建筑智能化技术-4.2.1.ppt

* * 4.2 空调系统自动化原理 4.2.1 空调系统构成 4.2.2 空调系统冷、热源自动控制 4.2.3 空调系统自动化 4.2.4 通风系统自动控制 4.2.1 空调系统构成 (1) 概述 对空气的处理过程包括加温（降温）、加湿（除湿）、净化等，即常说的热湿处理。 A. 空气温度调节 夏季室温：25-27℃ 冬季室温：16-20℃ B. 空气湿度调节 夏季相对湿度：50%-60% 冬季相对湿度：40%-50% C. 空气其它参数调节 空气质量、压力、新风量、清洁度、有害气体浓度等. 中 央 空 调 系 统 空气调节系统 （空气——水系统） 制冷机房 （冷冻站） 冷冻机组 冷冻泵 冷却泵 冷却塔风机 空气调节系统 （全空气系统） 新风机组 风机盘管 空气处理机组 (2) 构成 存在的问题 建筑物中主要的空调设备 冷源设备 热源设备 空调末端设备 空调系统的能耗占整个建筑能耗的50%左右 空调系统的目的：调节室内空气 空调系统的设备分布广泛，管理困难 (3) 中央空调的冷、热源系统 1) 中央空调冷源系统 由制冷机（冷水机组）、冷却塔、冷冻水循环泵、冷却水循环泵等设备构成。 A. 制冷机(冷水机组)原理 a. 压缩式制冷机 在制冷机中，制冷剂蒸汽在压缩机内被压缩为高压蒸汽后进入冷凝器，制冷剂和冷却水在冷凝器中进行热交换，制冷剂放热后变为高压液体，通过热力膨胀阀后，液态制冷剂压力急剧下降，变为低压液态制冷剂后进入蒸发器。 在蒸发器中，低压液态制冷剂通过与冷冻水的热交换而发生汽化，吸收冷冻水的热量而成为低压蒸汽，再经过回气管重新吸入压缩机中，开始新一轮制冷循环。 b. 吸收式制冷 原理同压缩式制冷，区别是压缩式制冷以电为能源，而吸收式制冷以热为能源。 c. 风冷热泵式机组 通过制冷剂管路四通阀的转换，夏季供冷，冬季供热，利用一台机组就可解决全年的空调需要。 含湿量：单位重量的干空气中所含的水蒸汽的量为含湿量，用d表示（kg/kg）。 相对湿度：空气中水蒸汽含量接近饱和的程度，即在同温度条件下，空气的含湿量与其饱和状态时含湿量的比值，常用百分数表示。 焓：指空气中含有热量的多少。即1kg干空气所含有的热量和空气中含有水蒸汽的热量之和，用h表示。 焓值与空气温度和含湿量有如下关系： h=1.005t+d(2500+1.84t) 空气的焓值是由空气的温度和湿度所决定的。 1.005t+1.84td为空气的显热，因为它是以温度的形式表现出来的。 2500d称为空气的潜热，它是空气中水蒸汽本身所具有的能量，随着空气中含湿量的变化而变化，而与其温度无关。 B. 冷却塔 冷却水进入制冷机与制冷剂进行热交换，吸收制冷剂释放的热量后水温升高，然后通过冷却水循环系统进入冷却塔，释放热量、降温后再循环进入制冷机进行热交换。 高温冷却回水(冷水机组出口，一般工艺设计为37℃)被循环送至冷却塔上部喷淋。由于冷却塔风扇的转动，使冷却水在喷淋下落过程中，不断与室外空气发生热交换而冷却，又重新送入冷水机组而完成冷却循环。 C. 冷冻水与冷却水循环泵 a. 冷冻水循环泵 将从空调末端返回的冷冻水(一般为12℃)加压送入冷冻机，在冷冻机中进行热交换，释放热量，降低温度后离开冷冻机(冷冻机出口温度一般为7℃)，到达空调末端设备进行水/气热交换——空气(降温)调节，再循环返回冷冻机，实现冷冻水的循环制冷。 b. 冷却水循环泵 实现冷却水在冷冻机和冷却塔之间的循环，并通过冷却塔系统将冷冻机的冷却水进水口和出水口的温度控制在设定值(一般冷却水进口温度为32℃ ，出口温度为37℃)。 2) 中央空调热源系统 空调系统的热源通常为蒸汽或热水。 A. 热网供热方式 a. 蒸汽：蒸汽锅炉提供的高温蒸汽作为热源。 b. 热水：热水锅炉提供的高温热水作为热源。 B. 自备热源装置 a. 锅炉 b. 热交换器：完成高温蒸汽或热水与空调热水的转换。 (4) 空调系统的末端设备 A. 影响室内空气参数变化的原因 外部原因：太阳辐射和气候变化 内部原因：室内设备和人员的散热、水汽挥发量等 B. 完成空气调节的设备称为空气处理设备或空调机组，也称为末端设备。 C. 常见的空调末端设备：新风机组、空调机组、风机盘管、变风量系统等。 D. 空气处理设备与冷热源一起构成空气调节系统，简称空调系统。 4.2.2 空调系统冷、热源自动控制 4.2.2.1 制冷站自动控制 制冷站设备：制冷机、循环水泵、集水器/分水器、补水箱、水处理装置。 (1) 制冷系统监控原理