某办公楼空调系统设计

郑州轻工业学院课程设计说明书题目：某办公楼空调控制系统设计姓名：院（系）：专业班级：学号：指导教师：成绩：郑州轻工业学院课程设计任务书题目某办公楼空调控制系统设计（4）专业建电09-1学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1．阅读相关科技文献，查找相关图纸资料。2．学习CAD或Visio软件的使用。3．学会整理和总结设计文档报告。4．学习如何查找设备手册及相关参数并进行系统设计。已知参数和设计要求：某办公楼空调系统平面图见图纸资料。设计要求：该系统采用空气-水空调系统，采用新风机组加风机盘管形式。完成该办公区域空调系统的监控点设置和控制策略的设计。（1）要求对监控的传感器、控制器、执行器进行初步选型，统计监控信号（I/O）点数，选择一种控制方案，确定其控制策略。（2）统计BAS监控点表（3）编写课程设计说明书。主要参考资料1．李玉云，建筑设备自动化，机械工业出版社，2013年6月2．曲云霞，暖通空调施工图解读，中国建筑工业出版社，2009年4月3．郑爱平，空气调节工程，科学出版社，2002年8月4．智能建筑设计标准GB/T50314-2006.中国计划出版社，2006.5.建筑设备监控系统设计与安装，03X201-2.中国建筑标准设计研究所.完成期限：2013年1月11日指导教师签章：专业负责人签章：2013年1月4日1摘要中国的建筑行业正处于飞速发展的阶段，人们对生活环境的要求也越来越高，而生活环境最主要的就是居住环境，这种需求带动了中国的空调制冷业的发展。随着信息技术的发展，电子技术、自动控制技术、计算机及网络技术和系统工程技术得到了空前的高速发展，对空调系统的控制也提出了新的要求。对办公楼空调系统控制好坏，从某种角度也决定的其内部工作人员的工作效率。本设计为某综合办公楼的空调控制系统设计，该办公楼的空调系统采用空气-水空调系统，采用新风机组加风机盘管形式。设计内容主要包括系统监控点的设置和控制策略的设计。关键词：传感器监控点风机盘管控制策略传感器2目录摘要..................................................................................................................11工程概况及设计依据.............................................................................................11.1工程概况...........................................................................................................11.2设计原则...........................................................................................................31.3设计依据...........................................................................................................42.空调系统的监控......................................................................................................42.1风机盘管的监控...............................................................................................42.2新风机组的监控..............................................................................................83.控制策略与方法......................................................................................................93.1风量控制策略..................................................................................................93.2送风温度控制策略........................................................................................103.3新风量控制策略............................................................................................114.设备选型................................................................................................................124.1传感器的选择.................................................................................................124.2执行器选择.....................................................................................................144.3控制器选择.....................................................................................................155总结........................................................................................................................16参考文献............................................................................................................1711工程概况及设计依据1.1工程概况本工程建筑面积为1800m,空调面积约为874m，功能是办公室。该办公楼采用空气-水空调系统，采用新风机组加风机盘管形式。详见下图。送风机位置及风量2普通办公室送风口位置图3会议室风口设置1.2设计原则（1）实用性和先进性本工程空调水系统控制按照智能建筑设计标准进行设计，系统的设置既强调先进性也注重实用性，以实现功能和经济的优化设计。（2）标准化和结构化系统设计依照国家有关标准外，还根据系统的功能要求，作到系统的标准化和结构化，能综合体现出当今的先进技术。（3）集成性和可扩展性系统设计遵循全面规划的原则，并有充分的余量，以适应将来发展的需要。保证楼宇自控系统总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩4展性。1.3设计依据本工程主要依据下列标准及文件：《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254-50259-96《建筑智能化系统工程设计标准》DB32/181-1998《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000《智能建筑工程质量验收统一标准》GB50307-2002《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92《电气工程施工质量验收规范试验方法》GB50303-2002《中国采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-872001《通信系统机房设计》GBKJ-902.空调系统的监控2.1风机盘管的监控风机盘管机组：风机盘管机组是空调系统的一种末端装置。它由风机、盘管（换热器）以及电动机、空气过滤器、室温调节器和机壳组成。5风机盘管机组的工作原理是借助机组不断地循环室内空气，使之通过盘管被冷却或加热，以保持室内一定的温、湿度。盘管使用的冷水和热水，由集中冷源和热源供应。机组有变速装置，分别设置为高、中、低三档，可调节风量，以达到调节冷、热量和噪声的目的。风机盘管的工作原理图，如图（1）.图（1）风机盘管装有当地控制器，即图中的温控器。通过温控器，使用者可以设定风机盘管风速于高、中、低、停四个状态之一。使用者可以通过当地控制器设定房间温度，控制器根据房间实测温度与设定值之差，控制风机盘管的相关执行器的通/断状态，从而实现对房间温度的控制。温控器应测量供水温度，从而确定系统是出于供冷还是供热状态，进而正确的控制冷热水阀的开闭。实测房间温度，房间温度设定值，风机盘管风机状态，这三类参数应送到实际管理计算机中记录、显示和分析。6基于上述风机盘管的调节功能，风机盘管自控原理图如图（2）。图（2）图中各类数字符号的控制信息如下表：1设备起停控制制2制冷/热模式设定3风机转速设定4风机转速控制75风机状态监视6冷热水阀门调节7室内温度设定8室内温度检测9与BAS通信M阀门调节电动机T室内温度DI数据输入通道DO数据输出通道AI模拟量输入通道AO模拟量输出通道TE1温度传感器VA1两线电动阀TC1温控器N零线L火线风机盘管系统中被控对象为室内的空气温度，空气温度参数为供冷时：16-36℃，供热时：10-30℃;空气相对湿度≤90%。通过已知的参数进行控制系统的设置，然后由系统传感器采集到的室内空气参数与设定参数对比，两者之间的差别带动自动控制系统，由计算机管理和输出所需要的指令，传达到执行器中改变风机的转速。82.2新风机组的监控新风机组是提供新鲜空气的一种空气调节设备。功能上按使用环境的要求可以达到恒温恒湿或者单纯提供新鲜空气。工作原理是在室外抽取新鲜的空气经过除尘、除湿（或加湿）、降温（或升温）等处理后通过风机送到室内，在进入室内空间时替换室内原有的空气。其工作原理为：电动调节阀与风机连锁，以保证切断风机电源时风阀亦同时关闭。电动调节阀亦可实现与风机的联动，当风机切断电源时关闭电动调节阀。新风机组温度控制系统由比例积分温度控制器、安装在送风管内的温度传感器和电动调节阀组成。控制器的作用是把置于送风风道的温度传感器所检测到的送风温度传送至温控器与控制器设定的温度进行比较，并根据PI运算的结果，温控器给电动调节阀一个开/关阀的信号，从而使送风温度保持在所需要的范围。当过滤网堵塞时或当其超过规定值时，压差开关给出开关信号。在需要制冷时，温控器置于制冷模式，当传感器测量的温度达到或低于设定温度时，温控器给电动阀一个关阀信号，电动阀的关阀接点接通阀门关闭。如果测量温度没达到设定温度，温控器给电动阀一个开阀信号，电动阀开阀接点接通阀门打开。在需要制热时，温控器置于制热模式，当传感器测量的温度达到或高于设定温度时，温控器给电动阀一个关阀信号，电动阀的关阀接点接通阀门关闭。如果测量温度没达到设定温度，温控器给电动阀一个开阀信号，电动阀开阀接点接通阀门打开。当盘管温度过低时，低温防冻开关给出开关信号，风机停止运行，防止盘管冻裂。如图（3）是新风机组各控制点的配置。9图（3）新风机组控制点图3.控制策略与方法3.1风量控制策略（1）定静压法。定静压法是经典的系统风量控制，该系统采用送风管中的最低静压点测量値作为被控参数，表征负荷的风量需求。其难点在于寻找稳定、合适的最低压点位置，可根据ASHRAE90.1-2001标准规定“静压传感器位置的设定静压不应大于风机总设计静压的1/3”，在实测中确定。定静压法控制简单，但是