空调系统的监控简介

空调系统就是要给人们创造一个良好的室内空气环境，即根据季节变化提供合适的空气温度、相对湿度、气流速度和空气洁净度，以满足室内人员的舒适性和提高工作效率。随着近年来我国建筑规模的不断扩大，建筑能耗也在逐年上升，而我国的采暖和空调能耗占建筑总能耗的55%，因此，建筑节能成为节能的重点。

一、空调系统的分类和制冷方式

空调系统一般可按下列情况进行分类：

(1)按空调系统的集中程度分类，可分为集中式空调系统、半集中式空调系统和局部空调系统。

(2)按室内热湿负荷所用的介质分类，可分为全空气系统、空气―水系统、全水系统和冷剂系统。

(3)根据空调系统不同的调节方式、送风方式以及空气处理方式还可分为定风量、变风量系统，低速送风、高速送风系统，工艺性、舒适性空调系统。

空调系统需要冷源，制冷系统是不可缺少的。空调制冷方式有压缩式制冷和吸收式制冷，还有冰蓄冷机组。

二、空调主机房的监控

空调主机房集中了制冷（制热）系统、冷却水系统及冷冻水系统的主要动力和热力设备。包括制冷机、冷冻水泵、冷却水泵等动力设备和锅炉、热交换器等热力设备。空调主机房的监控就是对这些动力和热力设备进行监控。

空调主机房监控系统的主要功能如下：

1、中央站按预先确定的时间程序来控制制冷机组的启停，并监测各设备的工作状态，显示各设备的运行参数。主要包括：制冷机、冷冻水泵、冷却塔水泵、冷却塔风机的运行状态和故障的监测。冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度的监测。冷冻水供、回水流量的监测。冷冻水供、回水压力及压差的监测。

2、分站中的DDC控制器按预先确定的程序对中央站内设备启停、运行台数、供回水干管压差及备用设备自动投入等进行控制。

(1)主机房各设备启动顺序：冷却塔风机冷却水电动蝶阀冷却水泵冷冻水电动蝶阀冷冻水泵冷冻机。停止顺序为：冷冻机冷冻水泵冷冻水电动蝶阀冷却水泵冷却水电动蝶阀冷却塔风机。

(2)测量供、回水温度及回水流量，从而计算实际冷负荷，根据实际冷负荷，决定冷机开启的台数，达到节能运行状态。当进行台数控制时，需在管中设置电动蝶阀，进行开、关控制。

(3)测量供、回水干管的压力差，并根据监测结果对电动旁通阀开度进行控制，改变旁通量，以保持所要求的供、回水干管的压差，保证水利工况稳定，减少干扰；同时，可保证流过制冷系统中流过蒸发器的冷冻水流量不变，确保制冷系统运行的稳定性。

(4)冷却水供水温度用来控制自身风机的启停，这样不但可以维持供水温度恒定，还可以节能。

3、安全保护及事故报警

当系统出现故障时，中央站将立即发出声光报警，记录备案，并自动显示故障的情况。

蒸气压缩式制冷机的安全保护控制。压力保护：吸气压力过低、排气压力过高、油压差过低的保护；温度保护：油温过高，防结冰、电机温度过高等的保护；断水保护：冷却水断水保护；电动机过载、过流、掉电保护。

吸收式制冷机的安全保护控制。防溴化锂溶液结晶保护；冷水防冻保护；蒸发器进口冷水断水保护；蒸发器压力过低报警；冷却水断水或水温过低报警；高、低压发生器溶液液位过高报警；动力设备保护等。

三、变风量空调系统的监控

变风量空调系统VAV（Variable Air Volume System）是通过空调送风量的调节实现空调区域温湿环境的控制。在变风量空调系统中，当室内空调负荷改变或室内空气参数设定值变化时，空调系统自动调节送入房间的风量，将空调环境的温湿参数调整到设定值，以满足室内人员的舒适要求或工艺生产的要求。送风量的自动调节可以最大限度地减少风机的动力消耗，节约空调系统运行能耗。

变风量空调系统属于全空气送风方式，系统的特点是送风温度不变，通过改变送风量来满足房间对冷热负荷的需要，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送风机电机转速从而实现送风量的控制。

1、变风量空调系统主要包括送风温度控制系统、末端变风量控制系统、系统静压控制系统和送回风机风量平衡控制系统。

(1)送风温度控制系统由送风温湿度检测、冷热水调节、加湿调节和冷热盘管组成送风温度控制系统。根据送风温度与设定温度之差，按一定控制规律控制冷热水调节阀的开度，以设定的送风温度向各个空调房间送风。

(2)末端变风量控制系统由设在每个房间内的温控器（包括传感器在内的控制器），根据房间检测温度与设定值之差，控制末端变风量装置的调节阀，调节送往室内的风量，保持房间内的温度恒定。

(3)系统静压控制系统使用节流型变风量末端装置后，系统管道压力特性将产生变化，风量减少时整个送风道内静压会增加，但风机动力没有明显减小，同时过量的节流会引起噪声的增加。为了克服这一缺点，必须在风管内设静压调节系统。静压调节阀和送风机风量调节装置（风机变频调节）就是为保持系统静压恒定而设置的，可通过改变系统的风量来调节风管内的静压。

(4)送、回风机风量平衡控制系统在变风量空调系统中，送、回风量的平衡是非常重要的。送、回风量不平衡，会引起室内静压的波动，造成室外新风侵入（静压降低时）或室内空气向外渗透（静压升高时），增加室内的空调负荷。因此需要通过调节风机风量调节装置（风机变频调节）以及新风、回风、排风调节阀来保持送、回风量的平衡。

参考文献：

[1]王娜，沈国民.智能建筑概论.北京：中国建筑工业出版社，2010.9.

[2]陕西省建筑智能化与建筑节能新技术研讨会论文集.2010.11. 35-36页.