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中央空调控制系统设计

中央空调控制系统设计
中央空调控制系统设计

中央空调控制系统设计

摘要

本文通过中央空调的运行控制要求的分析,采用西门子s7-200 PLC设计了中央空调控制系统。对出口温度控制采用冬夏两种控制模式,出口风压采用变频控制已达到节能效果,控制系统具有稳定性好等的优点,本系统具有一定的推广价值。

关键词:空调系统;PID控制;变频调速;PLC编程

ABSTRACT

This article analysis the control requirements of running central air-conditioning, Siemens s7-200 PLC with a central air-conditioning control system design.Winter and summer temperature control on the export of two control modes, export wind frequency control has been used to save energy, and good stability control system has the advantages of the system has a potential market value.

Key words: air-conditioning system,;PID control; frequency control,;PLC programming

目录

摘要.............................................................. I ABSTRACT ........................................................... II 第1章引言.. (1)

1.1 中央空调介绍 (1)

1.2 中央空调研究背景 (2)

1.3 中央空调发展历史 (2)

1.4 中央空调的发展现状 (4)

1.5 本论文的主要工作 (6)

第2章中央空调系统的原理及其构成 (7)

2.1 中央空调系统的原理 (7)

2.1.1 空气的物理性质 (7)

2.1.2 空气调节原理 (11)

2.1.3 中央空调原理 (16)

2.2 中央空调系统的组成 (17)

第3章中央空调控制系统的设计 (20)

3.1中央空调控制系统的方案及要求 (20)

3.1.1 空气温度控制 (20)

3.1.2 湿度控制 (21)

3.1.3送风压力控制 (22)

3.1.4 新风回风比例控制 (22)

3.2 PID算法和变频器的原理介绍及检测元件的选型 (22)

3.2.1 PID算法 (23)

3.2.2变频器调速原理及变频器的选型 (25)

3.2.3其他测量元件的选型 (34)

3.3 I/O分配及硬件接线图 (35)

3.3.1 I/O分配 (35)

3.3.2 硬件接线图 (36)

第4章中央空调系统程序设计 (38)

4.1 PLC简介 (38)

4.2 PLC编程软件介绍 (38)

4.3 中央空调控制系统的工作过程 (39)

4.4 梯形图程序 (40)

4.4.1 主程序 (40)

4.4.2 温度控制程序 (41)

4.4.3 湿度控制程序 (44)

4.4.4 送风压力控制程序 (46)

第5章结束语 (50)

致谢 (51)

参考文献 (52)

第1章引言

1.1中央空调介绍

一般认为:制冷量大于14000W,带风道的空调器称为中央空调或商用空调,其余称为家用空调。

中央空调是集中处理空调负荷的系统形式,空调机组产生的冷(热)量是通过一定的介质输送到空调房间的。

其核心是一种“小型的中央空调”,是由一台主机通过风道送风或冷热源带动空调末端的方式来控制各房间以达到调节室内空气品质之目的的空调。它在制冷原理上、构造上类似于普通空调,但又结合了中央空调的众多功能。其制冷量范围大致在7~120KW之间,相应的可供单元住房面积80~1500M2。

多个户式中央空调模块的组合可供更大空调面积使用,如长虹中央空调MLRFS65型冷水机组就是根据这种设计思路推出的,这种机型最多可以并联8台组成一个中央空调子系统。

多个中央空调子系统组合就可以满足大型公共建筑的空调需求。模块组合这种方式非常灵活,且各子系统的使用互不影响。

空调机组产生的冷(热)量是通过一定的介质输送到空调房间的。

输送介质主要有三种:空气、水、及制冷剂。据此可将户式中央空调分为风管系统、冷热水系统、制冷剂系统。

小型中央空调系统是大型中央空调的小型化,几乎包含大型中央系统所有部件。

对于风冷式冷水机组小型中央空调系统包括用于循环水冷却的冷水机组,用于与空气二次换热的空气末端设备,水系统,风管系统,控制系统等,另外还包括其它一些辅材,主要有保温材料、水膨胀系统等;

风管式中央空调系统包括一个制冷系统和一个风系统,还包括控制系统,风管和风口等。

1.2 中央空调研究背景

随着建筑业、工商设施及人民生活质量的提高,中央空调产品的需求日益增加,近十年是我国制冷空调行业蓬勃发展的时期,制冷空调工业产值平均年增长率达20%,处于平稳的上升趋势,市场潜力巨大。

随着世界范围内的产业结构调整,高新技术行业不断发展以及传统行业的高新技术改造都将导致大批的生产办公用房需设置中央空调。由此可见,随着宏观经济的不断发展,采用中央空调的建筑物越来越多,因此,对中央空调制冷的需求量必将持续增加。现如今,随着人们生活水平的进一步提高,人们的居住观念和居住行为方式都发生了重大的改变,居住面积越来越大,居住档次越来越高,居住环境越来越美,居住内环境也得到了前所未有的重视,以人为本的居住观念和居住需求。随着人们生活水平的不断提高,人们对室内空气环境、建筑外部环境、小区环境要求也越来越高。同时,随着社会的不断进步,国家对节能、环保也将日益重视。传统空调必将由中央空调及区域供冷取代,中央空调的市场需求必然会增长。

随着时代的进步,生产效率逐步提高,技术革新速度越来越快,中央空调系统各种设备成本将不断下降;需求市场的不断增加引起产量水平上升,规模经济效应也会导致产品价格的下调。中央空调产品价格下调必然会增强其市场竞争力,中央空调的市场需求会逐渐增加。

1.3中央空调发展历史

在二十世纪六,七十年代,美国地区发生罕见的干旱天气,为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题,美国率先研制出风冷式冷水机,用空气散热代替冷却塔,其英文名称是:Air cool Chiller,简称为Chiller!

在空调历史中,美国已经发展和改进了有风管的中央单元式系统,并得到了正在现场安装和修理有风管的单元式空调系统的空调设备分销商和经销商的强力支持。WRAC是最简单和最便宜的系统,能够很容易的在零售商店中购得,并在持续高温来的时候自己安装。同时,无风管的SRAC和SPAC 自70年代起在有别于美国市场的动力下在日本得到发展和改进。之后,设备设计和制造技术在90年代被转让到中国,这是通过与当地公司(包括主要

元件如压缩机、热交换器、电劝机、精细阀和电子控制器的本地制造商)组成的合资公司进行的。在90年代中国也从其它先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术,并与多数是美国的大公司组成合资企业。现今,中国已是一个顶级国家,她的当地主要工厂和合资企业制造了大量SRAC和SPAC以满足增长的国内市场和出口需要。日本过去几年在把SRAC和SPAC 机组出口到中国、欧洲和中东以建立新的市场。但是中国现今已是最大的空调出口国,在2001年出口的WRAC,SRAC和SPAC机组总数达500万台,2002年预计有750或800万台机组出口,而日本正在失去出口的地位。

美国美国是最大的空调市场,占世界总空调设备销售额的28%,大多数是有风管的单元式空调系统。但是,热泵比例相对的低,在2001年以数量计占20%而以销售额计‘占30%。美国空调市场与其它国家的差别,一些明显的原因是:大多数人居住在位于有广阔空间的郊区独立房屋内,可以更方便地为整个室内空间的舒适优先选择安装风管。能源价格相对要低,全国范围有电力和燃气可以供应,在冬季可以通过天然气管路网络用燃气炉取暖。大部分陆地在冬季的寒冷天气并不适用没有辅助电加热的热泵,而辅助电加热是不经济的。强大工业分销商和经济商网络以相对低的安装费用和维修后缓支持推销有风管的中央空调系统。

日本开利公司五十年代发明溴化锂机组技术以后并没有马上大力推广(当时美国的电力、能源并不紧缺,全球对氟里昂制冷剂破坏地球大气臭氧层还没有引起足够的重视)、也没有进一步研究发展。日本厂商引进溴化锂技术以后便大力发展,诸如荏原、日立、三菱重工、川崎重工等公司都形成了成熟、稳定的技术,现在日本国内溴化锂机组占据了主机市场份额的90%左右。而到了八十年代全球对氟里昂制冷剂地球大气臭氧层的破坏引起广泛的重视,再加上电力、能源日益紧缺,各个国家的厂商开始重视溴化锂技术,但发现日本公司已经形成了强大的竞争实力、成熟稳定的技术。同时,公司致力于围绕中央空调系统不断地开发新产品,发展新事业,逐步实现从中央空调主机供应商向中央空调系统集成供应商的转变。

1.4 中央空调的发展现状

伴随着计算机控制技术的发展,世界上HVAC系统的控制从五十年代开始就采用气动仪表控制系统,六十年代改进为电动单元组合仪表,七十年代采用小型专用微型计算机进行集中式控制系统,直到1984年,美国哈特福德市第一幢采用微星计算机集散式控制系统大厦的出现,标志着智能建筑时代的开始。集散式自控系统,目前技术趋于成熟,主要技术特征是采用了DDC(Direct Digital Control)。

作为控制系统中的主要单元控制器,目前国内外主要采用的是常规的PID控制,因其控制简单.实用.低成本.技术成熟.易于实现.参数调整方便.并且具有一定的鲁棒性,在空气调节的应比较广泛。1982年shavit和brandt等对控制阀门和执行器实现温度和湿度控制的不同特性做了研究。1984年shavit和brandt对PID控制的废气温度控制系统的单位阶跃响应做了仿真研究。1995年KA L M A N等人将PID控制用于压缩机和蒸发器的电机速度调节,以实现制冷去湿,并建立了系统的数学模型遗迹PID算法的三个参数的解析整定发发,同时给出了系统的两种控制策略。

我国空调产业一直沿用家用空调和中央空调的分类,家用空调和中央空调的两类生产厂家互不涉足。目前,市场出售的两类空调都有其局限性:一般家用空调使用于小面积、居室少的环境中,大型建筑采用中央空调。但是随着社会经济的不断发展与进步,随着居民居住面积的增大,对室内空气品质的要求也越来越高。例如一个三居室用户要装三部空调器,需要三个不同的室外空间,原来使用的家用空调特别是分体式空调器的安装就受到限制;虽然有些空调器生产厂家加装了排气扇,但空气流通不畅,空气质量差等弊端仍没有从根本上克服。而大型中央空调虽可同时为多用户集中供冷暖,但缺少个性化选择、自由度小,一次性投资较大,只能应用在大型建筑物和高档住宅小区,同时中央空调用于大型建筑特别是出租式建筑时又会遇到收费较困难等问题。为了解决上述两种空调的弊端户式中央空调就应运而生。通过分析得出户式中央空调的一下优点:

①户式中央空调系统是小型化的中央空调系统可满足用户多居室需求,以家庭为单元,可适应用户的个性化需求不受其他用户影响。

②由于户式空调采用了分体式空调室内机与室外机相分离的结构形式,使主机与

末端装置相分离,这样就保证了宁静的家居环境;符合空调低噪声的发展趋势。

③室内末端装置可采用多种方式安装如:暗藏、半暗藏、明装等方式,极适宜配合室内装修,尤其适合高档装修。

④由于主机由微电脑控制,在室内可完成全部操作,且操作简便;采用先进的电子控制技术系统可根据实际负荷自动化运行,节约能源及运行费用。

在户式中央空调的销售方面,可以和房地产商进行匹配销售。因为对房地产商而言,户式中央空调系统运行可靠、维护量极小、收费直观合理、不需设机房、这样可以减少公用设施和土建投资,降低房地产价格。此外户式中央空调可以分批投资添置各用户的空调系统,这样可以减少资金的固定化。

关于变频技术的运用,是由于现阶段的能源紧张所导致的。2004年9月16日国家空谈的强制性能效新标准出台,新标准按空调能效等级分为五级:一级为最高标准其能效指标为3.4;五级为最低标准,能效指标为2.6。一台1.5匹的一级产品每小时用电量不超过1度,五级产品每小时用电量不超过1.35度。从2005年3月1日起达不到最低标准的空调将不允许上市销售。

所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知,我国的电网电压为220伏、50赫兹,在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。由于供电频率不能改变,传统的定频空调的压缩机转速基本不变,依靠不断地“开、停”压缩机来调整室内温度,其一开一关之间容易造成室温忽冷忽热,并消耗较多电能。而与之相比的“变频空调”变频器改变压缩机供电频率,调节压缩机转速,依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,室温波动小、电能消耗少,其舒适度得到较大提高。运用变频控制技术的变频空调,可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要温度,并在低转速、低能消耗状态下以较小的温差波动,实现了快速、节能和舒适控温效果。

供电频率高,压缩机转速快,空调器制冷(热)量就大;而当电频率较低时,空调器冷(热)就小,这就是所谓”定频”的原理。变频空调的核心是它的变频器,变频技术是20世纪80年代问世的高新技术,它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节,把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率,使空调

完成了一个新革命;同时,还使电源电压范围达到142V至270V,彻底解决了由于电源电压不稳造成空调机不能正常工作的难题。变频每次开始使用时,通常是让空调以最大功率、最大风速量进行制冷或制热,迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式增大了在低温时的制热能力,最大制热量可达到同品牌同级别空调器的1.5倍,低温下仍能保持良好的制冷效果。此外,一般的分体机只有四风速可供调节,而变频空调的室内风机自动运行时,转速会随压缩机的工作频率在12档风速范围内变化,由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理,实现了低噪音的宁静运行。在空调高功率运转时,迅速接近所设定的温度。这样不但温度稳定,还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对压缩机寿命的衰减,而且耗电量大大下降,实现了高效节能。

“变频空调”采用了比较先进的技术,启动时电压较小,可在低电压和低温条件下启动,这对于某些地区由于电压不稳或冬天室外温度较低而空调难以启动的情况,有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速,它也可以适应更大面积的制热要求。不过,“变频空调”的价位通常较“定频空调”高出几百元。

根据目前的变频技术的发展主要表现在以下两个方面:

(1)机的驱动方式——从交流变频到直流调速;

(2)制技术——VVVF变频技术,PWM脉宽调速控制技术,矢量控制技术。

变频技术的优点:

(3)或制热速度快

(4)较好的舒适性。

1.5 本论文的主要工作

本论文的主要工作有两部分:一. 中央空调控制系统设计方案

二. 关于中央空调控制系统PLC编程

全论文分为5章:第一章介绍什么是中央空调及中央空调的发展概况

第二章介绍中央空调控制系统的原理及其构成

第三章关于中央空调的设计

第四章关于中央空调控制系统的PLC程序控制

第五章结论及结束语

第2章中央空调系统的原理及其构成

2.1 中央空调系统的原理

要讨论空调技术,就必须对控制对象及空调系统有全面,深入的了解。只有掌握了其原理和特性及要达到的母的和实现手段才能决定采用何种控制策略。本文在此将先对空调系统原理及组成作介绍。

2.1.1 空气的物理性质

1.空气的成分

自然界的空气是由于空气和水蒸气组成的混合气体,成为湿空气。另外空气中还含有不同程度的灰尘、微生物、及其它杂质。

空气中水蒸气的大幅度变化,将造成不同的空气环境状态。在大气层中,距地面高度10km以内的范围内,都含有一定量的水蒸气。因此,湿空气使我们生活中的真是空气环境,而空调主要是解决空气的温度和湿度问题,所以空调是以湿空气为对象的。

2.空气的状态参数

空气的物理性质不仅取决于它的组成成分,而且也与它所处的状态有关。空气的状态可用一些物理量来表示,例如压力、温度和湿度等,这些物理量称为空气的状态参数。空气调节工程中常常用的空气状态参数叙述如下:

(1)压力

1)大气压力p

地球表面的空气层作用在单位面议上的压力称为大气压力。大气压力一般用帕斯卡(pa)表示。大气压力随季节、天气的变化稍有高低。通常以纬度45 °的海平面上的平均大气压作为一个标准大气压,或者无力大气压,它相当于101.325kpa(760mmHg)。

2)水汽分压力 pc

任何气体分子,由于不停地地热运动的结果,使它们都具有一定的压力,水汽当然也不例外。不过空气中的水汽是和干空气同时存在的,这是两种气体各有

自己的压力,称之为分压力,而且两者之和应该是空气的总压力,即: p=pg+pc (2-1)其中p为湿空气的总压力,一般即大气压力,单位kpa;pg为干空气的分压力,单位为kpa;pc为水汽的分压力,单位为kpa。

在空调中,经常会用到水汽分压力这个参数。水汽分压力的大小反映了水汽的多少,湿空气湿度的一个指标。此外,空气的加湿、干燥处理过程是水分蒸发到空气中去或水汽从空气中冷凝出来的湿交换过程。这种交换和空气中的水汽分压力也是有关系的。

(2)湿度t或T

温度时表示空气冷热程度的指标,它反映了空气分子热运动的剧烈程度,一般用t表示摄氏度温度(单位为℃),用T表示热力学温度(单位为K),关系式: T=273+t (2-2)空气湿度的高低,将直接影响着人体的散热状况,当空气温度过高或者过低时,便会造成人体的不适感和产生疾病。空气环境温度的高低,对某些生产环节的映象也是很大的。如半导体器件的生产,当温度超出一定的范围时,便会大大的映象产品的各项性能指标。因此在空气调节中,温度是衡量空气环境对人体和生产是否合适的一个重要参数。

干球温度计由两只棒状温度计组成。一只是直接测量环境空气本身温度的;另外一只是在测温球上包上湿布,测得湿球温度。由于在湿空气未达到饱和前,湿布上的水分蒸发,吸收了一部分汽化潜热,所以湿球温度计上的读数总要低些。环境空气的相对湿度越小,湿球上水分蒸发的就越快,湿球温度降低的幅度就越大。比较连个温度值,便可计算出相对湿度。

(3)湿度

人体感觉的冷热成都,不仅与空气温度的高低有关,而且还与空气中水蒸气的多少有关,即与湿度有关。空气中的湿度有以下几种表示方法:

1)绝对湿度x

1m3湿空气中含有的水汽量(单位为kg),称为空气的绝对湿度。它和水汽

分压力pc有如下管辖:

x=pc/(Rc·T ) (2-3)其中Rc是水汽的气体常量,等于461J/(kg·k),T是空气的热力学温度。它表明,当温度一定是,水汽分压力Pc越大,则绝对湿度x越大,所以水汽分压力也可以反应空气中的湿度多少。

2)含湿量 d

在空调中一般都是用1kg干空气中含有的水汽量来代表空气湿度,这样就可以排除空气温度和水汽量变化时对湿度这个概念造成的影响。这种湿度习惯上称之为含湿量d。

在空调设计中,含湿量和温度一样,是一个十分重要的参数,反映了空气中带有水汽量的多少。任何空气发生变化的过程,例如加湿或干燥过程,都必须用含湿量来反映水量增减的情况。

3)相对湿度Ψ

相对湿度表示空气湿度接近饱和绝对湿度的程度。所谓饱和绝对湿度,即指空气中的水汽超过了最大限度,多余的水汽开始发生凝结的水汽量。在一定的温度下,相对湿度越大,这时空气就越超市,反之,空气就越干燥。在空调中,相对湿度是衡量空气环境的超市程度对人体和生产是否合适的一项重要指标。空气的相对湿度大,人体不能充分发挥出汗的散热作用,变会感到闷热;相对湿度小,水分便会蒸发的过多过快,人体会觉得口干舌燥。

4)露点温度 t1

空气在某一温度下,其相对湿度小于100%,但如果时期温度降至另一适当温度时,其相对湿度也达到了100%,此时,空气中的水汽变凝结盛水——结露,这个降低后的温度称为露点温度。湿度越大,露点与实际温度之差就越小。

如果已知空气的含湿量d,根据空气性质表查处饱和含湿量等于这个d时对应的温度,他就是这时空气的露点温度t1,这说明,根据空气的含湿量,便可确定露点温度。

在一些冷表面上会发生结露现象,能否产生结露,视冷表面的温度t与露点

温度(t1)相对比较而决定,当t≥t1时不会结露,反之会结霜。

3 空气状态参数相互间的关系在实际运行中,只要掌握住空气温度t、含湿量d、相对湿度Ψ和水汽分压力pc之间的关系,就能较准确的保证室内空气状态要求的参数。因此,把t、d、Ψ、pc之间的关系绘制成图,对运行来说就更为直观,对运行来说就更为直观。如图所示:

图2-1 t,d,Ψ,pc关系图

图中标示t、d、Ψ、pc之间的关系图,下图标示的是t、Ψ、pc之间的关系图:

基于PLC的中央空调控制系统设计

1.绪论 随着生活水平的提高,人们对物质生活的要求也逐渐提高,空调系统在建筑家具中的应用也越来越广泛。本着节能降耗的要求,对空调监控系统的需求也越来越大。北京亚控科技产品组态王软件和PLC(Programmable Logic Controller)作为工业控制领域的优秀控制软件和控制器,在非工业领域如空调监控系统等中也起着重要作用。本次空调监控系统就是采用组态王作为上位机监控软件和人机交互界面,PLC作为下位机和空调系统控制器,实现对空调系统的实时监控。 2.系统设计原理 空调监控系统主要利用PLC的控制功能,通过执行装载在PLC内部的预先设定的控制程序并执行上位机实时的命令语句,调节空调系统中的阀门开度、控制水泵启停、监控并采集空调系统中温度传感器、湿度传感器、压力传感器、水流开关等现场仪器仪表的数据,转换为组态王可用的数据格式传送给组态王软件。组态王接收PLC采集的现场数据并实时的在组态画面中动态实时显示,此外,组态王可接收组态画面中的有操作人员输入的命令并下传给下位机PLC,实现对空调系统的调节控制。 2.1.空调系统原理 空调系统主要就是调节室内空气的冷、热、干、湿,并起净化空气的作用,使人们工作、生活在比较舒适的环境中。空调系统主要由三部分组成:空气调节系统、制冷系统、供热系统。 2.1.1空气调节系统监控原理 A.新风机组监控原理 新风机组主要靠包括进口挡板、加热器、表冷器、过滤器、加湿器、送风机及各种传感器和执行机构等。使得在夏季通过表冷器湿新风降温、除湿,冬季通过加热器、加湿器使空气加热、加湿。新风机组监控的主要内容如下: (1)监控送风温度。由送风通道的温度传感器实测送风温度,信号送入控制器,与送风温度设定值进行比较,采取控制算法生成控制指令调节冷、热水供水阀门开度,用以调节热水(或冷水)流量,是送风温度控制在设定值范围内,保持室内温度恒定。 (2)送风湿度控制。由送风通道的湿度传感器检测湿度信息送入处理器经运算后控制冷水阀或蒸汽阀开度,使被调环境的湿度保持恒定。 (3)过滤器堵塞监控与报警。有过滤网两侧的空气压差开关监视过滤网的清洁度,当

中央空调系统设计方案设计案例

1.空调负荷估算 a)空调冷负荷估算(1)冷负荷估算面军 A.空调冷负荷法估算冷指标。 2

B:按建筑面积冷指标进行估算 建筑面积冷指标 时,取上限;大于l0000平米,取下限值。 2、按上述指标确定的冷负荷,即是制冷机的容量,不必再加系数。 3、由于地区差异较大,上述指标以北京地区为准。南方地区可按上限采取。 热负荷估算 (l)按建筑面积热指标进行估算 注:总建筑面积、大外围结构热工性能好、窗户面积小,采用较小的指标;反之采用较大的指标。 (2)窗墙比公式法: q=(7a+1.7)W/F(tn-tw)W/m2; 说明:q—建筑物的供热指标,W/m22。

a —外窗面积与外墙面积(包括窗之比); W一外墙总面积(包括窗),m22 F一总建筑面积,m2 tn一室内供暖设计温度,℃ tw一室外供暖设计温度,℃ (3)冷热负荷说明 A.以上估算的冷热负荷指标,是按2000年10月1日以前执行的《民用建筑节能设计标准》进行估算的。 B.新的《民用建筑节能设计标准》,自2000年10月1实施执行,其冷热负荷指标,应参照有关的标准。 2.机组选型 机组选型步骤: A.估算或计算冷负荷 通过3.2.2节的估算法进行估算总冷负荷,或通过有关的负荷计算法进行计算。 B.估算或计算热负荷 通过3.2.2节的估算法进行估算总热负荷,或通过有关的负荷计算法进行计算。 C.初定机组型号 根据总冷负荷,初次选定机组型号及台数 D、确定机组型号 根据总热负荷,校核初定的机组型号及台数。并确定机组型号。 3.机组选型案例 例:建筑情况:北京市某办公楼建筑面积为11000 m22,空调面积为10000 m2

中央空调自控系统设计

中央空调自控系统设计 第一章中央空调的构成和工作原理 1.1 中央空调的组成 中央空调系统的组成主要由空调负荷,制冷机组,冷水泵,冷却水泵,冷 却塔和水管道连接而成。从大的方面来看主要有两大系统:一个是冷水系统,一个是冷却水系统。 冷水系统的动力源是冷水泵,12°C的水在冷水泵的作用下进入制冷机组,在制冷机里放热后变成7°C的水,7°C的水进入空调负荷吸热后又变成12°C 的水,重新进入制冷机组。这样形成一个密闭的冷水循环系统。 冷却水系统的动力源是冷却水泵,冷却水泵把来自于冷却塔的32°C的冷却水泵入制冷却机组,冷却水在制冷机组中吸热后变成38°C的水,此水在冷却泵的作用下重新进入制冷机组,这样反复的运行形成冷却水系统。与本项目控制有关的设备为:冷却泵,冷却水泵,制冷机组,冷却塔。 与本项目控制有关的设备为:冷却泵,冷却水泵,制冷机组,冷却塔。 1.2 系统特点 在该系统中,冷冻泵、冷却泵、水塔风扇变频器采用开环控制,由维护人员根据季节不同和负荷的变化进行调节;风机采用温度闭环控制,可根据温度传感器的反馈值,调节风机的转速,从而使被控环境温度基本保持恒定。 TD2000变频器还提供了RS232/RS485串行接口,以便与中央控制室的微机联网,实现集中监控,使维护人员及时了解各变频器的工作状态。冷冻机组是中央空调的“制冷源”,通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”,降温为“冷冻水”,冷却水塔用于为冷冻机组提供“冷却水” “外部热交换”系统由两个循环水系统组成:1)冷冻水循环系统 2)冷却水循环系统。 1.3中央空调的工作原理 1.3.1冷(热)水机组的基本工作过程 室外的制冷机组对冷(热)媒水进行制冷降温(或加热升温),然后由水泵将降温后的冷媒(热)水输送到安装在室内的风机盘管机组中,由风机盘管机组采 取就地回风的方式与室内空气进行热交换实现对室内空气处理的目的。 1.3.2风管(道)式机组的基本工作过程

小议暖通空调控制系统设计及探讨

小议暖通空调控制系统设计及探讨 摘要:由于能源十分紧张, 同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大, 生活水平的提高, 空调系统的应用越来越普及, 所以开发中央空调系统的优化控制技术, 使中央空调系统在不同负荷下、不同工况条件下, 都能以最佳效率运行, 并且达到最好的控制效果, 是非常迫切的并且具有非常广阔的应用前景。 关键词:暖通空调;低效运行;控制系统 中图分类号:TM925.12 文献标识码:A 文章编号: 引言 随着生活水平的提高,空调系统的应用越来越普及,中央空调系统的能最消耗一般占整个建筑耗能的50%以上。但目前实际情况是,空调系统是按满足用户最大需求而设计,所有的空调系统长时间处在低负荷下运行。由于能源十分紧张,同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大,所以开发中央空调系统的优化控制技术,使中央空调系统在不同负荷下、不同工况条件下,都能以最佳效率运行,并且达到最好的控制效果,是非常迫切的并且具有非常广阔的应用前景。

暖通空调系统 1. 整体工艺。暖通空调工作原理就是制冷剂在制冷机组的蒸发器中与冷冻水进行热量的交换而汽化, 从而使冷冻水的温度降低, 然后, 被汽化的制冷剂在压缩机作用下, 变成高温高压气体, 流经制冷机组的冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却, 又从气体变成了低温低压的液体, 同时被降温的冷冻水经冷冻水水泵送到空气处理单元的热交换器中, 与混风进行冷热交换形成冷风源, 通过送风管道送入被调房间。如此循环, 在夏季, 房间的热量就被冷却水所带走, 在流经冷却塔时释放到空气中。 2. 供水系统。常用的冷冻水( 水为载冷剂) 系统的冷冻水管道均为循环式系统。变流量系统根据其组成装置不同, 又可分为“相对的变流量系统”, 即冷量制备环路是定流量, 而冷量输送环路是变流量的; 和“真正的变流量系统”, 即冷水机组蒸发器变流量系统, 流过蒸发器的水量由负荷端的需求来确定, 后者能够充分发挥变流量系统的节能潜力。 3. 空气处理单元。在暖通空调空气处理单元中,首先是新风与部分回风混合, 形成混风, 混风经过热交换器与冷冻水进行热交换形成送风, 在冬天, 混风吸收能量温度提高, 在夏天, 混风温度降低, 送风在风机的作用下经过送风管道进入房间, 与房间内的空气进行热量的传递, 最

空调自控系统方案设计(江森自控)

沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统 技术方案设计书

一. 总体设计方案 根据用户对项目要求,并结合沈阳建筑智能化建筑现状,沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。 ?如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来,达到集中监测和控制,提高设备的无故障时间,给投资者带来明显的经济效益; ?如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行,既能够节能,又能满足工作要求,并在运行中尽快的将效益体现出来; ?如何提高综合物业管理综合水平,将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。 这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统: 冷站系统 空调机组系统 本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的,主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统 (1)控制设备内容 根据项目标书要求,暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控:监控设备监控内容 冷却水塔(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态。 冷却水泵(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手

自动状态、水流开关状态; 冷却水供回水管路供水温度、回水温度, 冷水机组(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态; 冷冻水泵(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态、水流开关状态; 冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量; 分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通 阀调节; 膨胀水箱高、低液位检测; 有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。 (2)控制说明 本自控系统针对冷站主要监控功能如下: 监控内容控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值,自动计算建筑空 调实际所需冷负荷量。 机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数,达到最佳节 能目的。 独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1=分回水管温度,T2=分供水总管温度, M=分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的15%,则第二台机组运行。 机组联锁控制启动:冷却塔蝶阀开启,冷却水蝶阀开启,开冷却水泵,冷冻 水蝶阀开启,开冷冻水泵,开冷水机组。停止:停冷水机组, 关冷冻泵,关冷冻水蝶阀,关冷却水泵,关冷却水蝶阀,关冷 却塔风机、蝶阀。 冷却水温度控制根据冷却水温度,自动控制冷却塔风机的启停台数,并且自

基于PLC的中央空调控制系统设计

摘要 中央空调系统已广泛应用于工业与民用领域,在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房中的中央空调系统,其制冷压缩机组、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负荷选定的,且再留有充足余量。在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中,无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化,各电机都长期固定在工频状态下全速运行,能量的浪费是显而易见的。近年来由于电价的不断上涨,造成中央空调系统运行费用急剧上升,致使它在整个大厦营运成本费用中占据越来越大的比例,加之目前各生产、服务业竞争激烈,多数企业利润空间不够理想。因此电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。随着负荷变化而自动调节变化的变流量变频空调水系统和自适应智能负荷调节的压缩机系统应运而生,并逐渐显示其巨大的优越性,而且得到越来越多的被广泛推广与应用。随着PLC技术和变频器的发展,采用变频调速技术不仅能使空调系统发挥更加理想的工作状态,还能节省不必要的电能和水资源的浪费。 本文采用三菱PLC控制系统设计中央空调的控制系统,因为采用PLC控制系统对中央空调的操控很简单,抗干扰能力强,输入和输出接口,运行速度快,稳定可靠,维护和维修方便,此外,该中央空调控制系统具有高可靠性,低功耗,长寿命,良好的环境适应性,适用于中央空调的开发,以及中央空调利润也很高,从而使PLC的机可以得到更好的发展,因此,本次的基于PLC的中央空调控制系统的设计在某种程度上面来说具有重大的经济和社会意义。 关键词:中央空调资源 PLC 意义

Abstract With development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something,aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to reasonablepneumatiatcompressedneceengththdirectionprocedurework.The inver ted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, st rong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal mod el to prove new control theory and techniques. During the control process, pend ulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, foll ow-up and track, therefore. This paper use Plc control method of double inverted pendulum .This several test matrix value the results are not satisfactory response, then we opti mize matrix by using Genetic Algorithm. Simulation results show: The system response can meet the design requirements effectively after Genetic Algorithm optimization. Small twisted paper broken machine for ordinarhome. Keywords:sewingmachine, assembly,Plc,meaning

PLC中央空调控制系统设计

基于PLC的中央空调控制系统设计 摘要 中央空调现已广泛的应用在各大商场、办公大厦等场所中,传统控制系统中在控制较适宜的温度的同时,却消耗了大量的能量。如今,人们越来越重视中央空调的舒适性和节能性,本文重点研究了中央空调冷冻泵机组控制系统,为舒适的生活工作环境及有效节能提供了技术条件。 本文首先介绍了中央空调的结构和工作原理,总结了传统中央空调的缺点,即冷冻泵、冷却泵不能自我调节负载,长期处于满负荷运行,造成了极大的能源浪费,随着变频技术日趋成熟,利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量达到节能目的。该系统采用西门子的S7—200PLC作为主控制单元,利用传统PID 控制算法,通过西门子MM440 变频器控制水泵运转速度,保证系统根据实际负荷的情况调整流量,实现恒温控制,同时又可以节约大量能源。 通过对中央空调的理论分析,验证了以出回水温差为根据对其进行变流量控制的可靠性。对变频控制系统进行了设计,为实现温度信号远距离传送,设计了基于USS 协议的RS-485总线通讯的网络。通过西门子TD200 文本显示器实现人机界面的设计,最后使用MCGS 工控组态软件进行了系统的组态设计研究。 关键词中央空调;PLC;变频器;PID;RS-485 - I -

基于PLC的中央空调控制系统设计目录 摘要................................................................................................................................. I 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 中央空调控制的研究现状及发展 (2) 1.2.1 中央空调控制系统的发展 (2) 1.2.2 中央空调变流量控制的发展 (3) 1.3 本研究课题的主要工作 (4) 第2章中央空调变流量控制的原理 (5) 2.1 中央空调系统的结构和原理 (5) 2.1.1 概述 (5) 2.1.2 制冷原理 (5) 2.1.3 中央空调系统的构成 (5) 2.2 中央空调变流量控制的原理及特点 (5) 2.2.1 变流量空调系统概述 (5) 2.2.2 中央空调变流量控制的实现方式 (7) 2.2.3 中央空调系统变流量系统的特点 (9) 2.3 电机的软启动原理及应用 (10) 2.3.1 软启动设备介绍 (10) 2.3.2 软启动器的应用场合 (10) 2.3.3 软启动器与变频器之间的区别对比 (10) 2.4 PID控制的设计 (11) 2.4.1 PID控制原理 (11) 2.4.2 PID控制器的参数整定 (12) 2.4.3 PID的反馈逻辑 (12) 2.4.4 P、I、D参数调整原则 (13) 2.4.5 对空调系统的PID变频控制 (13) 2.4.6实现设定值的自动调节 (13) 2.4.7 PID控制器设计及实现 (13) 2.5 本章小结 (14) 第3章中央空调控制系统的硬件设计 (15) 3.1 变频器的原理 (15) 3.2 西门子MM440变频器性能介绍 (15) 3.2.1 主要特征 (16) 3.2.2 控制性能的特点 (16) 3.2.3 保护功能 (16) 3.2.4 变频器运行的环境条件 (16) 3.2.5 使用变频器设计系统时需注意的问题 (17) - II -

空调系统设计方案

XXXX有限公司 空调系统设计方案 一、工程概况 XXXXX有限公司是一座现代化的生产制造工厂,根据工艺的要求,对厂房的温度、湿度、新风量都有严格的要求。为了满足室内空气质量及节能要求,我们为贵公司提供Siemens公司可编程逻辑控制PLC S7-200系统。该控制系统是将3台冷水机组、8个水泵系统、4个冷却塔系统,23台恒温恒湿空调机组集成在一个RS485 OPC协议网络上并与上位机HMI-Microsoft Visual Studio 2008 控制平台进行网络组态操作。 方案HMI监控范围及系统目标包括以下几部分: ·空调冷水机组 ·冷却水系统 ·冷冻水系统 ·组合式恒温恒湿空调机组 ·组合式新风机组 根据甲方的要求和相关图纸,以最高性价比为原则通过优化的设备控制方案和智能管理方式,从而给贵公司提供精确温湿度控制、高效节能可进行系统管理的生产环境。 二、系统设计规范与依据 -建筑智能化系统工程设计管理暂行规定(建设部1997-290) -建筑电气设计规范(JCJ/T16-92) -智能建筑设计标准(DBJ-08-47-95) -采暖通风与空气调节设计规范(GBJ19-87) -建筑设计防火规范(GB50045-95) -电气装置工程施工及验收规范(GBJ232-82) -招标文件要求的相关条例及规范 -业主提供的招标文件和设计图纸

三、系统方案描述 我们通过对甲方提出需求的了解,结合楼宇控制系统的设计规范,对集控冷水 机组,水系统,冷却塔空调设备的自动化系统提出以下方案。 自控系统组成: 机组系统控制 监控系统控制 1.机组系统控制 冷水机组系统采用3台1000RT离心式冷水机组。自控系统采用PLC控制器直接采集冷热源系统中的机组的各种参数。同时程序控制机组的启停,完成各种联动控制,备用设备的转换。 本方案的冷热源系统用Siemens系列控制器配合点扩展模块来解决。 PLC是现场管理和控制系统的组成部份,是一个高性能的控制器。PLC在不依靠较高层处理机的情形下,可以独立工作和联网以完成复杂的控制、监视和能源管理功能,而不需依赖更高层的处理器。PLC可以连接楼层级网络(FLN)设备并提供中央监控功能。 PLC可带扩展模块的和不带扩展模块的。本方案采用可带扩展模块的PLC,这对业主以后的维护和系统扩展时极为有利的。 特点 ●可与其它层级的处理机互相搭配,以符合应用的需求 ●通过扩展模拟量/数字量模块设备,可增加监控点数 ●结合软件与硬设备配合控制应用 ●以先进的PID 算法,精准的将HVAC 控制在最小的变动范围内 ●具有管理多种报警、历史及趋势记录的收集、操作控制和监控功能 ●可选配手动/停止/自动(HOA) 切换开关 本方案可实现空调冷热源的如下监控内容: 机组台数控制 根据供水管的流量及集水器、分水器的温差,计算负荷,然后通过冷水机组提供的通讯接口对风冷热泵机组的进行联网监控。通过网关的模式可实现数据的双向传输,并监控机组的运行状态、系统负荷、房间温湿度、系统启停指令信号等。

中央空调系统设计毕业论文

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 摘要 本工程为苏州市一酒店大楼,拟为之设计合理的中央空调系统,为室内工作人员提供舒适的工作环境。 设计内容包括:空调冷热负荷的计算;空调系统的划分与系统方案的确定;冷源的选择;空调末端处理设备的选型;风系统的设计与计算;室内送风方式与气流组织形式的选定;水系统的设计、布置与水力计算;风管系统与水管系统保温层的设计;消声防振设计等内容。 本设计依据有关规范考虑节能和舒适性要求,设计的空调系统采用风机盘管——新风系统。 关键词:酒店;中央空调;风机盘管——新风系统。

ABSTRACT This project designs on air-conditioning system for a hotel Building in Beijing.By comparing the advantages and disadvantages of the air-conditioning program and the suitable situation, combined with the actual situation and the data in this paper,selecting the appropriate type of air conditioning systems to meet the indoor staff comfortable working environment, and determining the design system. According to the relevent norms and the requirements of energy conservation and comfortableness, all-air primary return air system and the fan-coil unit plus fresh air system are applied to the central air conditioning system, respectively, based on the using function of the building. And both systems are designed, analysed, and calculated,separately. Based on this, the air conditioning wind, water systems and chiller plant are designed. The design contents include: the consultation of the relevant material; the understanding of the design principles of the air conditioning system in high-rise complex building; the determination of the indoor and outdoor design parameters; the calculation of the air-conditioning cooling load; the demonstration and selection of cold and heat source; the calculation of the air-conditioning cooling load; the lectotype of the air terminal processing equipment; the selection of the indoor air supply pattern and air distribution form; the selection of the indoor air form of organization ; the design and accommodate of the vault ventilation system; the design, layout and calculation of the water system; the determination of the type of insulation material; the depiction of the clear engineering drawings. Key words: hotel Building All-air system Fan-coil unit plus fresh air

中央空调自动控制系统设计说明概要

自控系统介绍 一、概述 随着科技的不断发展和进步,现代化的建筑物迅速崛起及发展,已成为国民经济迅速增长的必然条件。而现代化建筑物的大型化、智能化和多功能化,必然导致建筑物内机电设备种类繁多,技术性能复杂,维修服务保养项目的不断增加,管理工作已非人工所能应付。因此,采用自动化监控系统技术及计算机管理已成为现代建筑最重要的管理手段。它可以大量的节省人力、能源、降低设备故障率、提高设备运行效率、延长设备使用寿命、减少维护及营运成本,提高建筑物总体运作管理水平。 建筑自动化监控系统(Building Automation System,简称BAS),实质上是一套中央监控系统(Central Control Monitoring System, 简称CCMS),有时称为综合中央管理系统。现阶段已广泛应用于各类建筑领域,以提供对各类建筑物内设备进行高效率管理与控制的有效途径。 BA系统的主要功能是: 对机电设备实现以最优控制为中心的过程控制自动化; 以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化; 以安全状态监视和灾害控制为中心的安全管理自动化; 以节能运行为中心的能量管理自动化。 机房集中监控系统是智能建筑系统中最重要的子系统之一,这可以从以下几方面看出: 智能建筑设备控制中机房设备相对比例较大,控制流程和技术较复杂,涉及自动控制、通信、计算机、图形及显示技术等。 机房集中监控系统,它不仅涉及对大厦的电、风、水等设备进行控制,而且与大厦的IT(信息技术)应用了有紧密的联系。 机房集中监控系统技术发展十分迅速,控制网络技术的突破性进展给楼宇控制领域带来巨大的影响。 机房集中监控系统是智能化工程中投资较大的部分。 1、系统的必要性 随着计算机技术的发展和普及,计算机系统数量与日俱增,其配套的环境设备也日益增多,计算机房已成为各大单位的重要组成部分。机房的环境设备(供配电、 UPS、暖通设备、等)必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房设备出现故障,就会影响到计算机系统的运行,对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁,如事故严重又不能及时处理,就可能损坏硬件设备,造成严重后果。所以机房的集中管理更为重要,一旦系统发生故障,造成的经济损失更是不可估量。尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员,在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班,这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。正是为了解决上述问题,本自控方案实现了机房设备的统一监控,减轻了机房维护人员负担,提高了系统的可靠性,实现了机房的科学管理。

楼宇自动化课程设计(中央空调控制系统)

楼宇自动化(中央空调控制系统)课程设计 目录 摘要 (2) 第一章工程概况 (2) 第二章设计原则及依据 (2) 第一节设计原则 (2) 第二节设计依据 (2) 第三章中央空调系统 (3) 第一节中央空调系统原理与结构 (3) 第二节中央空调系统设计基本原则 (4) 第三节中央空调系统的冷负荷计算 (4) 第四章中央空调监控系统设计 (8) 第一节系统构成 (8) 第二节监控设计的注意事项 (8) 第三节机房监控系统设计 (9) 一、机房监控点位的布置 (9) 二、控制部分设计 (9) 第四节测点一览表 (11) 第五章新风系统监控设计 (11) 第一节系统功能及组成 (11) 一、系统功能 (11) 二、系统组成 (12) 第二节主要设备及选择 (12) 致谢 (13) 参考文献 (13) 附录 (13)

摘要 随着生活水平的不断提高,人们对居住环境的舒适性要求也越来越高。空调系统尤其是中央空调系统在建筑物中得到了越来越多的应用,像宾馆、办公楼等这类对舒适性要求较高的建筑,普遍采用中央空调系统。 中央空调系统的使用可以达到经济节能,环保,节约空间,个性化,简化管理,提升档次,投资方便等优点,是未来空调的发展方向之一。其统一的管理,良好的舒适度,高档的品位,广阔的利用空间一定能使用户的生活提高一个档次。而统一供冷供暖的方式,可以节约一大部分能量,环保的特质也会让用户感到特别满意。 第一章工程概况 本建筑为一商贸综合楼,共10层,建筑面积5997平方米,主要功能有餐饮、客房、办公室等。本工程设计范围包括餐饮、客房、办公室等的多联机空调设计;空调系统采用MDV智能变频控制多联式空调系统,无论从经济、使用寿命,还是从美观、清洁的角度讲,该系统都很符合建筑用途的要求。 在暖通空调负荷计算之前,按照《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005的要求,配合建筑专业对建筑围护结构热工进行了详细计算。通过计算使建筑热工设计满足节能标准的要求,为暖通空调节能设计奠定基础。 第二章设计原则及依据 第一节设计原则 1)设备保证是符合中华人民共和国最新执行标准,须为国内外知名品牌并通过国家、行业检测中心检测合格的设备。 2)产品及其所有零部件应是技术先进、设计正确、结构合理、安全可靠、节省能源、遵守机械、电器及建筑方面的通用技术要求,维护方便。制造产品的材料应具有足够的强度和合适的性能,且为原厂生产,并有该厂商标。产品必须是最新制造生产,不得有生锈、陈旧、过时的配件。 第二节设计依据 GBJ19-87《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范》 GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》 JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

三层别墅中央空调工程设计

河南机电高等专科学校 毕业设计说明书 设计题目:三层别墅中央空调系统 系部 专业 班级 学生姓名 学号 指导教师 2012年12 月31 日

摘要 家用中央空调是指根据国家空调设计规范的设计参数和要求进行选型设计、安装的,用于家庭的空调系统。家用中央空调是由室外主机、室内风机盘管及其连接的风道送出冷热风以达到室内空气调节目的的空调系统,按工作原理可分为二种:一种是由大型中央空调系统的设备演化而来的空调系统如小型风冷冷水机组,小型风管机组为主机的产品;另一种是由分体壁挂空调设备演化而来的空调系统如一拖小型风管机组属集中中央空调系统,此系统由室外机组,室内风机盘管及盘管连接的送风管道组成。送风管道通向各个需要空气调节的房间,风道系统可安装流量调节阀、风口等配件,一台主机可控制多个不同房间并且可引入新风,有效改善室内空气品质。 步入21世纪,人们对生活品质要求不断提高,住宅面积不断地扩大,以窗机、分体挂壁机和柜机为代表的传统的家用空调已不能充分满足环境、能源的需要。目前家用空调市场上的产品,从严格意义上讲只能称为“温调”,真正的”空调”应具备空气质量调节的功能,不仅调节空气冷暖,而且可以通风换气,调节空气湿度、有机挥发物含量、细菌含量等室内空气的综合品质。从这个意义上,家用中央空调才把人们带入到“真正的空调时代”。这种集大型中央空调和家用空调优点于一体的小型化独立空调系统恰到好处地适应了目前市场的需求,代表了21世纪人居空调的发展趋势,更重要的是,它跨越了我国空调产业长期以来存在的“中央空调”与“家用空调”间的界限,开辟出了一个崭新的市场空间。 关键词:工作原理系统分类中央空调的现状前景家用中央空调的发展趋势

雅士空调自动控制系统设计指南

空调自动控制系统设计指南 1.空调自动控制系统及其基本类型 (1)空调系统的控制要求 空调的用户或工艺条件不同,空调系统的控制要求也往往不同,但不外乎以下几种情况: 1)空调机组的起停控制和安全保护 2)空调房间温度(或回风温度、或送风温度)的自动控制 3)独立空调系统的温湿度(室内、回风或送风)控制 4)区域内多个空调系统的集中管理与控制(集散式控制或分布式控制) 5)其它控制要求,如风量控制(变风量或定风量)、压差控制(过滤器压差、洁净室正压或负压、缺风保护等)等 在以上几种情况中,第5)类控制要求一般不会独立提出,一般伴随第2)~4)几种情况同时出现。第1)种控制要求独立提出时,严格意义上不属于空调自动控制系统的范畴,应该归于低压配电系统更为贴切。 在目前国内的空调自动控制类项目实施中,大部分按照目前的专业分工情况,对强弱电分柜制作和安装,即由独立的起动控制柜(配电箱)负责空调机组的起停控制和安全保护,弱电控制器及其相关部件则集成于另一个独立的弱电控制柜中。在雅士的标准中,我们倾向于强弱电一体的集成方案,即将空调机组的起停控制单元与弱电控制单元集成于同一个控制柜中,可有效减少外部接线,提高系统的可靠性。当然,采用强弱电一体的方案时,必须消除强电部分对弱电部分的电磁干扰。 (2)空调自动控制设备系统的基本类型 按照空调设备系统前述的不同控制要求,就有了以下几类典型的空调自动控制设备系统: 1)起动控制柜(配电箱)ASP 起动控制柜内集成了设备的供电控制回路(主回路)和保护控制回路(二次回路),其主要功能有二:手动或自动通断设备的供电电源,以控制设备的起停;提供过载、欠压、失压、缺相、短路等多种保护功能,保证受控设备及供电系统

空调自动控制系统软件设计及调试

空调自动控制系统软件设计及调试 尹海蛟 空调的硬件电路只是起到支持作用。因为作为自动化控制的大部分功能,只能采取软件程序来实现,而且软件程序的优点是显而易见的。它既经济又灵活方便,而且易于模块化和标准化。同时,软件程序所占用的空间和时间相对来说比硬件电路的开销要小得多。同时,与硬件不同,软件有不致磨损、复制容易、易于更新或改造等特点,但由于它所要处理的问题往往远较硬件复杂,因而软件的设计、开发、调试及维护往往要花费巨大的经历及时间。但相比之下,这些代价所取得的功能远优于仅依靠硬件电路所实现的功能。 1.空调自动控制系统软件程序设计思想 在硬件电路设计好以后,软件设计则是最重要的一个设计部分,由于空调自动控制的大部分智能化功能都是软件来完成,这样就使得硬件电路设计的简化和成本低可以得到实现。然而,8051单片机采用的是与其物理地址联系非常紧密地汇编语言来进行编程的。我们知道汇编语言相对于高级语言而言,它的速度是比较快的,而且它的指令代码也非常简单,但前提是编程人员要对8051单片机内部硬件电路非常熟悉。这对编程人员的要求是比较高的。 在进行软件编程时,我们仍然要采用结构化模块方式编程,从而可以把一些非常大的程序逐步分解为几个小程序,这对于编程人员非常重要的。对于本课题而言,由于它最终要设计成样机形式。因此,我们就得对整机进行监控,这个监控程序中应包括各种芯片的初始化程序、自诊断程序及许多中断子程序等事实上,在对空调器上电后,它应在单片机的控制下自动转入监控程序的执行。我们在编制时把监控程序作为本机的主程序来进行工作。任何故障都会从监控程序的执行中得到响应,而且任何故障给予的响应方式和代码不同,因此这很方便的可以查找到该故障部位。显然,这只对硬件电路的故障有效。对于软件程序的执行故障,我们目前只能通过软件程序的调试安装及仿真来判别它是否正常运行。因为单片机毕竟不是微机或上位机。它所能容纳的程序能力也是有限的。当然,我们可以采用各种技术进行优化,这样就可以最大限度的直至软件程序的出错运行。各种子程序模块都挂接在该主程序上。编制它时,我们尽可能充分利用8051单片机的软件资源及内部寄存器资源,这样可以提高其运行速度。 硬件和软件式空调温度控制的核心设计方面,本课题把研究重点特别投向软件设计,毕竟自动控制功能大部分都要靠软件程序来完成。在本课题设计过程中,软件调试要花大量时间来调试运行,而硬件电路我们只需简单调试。因此可见硬件设计和软件设计有很大区别,而且在总体调试中还要对其进行调整。这都是本课题所研究的内容。我们从总体上把握了空调自动控制系统的设计思路,初步了解到该研究项目主要的研究工作内容和其采用的优点。倘若要具体进行各个细节

空调控制系统设计毕业论文

空调控制系统设计毕业论文1 绪论 1.1 论文的研究目的和意义 随着能源的日趋减少,大气污染愈加严重,节能已是一个不容忽视的问题。众所周知,空调正朝着节能、舒适、静噪于一体的方向发展。如变频空调,它刚一问世,就显示出强大的生命力;家用中央空调将全部居室空间的空气调节和生活品质改善作为整体来实现,克服了分体式壁挂和柜式空调对分割室的局部处理和不均匀的空气气流等不足之处。通过巧妙的设计和安装可实现美观典雅和舒适卫生的和谐统一,是国际和国的发展潮流。可以预料,下世纪的空调将会以更快的步伐向前发展。目前空调已经广泛地应用于生产、生活中。 随着电子产品的快速发展,单片机的应用领域相当广泛,几乎很难找到没有单片机足迹的领域。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。 微型单片机系统以其体积小、性能价格比高,指令丰富、提供多种外围接口部件、控制灵活等优点,亦广泛应用于各种家电产品和工业控制系统中,在温度控制领域的应用也十分广泛。空调的主要功能是改变室温度。本文将初步的讨论单片机与空调的结合,用单片机控制实现空调的各项基本功能。

1.2 空调的概述 “空调”(room air conditioner) 即房间空气调节器,是一种用于给房间(或封闭空间、区域)提供处理空气的机组。它的功能是对该房间(或封闭空间、区域)空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节,以满足人体舒适或工艺过程的要求。由被称为制冷之父的英国发明家威利斯·哈维兰德·卡里尔(有的地方译作开利)于1902年设计并安装了第一部空调系统。 按外形分类可分为窗式、分体挂壁式、分体立柜式、吊顶式、嵌入式、小型中央空调等。 1.2.1 空调的基本功能说明 (1)电辅助加热 市面上的冷暖空调分为普通冷暖空调和带辅助电加热冷暖空调,而带辅助电加热冷暖空调又分为采用电阻丝发热的和采用PTC 材料发热的冷热空调。采用电阻丝加热的空调是在空调机装上一个电阻丝通电发热,实质上就相当于一个挂在墙上的电炉,具有很大的安全隐患;而采用PTC材料发热的冷暖空调则是用特殊质地的陶瓷完全替代了电阻丝,完全排除了这种安全隐患。另外,PTC发热组件装上温控器和熔断器,起双重保护功能。 (2)超低温启动 目前市场上的空调大部分具备这一功能,能够在最低零下20度的时候快速启动,强劲制暖,方便我们的使用也有利于不同地区的朋友选择购买,而不具备的话则就会受地区的限制而无法普及性的进行售卖或受限制而无法购买。 (3)甲醛滤网 空调过滤原理:甲醛克星滤网是以波纹状驻极纤维为载体,波

办公楼中央空调设计方案

办公楼中央空调设计 方案 一、工程概述 本工程为办公楼中央空调系统。该办公室总建筑面积约为6050m2,空调使用面积约为4600m2.为了营造一个舒适、温馨、高质量、高品质、高品位的工作空间,给该建筑选择一套最实用、最完善、能将空气品质处理到最佳状态,使处于其中的人有身处大自然之清新感觉的空调系统,本着严谨、认真、诚恳的专业态度,根据建筑的使用情况,综合考虑业主的需要,参照业主的具体要求,依据国家暖通设计规范,进行了如下环保性、舒适性、实用性空调系统设计。 二、设计说明 1.设计原则: 我们主要依据国家规范、行业标准、品牌品质、舒适环保、经济实用、高效可靠、豪华美观、操作简便、维护便利的原则,提供本空调方案。 2.设计依据: (1)《户用和类似用途冷水热泵机组》国家标准(GB/T18430.2-200119-87)(2)《采暖通风与空气调节设计手册》(GB19-87) (3)《家用中央空调实用技术手册》(交通出版社) (4)空气调节的四度:温度、湿度、洁净度和风速 3.设计参数: (1)室外气象参数: 冬季:采暖(干球)温度-5℃

通风(干球)温度-1℃ 空调(干球)温度-7℃ 室外计算相对湿度60% 平均风速3.4m/s 最多风向及其频率N 11% 极端最低温度-17.9℃ 夏季:通风(干球)温度32℃ 空调(干球)温度35.6℃ 室外计算相对湿度76% 平均风速2.6m/s 最多风向及其频率S 11% 极端最高温度43℃ (2)空调室内设计参数 三、空调方案选择 1.空调系统的选择-大金中央空调 1)中央家调系统的分类及比较选择 a)风管机 机组新风供给和冬季加湿较容易实现。虽然室内机和风管占用一定的空间,对层高也有要求,但一开全开式,各空调房间安装空调控制开关,能单独控制温度。b)水冷机 各空调房间能够单独控制,运行费用低,不占用空间,各房间能单独控制,合适

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