1、中央空调控制系统介绍中央空调控制系统介绍1 1.空调自动控制的内容空调自动控制的内容2.2.空调自动控制的规律空调自动控制的规律3.3.自动控制技术在空调系统的应用自动控制技术在空调系统的应用空调系统构成空调系统构成 概述概述 空气调节简称空调，目的是为了创造一个舒适的室内大气环境，使人在环境中感到比较舒服 空气调节就是将加工和处理的一定质量的空气空气调节就是将加工和处理的一定质量的空气送入室内，使室内大气满足要求。送入室内，使室内大气满足要求。空气调节的过程：空气调节的过程：空气的净化 温度处理 湿度处理中央空调系统的构成：中央空调系统的构成：3.1.2.1 中央空调的冷、热源系统中央空调的
2、冷、热源系统3.1.2.2 前端设备前端设备(1)新风机组新风机组(2)空调机组空调机组(3)风机盘管风机盘管(4)变风量系统变风量系统中央空调的冷源系统中央空调的冷源系统中央空调的冷源系统组成中央空调的冷源系统组成冷水机组（制冷机组）冷水机组（制冷机组）冷却塔冷却塔冷冻水循环泵冷冻水循环泵冷却水循环泵冷却水循环泵中央空调热源系统中央空调热源系统1.热源系统热源系统热源城市热网（热电厂）城市热网（热电厂）自备锅炉自备锅炉热交换器（将高温热水或蒸气转化（将高温热水或蒸气转化成空调热水）成空调热水）热水泵 1.1.中央空调自动控制的内容中央空调自动控制的内容l 中央空调系统由空气加热、冷却、加湿、
3、去湿、中央空调系统由空气加热、冷却、加湿、去湿、空气净化、风量调节设备以及空调用冷、热源等设备空气净化、风量调节设备以及空调用冷、热源等设备组成。组成。l 被控参数主要有空气的温度、湿度、压力被控参数主要有空气的温度、湿度、压力、以及空气清新度、气流方向等，在冷、热源方面主以及空气清新度、气流方向等，在冷、热源方面主要是冷、热水温度，蒸汽压力。有时还需要测量、要是冷、热水温度，蒸汽压力。有时还需要测量、控制供回水干管的压力差，测量供回水温度以及回控制供回水干管的压力差，测量供回水温度以及回水流量等。在对这些参数进行控制的同时，还要对水流量等。在对这些参数进行控制的同时，还要对主要参数进行指示、
4、记录、打印，并监测各机电设主要参数进行指示、记录、打印，并监测各机电设备的运行状态及事故状态、报警。备的运行状态及事故状态、报警。（1）传统的机械控制方式：传统的机械控制方式：传统机械控制方式是机械技术与电工技术结合的产物，它以电动机为动力，以开关、继电器、接触器、机械压力式温控器等为控制件。它的控制方式以开关控制和比例控制为主，多采用机械作用式的自控元件，以获得可以接受的、较粗的制冷温控精度，并保证制冷设备运行正确、安全可靠。这种传统控制方式已有近百年的历史，目前、还有部分制冷设备采用这种控制方式。空调系统自动控制方式空调系统自动控制方式（2）电子式控制方式：电子式控制方式：电子式控制方式采
5、用的是电子元器件与部分专用集成电路组成的硬件控制电路并结合继电器、接触器等控制器件，使制冷设备获得较精确的温控精度，并保证制冷设备运行正确、安全可靠。这种控制方式仅使用了二十几年，目前已很少使用。2.8V10K1N4001220VNN0NCJ1LFU12VB470uf 25VR81415VC1D1-D4 J11N4001D6D7R10C36.5VV01213_LM3244+1R211LM324_ 2+3C5R1C2R6C4100uf8VD5R7tR9WR5R4R3TNRC8050电子温度控制器电气原理图 近二十多年来，由于微电脑（单片机）控制技术及通信技术的快速发展，制冷空调设备控制系统中也大
6、量的采用微电脑（单片机）控制，并把电子器件的信息处理和控制功能揉和到机械装置中，应用机械、电子、信息等有关技术，对整个控制系统进行有机的组织、渗透、和综合，实现整个系统的最优化控制。这种控制方式不再是原有那种单技术、单功能的控制方式，而是一种全新的，具有复合技术、复合功能、自动化程度很高的控制方式。采用这种控制方式的产品一般都具有自动控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自诊断、自恢复和智能化等多种功能。（3）微电脑控制方式：微电脑控制方式：空调器空调器微电脑控制电气原理图微电脑控制电气原理图+12432725262868752321222414131291110151617201819R2C2
7、2R21R22Q2R1Q1R20R19C20C21C8050C8050R18XTC9C10R3R4JP1盘管温SW1R9+5VC11R10+5VR23C23R10CNWJP2C13R7C14R6室温TR2TR1+5VR26R16R25Q387654321910111213141516R12R15R13R14CEN+5VR17R8+5V+5VLED4LED1LED3(G)OUTGND+5VREV 遥控接收器C17IC2IC1BZR11+12V+12VCNM步进电机+12VABCD压缩机室外风机Q5Q4辅助加热HEAT四通换向阀20SCOMFANIC6+12V+27805132781213+12V
8、COMAC-N3A/250VFUSZZNRTCAC220V12VD1-D41N4001C1C11000uf 35v0.01ufC3C40.01470uftv+220ufC50.01C6+5V+12V D51N4148C74.7ufC80502146SCRCF1R29C25NKC1200.022u1ufSRCOMCNAAC220VR28R241K470室内风机COMAC-NC240V ULN2003A(Y)(R)LED2(G)显示板转速检测端口强制开关分体式空调模拟实验机电气原理图D6D7D8中央空调系统图中央空调系统图空调自动控制的规律空调自动控制的规律 连续控制规律可以分为比例、比例积分、连
9、续控制规律可以分为比例、比例积分、比例微分和比例积分微分控制规律。比例、比例微分和比例积分微分控制规律。比例、积分、微分分别用积分、微分分别用P、I、D表示。因此表示。因此PID控控制就是比例积分微分控制。制就是比例积分微分控制。自动控制技术在空调系统的应用自动控制技术在空调系统的应用NCOMPOFRHNWNO4V开关电源开关电源AC90V260VIO控制板控制板485总线总线线控器线控器温度传感器温度传感器拨码开关拨码开关家用中央空调（变风量）控制器家用中央空调（变风量）控制器-普通温控器普通温控器FAN远程控制远程控制故障检测故障检测PEL房房间间1房房间间2房房间间3温控温控器器温控温控
10、器器温控温控器器室内风机室内风机风管机自动变风量控制器风管机自动变风量控制器变风量空调系统变风量空调系统 变风量空调系统(VAV)是通过空调送风量的送风量的调节调节实现空调区域温湿环境的控制。变风量空调系统的特点：变风量空调系统的特点：送风温度不变，送风温度不变，而改变送风量来满足房间对热负荷的要求，而改变送风量来满足房间对热负荷的要求，就是说表冷器回水调节阀开度恒定不变，就是说表冷器回水调节阀开度恒定不变，用改变送风机的转速来改变送风量。通常用改变送风机的转速来改变送风量。通常采用变频调速来调节电机的转速采用变频调速来调节电机的转速 变风量系统工作原理示意图变风量系统工作原理示意图 变风量系
11、统监控原理变风量系统监控原理 变风量系统的分类变风量系统的分类（1）单风管单风管VAVVAV系统系统（2）单风管再加热单风管再加热VAVVAV系统系统 （3）单风管送回风机联动单风管送回风机联动VAVVAV系统系统 （4）单风管旁通式单风管旁通式VAVVAV系统系统 （5 5）VAVVAV系统变风量末端装置及控制系统变风量末端装置及控制变风量系统自动控制变风量系统自动控制 1.1.变风量空调系统运行参数与状态监控点位及常变风量空调系统运行参数与状态监控点位及常用传感器用传感器（了解）（了解）2.2.变风量系统的连锁控制（重点）变风量系统的连锁控制（重点）电气连锁：开新风风门、回风风门、排风风门
12、与送风风机、电气连锁：开新风风门、回风风门、排风风门与送风风机、排风风机连锁；风机停机连锁切断加湿器电源。排风风机连锁；风机停机连锁切断加湿器电源。空调机组启动顺序控制：新风风门开启空调机组启动顺序控制：新风风门开启回风风门启动回风风门启动送送风机启动风机启动排风风门开启排风风门开启回风机启动回风机启动空调冷冻水热水空调冷冻水热水调节阀开启调节阀开启(加湿器启动加湿器启动)加湿阀开启。加湿阀开启。空调机组停机顺序控制：空调机组停机顺序控制：(加湿器停机加湿器停机)加湿阀关闭加湿阀关闭空调冷空调冷冻水热水调节阀关闭冻水热水调节阀关闭停回风机停回风机排风风门关闭排风风门关闭送风机送风机停机停机新风
13、门、排风门关闭、回风门停机。新风门、排风门关闭、回风门停机。3.3.变风量系统运行与节能控制变风量系统运行与节能控制(1)(1)变风量空调机组的送风量、送风温度调节与节能策略变风量空调机组的送风量、送风温度调节与节能策略 定静压定温度法定静压定温度法(CPT)(CPT)（重点）（重点）定静压变温度法(CPVT)变静压变温度法(VPVT)VAV总风量控制法(2)回风机转速自动调节(3)湿度控制(4)空气质量控制(5)新风量、回风量及排风量的比例控制(6)过滤器差压报警、机组防冻保护(7)空调机组的定时运行与设备的远程控制(8)变风量末端装置的自动调节 定风量空调机组定风量空调机组 所谓定风量空调
14、机组就是指：保持风机转速所谓定风量空调机组就是指：保持风机转速不变，依靠回水管冷不变，依靠回水管冷/热水调节阀来调节水热水调节阀来调节水阀的开度，进而调节室内的温度使其遵循阀的开度，进而调节室内的温度使其遵循设定值。设定值。定风量空调机组控制原理图定风量空调机组控制原理图2 2 定风量空调机组连锁控制定风量空调机组连锁控制 (1)启动顺序控制：启动顺序控制：新风风门、回风风门、排风风门开启送风机启动回风机启动冷热水调节阀开启加湿阀开启。(2)停机顺序控制：停机顺序控制：关加湿阀关冷热水调节阀送风机停机新风风门、回风风门、排风风门关闭。中央空调计算机监控系统中央空调计算机监控系统中央空调计算机监
15、控系统中央空调计算机监控系统1：计算机集中控制多台中央空调：计算机集中控制多台中央空调2：计算机监测各中央空调运行状态：计算机监测各中央空调运行状态3：计算机监测各房间温度：计算机监测各房间温度 远程自控框图远程自控框图1、电话远程控制、电话远程控制2、集中控制、集中控制3、独立操作、独立操作电话线电话线主控面板主控面板网络网络温控器温控器电话管理器电话管理器家用电器家用电器安防检测安防检测家电控制器家电控制器家用中央空调电话远程控制系统家用中央空调电话远程控制系统应用举例应用举例-其他空其他空调控制方调控制方案案普通空调计算机集中监控系统方案普通空调计算机集中监控系统方案故障输入故障输入故障
16、检测故障检测运行检测运行检测温度检测温度检测计算机集中控制器计算机集中控制器n空调空调n遥控发射管遥控发射管或启动输出或启动输出空调控制器空调控制器集中式空调集中式空调制冷站制冷站自动控制自动控制（）空调冷源系统的构成（制冷机、循环水泵、集水器、分水器、补水箱），通常这些设备以及水处理装置等辅助设备通常安装在专用的设备间-制冷站制冷站。通常制冷站在地下室。（）制冷系统的监控原理空调自动控制的应用领域冷水机组的监控原理图制冷站水系统的运行控制制冷站水系统的运行控制（）冷水机组的连锁控制（重点）（）冷水机组的连锁控制（重点）（）设备的相互切换与均衡使用（）设备的相互切换与均衡使用（）冷冻水回路冷水
17、机组侧恒流量与空调（）冷冻水回路冷水机组侧恒流量与空调末段设备变流量运行（了解）末段设备变流量运行（了解）启动顺序启动顺序：冷却水塔风机冷却水泵冷冻水泵冷水机组停止顺序停止顺序：冷水机组（延时5分钟）冷冻水泵冷却水泵冷却水塔风机。（）膨胀水箱与补水箱监控（）膨胀水箱与补水箱监控（）冷水机组的节能群控运行（）冷水机组的节能群控运行（1）冷冻水回水温度法）冷冻水回水温度法用冷冻水回水温度来调节冷水机组和冷冻水泵的开启台数（2）冷量控制法）冷量控制法根据测量分、集水器供回水温度及冷冻水回水流量，计算空调实际所需冷负荷。根据冷负荷决定冷水机开启台数。（）冷却塔的节能运行控制（）冷却塔的节能运行控制冷却
18、塔的控制实际上是利用冷却进水温度来控制冷却塔的控制实际上是利用冷却进水温度来控制相应的风机（风机作台数控制或变速控制），不相应的风机（风机作台数控制或变速控制），不受冷水机组运行状态的限制（如室外温度较低时，受冷水机组运行状态的限制（如室外温度较低时，虽然冷水机组运行，但也可能仅靠水从塔流出后虽然冷水机组运行，但也可能仅靠水从塔流出后的自然冷却而不是风机强制冷却即可满足水温要的自然冷却而不是风机强制冷却即可满足水温要求）关闭冷却塔风机，而达到节能的目的。求）关闭冷却塔风机，而达到节能的目的。新风机组自动控制新风机组自动控制 新风机组通常与风机盘管配合使用 1 1 新风机组控制原理新风机组控制原
19、理(1)运行参数与状态监控点运行参数与状态监控点/位位(2)常用传感器常用传感器新风机组控制原理图新风机组控制原理图 2 2 新风机组连锁控制新风机组连锁控制 新风机组启动顺序控制新风机组启动顺序控制:新风风门开启新风风门开启送风机启动送风机启动冷热水调节阀冷热水调节阀开启开启加湿阀开启。加湿阀开启。新风机组停机顺序控制新风机组停机顺序控制:关加湿阀关加湿阀关冷热水阀关冷热水阀送风机停机送风机停机新风新风阀门全关。阀门全关。空调机组自动控制空调机组自动控制(1)处理的空气除有新风外,还有室内回风室内回风 (2)形式多样,使用场合较多 1 1 定风量空调机组控制原理定风量空调机组控制原理(1)运行参数与状态监控点/位（详见教科书）(2)常用传感器 小结：为了保障制冷设备正常运行，并达到所要求的指标，需要把控制温度、压力、流量、湿度等许多热工参数的一些控制电器和调节元件、各种仪表、传感器及附属设备组合起来，形成一个控制系统，这个系统就是制冷与空调自动控制系统。目前制冷系统中，常用的控制方式有：、传统的开关、电器组成的控制（即双位控制）系统；、由电子元件与集成电路组成的逻辑控制系统；、由微电脑（主要由单片机）组成的智能控制 系统；
