低負載電動調節蝶閥在BAS空調系統中的應用
根據本樓使用特點和設計要求,樓宇設備自動化管理(BAS)系統要對空調機組,通風機組,冷凍站系統進行監測、控制、記錄及報警;對供電系統主要參數監測、記錄及報警;電梯的檢測及報警、積水坑的檢測及排污泵的控制;照明系統進行監控和管理,以達到舒適、方便、節能和便于管理的目的。此系統可以通過Ethernet網(N1網)將中央操作站及網絡控制器各節點連接起來,同時安裝在建筑物各處的直接數字控制器(DDC)將通過RS485現場總線(N2網)連接到網絡控制器上,與其它網絡控制器上的直接數字控制器及中央操作站保持緊密聯系。傳感器及執行器等連接至以上各直接數字控制器(DDC)內。
1.(BAS)對空調系統的控制
本建筑內空調系統主要包括以下設備:
(1)組合式空調機組26臺,
(2)新風機組31臺;38臺送風機;
(3)1個冷凍站系統;
1.1空調機組的監控
整個大樓共有26臺組合式空調機組?照{機組為舒適性空調機組,專門為會議室、辦公室及教室提供舒適、優質的空氣。其空氣處理方式為:室外的新風經低負載電動調節蝶閥調節后,又經初效過濾器與回風混合預熱段、表冷加熱段、送風機高效過濾器后送入。在操作站上,每一個空調機組都將通過彩色三維圖形顯示,直觀的表示不同空調機組的運行狀態和報警信號,動態的顯示每個機組的運行狀態、故障狀態、回風溫度,同時各個空調機組進行定時啟?刂,并可以通過鼠標修改設定值或者末端設備開啟度、改變設備啟停狀態,以求達到最佳工作環境。
這些空調機組由METASYS系統按每天預先編排的時間,包括假日程序對空調機組監視和控制。
1.1.1空調機組的電動調節閥及低負載電動調節蝶閥的控制
電動調節閥的控制主要是根據回風溫度傳感器的反饋溫度信號,調節冷熱水閥的開度,使送風溫度趨向設定溫度(PID比例調節);當回風溫度高于設定溫度時,DDC自動輸出關的信號,關閉冷熱水閥,反之則打開冷熱水閥,從而既滿足室內溫度的設定要求,防止溫度過高過低給人工作帶來的不便,又最大的節省能源。根據一般的經驗,沒有裝電動調節閥之前閥門的開啟度一般為85%左右,裝上電動調節閥進行調節后,閥的開啟度僅為40%~60%,因此可以減少能源損耗。
低負載電動調節蝶閥的調節控制主要用途有以下三方面:(1)節約能源。對低負載電動調節蝶閥進行調節可以保證最大限度的利用新風。當新風溫度接近室內溫度時,低負載電動調節蝶閥閥門全部打開;當新風溫度與設定溫度相比,溫差過大時,此時只需保證最低新風量,將低負載電動調節蝶閥閥門關到最小位置,最大限度的利用回風。(2)保護風機,由于當地空氣質量的原因,低負載電動調節蝶閥處于常開狀態,過濾網容易污濁,需要經常清洗。因此需要實現低負載電動調節蝶閥與風機的連鎖,當風機關閉時,風門自動關閉,防止粉塵進入。(3)在每層的房間內都設有多個室內靜壓差傳感器,可檢測室內與外界環境的靜壓差,根據靜壓差值與設定值之間的比較來確定風門的開啟度,使室內處于最佳的工作學習環境。
1.2新風機組的監控
整個大樓共有31臺新風機組主要為房間提供高質量的新風。其空氣處理方式為:室外的新風經低負載電動調節蝶閥后,又經初效過濾器、表冷加熱段、送風機后送入各個樓層的房間。在操作站上,每一個新風機組都將通過彩色三維圖形顯示,直觀顯示不同新風機組的運行狀態和報警信號。動態顯示每個機組的運行狀態、故障狀態、送風溫度。同時各個新風機組進行定時啟?刂,以求達到最佳的工作學習環境。
新風機組由METASYS系統按每天預先編排的時間包括假日程序對機組進行監視和控制。
1.3設備選用:
(1)風管溫度傳感器--選用TE-6321P-1,它是一款電阻式溫度傳感器,與一般的電子式溫度傳感器相比優點價格便宜,可以為DDC直接進行信號傳送。
(2)低負載電動調節蝶閥驅動裝置--選用DA-100ATP30系列電子式電動執行機構。
(3)電動調節閥及閥門驅動裝置--選用DV系列V型調節閥與電子式電動執行機構,它的最大優點是完全滿足溫濕度PID調節的需要。
(4)壓差開關--選用P233A-10-AKC的壓差開關,該產品結構輕巧,價格便宜。
(5)室外溫度傳感器--選用TE-6323P-1電阻式溫度傳感器,該項目選用兩個溫度傳感器,分別設于三層的南面和北面,溫度值取平均值,然后通過網絡將數值傳輸到每個空調機組的DDC。
(6)DDC控制器--選用DX-9100-8154,它具有8DI、6DO、6AI、2AO,DX—9100—8454,它具有8DI、6DO、6AI、8AO,這樣可以節省大量的布線工作,又具有較高的性價比。
1.4冷凍站的監控
整個系統由四臺冷水機組(三用一備),六臺冷凍水泵(四用兩備),一臺膨脹水箱,四臺冷卻塔,分水器和集水器,六臺冷卻水泵構成。通過安裝在冷凍機房內的直接數字控制器DDC按內部預先編寫的軟件程序來控制冷凍機的啟停和相關設備的群控。
檢測各個設備的運行狀態、故障狀態、對風機進行啟?刂。在操作站上,每一個機電設備都將通過彩色三維圖形顯示,輔以圖標的顏色變化和閃爍,直觀顯示不同設備的運行狀態和報警信號。
冷凍站系統由METASYS系統按每天預先編排的時間包括假日程序對冷站系統進行控制和監視。
1.4.1冷凍站主要設備的監控
(1)檢測各個機電設備的手自動狀態。功率較大的設備,出于安全的考慮需要增加手自動轉換開關,當打到手動時,自動不起作用,這便于系統進行調試和維修或對緊急狀況進行處理。
(2)檢測冷凍水的供回水溫度和回水流量。根據供/回水溫度差和回水流量來調節冷凍機組的運行臺數,同時相應的循環水泵和冷卻塔連鎖啟停。
(3)根據程序或工作日程安排自動開關冷凍機組。通過程序控制冷凍機組,達到最低能耗,達到最低的主機折舊率。
(4)檢測冷凍水的供回水壓差,同時在冷凍水供回水總管(或集水器與分水器)之間安裝壓差旁通調節閥。當冷凍水管路的供回水壓差超過設定值時,壓差旁通閥自動打開,DDC調節其開啟度,使其供回水壓差符合設定的要求,防止壓差過高而損壞冷凍機。從而保證冷凍機側的冷凍水流量恒定,保證冷凍機的安全工作。
(5)檢測膨脹水箱的高低液位。當膨脹水箱的液位低于低液位開關時,DDC自動控制補水泵為膨脹水箱補水,當液位到達高液位開關時,補水泵停止。
(6)當冷卻水、冷凍水管的水流開關監測到有水流通過時,冷機才允許啟動,防止冷機的空負荷運轉,從而損壞冷凍機。
(7)對冷凍水的進水、冷卻水進行電動蝶閥控制,減少系統的負荷運行。當系統開啟一臺冷機時,只需要開啟一臺冷機的冷卻水、冷凍水供水閥控制。相應的開啟該機組的冷卻水、冷凍水蝶閥,反之則關閉該機組的蝶閥。當一臺冷凍水泵、冷卻水泵或補水泵發生故障時,備用泵會自動投入運行。
(8)各聯動設備的啟停程序包括一個可調整的延遲時間功能,以配合冷凍系統內各裝置的特性。
(9)檢測冷卻水的供、回水溫度。當溫度高于設定值37℃時,冷卻塔風機自動啟動,不滿足時再啟動下一臺冷卻塔風機,直到滿足使用設定溫度為止;當溫度低于設定值25℃時,冷卻塔風機自動關閉一臺,溫度還低時,再關閉下一臺冷卻塔風機,直到滿足使用設定溫度。這樣可以最大限度的節省風機的運行時間,減少能耗。
(10)對冷卻塔的進水進行電動蝶閥控制,減少系統的負荷運行。此時只需要給進水安裝電動蝶閥,再安裝一般的浮球冷卻塔進行補水控制控制即可。因為冷卻塔屬于一個敞開的連通器,彼此水位一樣,不存在抽空或灌滿的可能,安裝進水電動蝶閥只是在于對冷卻水泵進行優化啟?刂。
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