自控系统在暖通空调中的应用
自控系统在暖通空调系统运行中的意义在于: 1、通过对空调系统运行过程中各个参数的监视,可判断系统中所有设备运行是否正常; 2、监视各空调设备运转情况,对出现的各种故障情况提前报警,对空调设备进行保护; 3、均衡各空调设备的运转时间,延长空调设备的使用寿命; 4、根据实际空调负荷,自动调节各空调设备的运行参数,降低能耗,达到节能的目的。
一、风机盘管的自控系统 风机盘管的自控系统有2个方面,三速开关控制风机盘管的风机运转速度(高中低三挡), 温度设定控制电动二通阀的开关。风机盘管运行节能包括2部分,一是风机盘管风机电机的能耗,通过三速开关控制电机的转速来达到节能的目的。这种节能是通过手动来实现的,目前市面上没有哪一款温控器能通过温度设定自动调节风机电机的高中低三挡;另外,风机电机的能耗通常在30-60w之间,故通过此种方式所节约的能源消耗几乎微乎其微。还有一方面是流过风机盘管的冷冻水所带来的冷量,通过对冷冻水流量的控制来达到节能的目的。这种节能是温控器设定室内温度,通过实际室内温度与设定温度的比较来控制冷冻水出口的电动二通阀,如果需要冷量则开启阀门,如果不需要冷量则关闭阀门,这种控制方式为人工设定室内温度,自动控制电动二通阀;这种能量每台风机盘管通常在3-6Kw之间,所以当开启或关闭电动二通阀时,其节能效果会达到单纯的三速开关节能的6-10倍。选择温控器所要注意的问题:温控器面板中的温度感应器会出现测温误差,电动二通阀关闭不严或不动作,温控器面板随着时间的推移出现颜色变黄(面板材质不好)。
二、新风机组的自控系统 新风机组的自控系统有3个方面,一是强电控制机组风机电机的启停,二是温度设定控 制电动二通阀的开启度(冷冻水流量的调节),三是根据室外温度(运行工况)控制是否需要冷 冻水。机组风机电机的启停可分人工控制和自动控制,人工控制是指根据实际需求派人员去开启/停止电源,自动控制则是可以事先按时间(1周为周期)设定每天某个时刻开启到某个时刻停止,自动按时间设定运行,2种方式只要机组需要运行则均无法实现节能的目的,但手动控制会出现因人员的责任心不强(或人为过失)应停止机组时而没有停止电源造成机组电机能耗的浪费。控制电动二通阀的开启度调节冷冻水流量则是机组节能的主要方面,这种方式手动控制无法实现,只能通过自动控制方式,监视机组的送风温度,与设定值比较,根据温度差自动调整阀门的开启度,控制冷冻水的流量,起到节能的效果。一般新风机组的冷量非常大,节能的潜力就会十分巨大。新风机组另外一个节能的方面则是根据室外温度判断机组运行的工况,一旦室外温度满足“过渡季节”,则机组的电动二通阀完全关闭,直接采用室外新风,不必需要冷冻水,大大节约了能源消耗,手动控制则无法实现这一节能措施。所谓“过渡季节”是指室外空气条件完全满足室内空调的设计要求,比如一场雨过后温度会降低很多,春秋季节等。自控系统还有一个更为重要的功能则是对机组实现自我保护,即当冬季室外温度很低,而新风机组又处于停机状态,其表冷器内因有水极易发生结冰而将盘管涨裂,造成机组的损坏,自控系统则会检测表冷器的温度,一旦温度过低就会强制打开电动阀门,让水进行循环,同时关闭新风阀,让盘管与室外环境隔离,保护盘管不被冻裂。
三、风冷热泵机组及水泵等辅机的自控系统 冷热源采用风冷热泵机组,其辅机设备也会变得很少,控制起来相对比较简单。一 般情况,空调主机都具有符合调节的功能,采用手动控制方式时,也可实现负荷的调节,达到简单的节能目的,唯一的缺憾就是需要单独的去启停空调主机/水泵/辅助电加热等设备,当有多台空调主机时,如何判断开几台主机/需要开哪台主机/水泵等辅机设备如何按顺序开启就会变得极其复杂,同时还对操作人员的责任心有着更高的要求,否则会出现轻则加大了能源消耗,该停机时没有去停相关设备,重则损坏空调主机,主机开启而配套设备却处于停机状态。 因此,当系统有多台风冷热泵机组并联运行时,自控系统就显得尤为重要。一方面, 自控系统会监视所有空调设备的运行状态/是否出现故障,一旦哪个空调设备/辅机设备出现故障,则会及时停止与其相关的设备,避免设备受到损害,同时发出报警信号,通知技术人员进行维修检查;另一方面,当某台空调主机因负荷降低停止运行时,其相关配套设备也会自动停止运行,已达到节能的目的。 冷热源的自控系统同样对系统的供回水温度/压力/流量进行监视,根据这些参数来 判断实际需要的冷量,进而判定需要几台空调主机开启,及时停止过多运行的主机已达到节约能耗的目的,同时记录每台主机运行的时间,根据各台运行时间的不同确定应运行哪台主机,达到均衡运行,延长主机的使用寿命。 每台主机均安装水流开关/电动阀门检测水流状态,但主机停机时,电动阀门关闭, 以降低整个系统的水流量,减少因水流量过大造成的能源消耗。
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