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◎离心式加湿器 您可能还对以下内容感兴趣...相关连接:
1.__空调加湿器相关文章纺织_织造企业_恒温恒湿空调机系统的运行调节 产品名称 管道加湿器产品型号 KS-72产品简介KS__空调机组外置式特种加湿设备,主要适应于各种大中型__空调机组外置加湿应用对于特殊__空调加湿的用户,我们也可按照贵公司的要求,提供更广泛的服务KS__空调机组加湿器也可用于纺织车间、印刷车间、粮库、制药厂、化工厂、造纸行业、烟草、环保等领域的大型加湿工程其每款设备均可进行加湿量分段控制,设备的总控制由智能数字控制来完成,由大屏幕液晶显示相应工作状态KS系列外置__空调加湿器最大单机加湿量分别为48KG/H;72KG/H;96KG/H技术参数:KS__空调机组外置式特种加湿器性能指标指标名称单位KS-48KS-72KS-96最大加湿量KG/h≥48≥72≥96换风量M3/Hr2X3503X3504X350风口尺寸MMΦ160X2Φ160X3Φ160X4电源电压V-HzAC220-50AC220-50AC220-50最大功率KW≤
4.0≤
6.0≤
8.0水箱容量KG≯210≯250≯320控制方式液晶智能数控智能数控智能数控雾量控制KG12-24-36-4812-24-36-48-60-7212-24-36-48-60-72-84-96水质控制磁化磁化磁化振子寿命Hr≥3000≥3000≥3000雾粒直径μm<10<10<10单机净重KG175245315外型长X宽X高MM1200X480X13001200X480X17301200X480X2100KS__空调机组外置式特种加湿器使用条件环境温度1-40度环境湿度≤80%RH给水质量自来水(软化)供水温度1-30度给水压力1-3KG/CM3连续运行时间≤8小时加湿器类型及加湿工作原理摘要现在新款加湿器http://___.chinazedo.com/越来越多,再也不是几年前呆板、单调的“方盒状”、“圆桶状”加湿器一统天下的局面了,各种新款,再加上多种品牌,像卡通小熊造型、“小__”造型、小嘴大肚的鸭嘴造型、字母造型、电熨斗造型等令人眼花缭乱,目不暇接干燥不但会使电子及印刷车间造成有危害的静电,同时还是人类健康的大敌使人体内水分大量流失,造成皮肤紧绷、口干舌燥、唇裂、上火等,还能引起流感、咽喉炎等呼吸道疾病室内空气干燥还会对家具、地板、家电等器物造成危害,缩短使用寿命即便在南方,不下雨的天气或使用空调后秋冬季室内空气湿度仅为40%RH以下,明显低于居室正常湿度40%~70%RH,而添置一台加湿器,从此享受“暖暖湿意”的秋冬各种类型的加湿器工作原理和使用方法可以归结为如下家用型加湿器和工业加湿器http://___.chinazedo.com/cpzs.aspyzjId=22常见的有三种类型,分别是超声波加湿器、电加热型加湿器、湿膜蒸发式加湿器和纯净型加湿器超声波加湿器http://___.chinazedo.com/prodetail.aspkeyno=75已经上市多年,采用超声波高频振荡的原理,将水雾化为1~5μm的超微粒子,通过风动装置将水雾扩散到空气中,达到均匀加湿空气的目的超声波加湿器加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高,并具有省电、使用寿命长的优势,一直很受欢迎不过超声波加湿器的缺点也很明显,那就是对水质有一定的要求新一代超声波加湿器,采用了湿度控制,随湿度变化而自动调节加湿量,运用动平衡原理将环境相对湿度控制在人体最适宜的45%至65%RH之间当室内相对湿度高于设定的上限H时,加湿器便自动停止加湿,使环境始终处于恒湿状态,对车间还可以降温加湿这种加湿器除了日常加湿空气外,还可用来美容浴面电加热型加湿器是技术最简单的加湿方式,利用发热体将水加热至沸点,产生水蒸气释放到空气中对水质没有要求,但缺点是能耗较大,不能干烧,安全系数较低,加热器上容易结垢纯净型加湿器是加湿领域刚刚采用的新技术,它通过分子筛蒸发技术,除去水中的钙镁离子,__解决水质不好造成的“白粉”问题通过水幕洗涤空气,将空气加湿的同时,净化空气,再经风动装置将湿润洁净的空气送到室内,从而提高环境湿度这种加湿器还能过滤空气和杀灭细菌,不仅使加湿更加纯净,还能以净水洗涤空气,有效祛除空气中的污染,促进室内空气循环,更大程度地保证了人体健康,降低呼吸道感染的概率高压喷雾加湿器是将加湿器的过滤器、泵机组、水箱、控制箱__在车间或机房内,喷雾系统喷嘴、管道等__在车间顶部的一种等焓加湿方式这种加湿方式是将自来水经加湿器主机增压并通过超细过滤后,经过特制的喷嘴雾化高速喷出,形成5~10μm的水雾粒子,与流动的空气进行热湿交换,吸收空气中的热量,汽化、蒸发,使空气的湿度增加,实现对空气的加湿处理,同时起到降温控制粉尘的作用对于__空调机的湿膜蒸发式加湿器的工作原理很简单,水从湿膜的顶部通过疏水器沿湿膜的波纹表面均匀流下,使湿膜从上到下均匀的湿润,当干燥的热空气流过湿膜的表面,就会与湿膜中的水分进行热交换,水分受热蒸发变成水蒸气进入空气当中,增加了空气的湿度,从而使得干燥的热空气变为洁净湿润的空气湿膜材料又称“赛代克”是湿膜加湿器的核心,它以植物纤维为基材,经过特殊成分的树脂处理烧结形成波纹板状交叉重叠的高分子复合材料,具有极强的吸水性、缺点是自我清洗能力差、易生霉菌选购加湿器注意事项炎炎夏日,在享受空调的同时,您是否也体会到空调带来的干燥?为缓解空气干燥,高科技产品——加湿器应运而生当前市场上加湿器品牌鱼龙混杂,许多消费者选购加湿器时都很盲目下面我们根据专家建议向大家提供几点选购加湿器的注意事项 注意一达标加湿器的基本特征 其一,达标加湿器一般具有以下几个基本特征加湿器配有纯净水源,以避免水变质其二,具有自动恒湿功能,它能保障室内一直处于健康湿度专业品牌加湿器带有湿度表,可时刻了解室内湿度第三,一定要选择售后服务有保证的品牌 注意二警惕伪名牌和杂牌产品 ISO14001环境质量体系认证被称为国际市场认可的“绿色护照”,目前在国内,获得ISO14001的加湿器生产厂家仅有几家除了专业加湿器生产厂家,大部分家电企业往往采取贴牌生产的方式,选择一些小型加湿器生产企业为自己代工生产,然后贴上自己的品牌以低价优势进入市场这样的产品虽然披着一些著名品牌的外衣,但产品品质不一定能得到保障 注意三净化型加湿器更合适 超声波纯水加湿机http://___.chinazedo.com/prodetail.aspkeyno=59作为加湿器的升级换代产品,采用独有的分子筛蒸发技术和水幕洗涤空气技术,在对空气加湿的同时还能对空气中的病菌、粉尘、颗粒物等进行过滤净化,从而提高环境的湿度和洁净度另外,为办公、生活环境专用加湿设备,在提高加湿场所的湿度的同时产生大量水负离子,使加湿空间的空气质量得以提高如何选择加湿器目前市场上的加湿器多种多样,其中,超声波加湿器采用超声波高频振荡,将水雾化为1至5微米的超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散到空气中,从而达到均匀加湿空气的目的专家介绍,超声波加湿器的优点是,加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高;节能、省电,耗电仅为电热加湿器的1/10至1/15;使用寿命长,湿度自动平衡,无水自动保护;兼具医疗雾化、冷敷浴面、清洗首饰等功能缺点是对水质有一定的要求 纯净水加湿技术则是加湿领域刚刚采用的新技术纯净水加湿器通过分子筛蒸发技术,除去水中的钙镁离子,__解决“白粉”问题通过水幕洗涤空气,将空气加湿的同时,净化空气,再经风动装置将湿润洁净的空气送到室内,从而提高环境湿度如新一代纯净水加湿器,采用了模糊控制,随温、湿度变化而自动调节加湿量,运用动平衡原理将环境相对湿度控制在人体最适宜的45%至65%RH之间当室内相对湿度高于50%RH时,加湿器便自动降低加湿量,使环境始终处于恒湿状态同时新的加湿器也不受水质限制;过滤蒸发器采用进口单一纤维制造,能够过滤空气和杀灭细菌,使加湿更加纯净;具有空气循环系统,在加湿的同时,以净水洗涤空气,有效祛除空气中的污染,净化空气,促进室内空气循环,更大程度地保证了人体健康 市场上销售的电加热式加湿器是技术最简单的加湿方式,电加热式加湿器利用发热体将水加热至沸点,产生水蒸气释放到空气中缺点是能耗较大,不能干烧,安全系数较低、加热器上容易结垢 选购加湿器,要对产品进行全面考察,应包括产品的品牌、质量、性能、售后服务等多方面调查比较,货比三家,仔细阅读产品宣传资料,分析产品的功能特点及自己的需求当产品各方面情况接近时,本__品是首选,因为产品出了问题易于与厂家沟通、解决 选购时还要考虑车间大小及加湿量车间越大,所需加湿量越大;如果加湿器具备湿度自动平衡,加湿量越大越好目前最大的加湿量一般为12kg/h水质较差地区最好选用纯净水型加湿器;水质好的地区或有条件使用纯净水/蒸馏水的消费者可使用超声波加湿器一般超声波加湿器http://___.chinazedo.com/纯净水加湿器的耗电量都比较低,一般都在1200W以下电热型加湿器的耗电量很高,一般都在5000W以上 还要注意的是安全性加湿器水箱中的水随时可能用完,所以应选择具备无水自动保护的产品,以防干烧发生危险电热加湿器释放的是热蒸气,应防止烫伤加湿器正确使用、保养及加湿器的妙用摘要在使用加湿器http://___.chinazedo.com/的过程中经常会遇到各种问题,诸如此类的问题:比如加湿器一直开着,___加湿效果还是不理想加湿器放在什么地方合适使用时是否需要关上门窗加湿器正确使用有关专家就此指出:要想获得良好的加湿效果,__时要综合考虑到气候、____和加湿器的加湿量等因素如居住在多风干燥地区或__较大,所需加湿量要大一些使用加湿器时还要注意湿度的控制,过低的湿度使人皮肤发紧、口干舌燥,容易引发支气管炎、流感、鼻炎等呼吸系统疾病但过高的湿度同样也影响人体与环境的水分平衡,使人感到憋闷经实验测定,湿度为40%RH~60%RH时人们感觉最适宜、最利于健康因此,最好选用具备自动恒湿功能的加湿器,只有当室内湿度低于标准范围时,机器才会启动加湿,高于此范围则减少雾量直至停止加湿如果使用没有自动恒湿功能的加湿器,最好在室内放一个湿度计,以随时了解空气湿度,并根据湿度来调整加湿器的工作状况如何保养加湿器加湿器要__在
0.5m~
1.5m高的稳定的平面上,要远离热源、腐蚀物和家具等,避免阳光的直射不在冻冰的情况下使用,遇到故障时应立即停机每周要清洗加湿器一次,清洗时不可将机器放入水中清洗时水温不得超过50℃加湿器的妙用1兑入专用香水,让香雾缭绕其间,为温暖湿润的家再添几分浪漫和温馨不过香水不能是油性的,浓度也不宜过大,否则会影响雾气的蒸发2往水箱中加入专用消毒液,可有效阻挡流感、肺炎等病毒对人体的侵扰用布将板蓝根等中草药包成小包放进水箱,可以预防感冒加湿器使用禁忌1并不是加湿量越大越好,应保持在40%~60%RH之间,加湿器的加湿量控制在每小时300~350mL之间为宜2各种加湿器对水质有不同的要求,如纯净型加湿器要用纯净水,超声波加湿器最好用纯净水或蒸馏水,电加热型加湿器用普通水即可3加湿器水箱中的水随时有可能用完而空转干烧损坏机器,所以尽量使用具备缺水自动保护功能的产品,同时还要在平时留意观察水箱的存水量,及时给予补充加湿器应用行业详细分类适用行业行业内详细分类行业专用加湿器加湿器作用纺织行业粗纱、细纱、织布、无纺布、落筒机、抓棉机、倍_机、织带、毛纺、棉纺、化纤、混纺、植绒、织染、绢麻、亚麻、丝织、针织等等纺织厂专用加湿器工业超声波加湿器http://___.chinazedo.com/、高压微雾加湿降温除尘系统增湿、保湿、控湿、消除静电、降尘、不断头、无疵点、不停车、不堆积、不卡车、效率大增减少飞花、毛糙不平、纤维脆弱等问题回潮、增重、增产、增收电子行业__T车间、P__厂、封装厂、半导体元器件厂等电子厂专用加湿器工业超声波加湿器、干蒸汽加湿器、__空调专用加湿器、电极加湿器、电热加湿器除静电、保持湿度、减少次品废品、增加印刷附着强度印刷行业纸张印刷、塑料印刷、玻璃印刷、精美印刷、特殊印刷、丝网印刷、转印等等印刷厂专用加湿器工业超声波加湿器高压微雾加湿器、经济型湿膜加湿器、除静电、保持湿度确保纸张不收缩变形、不卡纸、无次品、容易套色、不停机、不浪费纸张和时间,提高生产速度,大大提高效率喷涂行业汽车涂装厂、__、电脑等家电及各类工业品外壳喷涂等喷涂行业专用加湿器工业超声波加湿器保持湿度、增加漆附着能力、不脱漆、掉漆、起鼓、降尘、保持车间洁净烟草行业烟叶分级厂、贮丝库、膨化烟丝回潮等车间烟草行业专用加湿器工业超声波加湿器、高压微雾加湿除尘系统、工业超声波加湿器、干蒸汽加湿器防止烟叶破损、减少烟叶昧道损失,减少废料,提高成品率食用菌金针菇、平菇、蘑菇、香菇、双孢菇等等冷库气调库专用加湿器http://___.chinazedo.com/prodetail.aspkeyno=77工业超声波加湿器、高压微雾加湿系统创造适合栽培过程的湿度环境在蘑菇的表面不能有水滴,加湿水颗粒越小越好计算机房程控机房、服务器房、电脑房、网吧、发射站等机房专用加湿器工业超声波加湿器、经济型湿膜加湿器、电极加湿器、电热加湿器保持湿度,消除静电、降尘、清新空气,减少故障__保鲜绿叶蔬菜、水果、鲜肉、生鲜、冷藏展示柜、冷风柜、面包柜等等__保鲜专用加湿器工业超声波加湿器保持果蔬脆感、口感、颜色、风味,防止脱水、枯萎、失重、失鲜、提高耐贮性和抗病性,延长衰老期减少腐烂实验室各类检验、检测、质量、分析、化验室等恒湿环境实验室专用加湿器工业超声波加湿器、电极加湿器、电热加湿器保持各种实验工艺要求,提高可靠性,减少失败火药行业火药生产、装填、制成、储存等工业超声波加湿器消除静电、降低粉尘、防止__汽车工业涂装厂、组装厂、贴膜车间、玻璃印刷、植绒、展厅等工业超声波加湿器降尘、保持湿度、增加漆附着能力,不脱漆、掉漆、起鼓、保持车间洁净食品行业干燥、脱水食品回潮保鲜,面包、果蔬产品恒湿保鲜、贮藏等冷库气调库专用超声波加湿器车间消毒、发酵车间、回潮、菌种培养,保持原有色香味种植业食用菌、各种兰花、热带植物、无土栽培、花房等工业超声波加湿器、高压微雾加湿器、冷库气调库专用加湿器保持各种生__环境湿度要求养殖业牲畜、飞禽、昆虫等规模化养殖场所工业超声波加湿器、高压微雾加湿、降温系统模拟自然环境保持各种养殖业对湿度的要求,保湿及消毒人工景观热带人工雨林、影视、展览、公园、动物园、__等工业超声波加湿器、高压微雾加湿、除尘系统模仿自然环境云雾景观康体保健洗浴、健身、护肤、美容、盐雾浴、负离子浴等工业超声波加湿器、高压微雾加湿系统休闲娱乐人工造景,人类的高档享受,浪漫的水烟雾,惬意的环境,负离子浴酒吧纯生啤酒+真冰+自然飘逸的水烟雾工业超声波加湿器、高压微雾加湿系统休闲娱乐人工造景,人类的高档享受,浪漫的水烟雾,惬意的环境,负离子浴空调行业机场、车站、酒店、商场、医院、影剧院、办公楼等__空调专用超声波加湿器http://___.chinazedo.com/prodetail.aspkeyno=79、电极加湿器、电热加湿器、干蒸汽加湿器、风机盘管专用加湿器、__空调户式空调加湿,保持湿度,适合人体需要,防止感冒塑料行业塑料注塑成型厂、塑料产品制造厂等工业超声波加湿器湿度控制及消除静电,提高成品率,减少次品产品相关知识5____ 1TasakaMFutamuraH.Theeffectoftemperatureonthermoo__osis.JMembraneSci198628:183-
190. 2WangKLetal.Hollowfiberairdrying.JMembraneSci199272:231-
244. 3CusslerELetal.Airdryingwithhollowfiber.AICHESepDivTopicalConferen__MiamiFLNovember1992:
866. 4JansenAEetal.Methodstoimprovefluxduringalcohol/waterazeotropeseparationbyvaporpermeation.JMembraneSci199268:229-
239. 5PodderTKandSirkarKK.Ahybridofvaporpermeationanmembrane-basedabsorption-strippingforVOCremovalandrecoveryfromgaseousemissions.JMembraneSci1997132:229-
233. 6许中强,陈庆龄,渗透蒸发膜及其在酯化反应过程中的应用,化工进展,1996,
(55)41-44 7PinnauIToyLG.Transportoforganicvaporsthroughpoly1-trimethylsily-1-propyne.JMembraneSci1996116:199-
209. 8OkunoHetal.Sorptionandpermeationofwaterandethanolvaporsinpolyvinylchloridemembrane.JMembraneSci1995103:31-
38. 9QiuMMHwangST.Continuousvapor-gasseparationwithaporousmembranepermeationsystem.JMembraneSci199159:53-
72. 10PanCYetal.Permeationofwatervaporthrough__llulosetria__tatemembranesinhollowfiberform.JAppliedPolymerSci17822:2307-
2323. 11BonneUetal.MembranedehumidificationUSPat491583810Apirl
1990. 12ChaJSetal.RemovalofwatervaporandVOCsfromnitrogerninahydrophilichollowfibergelmembranepermeator.JMembraneSci1996119:139-
153. 13刑丹敏,等,聚砚中空纤维膜法空气除湿的研究,膜科学与技术,1997,17
(2)38-42 14彭曦,等碘化聚芳醚砜与可溶性聚酰亚胺共混材料制备气体除湿膜膜科学与技术,1997,17
(1)42-46 15王安来,等脂肪醛与聚乙燃醇缩合膜透湿透气性的研究膜科学与技术,1990,10
(2)32-36 16徐南平,时多,无机膜的发展现状与启示,化工学报,1998,4958-63 17AsaedaMDuLD.Separationofalcohol/watergaseousmixturesbythin__ramicmembrane.JChemEngngJapan198619:72-
77. 18ChenSHetal.Sorptionandtransportmechani__ofgasesinpolycarbonatemembranes.JMembraneSci1997134:143-
195. 19ArandaPetal.Watertransportacrosspolystyrene-sulfonate/aluminacompositemembranes.JMembraneSci199599:185-
195. 20王金渠,李铮,A型沸石膜的制备及其在气体脱湿中的应用膜科学与技术,1998,18
(2)54-58 21DeetzDW.Stabilizedultrathinliquidmembranesforgasseparations.ACSSypSer19__347Chap
11. 22王保国,蒋维钧,中空纤维膜的研究现状与发展,化工进展,1994,239-431538次空调系统设计对室内空气品质的影响[2007-2-6]技术应用__部摘要近年来,随着人民生活水平提高,室内空气品质越来越受到人们的重视很多国内外专家都开始研究如何创造健康建筑,避免病态建筑的产生影响室内空气品质的因素很多,本文主要从民用建筑空调系统设计方面,探讨如何防止病态建筑产生,提高室内空气品质,从而使人们享受舒适现代生活的同时,不会被病态建筑综合症侵扰文章在新风量标准、新风处理和新风质量、空调系统运行工况及节能措施等方面展开了讨论,指出空调系统设计对室内空气品质的影响笔者迫切希望广大设计人员加强预防病态建筑的意识,及时参考国内外新技术研究资料,结合实际工程,优化系统设计,从而为提高室内空气品质打下良好的基础关键词空调系统室内空气品质新风质量二次污染引言 近年来,随着人民生活水平提高,室内空气品质IAQIndoorAirQuality越来越受到人们的重视因为人类与建筑的关系是非常密切的,人的一天中大约有80%的时间是在建筑物中度过的人们的生活质量、工作效率及身体健康程度都与建筑内环境相关随着空调系统大量应用于建筑,极大地提高了室内舒适度,但也暴露出许多问题很多国内外专家都开始研究如何创造健康建筑HealthyBuilding,避免病态建筑SickBuilding的产生所谓健康建筑,就是空调系统运行良好,并且用较低能耗,保证优良的室内空气品质和舒适环境与之相反的建筑,被称为“病态建筑”而“病态建筑综合症”SickBuildingSyndrome,具体地讲,这类建筑轻者能引起人们头脑发昏、嗜睡、眼睛受到__、呼吸系统不适,严重的会导致疾病的传染,造成各种各样的健康问题影响室内空气品质的因素很多,从其性质来讲大至可分为三类第一类是化学的其成份多为挥发性的有机物,即VOCVolatileOrganicCompounds这些污染主要来自装修使用的各种建筑材料、装饰材料等第二类是物理方面的主要来自室外及室内的电器设备成份为噪声、电磁辐射、光污染等;第三类是生物的主要是细菌滋生等国内外许多学者对不同建筑的室内空气品质进行调查研究发现,大约53%的建筑(280个)中室内空气品质问题是由于不合适的通风
[1]对空调系统设计来讲,影响IAQ的原因主要有新风量不足、新风质量、气流__、空调系统的二次污染、噪音等问题 本文主要从民用建筑空调系统设计方面,探讨如何防止病态建筑的产生,提高室内空气品质,从而使人们享受舒适现代生活的同时,不会被病态建筑综合症侵扰文章在以下几个方面展开讨论新风量标准新风处理和新风质量气流__运行工况节能措施新风量标准 新风对于提高室内空气品质有非常积极的作用,它可以稀释和带走在室内产生的污染物目前国内尚无室内空气品质评价标准美国ASHRAE标准62-1999给出的可接受室内空气品质Ac__ptableIndoorAirQuality定义为室内已知的污染物没有达到权威机构所确定的有害浓度处于该空气中的绝大多数人员≥80%没有感到不满意
[2]它的定义包括了主、客观评价两个方面,比较适合我国国情该标准还规定,由于人们对绝大多数气味适应很快所以最小通风量的确定是依据已适应者室内人员而不是未适应者来访者 按照现行规范,空调系统新风量的标准是取人员最小新风量和维持__正压所需新风量中的较大值,并不应小于总送风量的10%
[3] 关于人员新风标准,国内外标准不径相同美国ASHRAE标准62-1999给出了不同建筑物中人员新风量的标准,比以前版本提高了很多例如办公室人员新风标准为36m3/h.p,人员最大密度为
14.3m2/人(7人/100m2)北京市建筑设计院设备专业技术措施中,普通办公室人员新风标准为25m3/h.p,按照国内办公室人员密度大约为6~10m2/人(10~16人/100m2)有文献提出人员新风标准应为33~42m3/h.p文献
[4]实测了7幢办公楼的新风量发现,人员数量波动性比较大,所以人均新风量差别比较大但是按__平均却相差不大,新风量实测值为
2.2~
3.92m3/h.m2实际工程设计中,就目前我国办公室人员密度来讲,维持__正压所需新风量一般小于人员最小新风量,笔者认为新风标准应为25~30m3/h.p(
2.5~5m3/h.m2) 因为室内人员的数量难以估计准确,所以笔者认为制定新风量标准时,应该参考国外标准,根据建筑物功能,给出新风量标准,同时也要给出人员密度指标许多专家提出应该考虑建筑污染,通风量应为人员和消除室内污染两部分之和但室内污染程度难以估计,所以新风量标准如何修改,目前尚无定论 新风量不是越大越好,有文献认为新风量从25%到100%,对病态建筑综合症而言并没有什么区别,所以提高新风量的同时,要注重新风的处理与品质新风处理与新风质量室外空气首先要经过滤除尘,然后再通过加热或冷却等手段,达到所需参数新风过滤对维护室内空气品质极为重要一般空调系统应设置两级过滤,第一级过滤采用效率30%的粗效过滤器,第二级过滤采用效率为65%~85%的中效过滤器对于净化空调机组,应采用三级过滤,除初中效过滤器外,还要增加亚高效过滤器 需要指出的是,目前新风过滤主要考虑室外颗粒污染物的除去而室内空气品质涉及到的除室外固体污染物外还有室外气态污染物因此新风处理还必须考虑室外气体污染物的过滤和吸附从而使新风质量达到应有的标准 空气过滤器的清洗和更换是目前空调运行管理的难点,尤其是常用的玻璃纤维过滤器无法清洗,而无纺布过滤器只能清洗数次与超声波配合的静电除尘器可以获得很高的除尘效率并且不使粉尘积存在电极上,通过机械装置可实现自动清灰应该成为今后的发展和研究方向空气过滤器应设置自动清灰装置,以减轻人工清洗的维护工作量和防止灰尘的二次飞扬污染简单的方法是__过滤器阻力声光__装置,以便监督及时清洗 室外空气的质量只要不处于工业区,一般不会有太大问题如果新风入口靠近装卸码头或高速公路,应装设一氧化碳检测器,当室外空气质量较差时,以减少进入建筑物的室外新风量工程设计中新风吸入口要避免污染,百叶窗应加防水罩等措施,防止雨水或雪水渗入新风引入口污染过滤器新风口应该与排风口保持一定距离,或在不同方向设置,不要被冷却塔飘逸的水滴污染新风开口__应满足全新风运行要求 有文献提出空气龄的概念,指出入室新风空气龄越小,途径污染越少,新风品质越好,对人的作用越大空调系统设计时,要加强新风过滤,提高入室新风的效率,缩短新风途径,减少室内空气停留时间,保证入室新风的品质有人提出新风口和排风口采用“随风转向风帽”,通过风向标,能灵活地将风口始终迎向或背向风吹来的方向,从而有效地利用风压的正压或负压,达到节能目的 高品质的新风要直接送入室内,而不能只送到吊顶内良好的室内空气品质不仅与新风有关,很大程度上与空调系统气流__有关气流__ 空调系统设计的气流__对IAQ影响很大,气流__设计合理不仅可以将新鲜空气按质按量地送到人员活动区还可及时将污染物排出如果设计不当,容易造成送、回风短路,__内有空气滞留区 工程设计中受各种条件限制,__气流__大多采用上送上回形式送风散流器大都是平流型射流的射出角度大于40°送风形成贴附很容易经回风口带走而短路因此选用散流器时应用射出角度小于40°的直流型,这种散流器能较好地将风送至人员活动区,避免了短路,提高了人员活动区的空气质量布置送、回风口时,应尽量布置合理,避免产生__死角例如旅馆标准客房的卧式__风机盘管,因为条件限制,只能位于门口上方位置,建议侧送风口采用双层或三层百叶送风口,以便通过调节水平、垂直叶片,改变送风倾角和射流扩散角,达到减少空气滞留区的__,以保证室内空气品质 如果有条件的话,尽量采用上送下回的形式,因为对工作区来讲,这种送风形式比上送上回系统排除污染物的能力强 作为设计人员,设计理念应该从空调为建筑服务,转变到“以人为本”的观点上来在风口布置、风量选择、风速确定等方面改善空气分配,满足工作区需求,及时消除污染物运行工况 目前,空调系统的二次污染问题日益突出,国内外研究重点已经转移到研究建筑结构与通风空调系统的二次污染所谓二次污染是由于空调系统自身问题如盘管、凝水盘、水封、加湿器、__处于高湿度下的空气过滤器所引起的局部积尘和高湿度(一次污染),或建筑结构与材料吸潮积尘导致细菌大量定植、繁殖,产生大量有害的代谢物,大大降低了空气品质的可接受性,使人过敏,危害健康(二次污染)各项研究结果表明,当室内相对湿度高于70%有利于微生物滋长而降低微生物污染的最有效手段是控制尘埃和湿度关于空气过滤的问题,文章前面已经讨论过空调系统中盘管、凝水盘和加湿器是微生物的主要生长地 对于新风加风机盘管系统,新风机组可采用低温送风,承担全部室内湿负荷,使风机盘管处于干工况运行,减少细菌滋生增加的新风负荷可通过全热或显热排风热回收装置,如转轮式全热交换器等,达到节能目的 空调加湿介质应优先采用蒸汽源,但蒸汽中必须不含对人体有害的物质如果采用循环水加湿时,水质应达到饮用水标准循环水应经过处理,防止细菌滋生,如可采用紫外线消毒的方法 工程中常用CO2浓度监测室内空气,但是室内空气中CO2浓度并不能真实反映室内空气的污染程度许多研究调查发现,室内VOC浓度很高,而且大多数场合室内单项的挥发性有机物往往不会超过上限值,总的挥发性有机物(TVOC)却常常超标,从而引起对人的综合的负面影响
[5]空调系统的室内回风中VOC浓度非常高,新型高性能吸附材料活性碳纤维具有优异的结构特点和优良的吸附性能,对各种无机物和有机化合物都能有效吸附,特别适用于低浓度物质的吸附因此,设计时应考虑在回风管道中__具有吸附VOC功能的活性碳过滤器,降低VOC浓度 在空调系统实际运行中,应根据季节变化,调节新风量大小,夏、冬季保证最小新风量,过渡季尽量使用全新风必须指出的是在变风量系统V__VariableAirVolume中,应该注意变风量控制过程中,采取措施保证新风量至少为设计值的90%以上 对于双风机组合式空调机组,设计时应该注意送、回风机风压的匹配,使机组风压零点达到预定点否则,如果回风机风压过高,新风、排风段成为正压,新风就很难进来如将送风机段和回风机段脱开布置,采用平行或垂直重叠布置,用新、回、排风管道及风阀在机外连接等形式,可以解决问题 对空调设计工程师来讲,还应注意噪音对室内IAQ的影响空调系统的噪音大致有设备噪音、振动噪音、配件噪音等设备噪音是由冷水机组、水泵、风机、空调机等设备运转产生选购产品时可选择质量好、低噪音的名牌产品,基础及支架处做减振处理与设备连接的水管、风管应__相应的软接头,以免发生共振,产生噪音在施工__过程中,风管应注意制作__质量,风管弯头弧度应够大并装设导流片等穿墙穿楼板的管道应__套管,套管与管道之间进行消声处理,在建筑物伸缩缝处__长度大于缝宽的软接头和帆布软接等水管设计中应注意减少弯头数量,减少急弯,管道变径应缓和,系统高点应注意__排气阀等配件设计上应选择消声型的,如止回阀可采用缓闭消声止回阀,送回风口采用固定百叶或消声百叶等 笔者迫切地希望广大设计人员加强病态建筑意识,优化设计,从根本上杜绝病态建筑产生建议我国应尽快制定有关通风空调系统清洗消毒的法规以便有法可依尽可能地降低通风空调系统本身对IAQ的污染节能措施 由于新风对室内IAQ的积极作用,所以今后的发展趋势将增大系统的新风比,为了减轻或消除相应的额外负荷,可以采用全热交换、低温水、闭式单环路热回收再热系统等新风预处理技术,并与目前常规的通风空调设备和运行技术相结合组成最佳方案
[5] 目前出现了不少空调新技术,如置换通风、动态工位调节、椅下低速送风及波动送风等文献提出一种波动送风的工作区---背景区设备经过计算实例,比传统风机盘管和V__节能20%国家大剧院工程观众厅采用了变新风比的置换通风系统,经过模拟计算与常规系统比较发现,采用置换通风后,卫生状况改善,变新风比节能效果可达到7% 笔者以前研究的间接蒸发冷却技术IECIndirectEvaporativeCooling冷却新风,节能效果也很明显在我国西北部地区应用效果十分显著我院承接的__体育馆工程实际应用效果良好对于我国东南部夏季室外空气湿度大,可以先进行除湿,然后再用IEC冷却除湿剂的再生可用低品位能源(太阳能、废热等) 绿化对于节能也有很大帮助文献
[6]通过实测结果发现,在建筑物外面种植多年生攀缘类植物后,室内环境温度较室外气温低3~9℃可降低墙体外表面(极端情况)约23℃,室内表面温度约
0.8~
1.7℃西墙绿化时,在其他条件不变时,对于建筑__护单位__通过或放出的热流较普通__护少约397W/m2绿化状态下可减少空调负荷约
12.7%,中午高温时刻可达到20%结论 空调系统设计对IAQ的影响很大,许多建筑由于不合适的通风而室内空气品质降低新风标准应因地制宜,根据建筑物的不同功能,制定人员新风量标准,同时应给出人员密度 新风不是越多越好,还应注重新风处理和新风质量空调系统至少需要两级过滤,应研制和__新型高效和易清洗的过滤器新风空气龄越小对人体越有益 __气流__设计要合理,避免空气短路和产生滞留区空调系统的二次污染问题已经提到议事日程上来控制室内相对湿度,可抑制微生物生长对于新风加风机盘管系统,新风承担全部湿负荷,使风机盘管干工况运行设计双风机系统时应合理选择风压,以免新风难以进入设计和施工中要控制好系统的运行噪音 未来发展趋势会增加新风比,为了节约能源,可采用热回收和一些空调新技术,如置换通风、IEC等手段能降低空调能耗建筑物绿化对空调节能也有很大帮助____BeargD__idW.IndoorairqualityandHVACsystemsLewisPub1993:P12-20ASHRAE.ASHRAEStandard62-1999Wentilationforac__ptableindoorairquality.Atlanta1999北京市建筑设计研究院《建筑设备专业设计技术措施》编写组.建筑设备专业设计技术措施.中国建筑工业出版社1998年4月潘毅群龙惟定范存养.办公楼的室内空气品质与新风.暖通空调.2002326:P28-30沈晋明.我国目前室内空气品质改善的对策与措施.暖通空调.2002322:P34-37李娟.建筑物绿化隔热与节能.暖通空调.2002323:P22-261458次世界制冷技术发展的哲学分析[2007-2-2]技术应用__部在当代社会,制冷技术已经几乎渗透到各个生产技术、科学研究领域,并在改善人类的生活质量方面发挥着巨大作用生活中,制冷广泛用于食品冷__、冷贮藏、冷藏运输,适性空气调节,体育运动中制造人工冰场等;工业生产中,为生产环境提供必要的恒温恒湿环境,对材料进行低温处理,利用低温进行零件间的过盈配合等;农牧业中,对农作物的种子进行低温处理等;建筑工程中,利用制冷实现冻土开采土方;现代医学也离不开制冷,深低温冷冻骨髓和外周血干细胞、手术中的低温麻醉等;制冷技术还在尖端科学领域如微电子技术、新型材料、宇宙__、生物技术的研究和__中起着举足轻重的作用可以说,现代技术进步是伴随着制冷技术发展起来的技术是在人类历史过程中发展着的劳动技能、技巧、经验和知识,它包括人类技术活动中的硬件和软件,是人类改造自然和创造人工自然的方法、手段的活动的总和理论上技术属于社会物质财富和创造物质财富的实践领域,是劳动技能,生产经验和科学知识的物化形态工具的使用使人与自然____了本质的变化,它们决定了人类的生产结构和发展方式技术是构成社会生产力的重要部分,技术进步带动了人类的发展,进入工业时代以来,科学技术创造了高度发达的物质文明新科技__的兴起,使生产工具由电气化发展到自动化、智能化,极大扩展了劳动对象的范围,大大提高了劳动者的文化技术水平技术进步给人类的生产和生活提供了极大的便利,深刻地改变着人类的面貌和人们的生活方式作为现代人,生活在四季如春的空间内,寒食暑味,已经不再是梦想,发达的通讯等,使得距离不再是沟通的障碍,在这种情况下,地球就成为了一个“鸡犬之声相闻”的地球村这就是科学技术渗入人类生活的体现其中,制冷技术的发展对人类的影响尤为重要制冷技术与其负作用
1、科技与人类在人与自然和社会的矛盾中,人是处于主导地位的,人受制于自然和社会,同时又给自然和社会以影响人类对自然的影响也基本上表现为两个方面一方面是对自然施加积极的建设性影响,合理利用自然条件,并创造新的更适合人类生活的人工自然或人工生态系统;另一方面,技术也对自然产生消极的破坏性影响,使原有的“自然平衡”失调人类社会的生存和发展是构建在自然系统对人类活动的支撑和限制基础上的技术活动的主体是人,客体是自然和社会,技术有明确的实用目的,它是人类进行生产活动、文化活动及社会活动的中介,而作为中介的技术活动必然导致“正反”双重后果早在两个世纪前,先哲___就曾经这样告诫我们“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响,常常把第一个结果又取消了”随着工业化、城市化和现代化过程的推进,人类活动对生态环境的改变和破坏也日益加深,最终导致了全球性生态环境的恶化20世纪是技术飞速发展的时代,但是20世纪的技术__并没有解决______指出的____,而且还形成了若干突出的新的____和诸如人口、生态环境、资源能源、贫富悬殊等社会问题
2、制冷技术的进步与危害给人类的生产和生活带来了极大便利的制冷技术也是如此,它在造福人类的同时,也给人类赖以生存的自然环境带来了深重的灾难从历史来看,制冷技术发展的第一阶段(从1830年到1930年)主要采取NH
3、HCS、CO
2、空气等作为制冷剂,这些制冷剂有的有毒,有的可燃,有的效率很低,使用了一百年之久,当出现了CFCS和HCFCS制冷剂(即氟里昂)后,出于安全性的考虑,当机立断,实现了重大的第一次转轨,进入了制冷技术发展的第二阶段(从1930年到1990年),主要采用氟里昂作为制冷剂使用了60年后,发现这些制冷剂破坏臭氧层众所周知,地球的大气层的“臭氧层”就像一个过滤器,一把保护伞,将太阳辐射中的有害部分阻挡在大气层之外,实际上可以说,臭氧层形成之后,才有了生命在地球上的生存、延续和发展,臭氧层是地表生物系统的“保护伞”但近年来,臭氧层的破坏不断加剧据世界气象__最新的调查,南极上空“臭氧空洞”已达到2100万平方公里,比____的__还大赤道一些地区上空的臭氧损耗已达20%以上去年夏季欧洲北部的部分地区甚至出现臭氧减少40%的情况被称为是世界上“第三极”的青藏高原上空的臭氧近年来正在以每10年
2.7%的速度减少,已经成为大气层中的第三个臭氧空洞臭氧层中臭氧含量的减少,相当于在地球上空开了天窗,让大量的紫外线毫无阻挡地照射到地表其结果是,将严重损害动植物的基本结构,降低生物生产量,导致气候和生态环境发生异变,尤其是对人体健康造成重大损害如果臭氧层一旦消失,地球上的生态环境将返回至
4.5亿年前的生态环境,包括人类在内的千万种陆地生物将面临灭绝,有人甚至认为,当臭氧层中的臭氧量减少到正常量的1/5时,将是地球生物死亡的临界点造成臭氧空洞的原因是什么呢?科学研究表明人类活动排入大气中的一些溴氯氟烷烃等化学物质进入臭氧层与臭氧发生化学反应,导致了臭氧的损耗,这与制冷技术的发展有着直接的关系从本世纪30年代起,一系列的这些适应不同工作温度范围的氟里昂制冷剂几乎已风靡制冷领域,大大促进了制冷和空调技术的发展据估算,一个氯原子可以破坏104~105个臭氧分子.而溴原子对它的破坏能力是氯原子的30~60倍而且,氯原子和溴原子还存在协同作用即二者同时存在时,破坏臭氧的能力要大于二者的简单相加也就是说广泛用于冰箱和空调制冷的氟里昂是造成“臭氧空洞”的罪魁祸首制冷技术在这一阶段的发展,正说明了科技在增强人的能力的同时,也会改变人性和破坏人的生存环境制冷技术与冶炼、化工等技术一样,同时扮演着造福人类与摧毁人类环境的双重角色
3、科技发展的负作用当代的技术__,正在形成新型的生产力、形成新型的生产方式、形成新型的市场交换方式、形成新的产业结构和就业机构、形成新的财产占有方式和分层结构、形成新型的权力和__管理结构,技术正面效应和负面效应是客观必然的人类有了其他一切生物所不曾具有的思维、精神和语言,人类运用自己的聪明和才智创造了丰富物质文明,人类也必须对技术的负面作用做出回应美国的后现代主义学者霍兰德指出“现代梦想绕了一个奇怪的圆圈在这个圆圈中,现代科学进步本打算解放自身,结果却危险地失去了它的地球之根,人类社会之根,以及它的传统之根,并且,更重要的是,失去了它的宗教神秘性之根它的能量从创造转向了破坏进步的神话引出了意想不到的不良后果”虽然科技的发展对解决“全球问题”和当代人类发展的困境是必不可少的,作用是巨大的,但我们也应该看到科学技术发展所产生的副作用,以及科学技术在解决“全球问题”上可能存在的限度
4、制冷技术负作用的控制__消除科技的负面作用是不可能的,我们唯一能做的是在科学技术活动尽量规避和抑制其负作用臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前全球所面临的主要环境问题当科学家研究令人信服地揭示出制冷技术中广泛引用的氟里昂已经造成臭氧层严重损耗的时候,“补天”行动非常迅速1985年,也就是Monlina和Rowland提出原子臭氧层损耗机制后11年,即南极臭氧洞发现的当年,由___环境署发起,通过了保护臭氧层的维也纳公约,首次在全球建立了共同控制臭氧层破坏的一系列原则方针;1987年,大气臭氧层保护的重要历史性文件《蒙特利尔议定书》通过在该议定书中,规定了保护臭氧层的受控物质种类和淘汰时间表要求到2000年全球的氟利昂消减一半,并制定了针对氟利昂类物质生产、消耗、进口及出口等的控制措施由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻,1990年通过《蒙特利尔议定书》伦敦修正案1992年通过了哥本哈根修正案,其中受控物质的种类再次扩充完全淘汰的日程也一次次提前我国也将在2010年淘汰氟里昂F11但是,即使如此努力地弥补我们上空的“臭氧洞”,由于臭氧层损耗物质从大气中除去十分困难,预计采用哥本哈根修正案,也要在2050年左右平流层氯原子浓度才能下降到临界水平以下到那时,我们上空的“臭氧洞”可望开始恢复从这里我们可以清楚地看出技术是一把双刃剑人类渐渐认识到,技术的价值标准不仅在于是否实用和带来何种经济效益,还在于其负面作用的大小但是,是不是因为技术进步的负面作用,人类就必须否定技术进步,而退化为原始的、古老的生产和生活呢?我们是不是就应该回到《诗经》幽风《七月》中描述的“……二之曰凿冰冲冲,三之曰纳于阴凌……”那种贮藏食品的年代呢?这种消极避世的观点显然不符合人类探知的本性和发展的规律事实上当制冷技术发展的第二阶段用的工质被列入淘汰时间表后,制冷技术进入了发展的第三阶段(从1990年至今),进入以HFCS制冷剂为主的时期,并正在加紧进行绿色环保、高效节能、减少排放的新一代替代工质的__与实用化进程的研究人类不仅应该能借助技术手段去利用自然、支配自然、改造和控制自然,同时还应该通过技术活动去顺应自然、与自然协调、减少或避免对自然界的破坏总结人类利用技术手段对自然的利用和改造,必然改变自然界原有的平衡,问题是人类应该正确认识其活动对自然的正反两方面的影响,提供适应自然规律的、有科学预见的、可调控的人类行为,使其所产生的后果,有利于人与自然关系的协调,使自然界更好地造福人类_____相信技术的力量,相信人类依靠科技能够战胜各种困难,摆脱困境人类谋求发展的能力是无穷的然而,科技的力量的发挥和发展是要在一定的生产方式中进行的,它要受到经济制度、社会制度的影响和约束所以,当代科技发展必须遵循___所说的统一的“人的科学”的宗旨,才能真正克服技术发展的负面效应,也只有这样才能充分发挥科技发展的正面效应制冷技术的发展和臭氧层保护就是近代史上技术进步和全球合作的一个十分典型的范例,其技术进步和控制技术进步后果的合作机制也将成为人类的财富,并将为解决其它重大问题提供宝贵的借鉴经验1491次空气制冷技术应用现状与前景分析[2007-2-2]技术应用__部进入20世纪90年代以来随着环保问题的日益突出空气制冷技术又一次成为世界__的焦点先后有美国、澳大利亚、德国、__、英国、中国等进行了空气制冷装置的研究试验研究范围涉及__及列车空调到食品冷冻和冷藏的几乎所有的制冷技术应用领域低温领域的应用空气制冷机极易制取低温并在很宽的冷却负荷和低温运行工况范围内具有优良的性能特别适用于需要低温和工况条件变化较大的场合现代食品冷冻和冷藏工艺有不断向低温方向发展的趋势根据不同的食品和不同的冷冻或冷藏工艺要求要求库温在0~-100℃大范围内可调节并要求制冷系统__在-30℃以下运行采用单级蒸气压缩制冷很难满足这种低温要和运行工况采用多级压缩或复叠式蒸气制冷则导致系统COP的降低和投资的增加空气制冷统在低温下宽温度范围内运行性能优良工质无臭无害和制冷速度快的特性使其非常适合于食品的冷冻冷藏提出了一种带蓄冷器的开式空气制冷系统用于冷库通过改变冷却空气和室外空气的混合比例来调节各个冷冻间和冷藏间的库温可以达到很好的节能效果有资料表明食品__业将是空气制冷在低温领域应用的最大市场详细分析了闭式空气制冷系统用于美国食品__业的市场状况虽然美国目前只有少数闭式空气制冷机组用于食品__但据统计75%的食品__厂家希望使用空气制冷系统而且47%有强烈的使用意向这说明空气制冷在食品__业有极广阔的发展前景除此之外空气制冷在冷凝回收工业有害挥发性有机化合物、天然气液化、冷藏运输、制药业的控制低温反应及冷冻干燥处理和石化工业的存贮及__等领域具有很大的发展潜力空调领域的应用__以来空气制冷在空调领域的应用只局限于飞机空调因为飞机座舱空气制冷空调装置能充分利用飞机原有设备和条件:利用飞机涡轮喷气发动机作为制冷系统的动力源和压缩机以机外冲压空气作为冷却介质只增加透平膨胀机及其附属设备提高设备利用率实现系统小型化然而要使空气制冷技术在空调领域得到__必须把其性能放在第一位考虑这是当今世界能源紧缺的现实要求也是产品具有竞争力的标志近年来欧美国家对空气制冷应用于__和列车空调的研究取得了很大的进展美国早在1993年就设计出用于__和商业建筑空调采暖、空调的闭式空气循环制冷装置样机由Nor__lair-GarrettLimited设计及制造的列车用闭式空气制冷空调系统于1998年在往返于德国和荷兰的I__-3高速列车上投入使用国内在这方面的研究尚处在实验阶段值得注意的是无论是低温领域还是空调领域我国在空气制冷技术的实用化方面基本空白除飞机空调外目前只限于低温环境试验装置、橡胶的低温粉碎和矿场开采工作面的现场冷却这与世界的空气制冷技术的应用格局极不协调有关部门应该尽快加大推动空气制冷技术实用化的力度否则我国的空气制冷技术将永远__于世界1751次不同制冷剂的特性比较[2007-2-1]技术应用__部简介本文将比较不同制冷剂的特性,并解释了全球越来越多的空调生产商倾向选择R410A的原因是在系统成本允许的条件下,他们不仅需要使效率更高,还要肩负环境保护的责任上一篇文章阐述过,R22曾经是世界上使用最广泛的碳氟化合物制冷剂,而目前已出现了数种用以取代R22的候补产品,包括环保的含氢氟代烃HFC制冷剂——R134a,R410A和R407C关键词R410A空调制冷剂数码涡旋内容R410A空调制冷剂的特点R134a是一种单一成分制冷剂,而R407C和R410A是混合制冷剂其中R410A是R32和R125的混合物,R407C是R32,R125和R134a的混合物混合制冷剂的优点在于,可以根据使用的具体要求,对各种性质如易燃性、容量、排气温度和效能加以考虑,量身合成一种制冷剂选择制冷剂需要考虑的因素很多,因为选择任何一种制冷剂都会对空调系统的整体运行情况、可靠性、成本和市场接受度造成一定影响令大家非常感兴趣的是,新的制冷剂由于其热传递和压降的不同而导致制冷剂传输性能的不同,这会最终在系统设计和系统性能上产生重大的影响表1列出了各制冷剂一些重要性质的比较,接下来我们将简要探讨其重要的性能特点R134a的容量比R22小,压力比R22低由于这些特点,相同能力的R134a空调需要配置一台更大排气量的压缩机,更大的蒸发器、冷凝器和管路最终所导致的是,制造和运行一个和R22相同冷量的系统,R134a系统会需要更高的成本R407C的容量和压力都和R22比较接近因此,只要简单调整系统设计就能使原R22系统也适用于R407C系统不过,系统能效比会较原系统降低约5%这是由于相对于其他制冷剂,R407C会有高达6度的温度漂移因此R407C系统在同等标准冷凝器和蒸发器时均会减少热传递,影响系统能效比R410A的容量和压力高于R22,运行压力高出50%-60%高压力和高气体密度带来的结果是,不但可以用更小排气量的压缩机,还可以用更小直径的管路和阀门高压排气阀的使用消除了系统冷凝高压带来的隐患厚压缩机壳体使系统经受更高的运行压力压缩机造得厚重些还有一个好处,即R410A的运行噪声比R22压缩机明显地低2-4个分贝与R22系统相比,R410A系统有个显著的热传递优势—蒸发器的热传递高35%,冷凝器高5%而R134a和R407C的系统热传递系数均低于R22同等质量流量下,R410A的压降较小,使其可以使用比R22或其他制冷剂更小管路和阀门这将为制造R410A系统降低更多的材料成本更有可能并且在长配管家用机和多联机系统中更有优势当然,只有重新设计系统,才能充分发挥R410A的热传递和压降小的优势——例如可以考虑采取以下优化技术,使用较小直径的盘管,不同的翅片结构和增加循环回路长度,减少制冷回路的数量最终我们可以看到,针对R410A制冷剂重新设计后的系统中,采用较小体积的蒸发器和冷凝器,成本更低,而且最高可达30%的制冷剂充注减少量制冷剂充注量的减少,除了成本降低外,还能提升整个系统的可靠性在相同冷量,相同冷凝温度的系统中,R410A的系统能效比(COP)可以比R22高出6%这是由于压缩机在压缩过程中的损耗更低,蒸发器和冷凝器具有更强的热传递性,整个系统内的压降更小高效的热传递和更小的压降使其在相同运行条件下,冷凝温度更低,蒸发温度更高,这使压缩机在耗电更少,效率比更高的情况下,获得一个更好的运行范围此外,对于R410A的低压缩损失特性,小型商用空调系统中的大型压缩机比小型的家用空调压缩机受益更多结论高效热传递,低压力损失,低温度漂移,较少的制冷剂充注量,更安静、更高效的压缩机,这些优势令R410A在其他代替R22的环保制冷剂前,有着明显的优势以上所做的不同制冷剂的比较,可以帮助我们了解,空调生产商为何选择R410A与其他新技术结合,进而创出更有效、更经济的系统表一.与R22制冷剂的比较R410AR407CR134a运行压力159%101%68%温度漂移
0.2℃
6.0℃
0.0℃蒸发器热传递135%90%90%冷凝器热传递105%95%95%压力降低量72%100%128%管径较小相同较大制冷剂充注量70%95%100%重新设计度重要次要重要系统性能系数98-106%95-100%95-100%系统成本较低相同稍高2337次食用菌栽培温湿度控制设计[2007-2-1]技术应用__部提要通过介绍金针菇低温空调通风工程设计实例,探讨温湿度控制设计的一般思路及方法关键词温湿度控制,能量回收装置,节能一概述 金针菇是一种具有丰富营养价值的食用菌,被誉为增培菌在海外市场上很受欢迎金针菇对环境要求苛刻,自然栽培因受气候条件制约,产量和品质均不能保证我国有的地区已进行金针菇的工业化栽培,即用空调设备人为地创造一个适合于金针菇生产的气候环境,从而保证其产量和品质笔者参加了深圳某厂金针菇栽培生产线的空调设计工作,这类空调属低温空调低温空调大多应用于一些工艺性场合,如茶叶的生产,农业上种子的培育等,均需营造一个特殊的人造环境,视工艺流程的不同,所要求的人造环境-5~15℃温度,相对湿度40~70%
[4],并且对温湿度精度、新风量、空气流速等因素均有一定要求 金针菇栽培车间及办公楼共2层,其中1层为生产、仓库、办公等,2层为办公及职工宿舍等层高1层
4.2m,2层
3.6m整个金针菇栽培车间均采用密闭库房
二、对环境的要求 金针菇的生长经历制种→发菌→催蕾→子实体培养→出菇这6个环节这些环节对温湿度及通风换气要求各不相同空调通风设备必须实现对环境温度、湿度、空气三要素的控制
[1]菇房温、湿度、换气要求如表1菇房名称放冷间、接种间掻菌室、培养室生育室金针菇生长阶段制种发菌催蕾控蕾子实体培养出菇温度范围℃20~2320~2310~153~56~1020~23湿度范围%60~7060~7080~9060~70通风换气 每昼夜7~8次每次15min每天通风2次每次15min需补充大量空气适当通风备注常规空调范围低温空调范围 金针菇的发菌、催蕾阶段集中在培养间完成;控蕾、子实体培养、出菇,这三个环节集中在生育室完成因此,菇房内的空调设备应能提供温度3~15℃,相对湿度80~90%这样宽广范围内的温湿度环境三空调、通风、制冷、加温 金针菇生长工艺对温湿度精度、新风量、空气流速的要求,设计时,必须对系统划分,风管布置,送排风机、新风处理等设备选型作统筹考虑同时,金针菇生长在子实体培养阶段,需大量新风,由于新风处理能耗较常规系统高,须添加能量回收装置
[4] 1空调 低温空调系统冷负荷较大,围护结构为带保温层的重型结构,所以冷负荷波动小,属渐变负荷根据生产情况及菇房分隔,在各个菇房内设置__空气处理系统 1空调特殊性 低温空调有别于常规空调,也与通常果蔬贮藏高温冷藏库不同,在处理上的特殊性表现在以下两点 a送风参数的确定普通舒适性空调送风温差较大,一般为送风8~12℃,相应的空调机处理焓差大约在17~22kJ/kg之间;但对于低温空调而言,送风温差不宜过大,只有4~6℃,与此相应的空调机处理焓差也只有4~6kJ/kg,即所谓小焓差,大风量 b设备配置在普通的舒适性空调系统中,空气冷却器的盘管一般均选用套片式换热器,这种形式的换热器换热__大,由于工艺采用了各种强化传热技术以及肋片的二次翻边和机械胀管工艺,传热系统大,但肋片间距很小,一般为2~
2.8mm,在低温工况下使用时,肋片表面凝结霜层很快就会以将肋片之间的间隙堵塞,造成盘管传热下降甚至完全失效因此,在低温空调系统中一般采用轧片式和绕片式换热器,片距可达6~9mm,从而避免霜堵发生 2设备选型 类似工程曾采用冷库用排管,由于凝水的流淌,室内湿度太高,且卫生条件差导致金针菇霉烂,因此,排管不应采用;文献
[3]提出将普通风机盘管加以改制的方案,即风机盘管结构由普通套片式改为轧片式或绕片式换热器形式,以增大片距距离,在工程中实践中也取得了很好效果 本工程空调设备采用低温工况下专用小型超薄空气冷却器,即在需空调的库房内均设置2~4台空气冷却器对其库房内的空气进行冷却因冷却器高度仅172mm,__大大节省空间空气冷却器肋片采用轧片式,具有冷量
1.8kw到
14.4kw,风量2100到6840m3/h的不同规格选型范围,使用温度在3℃以上,能满足工程实际需要 2通风 根据工艺要求,需对搔菌室、培养室、生育室进行通风通风由进风新风、排风两部分组成通风按金针菇的生长阶段分别进行设计 1在发菌、催蕾、出菇阶段时的通风方式在每个生育室、培养室以及搔菌室的内墙上分别__2~3台轴流风机,将内走道内的新风由轴流风机送至菇房内,同时,在靠外墙的上、__分别设有320×320mm装有多叶对开调节阀的排气口,将菇房废气排往室外菇房内新风的多少由内墙上轴流风机启停及其运行时间来控制 从深圳气候特征来看
[2],年平均气温
22.3℃一年中绝大多数天的自然气温适宜金针菇的栽培在发菌、催蕾、出菇阶段所需温度因此,从室外来的新风勿需由专用空调机组进行降温或加热处理,而是直接经能量回收装置内的过滤器过滤后,由装置内的送风机送入走道内 本方案采用的排风方式,是在压出式状态下进行的,能保证菇房始终处于正压状态,并且进入菇房内的新风是经过过滤、相对干净的空气,因此,可避免室外空气直接进入室内,而影响金针菇的品质 2在控蕾、子实体培养阶段属低温空调范围,其排风与新风组成能量回收装置,这样既能排走菇房内含CO2浓度过高的空气,又能送入经过处理的室外新鲜空气,以补充金针菇生长所需氧气 3能量回收装置 1方案的比选 由于处理新风的能耗较常规空调系统高,生育室内的排风与新风组成能量回收装置设计拟定的方案有2个,如图
1、图2所示 方案一将每个生育室室内所有排风经风管一并送能量回收装置用以预冷从室外进入__内的新风后,再排往室外,新风则由能量回收装置内的送风机通过新风管送至各个生育室内 方案二在每个生育室单元内设置一级能量回收器,生育室CO2浓度高的空气通过一级能量回收器预冷从走道内流入生育室较为新鲜的空气后再排入走道内为防止新风及排风短路,在风管布置上应尽量将新风管及排风管错开随着生育室排入走道CO2浓度的增多,走道的空气必将恶化,因此,在走道靠外墙处,再设置二级能量回收装置走道内的污浊空气通过二级能量回收装置预冷从室外进入走道内的空气后,再排往室外由于空气密度排风比新风大,因而排风将聚集到走道下部,新风则由二级能量回收装置内的送风机从走道上部通过风管送到各生育室新风入口处 方案二比方案一无疑会增加设备初投资,__施工将更为复杂,运行费用略有增加,但方案一因不能调节进入各个生育室新风量的多少,则将直接影响菇房内CO2浓度的控制菌柄对光照和CO2浓度很敏感,CO2浓度过高会抑菌柄伸长,过低则又会使菌伞过度展开,这二者都将使成品菇的品质下降所以,方案一可能会影响产品品质未被采用同时,厂方要求能根据市场销售情况来__生产,方案二正好满足厂方的这一需求比较以上两个方案,我们推荐采用方案二 2能量回收装置组成 设置在生育室内的一级能量回收器由送风机、排风机、蓄热体等组成;设置在走道内的二级能量回收装置,由过滤器、送风机、排风机、蓄热体组成二级能量回收装置内蓄热体两侧新风与排风完全分开,因而新风与排冈不会产生交叉污染蓄热体是由平直形和波纹形相同的两种箔片构成,其相互平行轴向通道,使内部气流形成不偏斜的层流,避免了随气流带进粉尘微粒堵塞通道的现象为了保护又薄又软的铝箔芯片不受磨损,在设备内设有空气过滤器当能量回器装置运行到一段时间后,应定期更换或清洗过滤器滤料
(3)能量回收装置设备造型 根据工艺提供通风换气量,在每个生育室内选用HV-3A型能量回收器2套由于生育室内通风为间歇式换气,布置在走道内的能量回收装置处理风量,按总排风量的50~60%计算,共1套
(4)经济性分析 排风与新风组成能量回收装置,其全热回收率可达70~80%,大大地节省新风处理的能量,也相应地节约空调总负荷,进而可减少空调主机及配套设备的装机容量由新风与排气组成的热回收系统,是废气利用、节约能源的有效措施 以夏季为例,室外干球温度tw=
32.4℃,湿球温度ts=
27.3℃,相对湿度Фw=67%,相应焓值hw=
85.8kJ/kg;室内温度确定为室内温度tn=7℃,相对湿度Фn=90%,相应焓值hw=
20.8kJ/kg根据文献[5]中的计算式(9-103),可求得从排气中回收入的全热量
(1) 式中Qt为全热量,kJ/h;G为处理的新风量,kg/h;η为热湿交换效率,由厂家样本提供,
74.5%经计算得出,全热回收量为
1.18×105kJ/h 参照文献
[6]提供此类似设计的综合功耗指标、按全年250天工作日计算,仅减少制冷工艺设备装机容量用电量,年累计节电
7.1×104kWh采用能量回收系统减少制冷工艺设备的总装机容量,相应的也就减少了制冷设备的初投资,虽然增加了部分设备,但对整个工程而言,总的初投资并未因此增加,相反,采用能量回收系统可节省电量,在1年内节省的电费即可抵消因增设能量回收设备的费用
(5)气流__ 由于金针菇的菇蕾对低温气流十分敏感,要求送风风速不宜大于1m/s,在向生育室送新风时,其送风管按均匀送风方式进行设计布管 4 冷源 制冷系统分别由压缩机、风冷式冷凝器、空气冷却器、膨胀阀等组成根据库温、冷负荷及生产情况,将制冷系统共分为6个__系统,每个系统的划分尽量与生产线相一致 压缩机组选用NJBF22G型压缩机,共6台风冷式冷凝器由压缩机供货商成套供应,布置在室外在冷凝器上方应采取日晒雨淋措施为保证通风效果,冷凝器宜布置在开敞的地方,多台间距控制在
0.8~
1.2m为防止固体杂质进入电磁阀、自控部件和制冷机气缸在这些设备之前设置过滤器制冷剂中含有水份会引起制冷剂分解、金属腐蚀在冰点以下时,还可能形成冰塞,因此,制冷系统中必须设置干燥器 各菇库房冷负荷装机容量指标见表2,供设计时参考各菇房冷负荷装机指标 表2名称冷负荷指标(w/㎡)名称冷负荷指标(w/㎡)培养室165生育室150菌种接种室150菌种室220缓冲室180放冷室400 5 加湿 在催蕾阶段,室温较高,空气冷却器除湿量较大,容易出现室内空气湿度偏低的现象,此时,应开启加湿器进行等焓加湿在子实体阶段,湿度较高,有时达到饱和,虽然能满足子实体生产发育的需要,但也易诱发杂菌的孽生,同时也会使子实体色泽变深,从而失去商品价值因此加湿器应具备均匀加湿、自动控制湿度功能,又可防止因湿度大,在菇表面产生水滴而引起烂菇加湿器宜选用超声波加湿器超声波加湿器是采用超声波高频振荡的原理,将水雾化为1~5微米的超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散到空气中,从而达到均匀加湿空气的目的其特点是,加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高;节能、省电;超长使用寿命;湿度自动平衡,无水自动保护但缺点是水质的悬浮物有一定的要求建议在加湿器总给水管上安装水质净化器 6 菇房保温 因为菇房内温度较低,为避免冷负荷和库温波动过大,菇房的围护结构,除满足墙体的强度和稳定外,围护结构必须保证保温层及隔汽层的连续性,以满足建筑热工的要求,防止冷桥出现本工程结构采用单层墙体内贴100mm聚氨脂发泡材料进行保温 为防止二层楼层结露,影响其正常使用,在二层楼板上下两面均采用聚氨脂发泡双层保温,防凝露保冷厚度应进行严格计算每个库房的门采用气密性良好保温门四 运行情况 工程从1998年竣工投产以来,菇房内温湿度精度及新风量实测值均达到设计参数,具备生产__金针菇必备的栽培环境几年来,生产的袋装金针菇因价廉质优远销到港、澳、__等国家和地区,深受广大消费者的欢迎,产品曾一度供不应求与其它厂同等规模未采用能量装置的金针菇栽培生产线对比,生产出同等质量的金针菇,节能在15%以上可见,由新风和排风组成的热回收装置一是项重要的节能措施,也是低温空调设计中应加强的技术领域五 结论 1低温空调系统在必须引入新风的场合,须设置能量回收装置由新风和排风组成的热回收装置,是废气利用、节约能源的有效措施 2围护结构的保温有利减少冷负荷,维持菇房温度稳定保温材料及厚度选择参照果蔬冷藏库 3低温空调冷凝水应处理得当,满足室内卫生要求 4制冷系统中必须设置干燥器 5金针菇菇房内加湿器宜选用超声波加湿器六 ____ 1李良.金针菇工厂化栽培基本条件研究总结.食用菌.1992145:31-
32. 2深圳气象局主页.深圳气候特征.网址http://___.szmb.gov.cn. 3肖立全,王世平.低温空调设计方法探讨.暖通空调.1999295:47-
49. 4陆亚俊主编.制冷技术及其应用.北京中国建设工业出版社
1994. 5钱以明.高层建筑空调与节能.__同济大学出版社,1990:527-
550. 6陆耀庆主编.实用供热空调设计手册.北京中国建筑工业出版社1993:
991.1__3次暖通空调系统的计算机控制管理1[2007-1-30]提要 介绍计算机监测控制系统的基本构成,控制器种类,与计算机系统适应的传感器和执行器,计算机数字通讯网,控制系统的总体结构方案,以及常用的支撑软件形式在介绍现有技术状况的同时,简要回顾了历史发展过程并展望了未来关键词 计算机,监测,控制,系统,数字通讯,支撑软件Abstract Delineatesitsfundamentalcompositiontypesofthesystemthecommunicationnetworksoftwareconfigurationandthesystemarchitecture.Reviewsthehistoryinthistechnicalareaandforeseesitsfuture.Keywords Computermonitoringcontrolsystemdigitcommunicationsupportsoftware--------------------------------------------------------------------------------编者按 近年来随着计算机技术的不断发展和硬件成本的持续下降,计算机在暖通空调领域有了广泛的应用其应用的一个重要方面,就是利用计算机系统取代常规仪表对暖通空调进行智能化监测、控制和管理目前我国一半以上的__空调器、整体式空调机和冷水机组都已采用以计算机为核心的智能控制器大量空调、供热系统开始使用计算机监测、控制系统随着楼宇自动化的发展,对建筑设备系统进行全面计算机管理的智能大厦等也开始增多妥善地运用计算机技术于暖通空调系统的控制管理中,可以有效地改善系统运行品质,节省运行能耗,提高管理水平,并减少运行管理劳动强度,取得良好的经济效益和社会效益,这在国内许多工程中都已得到证实然而不恰当地使用计算机,盲目地上计算机控制项目,也会因投资多,收效差而造成很大浪费,这样的工程实例并非罕见经验表明,只有根据暖通空调工艺过程要求,结合实际的需求情况,充分发挥计算机技术的特点,恰当地确定系统功能,明确主要需解决的问题,才能收到投资少、效益高的效果为做到这点,需要暖通空调专业人员了解计算机的原理、特点,与计算机专业人员真正沟通,从而相互配合,确实用计算机解决暖通空调中关键问题为配合这一需要,并根据广大读者的要求,本刊__了这一系列讲座物约本刊编委清华大学江亿教授撰稿,分6讲授课首先介绍有关计算机硬件、软件和通讯网的基本知识,然后分别介绍计算机技术在空调、供热、制冷等具体工程中应用的主要特点,最后一讲介绍一些已完成的工程实例及其运行结果希望本讲座能对我国暖通空调领域计算机实时控制管理工作起到一定的促进作用欢迎广大读者将意见、看法及时反馈本刊编辑部或讲座__,以使我们及时修改完善续各讲的内容,更好地满足广大读者的需求
1.1什么是计算机控制 计算机监测控制系统就是以计算机为核心部分的监测控制系统计算机监测控制系统又称DDC(DirectDigitialControl)系统,即直接控制系统,它对测量数据的处理以及控制算法都是以数字计算为基础,通过软件实现的这是20多年来监测控制系统从常规模拟仪表向计算机逐渐过渡的结果如 --用户可通过K1~K4键输入要求的__温度,单片计算机将此温度与AI1脚测出的温度比较,确定压缩机的启停; --用户可通过K1~K4键输入希望的风机高/低速状态,单片计算机根据此命令对继电器J
2、J3进行相应操作; --用户可通过K1~K4键预置希望空调机启停的时间,使单片机按时启停压缩机和风机; --单片机可将压缩机与风机工作状况,__温度是否超出设定值,空调机是否处在停机状态等信息通过显示灯D1~D5显示 --当电源电压过低或过高,停止压缩机以实现保护同时通过显示灯显示__ 到底实现哪些功能,怎样实现这些功能完全由软件决定软件是预先根据此窗式空调器的运行和管理要求精心编制的,经反复实验证实无误后,再写入单片计算机中目前,具有上述功能的单片机若由芯片生产厂家在生产芯片时直接将要求的软件写入,当批量大时,每片售价仅为1美元左右;而由软件__人员个别一次性写入程序且不能再改的单片机每片约为2至4美元 这就是最简单的计算机控制器实例将它与常规的双金属片或相变液体式温控器相比,可看出计算机控制器有如下特点 1计算机控制器的工作过程是完全由预先编制的软件决定的,而常规仪表是由电子逻辑电路或其它直接机械硬件逻辑 实现,这就是___计算机控制又称DDC的原因控制管理功能是由软件还是由硬件实现,是计算机与常规仪表控制的 主要区别 2 计算机控制是将各种输入__都直接接到计算机输入口上,通过软件进行统一的计算分析后,再将其结果送到各有 关的输出口上,实现各种控制保护管理功能而不是象常规仪表控制器那样由各自__的一对一的单回路控制或保护 电路构成这样,采用计算机控制器就有可能全面考虑被控对象的各种参数,对其进行统一的系统性的控制、保护及 管理 3 计算机控制器可通过按键、显示灯等输入输出器件建立与使用者间的__由于这些按键及显示灯是与计算机相连 的,因此可根据要求通过它们实现使用者与计算机间的各种信息交流,每个键和每个显示灯在不同状态下均可表示不 同内容,完全不同于具有固定意义的常规仪表中的开关及显示灯计算机的这一特点使其可以实现与使用者间的信息 交流,根据要求实施大量的管理功能,这是常规仪表所远不能及的 这种单片计算机控制器自70年代末出现以来,近20年来持续高速发展,性能不断提高,__持续下降,应用日广泛据说平均每个美国人一天内接触到的单片机的数量要多于他所接触到的人的数量目前,__空调、电冰箱、洗衣机等家电产品中已广泛应用了这类单片机控制器,各种冷水机组、空调机组也陆续开始使用这类单片机计算机构成的控制器看来在这一领域中,常规仪表迟早会被淘汰 单片计算机控制器由三部分构成 1单片计算机本身它是计算机控制器的核心,具有多路开关量和模拟量输入、输出通道与外电路相连,以实现测量控 制管理的目的,它内部有数据和程序存储器,可以通过软件实现各种分析计算功能 2传感器与执行器传感器感测出需要监测控制的各种物理量并将这些物理量变为电__送到计算机,它相当于计算机 控制系统的眼睛执行器指可由计算机直接控制的各种开关的阀计算机通过开关和调整这些执行器来具体实现控制 功能执行器相当于计算机控制系统的手和脚 3用户接口即键盘及显示器等与使用者进行信息交流的装置它使人一机对话成为可能,是管理和维护计算机系统必 不可少的部分,相当于计算机控制系统的嘴和耳朵 大批量生产如图1-1所示的控制器,每台成本仅几百元输入、输出接口数量列多,可存储的数据及软件空间更大的计算机控制器的单台成本为几千元,但这一类控制器的软件写入后无法修改,根据控制功能的要求重新编写这样一个软件也是一项耗资很大的工程,需反复测试、检验这样,对于批量小的被控设备或根据工程要求单独设计组装的装置就无法采用这种控制器这主要是由于 1当每台设备选择不同的传感器、执行器时,就要有相应不同的输入输出程序; 2监测、控制要求中即使有微小的差别,也需要对软件做相应修改; 3通过人一机接口与用户对话的具体要求不同,则要求的软件不同 由此,需要有能够根据具体的要求编程或修改程序的控制器要求这种控制器的输入、输出接口电路具有灵活性和通用性,从而可以方便地与有不同电__特点的传感器和执行器连接为了编程方便,又需要有较多的存储空间和复杂的支撑软件,这就使这种通过控制器的__较上述不可重新编程的专用控制器高出一个数量级暖通空调领域一般都需要用这种可以由用户编程的计算机控制器构成计算机监测控制系统本文也准备着重介绍这一类系统及其应用 计算机技术发展中最重要的成果是数字通讯技术利用计算机的数字通讯技术,从80年代开始,暖通空调领域就逐渐开始使用由多个计算机控制器和数字通讯网构成的分布式计算机监测控制系统 分布式系统的关键就是数字通讯网,它与常规仪表系统中的遥测遥调系统完全不同遥测遥调系统的__传输线路中传递的是电流或电压量,电流或电压的高低代表所传输的物理量的大小每对异线或每个信道只能传输一个物理参数(有时通过开关转换去实现多个物理参数的传递),被传递的物理参数(如某个温度)的任何变化都将毫无延迟地传递到另一方在计算机数字通讯中,传输线路中传递的是以高低电平形式出现的0,1数字,由这些0,1二进制数构成所传递的信息这样一对导线可以传递任意多个物理参数,但每个参数是按一定的时间间隔一次次发出的参数个数愈多,每个参数每次传递的时间间隔就愈长因此物理参数的变化并不是毫无延迟地传递至另一方,而只能按时间间隔将各采样时刻的物理参数值送出常规仪表输送线路上的电流、电压__由于线路的干扰和衰减,使接收到的数据有所变化而数据通讯网的0,1__不会由于地线路衰减而变化,即使由于线路干扰造成误码,也能经过纠错算法得以纠正或剔除,因此是无任何误差的信息传递 由于分布式系统具有这些优点,在暖通空调及建筑楼宇自动化系统中被广泛地采用计算机控制器能否通讯,能在哪种网络结构下按照哪种通讯协议进行通讯,成为判别计算机控制器性能的重要指标分布式系统的结构设计、任务分解、通讯方式等成为计算机控制系统设计中的主要内容图1-2所示仅为最简单的分布式系统根据控制和管理要求,实际通讯网可分为若干级,通讯介质也可以是光纤、同轴电缆、双绞线或借用__线及无线电通讯系统跨越的范围远不止一座建筑物,目前已可以在一个建筑小区内,一个城市内乃至几个城市间实现长距离的通讯和综合的控制管理 目前数字通讯已作为一个专门的重要领域飞速发展,成为信息__的支柱技术分布式控制系统的通讯网与高速信息通讯网搭接,使控制系统所涉及的暖通空调及建筑管理信息成为高速___所管理的信息的一部分,按照同样的方式来传递和管理这睦信息,已成为目前发展趋势 数字通讯技术的不断完善,计算机设备硬件成本的不断降低及软件成本的不断升高,导致新一代控制系统--智能传感器、智能执行器(__artsensor__artactuator)的出现智能传感器是将单片计算机与传感器、变送器做在一起,直接通过数字通讯方式发送所测出的物理参数智能执行器则是将计算机与传感器变送器做在一起,直接通过数字通讯方式发送所测出的物理参数智能招待器则是将计算机与执行器的机械装置、驱动控制及保护装置做在一起,可使其直接接受以数字通讯方式发来的命令,同时还可将执行结果及故障状况以数字通讯方式发出这样的智能传感器、执行器可以实现低成本大批量生产采用这种智能装置,可直接通过通讯网与控制器连接控制器不再需要任何输入、输出接口,只需要与各智能传感器、执行器通讯,与其他控制器通讯,并进行计算分析,以发送控制命令. 归纳本节内容用于暖通空调系统的计算机控制分为3种类型 1不具备通讯功能,不能根据具体要求改写程序的控制器它们可低成本大批量生产,用于各种定型设备的控制 2具备通讯功能,控制程序可根据要求编写修改的控制器及由此构成的分布式控制系统这是目前在暖通空调工程中应 用最广泛的计算机控制系统 3采用智能传感器、智能执行器,用通讯网将它们及控制器连在一起的新型控制系统这种系统较好地解决了专用性与灵活性这一矛盾,将是今后的发展方向 综合上述各种系统集成方式,计算机控制系统主要由如下几部分构成传感器与执行器;控制器;通讯网;__管理计算机 下面对这几部分内容进行介绍
1.2传感器与执行器 传感器和执行器是计算机控制系统的眼睛和手脚,离开它们就无法进行任何监测与控制工作目前尽管计算机硬件__不断下跌,但传感器和执行器的__却居高不下,甚至上涨对于一套组合式空调机的控制系统来说,传感器(即送、回风及新风三套温湿度测量、过滤器压差开关、表冷器水温测量)、执行器(三个风阀的电动执行器及两个电动水阀)的成本占此控制系统成本的60%以上,并且,目前计算机监测控制系统中故障率最高的也是传感器和执行器,它们约占故障总数70%以上因此全面了解传感器和执行器性能,根据需要恰当地选用并正确地使用和维护它们,对于构成经济可靠的计算机监控制系统,并能使其正常工作具有十分重要的意义
1.
2.1传感器及其变送器 传感器感应出所测量的物理量,经过变送器成为电__送入计算机输入通道中根据__形式的不同,主要与如下两种输入通道连接 1模拟量输入通道AI____ogyInput,此时变送器输出的可以是电流__,例如0~10__也可以是电压__,如0~2V或0~5V计算机的模拟量输入通道AI一般是电压测量通道,也就是说它可以测量出接至输入端的电压值当AI的输入范围为0~2V时,0~5V或0~10V的变送器输出__就要进行分压,以变换量程当变送器输出为电流时,就需将电流__变换为相应的电压__图1-4为变换电路一般一个控制器可能与多个变送器相连当这些变送器均为电流输出型,且统一由控制器的直流(24V)供电时,公共地线上将有较大电流渡过,如果变送器接地点与控制器内部测量的接地点不一致,两点间很容易有较大电位差,此电位差还会随其它变送器输出电流的变化而变化,造成较大的测量误差这一点在一个控制器连接多个变送器时,尤其要注意控制器模拟量输入通道AI接入电压__后,要经过模拟量/数字量间的转换(A/D转换),将其变为数字量后,再由计算机进行分析处理A/D转换器的输入阻扰都很高,如果变送器的输出为电压__,则变送器至控制器间距离较长(几十m),导线上很容易受到环境电场和磁场的干扰,叠加上其它的电压,导致测量误差很大乃至无效当变送器为电流输出时,长线输送抗干扰的能力较强 2开关量输入通道DI(DigitalInput)此时计算机只能判断DI通道上电平高/低两种状态,直接将其转换为数字量1或0,进而对其进行逻辑分析和计算对于以开关状态作为输出的传感器(如水流开关、风速开状或压差开关)就可以直接连接到DI通道上图1-5为连接方法图中1kΩ电阻R是为了防止开关开路时输入口空载成为随机状态而设置的除了测量开关状态,DI通道还可直接对脉冲__进行测量,测量脉冲频率,测量其高电平或低电平的脉冲宽度,或对脉冲个数进行计数这些功能对常规仪表来说比较困难,但对计算机来说,由于它的基本__处理对象就是0,1这种开关__,并且有很准确的时钟,因此很容易高精度地对脉冲进行这种测量由于这个原因,近年来出现各种脉冲形式输出的传感器和变送器,它们非常适合于计算机监测控制系统使用当脉冲的频率不是很高时(10kHz以下),线路传输的抗干扰能力很强,因为它只有通断两种状态,小的干扰__不会对其有任何影响 计算机控制器的特点是具有极强的计算功能;直接对数字量而不是模拟量进行处理;对现场调试测出的参数不易进行调整而常规仪表内部需有复杂的模拟电路才能进行一些简单计算,因此很难具有很强的计算功能;它直接对模拟量进行测量和分析而不便处理脉冲类__;它往往比较容易在现场调试时对所测参数进行整定由于这三点的不同,导致对传感器及变送器有不同的选择表1-1列出常用的温度传感器的主要特点对于常规仪表,首先考虑的是传感器输出__的线性程度,以避免复杂的非线性修正线路由表中可见首选的是铂电阻或PN结器件,权衡灵敏度及一致性要求,再在这二者间选取当采用计算机测量时,非线性很容易通过计算修正,因此更着重于灵敏度与一致性,于是热敏电阻便成为测温首选器件 无论是用铂电阻还是热敏电阻,在设计变送器时要将电阻__变换为电流__,同时又要避免测温元件本身通过电流过大而造成自然现象因此要尽量减小通过测温电阻的电流,而通过放大器将小的电流或电压变化变为标准的电流__ 类似的情况还可以在一些湿度、压力、流量等变送器的产品中找到针对计算机易于处理开关量__的特点,这类变送器的输出形式为 1满量程时频率一般为1kHz或10kHz当被测量非常接近于零时,输出频率就接近于0,这样使测量无法进行因此一般 将__输出范围设计成
0.4~1kHz或4~10kHz 2计数、变送器定时发出一串脉冲__,其脉冲个数与被测的物理量成正比计算机通过对脉冲个数的计数即可得到被 测物理量的数值 3占空比方式 目前开始出现内部装有单片计算机的智能传感器它的输出完全采用数字通讯标准与控制器的通讯口连接,数据传递方式与控制器之间的方式相同,通讯接口一般采用RS232或RS485标准(详见通讯网一节)由于内部装有计算机,它可以进行全部性化转换、数据滤波、各种误差修正等,实现真正的智能化测量由于它以数字通讯方式传递测量结果,因此不会因干扰而产生误差,处理适当时还可实现长距离传递数据这种一体化的传感器与变送器代表着今后的发展方向,目前的问题是尚无一致的数字通讯标准,一个厂家生产的智能化传感器很难与另一个厂家的控制器连接,这是阻碍这种技术发展的主要原因
1.
2.2执行器 暖通空调领域控制系统中的执行器主要指风阀、水阀、交流开关等,是控制系统最终实现对系统进行调整、控制和启停操作的手段控制器通过两类输出通道与这些执行器连接 1开关量输出通道DO(DigitalOutput)它可以由控制软件将输出通道置成高电平或低电平,通过驱动电路即可带动 继电器或其他开关元件,也可以驱动指示灯显示状态 2模拟量输出通道AO(____ogyOutput).输出的__是0~5V、0~10V间的电压或0~10__、4~20__间的电流其输出 的电压或电流的大小由控制软件决定由于计算机内部处理的__都是开关量__,因此这种可连接变化的模拟量__ 是通过数字一模拟转换电路(D/A)产生的 各种执行器根据其特点不同,分别与这两种输出通道连接 交流接触器这是启停风机、水泵及压缩机等设备的执行器可以通过控制器的DO输出通道带动继电器,再由继电器的触头带动交流接触器线包,实现对设备的启/停控制当触头通过的电流较大时,触头吸合前的一瞬间及触头刚断开的一瞬间都会产生电弧,此电弧是计算机的主要干扰源之一采用由电容电阻构成的吸收电路并联于触头上,可有效地减少这种干扰但此时要特别注意所用电容的耐压,防止电容被击穿烧毁为了使计算机了解接触器是否真正吸合,一般要将接触器的一个辅助触头接至控制器的输入通道,从而使控制器能随时测出接触器的实际工作状况 在设计接触器与控制器的连接关系时,一定要注意控制器最初上电时DO口上的初始状态有些控制器在通电一瞬间DO口上将一律置为高/低电平,然后置为程序要求的初始状态此时应采取一些措施,以避免在这些交流开关开机瞬间的动作 有时需要两个接触器控制风机/水泵的电机在两种不同转速下运行,此时,一定要在接触器控制电路中加互锁电路尽管控制器通过编程,不会同时启动两个接触器,但在控制器通电瞬间和偶然受干扰的情况下,会短时间在各个DO上同时出现高电平或低电平无互锁保护就有可能导致电机烧毁 风阀、水阀有使用气动执行器和电动执行器的两种类型采用气动执行器时需要将控制器的模拟量输出的__(AO)接至电气转换器,电气转换器根据输入的电压或电流的大小,产生0~
0.1Mpa压力的空气,再通过气路送至气动执行器的气室中,推动活塞或隔膜完成对阀的调节也有的气动执行器本身带有电动定位装置,于是就可以直接将控制器输出的模拟量__接到电动定位装置接线端子上气动风阀、水阀动作可靠,故障率低,可以在较恶劣的环境下运行在有现成的压缩空气源的场合,应该优先选择气动执行器由于阀门执行机构是气动的,因此一般都没有阀位的电反馈__,这种控制器不能获得真实的阀门位置__,无法判别阀门的机械故障在选择电气转换器或阀门定位器时,一定要注意它所要求的输入__的形式、范围,如是要求0~5V,0~10V的电压__还是0~10__或4~20__电流__,应与相应的控制器输出通道相匹配 风阀、水阀的电动执行器一般由一台三相或单相电机通过机械减速系统与阀连接,控制电机的正转、反转或停转,可以使阀门开大、关小或不动机械减速系统还与一可变电阻器相连,这样阀门的不同位置将使可变电阻器输出不同电阻值,成为反映阀位状态的电反馈__为了防止阀门全开后或全关后电机继续运转,执行器内还在相应位置设有限位开关当阀门到达全开或全关位置时,通过机械装置直接切断限位开关,使电机停止图1-9为常见的电动执行器的控制电路原理框图与要求的阀位输出成正比的控制__以0~5V,0~10V电压或0~10__4~20__电流__的形式送入比较器,与测出的实际阀位进行比较,当实际阀位小于设定值时,正转开关打开,电机正转,开大阀门直到比较器输出为0时,电机停止;反之则电机反转使阀门关小计算机控制器必须将内部的数字__通过D/A转换,成为模拟量输出__AO,送到比较器为了使计算机了解阀门的实际位置,识别机械故障,一般将阀位的测量__接到控制器的模拟量输入通道AI中有些电动阀门的控制器还允许将全开和全关的限位开关__作为控制器DI口的输入__,接入计算机,使计算机可以辨别这些超调状态 计算机输出的控制阀位的模拟量__就是为了在比较器中与实测的阀位__比较,以决定电机的正转或反转既然还要将阀位__接入计算机,那么,就可以直接在计算机内进行比较和分析,决定阀门电动机应该正转、反转还是停止,通过DO输出通道直接由继电器驱动阀门电动机这样做可以直接用两个开关量输出通道DO和一个模拟量输入通道AI带动一个电动阀,省去计算机内D/A转换的环节和阀门控制器内的比较器部分过程的简化可减少成本和提高可靠性这样做的缺点是将使计算机内控制阀门的程序比较复杂,并且需具有很好的实时性,一旦测出阀位至达设定值能立即停止电机转动 变频器及可控硅此类执行器是直接对电量进行调整,改变供电频率以改变风机、水泵的电机转速或改变供电电压以调整电加热器加热量为了能与常规仪表相连,这些变频器和可控硅调压器产品一般都设计成要求电压或电流式的输入__,因此,要通过计算机控制器的模拟量输出口AO与其相连由于此类设备都是直接调整电网供电参数,一般都会产生很大的电干扰,有时使控制计算机不能正常工作为此,在选择这类执行器时一定要充分注意,选择干扰小的产品,并在计算机一侧采取相应的措施 随着计算机和数字通讯技术的发展,以单片机为核心的新一代智能型执行器开始出现例如电动阀内的单片机直接测量阀们和各种故障__,通过好的控制算法准确确定电机正反转运行和启停时间,使阀门准确可靠地调到设定值处还可以通过数字通讯方式与计算机控制器对话,获取要求的阀位信息,报告阀门的实际位置及故障状况目前的大部分变频器内部由计算机控制,有些已具备通讯功能但由于至今没有这种层次上的数字通讯标准,很难使一个厂家的计算机控制器与另一个厂家的智能执行器通过通讯连接,这是目前影响这种智能执行器发展的主要原因
1.3现场控制机 现场控制机是分布式计算机监测控制系统的基本单元它直接连接各种传感器、变送器对各种物理量进行测量;直接连接各类执行器,实现对被控制系统的调节与控制同时,还与计算机通讯网相连接,与__管理计算机及其它现场控制机进行信息交换,实现整个系统的自动化监测控制和管理不同的系统形式和产品系列对现场控制机有不同的名称,例如UC(UnitController单元控制器)、DCU(DigitalControlUnit数字控制单元)、RTU(RemoteTerminalUnit远程终端)等目前,可编程控制器(PLC)经过多年的发展、完善,各种功能及使用形式也接近于上述各类现场控制机,无本质区别 现场控制机的原理性它根据程序储存器存储的程序,一步步执行程序所规定的工作这些工作包括 1各种数学运算和逻辑分析判断运算分析的原始数据可从数据存储器中读出,运算分析的中间结果和最终结果都可以 存放在数据存储器中 2从输入接口中读出经过输入接口进行了__转换后的各种传感器的输入__,并将这些__以数字的形式存放于数据 存储器中按照上一节的讨论,传感器可以有模拟量、开关量等多种方式的输出__,输入接口将这些__都转换为 数字__,随时供CPU读出 3根据控制要求和存于数字存储器的分析计算结果,将对执行器的操作命令送到输出接口,输出接口根据所连接的执行 器的种类将这些输出命令转换为相应的__形式,使执行器产生相应的动作 4读取键盘状态,得到使用者健操作状态,对它进行分析处理根据程序要求或使用者的键命令将相应的数据送到显示 单元 5从通讯接口读入数据并将其存储于存储器中根据程序要求,将数据存储器中的有关数据送至通讯接口,实现通讯 CPU除了按照程序中所设计的步骤执行上述各类工作外,还具有中断功能所谓中断就是当某个中断__出现时,CPU暂时停止按照程序顺序进行的正常操作,转为执行处理此中断__的专门程序,待该程序执行后,再回到原来暂时停止的状态,继续执行原来的程序所谓中断__可产生于如下场合 1 时钟中断时钟每间隔一定的时间(如1S或100ms)发出一个中断__,强迫CPU执行一段需定时处理的程序这样就 可以实现测量和控制中的各种计时和定时控制 2 通讯中断当通讯接口收到通讯网上传来的数据时,可发出中断__,强迫CPU先处理此收数工作这样即可保证通 讯的实时性 3 输入通道中断将输入接口中的某个通断__(on-off__)接入中断输入口或将某输入通道设置为中断入口当此 接口出现高电平(或低电平时),即发出中断__,使CPU先去处理与此有关的工作一些事故__处理功能即可通过这 种中断方式实现 4 键盘中断使用者按动键盘后,也可产生中断__,使CPU立即转到键盘读入及处理程序 这样,CPU与如图1-11所示的输入接口、时钟、存储器、通讯接口与键盘显示等部分合在一起,构成现场控制机,实现测量、控制、管理及与系统的其它部分进行数字交换等功能下面进一步分别讨论图1-11中的各个功能块
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3.1程序存储器 程序存储器存放将由控制机执行的全部程序它所存储的内容唯一地决定了控制机的工作内容程序存储器可储存的容量以字节为单位给出1~3个字节构成一条指令,成百上千条指令构成程序程序存储器容量一般用kB或MB给出,1kB为1024个字节,1MB为1024×1024个字节简单的控制器如窗式或分体空调器的单片控制器,其程序存储器容量为2kB或4kB,复杂一些的用于冷冻站或组合式空调箱的控制机程序存储器容量可达几十或几百kB程序存储器的读写形式分ROM,EPROM,E2PROM和RAM型ROM(ReadOnlyMemory)为只读存储器,它的内容在器件生产厂生产时就已经写好,不能改动这种存储器成本很低,但必须在器件生产厂大批量写入(至少是几千台以上),因此只适用于大批量的功能完全相同的控制器中在暖通空调领域,目前只能用于窗机、分体空调机这类批量大的产品的控制器中在暖通空调领域,目前只能用于窗机、分体空调机这类批量大的产品的这也是这类产品的控制器__很低的主要原因EPROMErasableProgram__bleRead-OnlyMemory为可擦写编程的只读存储器这种存储器带有一个透光窗口,通过专用的紫外线擦写器可将以前写入的内容清除,然后通过专门的程序写入器再写入新的程序这是目前大多数控制机使用的程序存储器采用这种存储器可以对每台控制器单独编程,满足各自的不同要求此种编程的和写入工作一般都需由专门的技术人员完成,这不单因为擦写和写入需要专门设备,更重要的是因为程序改写工作的困难性一台控制器的程序与控制器的硬件设计、对外通讯方式等许多因素有关即使仅改动很少的测量或控制要求,也需要对整个控制器的编程规则有全面的了解,必须掌握足够的与此控制机有关的编程资料才能进行此项工作E2PROM(Electrically-ErasableProgram__bleRead-OnlyMemory)为电可擦可编程只读存储器,它储存的内容可在线修改,断电后仍能保存通过适当的软件支持,使用这种程序存储器的控制机可以通过键盘或外接的现场编程器修改其中的内容,还可以通过通讯网,直接在__控制机处对与通讯网相边连的各台控制机进行测量与控制要求的设定,实现所谓下装载编程方式RAM(RandomAc__ssMemory)为随机存储器,它的内容可随时通过程序来修改,但断电后即消失,有些控制机通过专门的备用电池保证RAM的经常供电,用RAM作为程序存储器,从而也可以实现现场由键盘或外接编程器编程和通过通讯网的下装载方式编程程序存储器的容量和形式以及由此决定的编程方式是区别控制机性能的一项重要指标,是在系统选型时应主要考虑的因素之一
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3.2 数据存储器 与程序存储顺不同,数据存储器用来存储各种测量结果、计算分析中间结果及最终的计算分析及控制结果它的内容必须能随时改写大多数控制机用RAM方式的数据存储器,当没有备用电池时,断电后储存内容将消失有些控制机为了保存一些重要数据如温湿度设定值、空调启停时间等,也采用一部分E2PROM或带有备用电源的RAM作为数据存储器当只需要简单的测量与控制、只保持当前测量参数时,仅几百个字节的数据存储器即可满足要求当需要进行复杂的测量、数据处理和控制所要求的计算机分析时,尤其是要记录以往的测量数据供使用者通过键盘或通讯网查询时,就需要较大容量的数据存储器,一般可达几十kB或几百kBRAM分动态存储器与静态存储器两种,前者的成本远低于后者,但需要专门的刷新电路,电耗较大当需要在断电后通过备用电源__保存存储器内容时,应当用静态存储器
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3.3 输入接口 输入接口与传感器或变送器连接,将传感器、变送器发出的反映所测物理量的各种__转换为CPU能够处理的数字__,被CPU读取传感器、变送器发出的__可分为通断状态量on-off、连续脉冲的频率__、电流或电压的模拟量__3类 1通断定状态输入通道又称DI(DigitalInput),用于测量输入电平的状态,主要与一些继电器辅助触头、开关按钮 等连接,以使计算机测出这些装置所连接的设备的工作状况一些输出通断__的传感器如风速开关、温度开关、压 差开关等到及一些输出脉冲形式物理量的传感器、变送器(如前一节所讲的占空比方式输出的温度变送器),都通过 DI通道接入为防止干扰,保证CPU工作正常及为防止输入__由于各种原因偶然接入高电压__,毁坏整个计算机系 统,DI通道可采用光电隔离型图1-12为些种DI通道的电原理图图中用虚线勾出的为光电隔离器,它将一个发光二 级管与一个三极管封装在一起当输入为高电平时,发光二极管侧有足够的电流通过,二极管发光导致三极管导通, 从而计算机输入口处成为高电平;输入侧为低电平时,二极管无电流而熄灭,三极管截止,从而计算机输入口成为低 电平由于光电隔离,两侧只有光耦合而无任何电的连接,输入侧即使偶然接上上百V的高电压,也不会影响计算机工 作因此可有效地防止外界各种电干扰和偶然的短路事故,是提高系统可靠性的一条重要措施不采用光电隔离的 DI输入,就要将输入回路的地线直接与CPU的地线连接,否则外界电场、磁场变化很容易耦合到CPU中,造成干扰选 择现场控制机时要看其DI是隔离型还是非隔离型,同时还要使其DI的通道数大于或等于所需要的测量路数 2连续脉冲一般来说如果控制机提供相应的测量程序,连续脉冲__可直接接到DI输入通道进行测量但有时要准确地 对脉冲个数连续计数,DI口又不提供中断功能时,就要使用带有脉冲计数器的输入通道脉冲个数自动在计数器中累 加,CPU可定时读取计数器并对其清零此种输入通道亦有光电隔离型和非隔离型之分采用光电隔离型可有效地防止 外界干扰 3模拟量输入通道又称AI(____ogyInput).直接测量0~2V、0~5V或0~10V电压__,输入阻抗一般在几MΩ以上 在输入口上并联适当的电阻,也可以测量0~10__或4~20__的电流__由于计算机只能处理数字量,因此连续变化 的电压__要通过A/D转换电路才能变为数字__,被计算机所接收A/D转换电路的功能就是对输入的电压__进行 测量,如同一台数字电压表不同的A/D转换器具有不同测量转换精度一般以A/D转换器输出的数字__为二进制码 的位数来度量A/D转换的精度常见的A/D精度有8位即可分辨满量程的1/28=
0.4%;10位精度即可分辨满量程的 1/210=
0.1%;12位精度即可分辨满量程式的1/212=
0.025%这样,若使用量程为0~100℃的铂电阻温度计测温,采用 8位A/D时,测量精度不会优于100℃的
0.4%即
0.4℃实际上再考虑变送器的误码差、A/D电路的准确性等因素,此时地 测温准确性只能达到1℃除非改变变送器,将量程缩小当要求高的的测量准确性时,要注意选择具有多位A/D转换 的接口通道为了减少外界输入电路带来的干扰,也希望对输入__进行隔离但对连续变化的模拟量__的隔离要 远比通断量__困难可能的方式有两种一是采用隔离放大器,放大器的的输入与输出间无电连接,但输出__正 比于输入__这种隔离放大器__较高再一方式是在A/D转换后的数字__侧进行隔离这样做有一定的难度且增 加了电路的复杂性一台控制机一般只设一个A/D转换电路当需要测量多个模拟量时,一般在模拟__侧接入CMOS开 关(场效应管为基础电子开关),通过控制各种CMOS开关的通断,将要测量的模拟__接入A/D转换电路的输入端 一般的现场控制机分别配有若干路DI、AI输入通道,有些还配有测量脉冲的计数器通道在选用时可根据需要测量的__的种类和个数选择相应的现场控制机也有的现场控制机的输入通道为通用型,既可接入开关__又可接入模拟量__,只要在内部通过程序设置好即可这种接口实际上全部为AI通道,在对通断量进行测量时只是在程序中设一阈值,高于此值判为是高电平,否则为低电平由于模拟量隔离困难,这种通用型输入通道很少是隔离型的还有的控制机将输入通道全部做成带隔离的DI通道,当某一路需要接入模拟__时,在此路通道上外接V-F转换器,将电压__变换为频率__,再通过DI通道输出这样既保证了输入通道的灵活性,又可以做到输入通道与CPU完全隔离但由于每个模拟量测量都需要外接V-F转换转换器成本会略有提高,对频率进行测量也会使测量速度略有减慢
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3.4输出接口 同输入接口电路一样,现场控制机的输出接口也分为用来带动继电器通断的数字量输出--DO(DigitalOutput)和用来驱动阀门、可控硅、变频器等需要连续变化的电压或电流__的模拟量输出--AO(AnologyOutput),有时还有连续输出指定频率和占空比的脉脉冲__的脉冲输出口 1通断量输出通道(DO)与DI通道一样,为了防止外电路的干扰,往往做成隔离型通道,即DO通道与主机间无直接电 连接由于DO一般用来直接驱动或通过继电器来带动电气设备,了解它的驱动能力很重要有的控制机的DO输出通道 是直接由光电隔离或小功率开关电路引出,它的驱动能力不大于20__这时要带动一个电气设备(如电机的交流接触 器电动阀门的单相电机,电加热器等),必须通过中音继电器有的现场控制机的DO输出通道内已装有常规继电器或 可控硅构成的无触点继电器,通过电流可达1A或更大此时一些功率不大的电设备就可以直接驱动 2模拟量输出通道(AO)输出范围一般为0~10__或4~20__电流型如果需用要电压型输出,只要在输出通道上并联 一相应的电阻即可,但这时与其相连接的设备的输入电阻要足够大当要驱动的设备为电流型时,亦要注意其输入电 阻不应超过额定值由于计算机内部只能处理数字量,因此,输出的模拟量__通过D/A(数字到模拟)转换而得到 同A/D一样也有其转换精度8位精度的D/A输出分度值为最大输出值的1/256,已完全满足一般的控制要求,因此一般 的现场控制机内的模拟量输出(AO)通道都是8位转换精度由于模拟量输出__要与被控制设备直接相连,直接决定 被控制设备的状态,因此AO输出不能像AI那样用多路开关转换来产生多路通道,每路AO通道一般都是由__的D/A转换 电路得到同AI通道一样,在模拟量线路侧要进行隔离有一定困难,或成本较高也有的控制机将输出通道全部做成 带有光电隔离的DO通道再根据具体的使用要求分别连接输出继电器或D/A转换器来分别满足大电流通断输出或连续型 电流输出这样做成本略高,但系统组态灵活,并可使输出全部实现光电隔离,提高抗干扰能力
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3.5通讯接口 能否对外通讯,支持哪种通讯方式,是现场控制机的一个十分重要的性能指标有关通讯接口、通讯方式及通讯标准的详细内容见下一节
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3.6键盘与显示 当控制机带有通讯接口,能够与其它现场控制机及__控制机构成分布系统时,它的状态检查和工作任务设定往往在__控制机处通过通讯网进行,此时现场控制机的键盘和显示器仅仅是供维护、维修和调试时使用键盘一般仅设几个按键,显示器采用数码管或仅用一些显示灯来表示状态也有的控制机干脆不设键盘,仅有几个表示运行状态的显示灯通过外接带有键盘和显示器的操作器来进行维护维护和设定工作由于现场控制机与使用者的信息交换主要靠通讯__过__控制机进行,因此键盘和显示方式不应作为现场控制机的主要性能指标
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3.7整机结构 现场控制机的CPU不同,上述各种功能电路不同,导致整机结构大不相同,大致可分为如下3类 1采用PC型CPU通用型控制机如采用目前个人电脑中的80___、80___或Pentium芯片作为CPU,其基本结构也与个人电 脑类似可以配大量的程序存储器和数字存储器,从而直接运行C语言写成的程序或其它高级语言编译的程序通过各 种接口电路构成DI、AI、DO和AO输入输出通道通过增加通讯接口板以支持各种通讯这类控制机计算能力及存储器 容量远远超过控制和管理一台空调设备的要求,但为解决输入输出需大量的接口线路线路的复杂和器件数量的增多 一方面增加了成本,另一方面是否也会降低系统的可靠性和抗干优能力呢? 2采用单片机作为CPU的通用型控制机目前有大量不同型号的专门作为实时监测控制用的单片机问世,它们除具有 CPU的功能外,还将大量的输入输出接口电路、时钟、通讯和部分程序和数据存储器都集成到一个芯片中,只要外接一 部分程序和数据存储器并扩充部分输入输出接口电路,就可以构成完全满足空调设备控制监测要求的现场控制器目 前大量的可编程控制器及一些专业厂商推出的暖通空调领域的现场控制机都是采用这种形式由于单片机的CPU为 4位、8位或16位,寻址能力有限,因此不易配置太大容量的程序存储器和数据存储器这在一般情况下也足以满足要 求只是难以直接采用PC机中通用的高级语言进行编程,而要采用汇编语言或控制机厂商各自推出的专用编程语言 由于单片机集成的内容全面,因此这类控制机线路要简单些,器件少,成本低,同时抗干扰性和可靠性也会相应高一 些 3采用单片机的专用型控制机这是以单片机为主体,专门为某种空调设备(如新风机组、变风量末端装置等)设计的 控制机为了尽量使用单片机内的存储器和输入输出通道资源,程序被设计为专用程序,被控设备的形式及传感器、 变送器及执行器都被确定或仅能作有限的选择,使用者很难对程序进行修改这样做换来的好处是线路简单、器件 少、成本低、抗干扰能力强如果这种控制机所支持的通讯方式与通讯网兼容,所控制的设备及要求的传感器、执行 器与工程要求一致,这类控制机应为最优先的选择
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3.8编程方式 要使现场控制机完成要求的测量控制和管理工作,除要有适宜的硬件,还必须有相应的软件现场控制的软件涉及输入输出接口通道的具体方式、地址、中断、通讯、内存寻址方式等许多与具体硬件结构有关的内容,无详尽的硬件资料不可能对其从头编程即使掌握全套的硬件资料,一台现场控制机的全面编程和程序的全面试验与验证也是一项很大的工程,从论证到全面完成将是1人1年左右的工作量因此很难对一个具体的暖通空调控制工程从头编制现场控制机软件作为一个现场控制机产品,必须提供相应的用户编程手段编程手段的强弱、易用性、灵活性等是考察和选择现场控制机系列的重要考虑因素之一目前常见的现场控制机有如下几种编程 1填表方式从指定的测量元件、控制元件和控制功能中根据要求进行选择通过输入计算机中一批指定的代码来确定 这些选择这些代码可以直接写入EPROM程序存储器中,也可以通过外接操作器输入或通过下装载方式从__控制机设 定输入和设定后的结果存于现场控制机的EPROM中或带有备用电源的RAM中,以供__运行时用这种方式操作编程简 单,易掌握,但局限性大,只能从已有的测量控制元件和功能中选择,无法实现任何特殊的测量控制和管理要求有时 使用者的一些对测量和控制的很简单的改动也难以实现这种方式的适用与否取决于设备厂商提供的供选择的测量控制 管理功能 2专用控制语言根据实时控制测量的特殊性,各厂商陆续__出一些专用控制语言用它可以很方便地描述各种测量 控制管理要求这种语言描述的功能要求很容易被读懂因此它还可以同时作为工程软件文档通过专用的编译工具可 以将控制语言写成的控制要求直接编译成汇编语言或二进制机器码,将其写到EPROM中后,即可在现场控制机中直接运 行图1-13为用RH系列控制机的专用控制语言写成的用风阀和末端加热器控制__温湿度的一段程序其中第一部分为 所使用传感器和执行器的定义第二部分为具体的控制逻辑这种控制语言编程灵活,可适合各种测量控制及管理要 求使用者也可很容易掌握越来越多的控制机产品采用这种方式编程目前的问题是尚无统一标准各厂家自行制定 __控制语言,相互之间差异很大,无法进行交流,在某系列控制器产品中__研制出的控制算法不能直接用到其它的 控制器产品系列中 3C语言编程C语言是目前个人计算机领域使用越来越广泛的编程工具一些控制厂商也开始使用C语言编程,向用户 提供大批的测量控制功能模块及C语言编译器用户可用C语言编写所要求的控制管理功能,并调用测量、控制驱动等标 准模块,然后编译成可在现场控制机上直接运行的程序由于C语言不是专门为实时测量控制而设计的,因此在描述时钟 及中断处理等要求时有一定困难与专用控制语言相比,用户编程工作量较大,程序的可读性也较差然而这毕竟是一 种通用编程工具,可交流性、可移植性远优于用专用控制语言编程的方式
1.4数字通讯网络 分布式计算机控制系统依靠通讯网络将各台现场机及__控制管理计算机连接在一起,实现它们之间的数据交换通讯网如同控制系统的中枢神经它的通讯方式、速度、效率直接关系到整个系统的工作性能通讯故障、中断则将使用权各控制机成为孤立单机,整个分布式系统瘫痪随着信息业的发展,数字通讯技术发展迅速,人类对它的要求更高控制管理系统也逐渐由以现场控制装置为核心向以通讯网络为核心过渡,通讯网络逐渐成为控制系统中最重要的环节
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4.1数字通讯基本概念 数字通讯顾名思义就是通过传递数字__来实现信息交换控制机A定时测出连续变化的温度,将每次测出的温度数值转换为由一串0和1构成的二进制数通讯接口相当于开关K根据要传输的这个二进制数依次接通和关断开关,以分别表示0和1,从而使控制机B接收到此通断__,由此得到控制机A测出的温度数值 为常规的直接将模拟量的电压/电流__长线连接实现遥测的原理图同样是连续变化的温度__,经变送器后变为随时间连续变化的电压或电流__,长距离送至电压表后,仍为连续变化的电压或电流__比较二者有如下不同 1数字通讯传输的是由通断这样的开关__构成的数值,可以完全无误地传输如果由于硬件故障或线路干扰,使 某一位传输错误,那么此错误发生在最低位与发生在最高位的概率相同,即出现故障时将
32.5℃传输成
32.4℃与传输成
12.5℃的可能性完全一样通过校码技术,很容易发现错码,从而重新传输而模拟__传输信息依赖于电压或电流的 变化,由于各种干扰必然带来传输误差例如将
32.5℃传输成
32.4℃或
32.6℃,但误差仅限于系统的最大传输误差范围内 ,绝不可能将
32.5℃传输成
12.5℃同时,模拟__不可能进行校验,因此只能是误差在一定范围内的有误传输,数 字传递的误码可以通过校验发现,并通过重发校正,从而做到完全无误无误传输与有误传输是数字通讯与模拟量 传输的最主要差别 2数字通讯一次传输一个数值,最多只能是间断地给出某个物理量的定时采样时刻下的测量数值,而模拟__传输却是 连续不断地传输某个物理量的连续变化反之如果不考虑采样时间,数字通讯的一个通道可以输送任意多个物理量或任 何其它__,而模拟量传输只能传输一个物理量这样,数字通讯的传输容量远远大于模拟量传输 由于无误传输和传输容量大这两个特点,数据通讯逐渐代替了各种场合下的模拟量传输
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4.2数字通讯传输速度 数字通讯中的一个通断__称一位(1bit),传输速度以每秒传输多少位来度量,称波特率(Baudrate)数据通讯的波特率视通讯介质、距离及通讯方式不同可以在300bit/s到2~5Mbit/s之间如果波特率为1000,每个字节为10位,则每秒种可以传输100个字节,当采用标准ASCII码传递时,一个字符为一个字节,
32.5℃包括小数点和符号℃共5个字符,则每秒钟最多仅能传递20个数据;当波特率为1Mbit/s时,则每秒钟可传递这样的数据20000个表1-2列出一些典型的传输介质和传输方式下的传输距离与波特率其中采用双绞线或同轴电缆是直接以电平的高低变化传输0,1__,而采用__电路或无线电台则是将0,1的数字__经过调制解调器(modem)调制成连续变化的模拟__再通过普通的__线路或无线电台传输、接收再通过调制解调器将其转换回数字__
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4.3通讯网络结构 一个分布式计算机控制系统,需要许多台计算机连在一起相互交换信息,这就要考虑它们之间的连接关系,这称之为网络的拓扑结构
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4.4通讯协议 要使各节点上的计算机控制器彼此进行数据交换,除网络结构硬件连接外,更重要的是要有相应的通讯协议(protocol)所谓通讯协议指各节点间按照何种方式相互配合,实现通讯这主要包括如下内容
(1)物理连接与数据传输方式的协议即连接通讯线路的接口,设备的电__标准,确定怎样将0和1这两种__从一端传到另一端目前常用的RS232,RS485,RS422,RS449方式及电流环方式均指这一层次上的协议 数据传输格式则规定发和收的速度(波特率),规定信息传递的基本单元的格式,例如发送1200bit/s每10bit位构成一个字节,第一位为高电平的起始位,中间八位为以高、低电平表示的0或1的八位二进制数,最后为一位高电平的停止位也有11位、9位或8位构成一个基本字节的数据传输格式 这两层协议不同就不可能直接通讯,但可以以中间变换设备,将通讯__从一种协议转换为另一种协议,以实现在这两个层次上协议不同的设备间的通讯
(2)多个通讯节点连接到一起后,相互对话和网络管理的协议例如,每个通讯节点的地址(名字)规定采用主从式还是点对点方式,主从式时主机呼叫下位机的格式及下位机回答后发送数据的格式;点对点方式时相互寻址方式,纠正碰撞方法,校验错码与纠正错码方式等这些协议是保证通讯网连接在一起的各节点间能够有效地传输信息的基础通讯系统的功能及效率在很大程度上与此层次上的协议有关例如采用主从式协议,只有上位机呼叫下位机时,下位机才能将实测的数据与工作状态送至上位机当作为下位机的现场控制机发现被控制设备出现异常时,也只能等上位机呼叫时,才能发出____而采用点对点通讯时,连在网中的各个通讯节点地位平等,随时可向任何一个节点发出信息有故障时可及时__,各台下位机之间也可以直接通讯相互配合进行控制管理工作当__管理机需要连续监视单台空调机的工作状况时,如采用主从式通讯方式,每10s向管理该台空调机的现场控制机呼叫一次,现场控制机将此时测出的温湿度及风机、阀门的工作状态送回如每次仅呼叫一个参数,则双方传输内容中真正有用的信息不足20%,其余全用于呼叫、对话、校核等如每次发出反映系统工作状态的全部数据,则传输内容中的有用信息为50%~60%当采用点对点通讯时,不需主机询问,现场控制机可自动定是报告,这就进一步提高了信息传递的有效性再进一步,现场控制机可以以每5min发一次数据,同时在某参数发生变化时(如温度变化
0.2℃以上,风机开关状态变化等)及时发出该参数信息由于空调机中大部分参数变化并不频繁,因此,这可以使网络上的数据传输量很小而__管理机则得到系统参数的变化状况比每10s通讯一次的主从式更及时有例子表明,上述方式网络上要求的数据传输量仅为主从式时的1/20左右于是点到点方式波特率为2400bit/s时即可实现波特率为48kbit/s的主从式通讯的同样效果
(3)用户层协议前面各种协议使各通讯节点间能传递信息,但并不能使接收方理解收到的信息,用户层协议指明用何种编码形式来实现用户间的对话例如,信息可用ASCII码的方式表述,任何一个数字、字母都可以用一个字节的二进制数表示测点1的温度为
23.5℃,可直接用t1=
23.5℃8个ASCII码给出另一种方式是直接用二进制码传递数据,数据在数据串中的位置决定其物理意义这样上述温度的信息仅用3个字节即可给出但此时通讯的双方需严格约定各个要传递的物理量在数据串中的位置在实际的暖通空调控制管理系统中,通讯信息要涉及多种内容,如开关设备、调整阀门、故障__、物理量测量等,这就需要一套完整的用户层协议来支持 目前分布式控制管理系统都是由各生产厂家自行__研制,因此,其通讯系统的协议都不相同,尤其是用户层的协议彼此不同,这导致不同的控制系统很难相互通讯目前大量的冷水机组、柜式空调机都装有计算机控制器,并具有通讯功能但当采用不同的计算机控制器,并具有通讯功能但当采用不同的计算机控制系统全面控制管理整个空调系统时,这些控制器都难以与系统进行通讯为此有时中间还要增加许多__变换设备来解决通讯协议不相同的问题一座建筑包括消防、保安、空调、电力管理等许多控制系统,有必要实现各系统之间的信息交换当各个控制系统采用不同厂家的产品时,由于协议不同,也造成相互之间无法通讯有时为此增加大量的硬件和软件来解决不同系统之间的通讯问题随着计算机控制系统发展的日益广泛,通讯系统越来越重要,制定统一的通讯协议使不同系统间能够通讯成为广大用户的迫切要求为些,美国ASHRAE委托NIST(美国国家标准局)研究出BACnet标准,于1996年初正式推出如果各厂家的通讯系统都按照这个标准设计,则各种控制器、各种控制系统之间就可___通讯BACnet推出后,ASHRAE用很大的力量来宣传__,许多控制厂商也纷纷宣布他们可以提供符合BACnet通讯标准的控制系统,但直到此标准正式推出一年后的今日,仍没有一个厂家用BACnet标准通讯取代自己原有的通讯标准这是由于要完全实现此标准,各公司的硬件、软件都要进行较大改动看来真正实现各种控制设备和控制系统间的自由通讯还需要相当一段时间 目前信息通讯产业飞速发展,信息高速公路、Internet等成为发展热点,这将为分布式控制系统的通讯系统提供大量的技术支持,同时亦对其提出更高的要求现在在局部通讯网之上搭乘Internet实现对控制系统大范围远距离的管理已经可以实现,然而对于服务于控制系统的局部通讯网,它仍有许多与Internet所不同的要求,例如实时性,对各种复杂的控制命令的理解等,许多方面还需要发展与此相适应的技术
1.5__控制机 __控制是控制管理系统与使用者进行交流的主要接口__控制机接收各现场控制机通过通讯系统传来的系统运行参数,以图形、数表或打印报表的形式向使用者显示使用者则通过__计算机向各现场控制机发出各种调节的命令,如开启/停止风机、水泵等设备,调整风阀、水阀,修改系统设定值等此外,作为控制管理系统的中心,__计算机还可以具有如下功能
(1)建立数据库,储存系统__的运行记录,供显示和分析用;
(2)统计分析系统的运行参数,如各台设备运行时间、运行能耗等,供管理人员参考;
(3)协调各现场控制机的工作,指挥整个系统的运行调节例如当发现各台空调机组都将其冷水阀开到最大,而送风温 度或湿度仍偏高时,即送命令给冷冻站将冷冻水出水温度调低;
(4)分析各现场机送来的数据,判断系统中是否有些部件出现问题,例如某些传感器、执行器出故障,风机皮带松动转 速降低,空气过滤器阻力过大需清洗等,及时向使用者__ 根据系统通讯网络结构的不同,可以仅设一台__控制机实现上述各功能,也可以在系统中设置多台__机,分摊上述各项分析、管理与控制功能有时__控制机可分别__在值班室、维修人员办公室或管理人员办公室,供各部门人员随时掌握系统运行状况可以仅设一台向下发关命令的主计算机,其他各台仅记录和显示系统状况,也可以是几台计算机分摊控制、管理和故障诊断的工作 80年代较多铁系统使用专门的计算机人作为__计算机有些是要求系统容量大,软件平台功能强,使用UNIX操作系统;有些则完全是由于商业原因,近年来个人计算机发展迅速,各种以___、Pentium为CPU的个人机完全可以胜任__机的各种要求,在Pentium机上运行的UNIX操作系统也已推出,因此从功能上看个人计算机完全可以用作__计算机从硬件的可靠性看,个人计算机也可以__连续运行,在一般场合设置__机的现场环境不会太恶劣,完全可以满足个人计算机__使用的要求__机主要承担系统参数显示等管理任务,短期出现故障时,现场控制机仍可正常执行其控制任务,因此,不会给系统运行带来危害在要求较高的场合,只在采用双机热备份方式,即两台计算机同时执行同样工作,只是其中的一台不向发送控制命令,当一台临时出现故障时,另一台可立即转换成承担全部工作个人计算机的硬件__已降至人民币1万元左右,远低于其软件__和专用的__控制机了 对于__控制机,其功能的优劣主要取决于它的软件系统这包括__控制机实时运行的软件和为用户提供的该软件的__和设定环境 __控制机实时运行软件目前都采用一些商品化的工控软件或由控制公司__的专用软件可以从如下几方面考查其性能 · 与使用者交流信息的界面一般的实时控制管理软件都具有显示各种实测参数及由使用者输入设定值或启停和调整设 备等功能不同之处在于是否有图形界面,使用者操作是否简单方便 · 数据库功能能否存储__的实测数据,储存周期为一年,一个月,一周还是一天所存的历史数据能否以曲线等 形式方便地显示并允许使用者进行各种查询 · 计算分析功能能否在与用户对话、显示系统运行状况的同时还进行一些分析计算和数据处理工作如统计能耗、 统计设备运行时间及至对系统进行全面分析和统一的调节目前能够同时支持这种分析计算功能的__控制机软件还 需要太多 为了使__控制机的实时软件能按照具体的使用要求运行,需要根据被控制系统的具体情况进行二次__或设定,从而确定需要显示的参数,显示格式、图形画面,具体的统计计算要求等这就需要有所谓的__环境或定义工具等与__控制机实时软件相配套的专用软件来完成这些软件都应由实时软件的提供者同时提供一般有如下的定义__方式 · 在线定义__定义软件与__实时软件集成在一起,使用者在运行时可随时定义新的显示参数,增加或修改图形画 面等这种方式使用灵活、方便,但一般只能在有限的功能范围__义,很难实现一些分析计算或其他特殊要求 · 离线编程根据具体的使用要求,按照指定的方法或利用C语言或其他计算机语言编写一部分程序,以实现各种特殊 要求要进行这项工作就需要熟悉整个系统的数据结构、参数输入输出方式等,因此,往往都是由控制系统的承包商 完成,用户很难自行修改和扩充 · 利用专用的__工具由控制系统厂家提供离线__工具,又称__环境,使用者可根据具体要求设计图形画面,定 义显示参数,指定分析计算功能,还可以进一步根据指定的方式设计分析控制算法__工具可根据使用者对具体系 统的描述,自动生成__控制机的实时软件这种方式定义灵活,可以实现一些特殊的分析计算要求,__工具设计 好的话,使用者也不会感到太困难,比离线编程要容易得多,但还是比在线定义方式转换环节多,使用起来麻烦些 实时软件及其__定义方式是相互配套的,并且与整个控制系统结构有关,而与__控制机具体型号无太大关系,主要由系统的通讯网结构、通讯协议决定目前各种分布式控制系统的__机实时软件及其__手段很难相互通用 本讲介绍了组成暖通空调计算机控制系统的各主要组成部分传感器与执行器,现场控制机,通讯网和__控制机根据监测控制管理的具体要求,由这些基本构件即可搭配成各种形式的计算机控制系统以后各讲将结合暖通空调工程中各种系统具体介绍它们将如何构成控制系统,从而实现监测控制管理功能
1.6____ 1Tho__sBHart__n.DirectDigitalControlsforHVACsystems.McGraw-Hillinc. 2MichaelNew__n.DirectDigitalControlforbuildingsystems.Johnwilegandsons. 3江亿等.用于供热空调系统实时控制与管理的QHRH系统及其辅助设计系统.1990年全国暖通空调制冷学术年会论文集. 4ShimKE.ASpecifiersGuidetoBACnetTM.ASHRAEJ
19934. 5BACnetTM问题和回答.ASHRAEJ
19962. 6陈功富,韩贤东.计算机网设计与实现.人民邮电出版社.1765次暖通空调系统的计算机控制管理2[2007-1-30]摘要 从新风机组的控制开始,至全空气定风量系统、变风量系统,逐渐深入地讨论各种空调系统的计算机监测控制,讨论的内容涉及控制系统应具备的功能,实现这些功能所要求的硬件设备,控制方案实际的运行效果及可能出现的问题关键词 控制、监测、空气处理、变风量 Abstract DealswiththecontrolandmonitoringwithcomputersofthefreshairhandlingunitallairC__constantairvolumesystemandV__variableairvolumesystem.Stu___sthehardwareconfigurationforthefreshairunitgivesthealgorithmforcoolingcoilandsteamhumidifieranddiscussesairpro__ssschemesforanairhandlingunitpressurecontrolinV__etc.Keywords controlmonitoringair-handlingV__ --------------------------------------------------------------------------------
2.1新风机组的监测控制 空气--水换热器夏季通入冷水对新风降温除湿,冬季通入热水对空气加热干蒸汽加湿器则在冬季对新风加湿对于这样一台新风机组,要用计算机进行全面监测控制管理,可以实现如下功能 1监测功能 ·检查风机电机的工作状态,确定是处于开还是关; ·测量风机出口空气温湿度参数,以了解机组是否将新风处理到要求的状态; ·测量新风过滤器两侧压差,以了解过滤器是否需要更换; ·检查新风阀状况,以确定其是否打开 2控制功能 ·根据要求启/停风机; ·控制空气--水换热器水侧调节阀,以使风机出口空气温度达到设定值; ·控制干蒸汽加湿器调节阀,使冬季风机出口空气相对湿度达到设定值 3保护功能 冬季当某种原因造成热水温度降低或热水停止供应时,为了防止机组内温度过低,冻裂空气--水换热器,应自动停止风机,同时关闭新风阀门当热水恢复供应时,应能重新启动风机,打开新风阀,恢复机组的正常工作 集中管理功能 一座建筑物内可能有若干台新风机组,这样就希望采用分布式计算机系统,通过通讯网将各新风机组的现场控制机与__控制管理机相联__控制管理机应能对每台新风机组实现如下管理 ·显示新风机组启/停状况,送风温湿度,风阀水阀状态; ·通过__控制管理机启/停新风机组,修改送风参数的设定值 ·当过滤器压差过大、冬季热水中断、风机电机过载或其它原因停机时,通过__控制管理机__
2.
1.1根据要求的功能确定硬件配置 为实现上述四大类功能,首先要选择合适的传感器、执行器,并配置相应的现场控制机 为监测风机电机的工作状态,将风机电机交流接触器的辅助触点作为开关量输入__,接到DCU的DI输入通道上选择如第1讲介绍过的以占空比形式__输出的温度变送器,接至DCU的一个DI输入通道上选用具有4~20__电流__输出的湿度变送器,接在DCU-AI通道上,也可以选择2个都是4~20__电流输出的温湿度变送器,接至2路AI输入通道上为准确地了解新内机组工作状况,温度传感器的测温精度应<±
0.5℃,湿度传感器测量相对湿度的精度应<±
0.5% 用微压差开关即可监视新风过滤器两侧压差当过滤器阻力增大时,微压差开关吸合,从而产生通的开关__,通过一个DI输入通道接入DCU微压差开关吸合时所对的应的压差可以根据过滤器阻力的情况预先设定这种压差开关的成本远低于可以直接测出压差的微压差传感器,并且比微压差传感器可靠耐用因此,在这种情况下一般不选择昂贵的可连续输出的微压差传感器 在换热器水盘管出口__水温传感器,测量出口水温一方面供控制机用来确定是热水还是冷水,以自动进行工况转换;同时还可以在冬季用来监测热水供应情况,供防冻保护用水温传感器可使用占空比__输出的温度变送器,这时接到DCU的DI输入通道,也可选取用4~20__电流输出的温度变送器,但要接到AI通道上 以上为必需测量的参数为了更好地了解机组工作情况,在经费允许时,还可以在过滤器前、新风阀后__温度传感器,测量室外新风的温度;在换热器水盘管的供水侧__水温传感器测量供水水温,在风机出口风道上__风速开关,以确认风机是否开启,新风阀或风道中其它风阀是否打开 由于新风阀不用来调节风量,仅为冬季停机后防止盘管冻结用,因此可选择通断式风阀控制器,通过一路DO通道来控制,当输出为高电平时,风阀控制器打开风阀,低电平时关闭风阀为了解风阀实际的状态,此时还可以将风阀控制器中的全开限位开关和全关限位开关通过2个DI输入通道接入DCU 水阀应为连续可调的电动调节阀以控制风温为了解准确的阀位还通过一路AI输入通道测量阀门的阀位反馈__如果阀门控制器中__了阀位定位器,也可以通过AO输出通道输出4~20__或0~10__的电流__直接对阀门的开度进行控制
2.
1.2通过软件实现要求的功能 定型的现场控制机产品,都带有通用的输入输出程序,并提供一些编程方法不论采用哪种编程方法不论采用哪种谐和方法,其目的都是要描述具体使用场合的特殊性,使现场控制机了解其特点和任务,实现各项指定的功能这种特殊性的描述一般包括对输入输出的描述及对各种控制、保护功能的描述两部分。