系統(tǒng)方案主要的組成部分為:1、空調自控監(jiān)控計算機和監(jiān)控軟件平臺,這是為監(jiān)管和維護使用的決策層面的功能需求;2、控制層的DDC空調自控控制器,通過編程設置,使空調自動按設定模式運行;3、傳感層的信號接入和自動控制閥,通過對溫濕度的采集和回饋,DDC空調控制器通過內置的PID算法,實現(xiàn)對閥門的自動化開閉或流量的控制,達到使溫濕度恒定的狀態(tài) 空氣溫度控制
一般空氣的溫度調節(jié)有以下幾種方式:
?。?)夏季制冷
A.采用噴水室噴冷水冷卻空氣的溫度調節(jié)
B.采用水冷式冷卻器冷卻空氣的溫度調節(jié)
?。?) 冬季加熱
A. 熱水加熱器的加熱量調節(jié)
B.蒸汽加熱器的加熱量調節(jié)
各種溫度控制方式都有其特點,針對不同項目實際情況,要分析后采用合適的溫度控制方案。由于溫度控制分為夏季冷卻和冬季的加熱兩種情況,其控制方式也會有所不同。
空氣溫度控制方案:
在空調系統(tǒng)中,需要送風溫度進行控制與調節(jié),送風溫度通過溫度傳感器得到與溫度相關的模擬量輸入到PLC,這樣,PLC對送風溫度的控制形成了一個閉環(huán)系統(tǒng),使得控制變得更加。
溫度控制有冬夏兩種控制模式,夏季采用冷凍水降溫、冬季采用蒸汽加熱的方式來控制送風溫度,兩種模式用轉換開關來手動控制為1狀態(tài),則為夏季控制模式,為0則為冬季控制模式。
溫度傳感器檢測送風管內的送風溫度,將檢測值送與給定值22℃進行比較,若檢測值與給定值相等則冷卻水/蒸汽的閥門開度保持不變。若檢測值大于給定值,夏季控制模式時加大冷卻水的閥門開度,冬季控制模式時減小加熱蒸汽的閥門開度,使溫度恢復到設定值。若檢測值小于給定值,在夏季控制模式時減小冷卻水的閥門開度,冬季控制模式時加大加熱蒸汽的閥門開度,使溫度恢復到設定值?!穸瓤刂疲?br />
在空調節(jié)能自控系統(tǒng)中,需要對送度進行控制與調節(jié),送度通過濕度傳感器得到與濕度相關的模擬量輸入到PLC。這樣,PLC對送度的控制形成了一個閉環(huán)系統(tǒng),使得控制變得更加。
送風管內的濕度傳感器檢測送度,將檢測值與給定值進行比較,若檢測值與給定值相等,則加濕閥的開度保持不變,若檢測值大于給定值,通過PI控制關小加濕閥的開度,若檢測值小于給定值,則通過PI運算加大加濕閥的開度,使送度滿足要求。濕度控制在85%。
送風壓力控制:
在空調節(jié)能自控系統(tǒng)中,需要對送風機的轉速進行有效控制與調節(jié),從而控制送風壓力。送風壓力通過壓力變送器得到與壓力相關的模擬量輸入到PLC,PLC通過變頻器來控制送風機的轉速。這樣, PLC對送風壓力的控制形成了一個閉環(huán)系統(tǒng),使得控制變得更加。
送風管尾端的壓力傳感器檢測送風壓力,將檢測值與給定值進行比較,若檢測值與給定值相等則保持送風機的轉速,若檢測值大于給定值則通過變頻器減小送風機的轉速,若檢測值小于給定值則通過變頻器加大送風機的轉速,從而使送風壓力滿足系統(tǒng)的要求。
新風回風比例控制:
按下中央空調控制系統(tǒng)的啟動按鈕和回風機的啟動按鈕,則中央空調系統(tǒng)就會按照設定的方式自動運行,監(jiān)測送風機、回風機、過濾網有無故障報警,若有,則停止整個系統(tǒng),若無則按設定值開啟新風回風閥門的開度,調用子程序溫濕度控制系統(tǒng)、送風壓力控制系統(tǒng)進行溫濕度調節(jié)和送風壓力調節(jié)。而一旦按下系統(tǒng)停止按鈕,則中央空調系統(tǒng)就會停止工作。
1、潔凈間空調系統(tǒng)相關規(guī)范
隨著經濟的發(fā)展和生活水平的提高,目前在電子、制藥、食品、生物工程、醫(yī)療等領域對潔凈間的要求越來越高,潔凈技術也隨之發(fā)展起來。它綜合了工藝、建筑、裝飾、給排水、空氣凈化、暖通空調等各方面的技術。按照中華人民共和國標準GBJ73-84《潔凈廠房設計規(guī)范》,其與空調系統(tǒng)相關的主要技術指標為:
A、空氣潔凈度
等級每M3空氣中≥0.5微米塵粒數(shù)每M3空氣中≥0.5微米塵粒數(shù)
100級≤35×100
1000級≤35×1000≤250
10000級≤35×10000≤2500
100000級≤35×100000≤25000
B、溫、濕度
(1)滿足生產要求;
(2)生產工藝無溫、濕度要求時,潔凈室溫度為20-26℃,濕度小于70%;
(3)人員凈化用室和生活用室溫度為16-28℃。
C、潔凈室正壓
潔凈室維持一定的正壓。不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的靜壓差,應不小于4.9Pa,潔凈區(qū)與室外的靜壓差,應不于9.8Pa.。
此外,還有對于風量,風速等的技術要求。總之,潔凈間的各項指標都非常嚴格,因此,對其進行的控制就成為。
2、潔凈間空調自控的意義
在現(xiàn)代商業(yè)及工業(yè)樓宇中,空調系統(tǒng)設備較多,自動化管理是使其安全工作并良好運行的重要。同時,空調的能源消耗一般占總能源消耗的40%以上,因此空調節(jié)能是節(jié)能的重要手段。對潔凈間而言,更是如此。采用空調自控產品,會產生下列一系列好處:
,由于空調系統(tǒng)實現(xiàn)自動化監(jiān)控,可以使系統(tǒng)能夠更安全的運行,并大限度的提高舒適程度。對潔凈間來說,更成為生產所的條件。此外,由于實現(xiàn)了自動化監(jiān)控,可以在滿足系統(tǒng)安全運行及系統(tǒng)的各種技術指標的同時,大限度的實現(xiàn)節(jié)能控制,符合日益的節(jié)能和環(huán)保需要。有關資料表明,采用空調自控系統(tǒng)后,可節(jié)約空調系統(tǒng)設備年度運行費用的10%。更樂觀的估計認為可達15%-30%。而空調自控產品的投資占整個樓宇或廠房總投資的不到0.5%,收回投資時間短。同時,由于實現(xiàn)設備的自動控制和管理,可縮減人員維護,節(jié)約人員開支,提高綜合管理水平,減少突發(fā)事故的發(fā)生和設備損壞,從而帶來潛在效益。
3、潔凈間空調控制系統(tǒng)功能簡介
Excel20中文版控制器是美國HONEYWELL公司Excel5000控制器家族中的一員。特別適合應用于潔凈間如手術室,潔凈廠房的空調控制,依照《潔凈室施工驗收規(guī)范》,《潔凈廠房設計規(guī)范應》,《采通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》等國家標準,并綜合考慮上述各系統(tǒng)的內在聯(lián)系,我們以Excel20為核心構建了較完整的潔凈間空調自控系統(tǒng),它具備恒溫恒濕比例積分控制、室內遠程啟??照{、室內溫度設定、關鍵故障(火災)報警及聯(lián)鎖、非關鍵故障(濾網堵塞/送風過熱)報警及聯(lián)鎖、夏季防止送風凝露/冬季防凍、開機順序和連鎖、自定義啟停時間程序等特點。
三、潔凈間空調自控系統(tǒng)的實現(xiàn)
1、空氣凈化
一般的潔凈間空間系統(tǒng)中,空氣化處理采用空氣過濾器。通常情況下,安裝初效過濾器和中效過濾器后,空氣潔凈度可以達到10000級。而對于的超凈要求的潔凈間還應安裝過濾器。這樣,空氣潔凈度可以達到更高(如100級甚至更高)。過濾器長期使用時,濾料上沉附的灰塵將慢慢增加,這樣會增大氣流阻力,影響整個空調系統(tǒng)的運行。因此,工程上應對過濾器的氣流阻力變力進行自動檢測和報警。通常采用差壓法測量過濾器前后的壓差Pd,并將此差壓信號進行顯示和根據設定的差壓限值報警,以便及時清理或更換。
2、溫度控制
A、一次加熱的控制
空氣一次加熱又稱預加熱,是用來加熱新風或加熱新風與一次回風的混合風。一次加熱一般只用于冬季很冷的地區(qū),防止新風與一次回風混合后達到飽和,產生水霧或結冰。一次加熱還應用于一次混合不允許變動的超凈空調系統(tǒng)中。當采用蒸氣或熱水進行加熱時,一般采用控制蒸氣或熱水的調節(jié)閥開度實現(xiàn)溫度控制;當采用電加熱時,通過晶閘管電力控制器,控制其加熱電功率實現(xiàn)溫度控制。
B、二次加熱與三次加熱的控制
空氣二次加熱通常設在表冷器之后或二次回風混合段后。二次加熱的目的是在有相對濕度要求的情況下,為了送風溫度或空調室內的溫度。其控制方式與一次加熱的情況基本相同。三次加熱又成精加熱,通常是在溫度控制時,用于溫度微調而設置的加熱段。其控制應根據具體情況參照上述原理實施。
3、濕度控制
A、加濕處理及控制
潔凈間空調工程中,加濕操作一般是在冬季或過渡季節(jié)空氣干燥時進行??諝饧訚竦姆椒ū容^多。通常采用蒸汽加濕器和電加濕器的開關控制或功率調節(jié)。蒸汽加濕時,根據濕度控制要求,可通過對電磁閥進行位式控制或采用二通調節(jié)閥的連續(xù)調節(jié)來實現(xiàn)。
B、除濕(干燥)處理及控制
空氣冷卻干燥處理常用表冷器來完成。表冷對空氣的處理的等濕冷卻二種處理過程。采用表冷器進行濕度控制時,是通過調節(jié)表冷器的冷媒(如冷凍水)流量來實現(xiàn)。當濕度要求的值時,可通過加大冷水閥的開度來加大其流量,實現(xiàn)除濕(即干燥)處理;反之減少流量,實現(xiàn)加濕處理。應該說明的是,由于空氣的物理性質,其濕度的控制相對比較復雜,方法也較多。而且,空氣的溫度和濕度二個參數(shù)在調節(jié)過程中又相互影響。如某些原因使室內溫度升高,引起空氣中水蒸汽的飽和分壓變化,在含濕量不變的情況下,將使相對濕度減少。因此,對其中某一參數(shù)進行調節(jié)時,也會引起另一參數(shù)的變化。例如在夏季采用表冷器進行除濕調節(jié),開大冷水閥時,在使?jié)穸然謴驼5耐瑫r,也使溫度降低。因此,在工藝設計和自控方案設計時都應充分考慮到這一特點。
4、正壓控制
我國國家標準規(guī)定,不同級別潔凈室之間應大于4.9Pa,潔凈區(qū)與之間應大于9.8Pa。潔凈室內的結構等基本確定,在運行過程中,保持正壓可以通過控制新風量或回風量來實現(xiàn)。即通過控制新風門或回風門的開度來實現(xiàn)。
5、其它控制與空調節(jié)能
對潔凈間而言,除上述必需的技術指標示,還有一些對于安全與節(jié)能等方面的要求。結合多年的工程實踐,主要有如下一些方面。