暖通設(shè)計(jì) | 分享一套中央空調(diào)系統(tǒng)自控方案給大家參考!

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水系統(tǒng)原理圖:

機(jī)房群控系統(tǒng)是由軟件和硬件兩部分組成,通過(guò)傳感器采集水系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),并在DDC(直接數(shù)字控制器)上編寫(xiě)控制程序,控制制冷機(jī)組、水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、電動(dòng)蝶閥等暖通設(shè)備,并通過(guò)通訊的方式將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控軟件或顯示屏,實(shí)現(xiàn)冷源系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。
冷源系統(tǒng)監(jiān)控:
監(jiān)控的設(shè)備包括:
(1)空調(diào)主機(jī)
(2)冷凍循環(huán)水泵
(3)冷卻循環(huán)水泵
(4)冷卻塔風(fēng)機(jī)
(5)電動(dòng)蝶閥
(6)壓差旁通閥

通過(guò)modbus通訊進(jìn)行控制。
監(jiān)控水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù):
包括:
(1)冷凍總管供、回水溫度
(2)冷卻總管供、回水溫度
(3)冷凍總管水流量
(4)冷凍總管供、回水壓力
(5)室外溫、濕度
(6)膨脹水箱高低液位報(bào)警
(7)機(jī)組冷凍側(cè)、冷卻側(cè)水流開(kāi)關(guān)

群控系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)主要有三個(gè)步驟:
確定監(jiān)控對(duì)象和監(jiān)控方案(一般根據(jù)招標(biāo)書(shū)或業(yè)主要求)→繪制自控原理圖、編制監(jiān)控點(diǎn)表、統(tǒng)計(jì)配置清單→編寫(xiě)群控系統(tǒng)控制方案書(shū)。
舉例,冷源系統(tǒng)監(jiān)控方案設(shè)計(jì):
第一步:根據(jù)招標(biāo)文件確定監(jiān)控對(duì)象和監(jiān)控方案
1、在招標(biāo)文件中,一般會(huì)有相關(guān)描述,明確要求群控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象以及具體的控制要求,此時(shí)我們只需要根據(jù)甲方的要求制定控制方案即可。
“制冷主機(jī)組規(guī)格數(shù)量如下:

中央空調(diào)冷水機(jī)組群控系統(tǒng)要求(群控系統(tǒng)設(shè)計(jì)由空調(diào)設(shè)備供應(yīng)商完成):
要求對(duì)中央冷凍系統(tǒng)設(shè)備?進(jìn)行最佳啟/停控制、中央冷凍系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制、設(shè)備運(yùn)行周期控制等。
(1)該大樓的冷水機(jī)組,可以通過(guò)冷凍機(jī)組提供的通訊軟接口采集每臺(tái)冷水機(jī)組的水流狀態(tài)、溫度、壓力、壓差、功率、負(fù)載、油壓等機(jī)組內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)值,通過(guò)外圍設(shè)備和DDC或I/O模塊采集冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、膨脹水箱、閥門(mén)等設(shè)備的相關(guān)參數(shù),協(xié)調(diào)設(shè)備之間的連鎖控制關(guān)系進(jìn)行自動(dòng)啟停,從而實(shí)現(xiàn)制冷設(shè)備的群組控制功能。
(2)中央制冷系統(tǒng)中各設(shè)備啟動(dòng)與停止的順序控制如下:
啟動(dòng):冷卻水電動(dòng)閥→冷卻水泵→冷卻塔進(jìn)水自動(dòng)閥→冷卻塔風(fēng)機(jī)→冷凍水電動(dòng)閥→冷凍水泵→冷水機(jī)組→監(jiān)視水流狀態(tài)。
停止:冷水機(jī)組→冷凍水泵→冷凍水電動(dòng)閥→冷卻塔風(fēng)機(jī)→冷卻塔進(jìn)水電動(dòng)閥→冷卻水泵→冷卻水電動(dòng)閥。
(3)在冷水機(jī)組的供回水總管上設(shè)溫度傳感器,在冷凍回水管上設(shè)流量計(jì),將所采集到的供回水溫度、流量、壓力等參數(shù)進(jìn)行整合,計(jì)算出樓內(nèi)的冷負(fù)荷,根據(jù)冷水機(jī)組的效率曲線,采用比例積分的控制技術(shù)以調(diào)整冷水機(jī)組、冷卻水泵、冷凍水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)及冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)量、冷卻水電動(dòng)蝶閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)等實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。
(4)保證冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵安全運(yùn)行、確保制冷機(jī)冷凝器側(cè)有足夠的冷卻水通過(guò)以及根據(jù)室外氣候情況及冷負(fù)荷,調(diào)整冷卻水運(yùn)行情況,使冷卻水溫度在要求的設(shè)定溫度范圍內(nèi)。(5)當(dāng)某一臺(tái)冷機(jī)(冷凍泵、冷卻泵)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)會(huì)將其故障信息反饋回工作站,待系統(tǒng)確認(rèn)并發(fā)出指令進(jìn)行自動(dòng)切換,通過(guò)軟件的編制實(shí)現(xiàn)冷機(jī)與泵的最佳工作組合(即關(guān)停故障設(shè)備,然后啟動(dòng)與之并聯(lián)的另一臺(tái)運(yùn)行累計(jì)時(shí)間最少的下一臺(tái)相同設(shè)備)。
(6)根據(jù)冷凍水總供水、總回水之間的壓差值與BAS 系統(tǒng)中設(shè)定的壓差值進(jìn)行比較后,控制旁通閥的開(kāi)關(guān),從而保證冷凍供水回水壓差的穩(wěn)定。
(7)群控系統(tǒng)具有自我診斷能力。實(shí)時(shí)監(jiān)視操作電腦與各控制器間的通訊狀態(tài)和控制器的工作狀態(tài),并在操作電腦上顯示故障信息、故障報(bào)警,并能將故障信息記錄存檔或打印。
(8)當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),群控系統(tǒng)根據(jù)消防報(bào)警子系統(tǒng)所發(fā)送來(lái)的信號(hào),發(fā)出控制指令,關(guān)停所有中央制冷機(jī)組設(shè)備。
(9)群控軟件標(biāo)準(zhǔn)化、具有友好的人機(jī)界面,操作簡(jiǎn)單,圖形界面優(yōu)美、直觀。
(10)具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能(可通過(guò)RS485 接口與BA 連接,采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,并提供相應(yīng)數(shù)據(jù)段格式以便BA系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試)。
具體監(jiān)控內(nèi)容和數(shù)量如下:
·實(shí)時(shí)監(jiān)視制冷機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻水塔風(fēng)機(jī)工作狀態(tài):
·冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵負(fù)荷過(guò)載或故障及時(shí)報(bào)警:冷卻塔風(fēng)機(jī)故障及時(shí)報(bào)警;
·冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻水塔風(fēng)機(jī)手動(dòng)/自動(dòng)控制模式切換與顯示,手動(dòng)模式具有優(yōu)先權(quán);
·實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷凍水供水溫度、冷凍水回水溫度、冷凍水供水流量;
·實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻水供水溫度、冷卻水回水溫度;
·冷卻塔水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);
·膨脹水箱水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);
·冷水機(jī)組的冷凍水、冷卻水水流開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè);
·冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停控制;
·冷凍水總供/回水管壓差監(jiān)測(cè)及旁通閥調(diào)節(jié);
·冷水機(jī)電動(dòng)蝶閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)及開(kāi)關(guān)控制;
·冷卻塔水閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)及開(kāi)關(guān)控制;
·系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行臺(tái)數(shù):
冷水機(jī)組? 4 臺(tái);
冷水機(jī)組電動(dòng)蝶閥? 4+4 臺(tái);
冷卻水泵? 6 臺(tái)(4用2備);
冷卻塔? 6 臺(tái);
冷卻水電動(dòng)蝶閥? 4 臺(tái);
電動(dòng)壓差平衡旁通閥? 1 套;
冷凍水泵? 6 臺(tái)(4用2 備);
冷水機(jī)組的總管供回水溫度;
冷凍回水管上流量計(jì);
膨脹水箱。”
2、若招標(biāo)文件中,甲方要求投標(biāo)人提供全套機(jī)房群控控制方案時(shí),設(shè)計(jì)者可根據(jù)甲方的節(jié)能要求確定循環(huán)水泵的選型。
(1)當(dāng)甲方無(wú)節(jié)能要求時(shí),冷凍、冷卻循環(huán)水泵可選定為定頻水泵;
(2)當(dāng)甲方有節(jié)能要求時(shí),冷凍、冷卻循環(huán)水泵可選定為變頻水泵,冷卻塔風(fēng)機(jī)也可選擇變頻風(fēng)機(jī),此時(shí)甲方的初投資會(huì)大幅增加,但項(xiàng)目在運(yùn)行時(shí)的節(jié)能效果顯著;
設(shè)備的監(jiān)控點(diǎn)數(shù):

3、無(wú)論標(biāo)書(shū)是否有要求,以下水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)是必須要監(jiān)控的:
(1)冷凍總管供、回水溫度
(2)冷卻總管供、回水溫度
(3)冷凍總管供、回水壓力
(4)室外溫、濕度
(5)膨脹水箱高低液位報(bào)警若標(biāo)書(shū)無(wú)要求,冷凍總管水流量可不監(jiān)控,以減少甲方的投資成本。
第二步:繪制自控原理圖、編制監(jiān)控點(diǎn)表、統(tǒng)計(jì)配置清單。
自控原理圖:

監(jiān)控點(diǎn)表:

第三步:編寫(xiě)群控系統(tǒng)控制方案書(shū)。
根據(jù)標(biāo)書(shū)的要求,結(jié)合群控系統(tǒng)功能介紹,編寫(xiě)群控系統(tǒng)方案書(shū)。(記住按招標(biāo)書(shū)格式要求進(jìn)行編制)
末端系統(tǒng)監(jiān)控方案:
對(duì)末端系統(tǒng)的監(jiān)控方案一般分兩種:
(1)第一種:針對(duì)帶有手操器的空調(diào)末端,一般采用通過(guò)通訊的方式對(duì)末端進(jìn)行監(jiān)控,如modbus、BACnet等;注意:采用485總線的modbus通訊時(shí),一條總線上最多允許接32個(gè)設(shè)備,通訊距離超過(guò)800米時(shí)需要加一個(gè)485中繼器;
(2)第二種:針對(duì)無(wú)控制器的空調(diào)末端,一般通過(guò)DDC控制器的IO點(diǎn)進(jìn)行控制。
暖通系統(tǒng)能源監(jiān)控方案:
1、冷源系統(tǒng)的能源監(jiān)控方案:
(1)冷凍回水總管上須安裝熱量計(jì),用于統(tǒng)計(jì)冷源系統(tǒng)的制冷(熱)量;
(2)推薦每臺(tái)設(shè)備安裝一個(gè)電能表,若要節(jié)省投資,可每一類設(shè)備各安裝一臺(tái)電能表,但是冷卻水泵和冷凍水泵應(yīng)各安裝一臺(tái)電能表。
(3)所使用的電能表必須帶modbus通訊功能,用于將數(shù)據(jù)傳輸給發(fā)用電一體化管理系統(tǒng)。
2、末端系統(tǒng)的能源監(jiān)控方案:
(1)應(yīng)在需要監(jiān)控的區(qū)域安裝電能表,通過(guò)modbus通訊的方式將數(shù)據(jù)傳輸給發(fā)用電一體化管理系統(tǒng)。
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