焓值传感器 暖通空调与动力专业-7控制与监测
暖通空调与动力专业-7控制与监测
7. 1概论
7.1.1采暖通风和空气调节系统中，控制与监测的内容：
(1)参数检测。
(2)参数和运行设备状态及故障显示。
(3)自动调节。
(4)自动控制。
(5)工况自动转换。
(6)设备安全联锁。
(7)自动保护。
(8)能量计量。
(9)中央监控与管理。
7.1.2设置自动控制与监测系统应符合下列原则：
(1)满足暖通空调系统的使用要求，保证设计标准下的温度、湿度及人体的舒适性指标。
(2)省能源，达到合理的经济技术性能。
(3)保证控制设备及受控设备的正常安全运行，保证人员安全和减少操作人员的劳动强度，节省人力，使运行管理方便准确，维护简单。
(4)自动控制设备应做到手动与自动相结合，就地控制与远控相结合，且当使用就地控制时，远控不能实施。
7.1.3暖通空调控制与监测系统设计范围：
(1)为确保系统正常运行，设置合理的监测控制点及联锁环节。
(2)提供典型设备及典型系统的控制原理图及要求，包括工况转换分析及边界条件，控制点设计参数值。
(3)提供典型设备、典型系统的传感器、调节器、执行器的选择与设置。
(4)提供系统能量管理控制方案与要求。
7. 2传感器、调节阀和执行器
7.2.1传感器选择应符合下列原则：
(1)应根据调节器的特性来决定传感器的输出方式。通常温度传感器采用电阻输出，湿度传感器采用标准电信号输出。
(2)应注意传感器的适用范围及使用条件。
(3)应注意传感器测量范围和测量精度。
7.2.2暖通空调系统常见的传感器类型及其在电子(或微电脑)控制系统中的输出方式：
温度传感器输出①电阻②4～20mA电流
相对湿度传感器输出①0～10V DC②4～20mA
压力传感器输出①0～10V DC②4～20mA
压差传感器输出①0～10V DC②4～20mA
焓值传感器输出①0～10V DC②4～20mA
流量传感器输出①0～10V DC②4～20mA
流态传感器输出①0～1OV DC②4～20mA
7.2.3常见的执行器为风阀执行器和水(汽)阀执行器。在控制系统中可采用电子式，电动式或气动式执行器。若控制精度要求不高，或被控对象的热惰性较大，扰量较小（如容积式热交换器或热容量较大的空调系统），也可采用自力式执行器。采用自力式执行器时，宜配用压力平衡式调节阀，阀门的选择按技术条款进行。
7.2.4应根据不同使用要求来决定选择三通阀还是两通阀。通常，两通阀适合于变水量系统，三通阀适合于定水量系统。选择三通阀时应注意分流三通阀与合流三通阀的应用条件。
7.2.5应根据阀门两端可能受到的压差及系统对阀门的关闭严密性要求来决定选择单座阀或双座阀。通常双座阀具有较大的允许开阀(或关阀)压差，但双座阀关闭不严密，而单座阀则关闭时更为严密。
7.2.6阀门的流量特性选择应符合以下要求：
(1)用于风机盘管的电动水阀，由于舒适性精度要求不高，宜选用双位式。
(2)用于空气调节机组、空气冷却器、空气加热器及水水热交换器上的两通水阀，应采用等百分比特性的阀门。若采用三通阀时，则应尽可能采用直流支路为等百分比特性，旁流支路为直线特性的非对称型阀门，同时，空气冷却器、空气加热器（或热交换器）应接在三通阀的直流支路上。
(3)用于控制蒸汽加热用的两通阀，应采用直线特性。用于蒸汽加湿时，若要求不高，可采用双位式(电动或电磁式均可)；在要求较高的场合，宜用直线型阀门。
(4)用于空气调节水系统压差控制的压差旁通阀，若两侧无较大的水流阻力阀件，或压差控制器接点在阀门两端时，宜选用直线型阀门；除此之外，如阀门口径选择过大时，则宜采用等百分比阀或抛物线阀。
7.2.7选择阀门时应注意以下事项：
(1)必须注意到阀门的工作压力和阀门最大允许关阀压差(即保证阀正常开启及关闭时所允许的阀两端最大压降)。通常，最大允许关阀压差会随着选配不同的执行器而有所不同，也和阀本身的结构有关。
(2)根据阀门对介质种类的要求，选择不同的阀门部件材料。同时，阀门的工作介质温度范围应符合要求。对于蒸汽阀，应在温度与压力的适用范围中取较小者来作为应用的限制条件。
7.2.8选择阀门时，应注明是常开还是常闭。对于暖通空调系统来说，如果无特殊要求，一般者采用常闭型阀门。无论是调节式还是双位式阀门，不工作时应能自动复位。
7.2.9电磁阀只适用于仅需进行双位控制的场合，其阀门口径宜按接管尺寸选择。其他注意事项与上述选择调节阀相同。
7.2.10设置调节阀时，应考虑其安装要求。一般情况下宜安装在水平管道上，且执行机构应高于阀体以防止水进入执行器。用于控制水系统压差的旁通阀应设于总供、回水管路中压力(或压差)相对稳定的位置处。
7.2.11静态平衡阀选择时应计算确定阀门公称直径；动态平衡阀选择时应根据阀门的流量及吸收压差查表确定(此表由制造商提供)。
7.2.12暖通空调系统中的调节器应符合下列要求：
(1)空气调节机及换热器温度调节器选择时，应优先考虑具有PI功能的调节器。一般情况下宜采用断续式调节器，当控制精度要求较高时，也可采用连续式调节器。
(2)湿度控制时，若被控对象湿度较稳定，则可采用位式控制器；若被控对象湿度波动较大，则宜采用PI型控制器。
(3)压力或压差控制时，优先选择具有PI控制功能的调节器，其传感器应设置在压力稳定的区域。
7.2.13对于选择气动执行器的控制系统，执行器的选择时应注意其工作压力、控制压力以及使用范围和条件。在气动控制系统中，调节阀、传感器的选择原则与上述相同。通常宜采用电气联合工作的控制系统。
7. 3冷、热源及空调水系统监控
7.3.1本节所述控制与监测内容均不包含冷水主机自身控制内容。
7.3.2空调冷水系统中各设备及附件的起停设置电气联锁控制时应满足下列顺序要求：系统启动时，电动水阀、冷却水泵、冷水泵、冷却塔风机应先于冷水机组启动，冷水主机在冷水水流得以证实后起机。系统停机时上述顺序应相反。
7.3.3当空调水系统末端设备采用电动二通阀控制时，应在供回水总管间设置压差控制。
7.3.4压差旁通控制阀的选择应按本章第二节有关原则经过计算选型，具体参数按下列方式确定：
(1)控制压差值ΔPv为实际阀门两端之压力差，应在水路水力计算完成后确定。
(2)控制流量G：对于一次泵系统，此流量为一台冷水泵的设计流量，对于二次泵系统此流量为一台次级泵的设计流量(作变速控制时，二次泵系统无此项)。
(3)流量特性选择见上一节。
(4)阀门最大关阀允许压差应大于：a. 在一次泵系统中为冷水泵的净扬程。b. 在二次泵系统中为次级泵净扬程。
7.3.5压差旁通控制阀应采用常闭式。二管制空调水系统中，冷、热压差旁通阀宜分开设置。
7.3.6当空调水系统末端设备采用电动三通阀时，则空调水系统不应设压差旁通控制。
7.3.7二次泵空调水系统的末端设备必须采用电动二通阀控制。
7.3.8一次泵变流量空调水系统多台冷水主机台数控制：
(1)根据回水温度(或供回水温差)。此方式运用于自动(或人工)监测，人工手动操作，用于一般规模较小的工程中。回水监测点应设在冷源侧回水总干管。
(2)根据冷量。此方式运用于工程规模较大、运行管理要求较高、自动控制等级较高的场合，通常采用自动监测流量、温度等参数经计算出冷量，自动发出信号，人工手动操作主机的起停，只有当自动化程度要求极高，控制设备及系统设备可靠的情况下，才可考虑主机的自动起停。设计时应给出分台数控制的边界条件。传感器应设于用户侧的供、回水总干管上。
7.3.9空调水系统采用二次泵系统时，必须设置相应的自动控制及参数监测系统。监控内容应包括：次级泵台数控制或次级泵变速控制；冷水机组(包括初级泵、冷却塔)台数控制；压差控制；冷量检测及计算；冷水机组及设备的联锁起停等。
(1)冷水机组台数控制：在二次泵系统中，冷水机组台数应采用冷量控制方式，才能实现其节能的优点。
(2)次级泵台数控制： a. 次级泵宜采用流量控制其台数。b. 由于压差(或压力)的波动较大，不宜直接用压差来控制次级泵的运行台数。c. 二次泵系统初启动顺序：无论是自动还是手动起停，系统初投入时均应先手动启动一台次级泵，同时监控系统供电并投人工作状态。冷水机组及设备的联锁相类同。
7.3.10空调变水量系统若采用变速泵时，应注意：
(1)只要系统工作，变速泵就应运行，通过控制其转速(如果是一台变速泵与多台定速泵并联，同时还要控制定速泵运行台数)来保证系统需水量。
(2)被控参数宜采用供回水压差，也可采用系统出口总管压力，但不能把流量作为被控参数，以保证系统稳定。
(3)设置变速泵时，供回水总管不能设置旁通电动阀。
7.3.11热交换系统宜由二次热水的供水温度来控制一次热媒流量，若采用二次热水回水温度来控制，则必须设供水最高温度限制元件。在有凝结水预热器的系统中，作用一次热媒的凝结水，其水量不再控制。
7.3.12多台热交换器及热水泵并联设置时，热水泵及二次热水电动蝶阀应进行电气联锁。
7.3.13空调水系统传感器选用及设置，应符合下述原则：
(1)凡是用于冷、热量计算的温度传感器：计量冷量时，要求其测量精度不大于0.4℃；计量热量时，要求其测量精度不大于1℃。
(2)用于控制供回水总管压差的压差传感器的测量精度不应大于14kPa。
(3)压差控制时，传感器的两端接管应尽可能连接在水流速较稳定的管路上。
(4)流量传感器应具有较高的精度和可靠性，以及较低的水流阻力。用于冷、热水计量时，精度不应超过1％，通常宜采用电磁式。水系统中不宜用孔板式流量计。
(5)流量计应设置在管路中水流稳定处，应保证其前面(来的水流方向)直管长度不小于5D，后面直管长度不小于3D(D为管道直径)。
7.3.14空气调节水系统采用两管制时，冷、热水系统的切换宜采用手动在总供、回水管上进行；只有当手动操作极为不便，或者系统有特殊要求时，方可考虑电动切换。
7.3.15有条件时，冷、热水系统宜分别设置压差控制设备及旁通电动阀。如果是冬夏共用，且在压差控制器上能便于进行冬季控制值的再设定时，旁通阀应按夏季工况选择。除此之外，在系统设计(尤其是热水系统设计，包括热交换器和热水泵台数确定及管路阻力等)及旁通阀选择时，应尽可能满足下式：ΔPs /ΔPd =（Qs/Qd ）2，式中ΔPs、ΔPd——夏季及冬季设计控制压差(Pa)，Qs、Qd——夏季及冬季设计最大旁通流量(m3/h)。
7.3.16蓄冷系统应包括以下基本控制内容：
(1)主机单独供冷循环控制：根据设定主机出口水温调整主机出力。
(2)主机蓄冷循环控制：根据主机蒸发温度或蓄冷装置液位变化，测定蓄冰量。
(3)蓄冷装置单独供冷循环控制：恒定出口温度，调节进入蓄冷装置载冷剂流量，控制融冰量。
(4)主机与蓄冷装鼍联合供冷循环控制：恒定主机与蓄冷装置混合温度，控制融冰量及主机调竹实现系统冷负荷调节。
(5)优化控制：应作每天的逐时负荷预测及建筑物逐日负荷的累计，决定每日主机开机供冷段，尽可能发挥蓄冷装置的供冷能力。
(6)冷水温度控制：恒定冷水供水温度，调节进入换热器的载冷剂流量。
(7)冷水主机的冷却水系统在低温气象条件下工作时，应对冷却塔的风机和设于冷却水供回总管间的旁通阀进行控制来保护冷水主机的正常工作。
7. 4空调机组的监控
7.4.1普通空气调节机组的自动控制包括温度、湿度、焓值控制、CO浓度控制、变风量机组静压控制、寒冷地区防冻保护控制、风机状态监视及过滤器压差监测等内容。
7.4.2温度控制时宜符合以下要求：
(1)夏季控制空气冷却器水量，冬季控制空气加热器水量或蒸汽流量。在过渡季时，为了节能，也可通过室内外温度比较来控制新回风混合比，但建议此方式与焓值控制相结合采用。
(2)对于普通空气调节系统，温度传感器宜优先设于被控房间的典型区域，或机组回风管上；对于新风空气调节机组，温度传感器应设于该机组所在机房内的送风管上。当温度调节器与温度传感器分开设置时，调节器宜设于该机组所在机房内。
7.4.3带回风空气调节机组进行湿度控制时，湿度传感器宜优先设于被控房间典型区域，或机组回风管上。湿度控制器应该设于该机组所在机房内。
7.4.4新风空气调节机组采用蒸汽加湿时，其湿度传感器的设置位置取决于调节器所采用的调节方式。
(1)调节方式为比例控制时，湿度传感器宜设于送风管上，加湿器(蒸汽调节阀)应具有直线特性。
(2)采用双位控制时，湿度传感器不得设于送风管上，而应设于某一典型房间(区域)或其他相对湿度变化较平缓的位置，以使得加湿器能稳定工作。此时加湿器(或调节阀)应选择双位式。
(3)对于普通民用建筑，一般采用双位控制即可满足要求。
7.4.5新风空调机组采用喷循环水加湿时，有两种控制方式：
(1)若采用位式控制器控制喷水泵起停，则设置原则类同。
(2)若喷水泵仅随机组联锁起停，则由喷水后的“机器露点”来控制空气预热器的加热量，以达到控制湿度的目的。
7.4.6寒冷地区空气调节机组应考虑防冻控制措施：
(1)对热水电动阀设最小开度限制。
(2)设置防冻控制器：停机时，新风阀关闭，防冻控制器控制热水阀保证必要的热水流量。运行过程中，空气温度过低时，防冻控制器停风机关闭新风阀，开门热水阀。
7.4.7空气调节机组(包括新风空气调节机组)的风机、电动水阀、蒸汽阀(包括加湿器)、喷水泵、电动风阀等均应进行电气联锁。冬季时，热盘管的热水阀应先于风机及风阀启动。
7.4.8控制新、回风混合比时，新风、回风及排风电动阀均应采用可调式风阀并应相互联锁，机组停止运行时，新风阀及排风阀应处于全关位置。不需控制新、回风混合比的系统，可采用双位式电动风阀。
7.4.9变新风比系统的运行工况及转换条件如下：
(1)冬季运行时，室温控制热水阀，采用最小新风比。
(2)热水阀全关后，室温如果仍超过设定值时，则温度调节器由控制热水阀改为控制新、回风阀的开度(即控制新风比)，此时进入冬季过渡季。
(3)如果室外空气焓疽小于室内空气焓值即iw<in且新风阀全开后，室温仍超过设定值时，则温度调节器由控制新、回风阀改为控制冷水阀，此时进入夏季过渡季。
(4)室外焓值高于室内焓值即iw>in时，系统由夏季过渡季进入夏季工况，此时应为最小新风比。温度调节器仍控制冷水阀。
(5)夏季向冬季转换的过程与上述相反。
(6)工况转换时，必须设置适当的不灵敏区(控制点的上、下限)，以保持系统的稳定工作。
(7)上述工况转换控制必须和冷、热源的转换控制结合考虑，尤其是对于两管制水系统更应如此。
7.4.10变风量空调系统中宜利用管道静压控制风机的转速或入口导流叶片等方式改变风量。管道静压传感器宜设于送风机与最远末端装置之间75％的距离处。管道静压的设定值应根据系统阻力计算得到。
7.4.11变风量空调系统中应对系统最小风量进行控制，以满足最小新风量、换气量、气流组织的最低要求。
7. 5空调系统末端装置监控
7.5.1风机盘管的自动控制应根据工程实际情况，选择下列一种或多种控制方式：
(1)控制风机起停(手动或自动)。
(2)1+手动控制风机三速开关。
(3)1+2+温控器对电动水阀自动控制。
(4)1+温控器自动控制风机三速。
(5)风机起停应与电动水阀联锁。
7.5.2风机盘管的控制方式应与整个空凋水系统的控制方式相匹配。
7.5.3风机盘管的电动控制阀通常选用二位式，有特殊要求时，可以选用调节式。
7.5.4风机盘管的温控器分为气动式、电动式及电子式三类，在条件允可时，可采用电子式，此方式可实现多项节能、舒适控制功能。
7.5.5冬夏均运行的风机盘管，其温控器应设置冬夏转换措施，并应符合以下原则：
(1)一般情况下，各温控器宜独自设手动冬夏转换开关：此方式既适用于两管制，也适用于四管制系统中的风机盘管。
(2)对于两管制系统，如果管理水平较高，条件允许时，也可统一集中进行冬夏转换。
(3)两管制风机盘管的使用要求较高而又无法做到统一转换时，可考虑各温控器分别设置自动冬夏转换，通过设于风机盘管供水管上的位式温度开关来实现。
7.5.6变风量末端装置由室温进行控制：当房间分隔不明确时，宜采用每个末端变风量风口配一个温度调节器的方式；当房间分隔明确时，也可用一个温度凋节器控制一个带有多个送风口的变风量末端装置，但其所带的送风口应在同一房间内。
7.5.7房间温度控制器应没于室内有代表性的位置，不应靠近热源、灯光及外墙．不宜将温度控制器放于床头控制柜中。
7.5.8VAV末端温控器的没置要求同上一条。
7. 6采暖通风系统控制
7.6.1依据采暖系统的分户热计量设计，散热器应设置相应的温控阀。
7.6.2温控阀的选择原则依据前述，温控阀的最大压差应限制在25kPa以内。
7.6.3散热器设置温控二通阀时，宜在建筑物热力人口的采暖供回水主管处设置压差控制阀。
7.6.4有条件时可对采暖系统的供水温度作气候补偿自动控制。
7.6.5对于远离工作点的风机，应在工作点设置远距离操控开关，并有风机的运行状态及故障显示。
7.6.6采用电加热器作为补风系统的加热元件时，其加热器应与风机联锁：并宜设极限高温切断保护控制。
7. 7防火及防排烟系统控制
7.7.1防火及防排烟系统应按照有关消防规范设置完善的消防风机及阀部件，并由消防电源供电。
7.7.2空调通风系统的风管在穿越机房隔墙(板)，防火墙处的防火阀动作时，应联锁停止空调通风系统的风机运行。
7.7.3同一风系统多个防火阀的状态信号宜并联后再与风机联锁。
7.7.4当空调通风系统用作防排烟系统时．其风机及阀部件均应由气消防系数控制，并应保证阀部件的切换可靠。
7.7.5排烟风机可由消防中心手动／自动起停，并可由排烟口(阀)开启联锁启动。
7.7.6排烟风机应在设于风机前的280℃防火阀动作后联锁停机。
7.7.7排烟口(阀)应按所负担的防烟分区(或分层)进行开启控制，排烟口(阀)可由消防中心远程和就地手动开启。
7.7.8前室及合用前室的加压送风阀，宜采用分层控制方式，由消防中心对送风阀进行开启控制并联锁启动加压送风机。
7.7.9在设有气体灭火房间的空调通风管道上应设有电动的防火阀，能使该房间与其他房间隔绝，电动防火阀由消防中心控制。
7.7.10为气体灭火房间设置的通风系统应就地设置启动开关装置，该装置应设在气体灭火房间外，便于操作的位置。
7.7.11空调及通风系统宜采用独立电源回路，以利于火灾时，在消防中心能迅速切断空调通风系统的电源。
7. 8中央监控管理系统
7.8.1中央监控管理系统应具有以下基本功能：监视功能、显示功能、操作功能、控制功能、数据管理功能、通讯功能、安全保障管理功能。
7.8.2应根据工程规模投资、建设标准、系统类型及工艺管理要求等因素，选择适当的中央监控管理系统。通常选择集散型中央监控管理系统。
7.8.3中央监控管理系统的硬件通常由现场传感器、执行器，现场控制器、系统控制器、中央操作管理处理器等组成。
7.8.4现场传感器、执行器的选择应与现场控制器的要求相匹配。
7.8.5现场控制器的选择应考虑下列因素：
(1)控制点的性质应与控制器的功能相匹配。
(2)充分利用控制器的点数及功能，但也应根据前期规划留出少量备用点。
(3)同一系统中，相互有关连的控制点宜放进同一控制器内。
7.8.6现场控制器尽可能设于被控对象所在的机房内。
7.8.7大型建筑物(群)的室外温、湿度取值应按不同朝向，分区及室外气象物征，设置多个测点，分别用于该不同区域内的控制。
7.8.8暖通空调专业应配合设计各系统的控制软件要求。
暖通
申菱环境申请基于5G应用的制冷系统及其控制方法专利，实现实时获取焓值并根据结果设定出水温度
金融界2024年4月16日消息，据国家知识产权局公告，广东申菱环境系统股份有限公司申请一项名为“一种基于5G应用的制冷系统及其控制方法“，公开号CN117889529A，申请日期为2024年1月。
专利摘要显示，本发明公开了一种基于5G应用的制冷系统及其控制方法，本申请公开的控制方法，包括步骤：控制冷水主机机组开始运行，获取实时焓值Hw，根据Hw分别Hh和Hl的比较结果，并根据Th和Tl设定冷水主机机组的初始出水温度设定值T0；每到达预设的时间间隔Ia时，则获取室外焓值传感器实时反馈的实时焓值Hw，根据T。
本文源自金融界
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