CCTV主楼空调系统现状分析及以后节能策略

CCTV主楼空调现状分析与节能控制研究

姓名：解坤 所属项目：中央电视台新址 部门：楼宇自控 岗位：值班员

工作经历：

2005年4月——2008年4月 北欧管件有限公司 岗位：维修电工 负责：数控机床、车床、铣床、刨床、变频套丝机等电气设备，精通机床的电气故障维修

2008年5月——2012年2月 雅诗阁服务公寓 岗位：强弱电工 负责：安防视频监控、卫星有线/电视、门禁/楼宇对讲系统、楼宇自控系统、空调系统等故障维修

2012年3月——今 中央电视台新址 岗位：楼宇自控值班员 【摘要】楼宇自控系统对建筑节能有着十分重要的作用。本文结合CCTV主楼的楼宇自控系统空调机组及末端的结构，并在此基础上对现阶段工作中存在的若干问题汇总到一起,简单介绍江森自控系统控制的架构、具体分析江森自控对空调机组的控制策略，重点分析利用楼宇自控对中央空调系统的节能控制运行。几种不用投资的节能方案。如：从能源实际出发制定合理的节能方案，合理利用天然资源

【关键词】楼宇自控系统、区域温度恒温控制、不用投资的节能方法。

一、CCTV楼宇自控系统结构

（一）楼宇自控的监控系统组成

楼宇自控组成：风系统、水系统、环境监测、区域楼层等

1、风系统包括：空调机组、新风机组、送风机、排风机、楼层送风阀、MCD回风阀、送风压力、回风温度、回风CO2等系统监控。

2、水系统包括：空调水系统、DFU三通阀门切换、给水系统、排水系统、远传水表等系统监控。

3、环境监测包括：房间温度、房间湿度、漏水报警等系统监控 4、区域楼层包括：主楼所以变风量末端，即VAV与FPB系统监控

（二）江森自控系统结构

1、系统结构

江森楼宇自控系统是由中央操作站，网络控制器，直接数字控制器（DDC）组成。通过以太网或局域网（N1网），将中央操作站与网络控制器各个节点连接起来，安装在建筑物各处的直接数字控制器（DDC）,通过现场总线（N2）网连接到网络控制器上，传感器和个执行器连接至直接数字控制器上

江森自控系统是基于Web的系统，通过IE浏览器进入到用户界面即可实现对整个系统的监控功能。 2、现场设备

楼宇自控系统的末端装置，大体分为传感器和执行器两种。其中传感器

有温度传感器、湿度传感器、风压传感器、液位传感器、压差开关等、执行器包括：新风电动风阀、排风电动风阀、回风电动风阀、冷/热电动水阀、蒸汽加湿阀。AHU机组运行时将传感器将现场检测到的数字量或模拟量信号传输至DDC，将现场测量的数值与DDC设定值比较，产生的偏差，DDC通过输出控制信号传给执行器，通过执行器完成设备的调控过程。

2.1、DDC与现场设备之间通信有四种信号形式

模拟输入：(AI，Aanlogy Input)AI用于温度检测、湿度检测、二氧化碳检测、压力检测等。

数字输入：(DI，Digital Input)DI点通常为无源干接点的通路、断路，如：风机运行状态、故障报警，过滤器堵塞报警、防冻报警等

模拟输出：(AO，Analogy Output)AO点用于控制各种直行程或角行程电动执行机构，如：电动风阀、电动水阀等

数字输出：(DO，Digital Output)DO点是各类0或1的开关信号，用于控制风机启停控制、水泵启停控制、开关量风阀控制等

二、CCTV空调系统结构的及控制策略

（一）、CCTV空调系统结构

1、中央电视台新台址主楼AHU机组水系统为四管制，冷热水系统分别设置，加湿采用蒸汽加湿方式。空调系统末端形式主要分为四种：全空气变风量（VAV）系统，主要服务于绝大多数区域；全空气定风量（CAV）系统，主要服务于大中型演播室区域以及入口大厅等大型空间。

2、一般有由一台或多台空调机组与排风并列运行组成一套空调系统服务同一个区域，AHU处理过的风混合送至区域芯筒，每层芯筒分别设置电动变风量送风阀(MVD)，送风阀送给每个变风量末端送到服务区域，回风采用吊顶集中回风，回风到机房内。空调一次风设计常年送风温度为12摄氏度，可解决空调内区常年的冷负荷，而冬季外区的热负荷则由空调变风量末端上的再热盘管负担。外区采用风机助力型带热盘管加热型末端（FPB），内区采用单风道变风量型末端(VAV)。

（二）、空调机组控制系统

1、空调系统组成：

由新风阀、回风阀、排风阀、过滤器、表冷器（盘管）、蒸汽加湿器、送风机、回风机组成。 2、控制系统现场元件：

新风温湿度传感器、送风温湿度传感器、回风温湿度传感器、二氧化碳传感器、风压传感器、压差开关、防冻开关、电动风阀执行器、电动水阀执行器、电动蒸汽阀执行器组成

图1-1 所示是空调机组的DDC控制系统原理

3、空调机组检测与控制功能策略：

3.1、连锁控制：

●空调机组启动时连锁控制顺序：新风阀→回风阀→排风阀开启→送风机启动→回风机启动→冷热水调节阀启动→加湿调节阀启动

●空调机组停机时连锁控制顺序：关闭加湿阀→关闭冷热水阀→回风机停机→送风机停机→新风阀关闭→排风阀关闭，回风阀全开。

●阀门开度：新风阀与排风阀同步动作，与回风阀动作成反比。电动风阀与送风机、回风机连锁，当送风机、回风机关闭时，新、排风阀均关闭、回风阀全开。

●过滤器堵塞检测：过滤器两端压差过大时压差超过设定值时，压差开关给出一个堵塞报警信号。

●防冻报警：冬季新风温度过低时，新风温度小于10℃（可设定）时新风阀、回风阀保持默认状态，提示报警，机组不停机；若热回水温度小于12℃时（可设定），防冻报警，此时机组停止，新风阀关闭，回风阀全开，打开热水阀门。当回水温度高于12℃机组开机恢复默认状态。

●回风湿度控制：由回风湿度传感器测出的回风湿度值信号传给DDC，通过与给定值比较算出偏差，按PID调节电动加湿阀开度。使被控制区域满足湿度设定值。

●空气质量控制：新风量的需求，从节能角度考虑是新风越小，回风越大越好。从卫生上角度考虑是，回风越小、新风越大越好。协调方法是用二氧化碳传感器，在满足设定二氧化碳浓度下，使用风阀最小开度30%（可设定）

●温度控制：由送风温度传感器测出的送风温度值信号传给DDC，通过与给定值比较算出偏差，按PID调节电动冷热水阀开度，使被控制区域满足

湿度设定值。

图1-2 所示是空调机组电气控制原理

4、变频器的工作原理

4.1变频器按工作原理分：

1、交流变交流变频器（变频范围小，基本很少用） 2、交流变直流变交流

图1-3为交变直变交变频器工作原理

（三）VAV系统控制策略与种类

1、VAV种类：

VAV末端无风机单冷型电加热型带风机串联风机型单冷型并联风机型单冷型电加热型热水盘管型热水盘管型电加热型热水盘管型

2、VAV的类型控制策略

VAV组成最主要由变风量电动风阀、温度控制器、电加热或热水盘等组成。VAV控制器将首先根据墙上温控面板提供的房间温度和温度设定值，计算出一个房间需求风量。再根据 VAV末端箱体的一次风口风压传感器，计算出实际风量，并比较这个实际风量与之前得到的风量设定值，从而进行

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