中央空調(diào)控制技術(shù)在殼牌瀝青技術(shù)實(shí)驗(yàn)室裝修工程中的應(yīng)用研究

劉蘇飛

摘? ? 要：本文闡述了中央空調(diào)控制系統(tǒng)在二次裝修工程中控制的特點(diǎn)，空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造能夠滿足二次裝修后日常運(yùn)營(yíng)的需求，控制系統(tǒng)的選擇利用不僅能夠減少投資成本并且能夠?qū)崿F(xiàn)較高的節(jié)能率，能夠高效的利用能源，控制技術(shù)是空調(diào)系統(tǒng)中極為重要的部分，空調(diào)系統(tǒng)使用的舒適性與節(jié)能率，控制系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。結(jié)合殼牌二次裝修工程中央空調(diào)新增以及改造實(shí)況，詳細(xì)論述了中央空調(diào)控制技術(shù)在裝修實(shí)際工程中的特點(diǎn)、重難點(diǎn)、控制要點(diǎn)等。研究成果可為相關(guān)應(yīng)用與研究提供參考。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)控制;全新風(fēng)空調(diào)控制;VRV控制系統(tǒng)

1? 引言

殼牌瀝青技術(shù)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)通過把瀝青進(jìn)行乳化試驗(yàn)、熱拌試驗(yàn)、改性試驗(yàn)和養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)，制備不同類型的瀝青樣品，實(shí)驗(yàn)室屬于化工實(shí)驗(yàn)室入駐位于中瑞鎮(zhèn)江生態(tài)工業(yè)園的一棟五層建筑的一層，建筑面積為1574.7m2?；?shí)驗(yàn)室?guī)в形廴镜呐欧盼锏呐艢獍惭b在建筑物的屋頂上，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室采用全新風(fēng)系統(tǒng)，辦公區(qū)采用VRV系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室新做全新風(fēng)系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)，辦公區(qū)VRV改造大樓原有系統(tǒng)，增加VRV集中控制管理系統(tǒng)。

筆者就職于精裝修公司，按照新設(shè)計(jì)平面新增及改造現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)，以滿足使用要求，理論聯(lián)系實(shí)際，并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)例，總結(jié)出空調(diào)控制系統(tǒng)改造新增要點(diǎn)，如何在有限的投資下最大化改造完善空調(diào)系統(tǒng)，滿足使用要求，希望能為裝修工程中，中央空調(diào)控制系統(tǒng)提供技術(shù)指導(dǎo)。

2? 殼牌瀝青技術(shù)實(shí)驗(yàn)室中央空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

殼牌瀝青技術(shù)應(yīng)用中心由乳化瀝青操作室，膠結(jié)料測(cè)試室，瀝青混合料操作室，集料實(shí)驗(yàn)室四個(gè)實(shí)驗(yàn)室，清潔間以及輔助用房以及辦公區(qū)組成。

2.1? 實(shí)驗(yàn)室AHU全新風(fēng)系統(tǒng)組成

冷熱源（風(fēng)冷熱泵機(jī)組），變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組（AHU機(jī)組）、排風(fēng)熱回收，控制系統(tǒng)（PLC控制），見圖1、圖2。

實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)：采用全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備由2臺(tái)風(fēng)冷水泵主機(jī)（HP01與HP02），2臺(tái)AHU機(jī)組（AHU01與AHU02），4臺(tái)排風(fēng)機(jī)（EF01-EF04）組成。AHU01為乳化瀝青操作室，瀝青混合料操作室，集料實(shí)驗(yàn)室，清潔間與輔助用房提供新風(fēng)，AHU02為膠結(jié)料測(cè)試室提供新風(fēng)，乳化瀝青操作室，膠結(jié)料測(cè)試室利用EF01排風(fēng)，EF01排風(fēng)安裝熱回收裝置，以利于節(jié)能。瀝青混合料操作室利用EF02排風(fēng)，輔助用房利用EF03排風(fēng)，集料實(shí)驗(yàn)室，清潔間利用EF04排風(fēng)。

2.2? 辦公區(qū)空調(diào)系統(tǒng)組成

開放辦公區(qū)利舊大樓原有空調(diào)設(shè)備，在會(huì)議室，經(jīng)理室新增風(fēng)管式室內(nèi)機(jī)，兩間大會(huì)議室共用一臺(tái)全熱交換器，辦公區(qū)，茶水間與接待區(qū)共用一臺(tái)熱交換器。增加大金空調(diào)集中控制，實(shí)現(xiàn)每個(gè)獨(dú)立區(qū)域可本地手動(dòng)控制，亦可遠(yuǎn)程集中控制，優(yōu)先于遠(yuǎn)程控制。

2.3? 實(shí)驗(yàn)室AHU全新風(fēng)系統(tǒng)要點(diǎn)

全新風(fēng)空調(diào)新做系統(tǒng)，主機(jī)設(shè)備均放置于一層綠化帶，排風(fēng)機(jī)放置于屋頂及室內(nèi)系統(tǒng)選擇可變送風(fēng)與可變排風(fēng)?？偱棚L(fēng)量等于設(shè)備排風(fēng)量加上房間排風(fēng)量，設(shè)備排風(fēng)管和房間排風(fēng)管安裝可變風(fēng)量（VAV）調(diào)節(jié)閥由PLC實(shí)現(xiàn)控制，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備排風(fēng)，總排風(fēng)量不能達(dá)到最小排風(fēng)量要求（房間8次換氣次數(shù)）時(shí)，采用PLC控制變風(fēng)量閥，增大房間排風(fēng)量， 當(dāng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備排風(fēng)量超過最小排風(fēng)量要求（房間8次換氣次數(shù)）時(shí)，采用PLC控制變風(fēng)量閥，變小房間排風(fēng)量。新風(fēng)管安裝可變風(fēng)量（VAV）調(diào)節(jié)閥采用PLC控制調(diào)整風(fēng)量，空調(diào)始終保持總送風(fēng)風(fēng)量和總排風(fēng)在實(shí)驗(yàn)室保持負(fù)壓，形成一定的余風(fēng)量。PLC監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室和走道之間的房間壓差，如果房間壓差改變，應(yīng)當(dāng)改變送風(fēng)風(fēng)量和總排風(fēng)， 變風(fēng)量空調(diào)送風(fēng)應(yīng)當(dāng)控制房間溫度，房間壓差， 變風(fēng)量空調(diào)送風(fēng)應(yīng)當(dāng)能夠滿足，當(dāng)房間制冷/制熱負(fù)載大于最小風(fēng)量（0.85×最小排風(fēng)量）時(shí)， PLC控制空調(diào)送風(fēng)變大，滿足制冷/制熱負(fù)荷，并且要求同時(shí)能夠滿足實(shí)驗(yàn)室內(nèi)負(fù)壓。

2.4? 辦公區(qū)VRV系統(tǒng)要點(diǎn)

（1）根據(jù)精裝修平面布置，移位，拆除，拆改，新增室內(nèi)機(jī)，匹配原系統(tǒng)，利用多種不同的室內(nèi)機(jī)形式替換原有機(jī)型，達(dá)到每個(gè)區(qū)域均有空調(diào)使用。（2）除利用原有空調(diào)系統(tǒng)，在經(jīng)理室，會(huì)議室等等小房間新增一套新的VRV系統(tǒng)。（3）增加空調(diào)集中控制，每套獨(dú)立系統(tǒng)采用手拉手方式重新布置信號(hào)線，電源線。

VRV系統(tǒng)的改造，采用新技術(shù)，使VRV空調(diào)系統(tǒng)更方便，快捷，節(jié)省成本。

3? AHU01/AHU02中央空調(diào)控制技術(shù)

實(shí)驗(yàn)室全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，24h運(yùn)行，系統(tǒng)采用PLC控制。具體控制方式如下。

3.1? ?AHU01/AHU02季節(jié)模式控制

夏季，冬季及過渡季控制模式。當(dāng)風(fēng)冷熱泵供冷水時(shí)為夏季模式，供熱水時(shí)為冬季模式，熱泵停止工作時(shí)為過渡季模式。熱泵的制冷制熱模式轉(zhuǎn)換控制由業(yè)主自行手動(dòng)確認(rèn)，在觸摸屏上進(jìn)行修改。

3.2? AHU01/AHU02送風(fēng)壓力控制

根據(jù)送風(fēng)總管上的靜壓傳感器測(cè)量實(shí)時(shí)值與送風(fēng)壓力設(shè)定值對(duì)比控制，當(dāng)實(shí)時(shí)值低于設(shè)定值時(shí)，PLC調(diào)節(jié)變頻器頻率升高，使送風(fēng)壓力實(shí)時(shí)值增大，直到實(shí)時(shí)值與設(shè)定值無(wú)限接近;當(dāng)實(shí)時(shí)值高于設(shè)定值時(shí)，PLC調(diào)節(jié)變頻器頻率降低，使送風(fēng)壓力實(shí)時(shí)值減小，最終是送風(fēng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值。

3.3? AHU01/AHU02送風(fēng)溫度控制

（1）夏季模式。熱泵機(jī)組運(yùn)行制冷模式，當(dāng)送風(fēng)溫度低于送風(fēng)溫度設(shè)定值（22℃，可改）時(shí)，PLC控制電動(dòng)兩通閥開度關(guān)小 ，使送風(fēng)冷量減少，直到送風(fēng)溫度與送風(fēng)溫度設(shè)定值無(wú)限接近，當(dāng)送風(fēng)溫度高于送風(fēng)溫度設(shè)定值（22℃，可改）時(shí)，PLC控制電動(dòng)兩通閥開度加大，使送風(fēng)冷量加大，直到送風(fēng)溫度與送風(fēng)溫度設(shè)定值無(wú)限接近。

（2）冬季模式。熱泵機(jī)組運(yùn)行制熱模式，當(dāng)送風(fēng)溫度低于送風(fēng)設(shè)定值（26℃，可改）時(shí)，PLC控制水管電動(dòng)兩通閥開度加大，水管流量加大，使送風(fēng)熱量增大，直到送風(fēng)溫度與送風(fēng)溫度設(shè)定值無(wú)限接近，若水管電動(dòng)兩通閥全開仍無(wú)法滿足時(shí)，分段控制電加熱功率，電動(dòng)兩通閥配合控制升溫，直到送風(fēng)溫度與送風(fēng)溫度設(shè)定值無(wú)限接近。當(dāng)送風(fēng)溫度高于送風(fēng)設(shè)定值（26℃，可改）時(shí)，若電加熱器運(yùn)行，則PLC先分段減少電加熱功率，使送風(fēng)溫度逐漸接近設(shè)定值，如果電加熱器全關(guān)后，送風(fēng)溫度仍然高于設(shè)定值，則緊靠電動(dòng)兩通閥開度控制。使送風(fēng)熱量減少，直到送風(fēng)溫度與送風(fēng)溫度設(shè)定值無(wú)限接近。

（3）過渡季模。熱泵處于停機(jī)模式，此時(shí)沒有冷源或者熱源，PLC控制電動(dòng)兩通閥關(guān)閉，風(fēng)機(jī)把新風(fēng)直接送入房間。

3.4? AHU01/AHU02室內(nèi)溫濕度控制

（1）夏季模式/冬季模式。根據(jù)室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值與室內(nèi)溫度設(shè)定值（24度，可改）對(duì)比控制，夏季/冬季模式，當(dāng)室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值高于設(shè)定值時(shí)，PLC控制增大/減小送風(fēng)VAV開度，增大/減小冷/熱量進(jìn)入房間，直到室內(nèi)溫度與設(shè)定值接近;當(dāng)室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值低于設(shè)定值（24℃，可改）時(shí)，PLC控制減小/增大送風(fēng)VAV開度（不低于最低換氣次數(shù)）減少/增加冷/熱量進(jìn)入房間，直到室內(nèi)溫度與設(shè)定值接近。

（2）過渡季模式。根據(jù)室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值與室內(nèi)溫度設(shè)定值對(duì)比，首先對(duì)比送風(fēng)溫度與室內(nèi)溫度，當(dāng)送風(fēng)溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，即送風(fēng)作為冷量作用。當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定值時(shí)，PLC控制增大送風(fēng)VAV開度，加大冷量進(jìn)入室內(nèi)，直到室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值與設(shè)定值接近;當(dāng)室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值低于設(shè)定值時(shí)，PLC控制減小送風(fēng)VAV開度，減少冷量進(jìn)入室內(nèi)（不低于最低換氣次數(shù)），直到室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值與設(shè)定值接近。當(dāng)送風(fēng)溫度高于室內(nèi)溫度時(shí)，即送風(fēng)作為熱量作用。當(dāng)室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值高于設(shè)定值時(shí)，PLC控制減小送風(fēng)VAV開度（不低于最低換氣次數(shù)），減少熱量進(jìn)入室內(nèi)，直到室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值與設(shè)定值接近;當(dāng)室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值低于設(shè)定值時(shí)，PLC控制增大送風(fēng)VAV開度，增加熱量進(jìn)入室內(nèi)，直到室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)值與設(shè)定值接近。

（3）夏季濕度控制。根據(jù)室內(nèi)濕度實(shí)時(shí)值與室內(nèi)濕度設(shè)定值對(duì)比，當(dāng)濕度實(shí)時(shí)值大于室內(nèi)濕度設(shè)定值，采用露點(diǎn)送風(fēng)，PLC控制電加熱開啟，再熱除濕后提高送風(fēng)溫度，從而達(dá)到濕度變小目的，控制室內(nèi)濕度，當(dāng)濕度實(shí)時(shí)值小于室內(nèi)濕度設(shè)定值，PLC控制AHU回水管的電動(dòng)兩通閥開度控制送風(fēng)溫度從而控制室內(nèi)濕度;當(dāng)溫濕度信號(hào)矛盾時(shí)，溫度優(yōu)先控制，并開啟電加熱，避免因除濕造成室內(nèi)溫度過低。

（4）冬季溫濕度控制。根據(jù)室內(nèi)濕度實(shí)時(shí)值與室內(nèi)濕度設(shè)定值對(duì)比，PLC調(diào)節(jié)電加濕器控制室內(nèi)濕度;根據(jù)室內(nèi)濕度，調(diào)節(jié)熱盤管回水管的電動(dòng)兩通閥開度控制室內(nèi)溫度;當(dāng)熱盤管全開仍，無(wú)法保證濕度時(shí)，開啟電加熱進(jìn)行補(bǔ)充，當(dāng)溫濕度信號(hào)矛盾時(shí)，溫度優(yōu)先控制，并開啟電加熱，避免因除濕造成室內(nèi)溫度過低。

（5）排風(fēng)壓力控制。根據(jù)排風(fēng)機(jī)總管上的靜壓傳感器測(cè)量實(shí)時(shí)值與排風(fēng)壓力設(shè)定值對(duì)比控制，當(dāng)實(shí)時(shí)值低于設(shè)定值時(shí)，PLC調(diào)節(jié)變頻器頻率升高，使排風(fēng)實(shí)時(shí)值增大，直到實(shí)時(shí)值與設(shè)定值無(wú)限接近;當(dāng)實(shí)時(shí)值高于設(shè)定值時(shí)，PLC調(diào)節(jié)變頻器頻率降低，使排風(fēng)實(shí)時(shí)值減小，最終排風(fēng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值允許的上下，室內(nèi)通風(fēng)換氣控制，PLC控制實(shí)驗(yàn)室余風(fēng)量恒定，并且保證房間送風(fēng)VAV送風(fēng)量大于或等于維持最低通風(fēng)換氣要求的風(fēng)量值。

（6）房間余風(fēng)量微負(fù)壓控制。當(dāng)送風(fēng)VAV因?yàn)闇囟乳_大時(shí)，此時(shí)PLC控制開大排風(fēng)VAV，保證實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)余風(fēng)量恒定。當(dāng)開啟通風(fēng)設(shè)備時(shí)，此時(shí)PLC控制關(guān)小實(shí)驗(yàn)室內(nèi)房間排風(fēng)VAV并開大送風(fēng)VAV，保證余風(fēng)量恒定，以此保證室內(nèi)微負(fù)壓環(huán)境穩(wěn)定。通過室內(nèi)壓差傳感器監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室與走廊之間的壓差余風(fēng)量穩(wěn)定所以房間負(fù)壓穩(wěn)定。

（7）熱回收三通閥控制。熱回收系統(tǒng)最大程度回收能量，降低能量損耗。熱回收三通閥開啟隨系統(tǒng)AHU機(jī)組聯(lián)動(dòng)，AHU開啟時(shí)，自動(dòng)打開電動(dòng)三通閥，AHU機(jī)組停機(jī)時(shí)，關(guān)閉電動(dòng)三通閥。正常情況下三通閥全開，最大程度回收能量。當(dāng)系統(tǒng)冷量（或熱量）滿足要求后，且AHU空調(diào)機(jī)組的電動(dòng)兩通閥都已關(guān)閉，且系統(tǒng)內(nèi)冷量（或者熱量）仍過剩時(shí)，繼續(xù)減少電動(dòng)三通閥開度，降低能量回收。若冷量（或熱量）不足時(shí)，開大電動(dòng)三通閥增大熱回收能量，若三通閥全開仍不能保證時(shí)，繼續(xù)調(diào)節(jié)開啟AHU機(jī)組電動(dòng)兩通閥。直到滿足系統(tǒng)要求。

4? VRV新增空調(diào)集中控制系統(tǒng)

集中控制系統(tǒng)（如圖3、圖4），每套獨(dú)立系統(tǒng)采用手拉手方式重新布置信號(hào)線，電源線。

空調(diào)集中控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能：（1）可選擇制冷、制熱、通風(fēng)、除濕等等模式;（2）溫度設(shè)定;（3）風(fēng)速設(shè)定;（4）定時(shí)開關(guān)機(jī);（5）遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī);（6）一鍵開關(guān)所有設(shè)備;（7）空調(diào)運(yùn)行參數(shù)讀取;（8）空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)讀取;（9）設(shè)備故障查詢。

5? 結(jié)論與展望

5.1? 結(jié)論

觸摸屏自動(dòng)控制與可編程控制器PLC，VRV空調(diào)集中控制，簡(jiǎn)化了空調(diào)運(yùn)行控制系統(tǒng)，除此之外，程序通常還包括以下幾點(diǎn)。

（1）程序初始化等等。對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)、所需計(jì)數(shù)器等進(jìn)行恢復(fù)初始設(shè)置

（2）故障診斷、檢測(cè)、顯示等。程序相對(duì)獨(dú)立，在基本完成程序設(shè)計(jì)時(shí)添加。

（3）PLC控制實(shí)現(xiàn)保護(hù)、連鎖等。PLC控制程序可根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)，實(shí)際操作中可逐步完善系統(tǒng)功能，程序以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實(shí)現(xiàn)各控制功能。在正常使用之余，可實(shí)現(xiàn)保護(hù)、連鎖功能，PLC集風(fēng)機(jī)壓差異常報(bào)警，報(bào)警為不停機(jī)報(bào)警，報(bào)警時(shí)機(jī)組正常運(yùn)行只是把報(bào)警記錄到觸摸屏中，實(shí)際操作中，設(shè)備AHU01/AHU02送風(fēng)機(jī)故障，EF01/EF02/EF03/EF04排風(fēng)機(jī)故障，循環(huán)水泵故障及風(fēng)冷熱泵的故障為停機(jī)報(bào)警，連鎖保護(hù)設(shè)備不受損壞（即有故障時(shí)，切斷控制輸出指令，并且把報(bào)警記錄到觸摸屏中）

（4）可根據(jù)不同使用要求，遠(yuǎn)程調(diào)整，開關(guān)空調(diào)。

（5）業(yè)主可以自行查看空調(diào)使用記錄，以及報(bào)警記錄。

5.2? 展望

隨著科學(xué)技術(shù)的更新，各種新技術(shù)在暖通工程中的應(yīng)用層出不窮，結(jié)合各種常見空調(diào)的問題，采取相應(yīng)的技術(shù)措施進(jìn)行控制，保證各種設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到空調(diào)的使用目的，高效的控制不僅滿足人的舒適性的需求，更達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

隨著自然環(huán)境的日益惡劣，中央空調(diào)在人們的生活和生產(chǎn)中起到了越來越重要的作用， 消耗了大量的電力資源，這便使得空調(diào)的節(jié)能環(huán)保更為重要，而控制方式的實(shí)現(xiàn)是節(jié)能最直接的體現(xiàn).筆者希望更多的工程人員能夠在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)更加了解空調(diào)控制系統(tǒng)，結(jié)合工程實(shí)際狀況，進(jìn)行全方位的整體考慮，能夠更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)約的同時(shí)，使空調(diào)更好地為人類服務(wù)。

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