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楼宇自控BA系统原理详解:如何有效控制监测新风空调、给排水、变配电及电梯等设施

楼宇自控BA系统原理详解:如何有效控制监测新风空调、给排水、变配电及电梯等设施

很多弱电行业的小伙伴,虽然入行多年,但由于项目业态的原因,对BA系统楼宇自动化系统)的了解相对较少。初次接触BA系统时,可能会感到头大。其实,BA系统的核心可以总结为四个字:“控制监测”。今天,我们就来简单入门,看看BA系统到底是怎么回事。
首先,BA系统的主要功能是对楼宇内的各种设备进行自动化控制和实时监测。它涵盖了多个子系统,如暖通空调系统、送排风通风系统、给排水系统、冷源系统、热源系统、电梯系统以及变配电系统等。
以暖通空调系统为例,BA系统能够根据设定的温度和湿度参数,自动调节空调机组、新风机组和风机盘管等设备的工作状态。通过检测回风的温湿度,系统可以控制电动冷热水阀和加湿阀的开度,确保室内环境舒适。同时,系统还能监测送风温度、湿度、风机运行状态等参数,并在异常情况下发出报警。
在送排风通风系统中,BA系统主要负责监测送排风机的运行状态、故障报警和手自动开关状态。根据预设的时间表,系统可以定时启停风机,或者通过遥控进行操作。此外,系统还能实时监测车库内的一氧化碳、二氧化碳浓度,一旦超过设定值,便会自动开启送排风机。
给排水系统方面,BA系统通过监测污水池液位,控制排污泵的启动和停止,实现恒压供水。在冷源系统中,系统监测冷冻水的供回水温度、压差等参数,控制冷水机组的启停和运行状态,确保冷源供应稳定。
热源系统则通过监测热交换器的温度、压力等参数,调节热水/蒸汽电动调节阀,保证二次侧热水出口温度的稳定。电梯系统中,BA系统主要监视电梯的运行状态、门状态、楼层指示以及故障报警等,确保电梯安全运行。
总的来说,BA系统通过智能化控制和实时监测,提高了楼宇设备的运行效率和管理水平,为用户提供了一个舒适、安全、节能的居住和工作环境。理解了这些基本原理,你会发现,BA系统其实并不复杂。如果有不明白的地方,欢迎在下方留言,我们会积极回应你的问题。

很多弱电行业的小伙伴,入行很多年了,因为项目业态的原因对BA系统了解的比较少,第一次接触到BA系统头大。今天小编就带大家入门,看明白本文内容,你会感慨原来BA系统这么简单。总结四个字就是“控制监测”。如果看完有不明白的可以在本文下方留言,弱电智能网的小伙伴都会积极回应你的。

01、暖通空调系统

系统监控功能:

智能中的空调系统是指空调机组、新风机组,变风量机组,风机盘管等设备。其控制主要是指温、湿度调节、预定时间表和自动启停控制。

空气处理机采用集中送风的控制方式,通过检测回风的温度、湿度来对电动冷、热水阀和加湿阀进行调节。

空气处理机一般是夏季送冷风,冬季送暖风,春秋季节送新风。并通过检测回风的空气质量来决定是否调节风阀的开度。

1.1 空气处理机组的监控原理图:

  • 风机控制:采用定时程序控制或遥控启停。
  • 温度控制:根据回风温度采样值和程序设定值比较,通过PID计算输出控制冷、热水阀的开度。
  • 湿度控制:根据回风湿度调节加湿阀流量开度,控制蒸汽送给量。
  • 风阀控制:根据室外温度和回风CO2浓度,调整风阀开度。
  • 联锁控制:风机状态和冷/热水电动阀、加湿阀、新风风阀、回风风阀实施联动。
  • 参数监测:送风温度、湿度,回风温度、湿度,室内温度,室外温度,手动/自动转换,风机运行状态,电动水阀阀位反馈,加湿阀阀位反馈,过滤网压差开关,风机压差开关,防霜冻保护开关,室内空气质量(CO2)等。
  • 报警功能:过滤网压差超限(过滤网堵塞)报警、风机故障报警、防霜冻低温报警、参数越限报警等。

1.2 新风机组的监控原理图:

新风机组主要是用来给大楼内提供新风。它对房间的温度并不实施控制,新风机是采用定时送风的方式(属于开环控制),通常和末端风机盘管组合来完成大楼的空调控制。

新风机组的监控

  • 风机控制:采用定时程序控制或遥控启停。
  • 温度控制:根据送风温度采样值和程序设定值比较,通过PID计算输出控制冷、热水阀的开度。
  • 湿度控制:根据送风湿度调节加湿阀流量开度,控制蒸汽送给量以此来改善房间的湿度。
  • 防冻控制:防冻开关报警时,自动开启电动水阀。
  • 联锁控制:风机状态和冷、热水电动阀、加湿阀、新风风阀、实施联动。
  • 参数监测:送新风温度、送新风湿度、室外温度、手动/自动转换、风机运行状态、过滤网压差开关、风机压差开关、防霜冻保护开关。
  • 报警功能:过滤网两端的压差超限(过滤网堵塞)报警,风机故障报警,防霜冻低温报警,参数越限报警等。

1.3 末端风机盘管控制原理图:

末端风机盘管用来调整房间的温度。它通常直接由室内恒温器控制。

末端风机盘管控制:

1)室内恒温器通过对房间的温度检测,控制冷水或热水电动阀的开启和关闭来改善房间温度。同时,设定风机在不同的速度下工作,也可以改善房间的温度。末端风机盘管和新风机组联合使用,不需要由DDC控制器参与对它的控制和调节。

2)通过DDC控制,参与联网。

1.4 变风量系统(VAV,Variable air volumeSystem)

当室内空调负荷改变以及室内空气参数设定值变化时,自动调节空调系统送入房间的送风量,使通过空气送入房间的负荷与房间的实际负荷相匹配,以满足室内人员的舒适要求或工艺生产的要求。同时送风量的自动调节可以最大限度地减少风机的动力,节约运行能耗。

简单的说:根据广场温度与设定值进行比较,控制风阀的开大、关小,以保证广场的实际需求的送风量。

优点:

  • 降低运行能耗方面具有很大的优势
  • 实现局部区域(商铺)的灵活控制
  • 能自动调节送入各房间冷量
  • 室内无过冷过热现象

02、送排风通风系统

系统监控功能:

送排风系统包括各类送排风机,人防、消防专用通风设备不在BAS监控范围之列。BAS一般对送风机、排风机及排烟兼排风机进行控制,

实现以下功能:

  • 自动监测各个送排风机的运行状态、故障报警和手自动开关状态。
  • 根据事先设定时间表,定时启停送排风机或者遥控启停。
  • 实时监测车库内一氧化碳、二氧化碳浓度,浓度超过设定报警值时开启送排风机

送排风监控原理图:

03、给排水系统

系统监控功能:

给排水是由生活供水(冷水、热水)和污水排放等环节组成。在供水方面主要是实施恒压供水,污水池液位的指示和报警,以及各种供水、排水泵的定时循环工作。恒压供水技术通常是由变频器、软启动器等组成的电气控制系统。污水主要根据积水坑的高、低液位浮球信号来控制排污泵的启动和停止。

04、冷源系统

制冷站的功能是为大楼的空调系统提供冷源,它由制冷机组、冷却水循环泵、冷却塔、冷冻水循环泵、补水泵及电动蝶阀等组成。制冷机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器及其他辅助装置,冷冻循环水进入制冷机组后,通过释放热量而达到降低水温的目的。制冷机组工作后吸收了大量的热量,所以,必须由冷却循环水来为其降温。

监控内容:

  • 监测冷冻水的供回水总管压差;
  • 电动旁通阀的控制;
  • 监测冷却水的供回水温度;
  • 监视冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔的运行状态、手/自动状态和故障状态;
  • 具体每台冷冻机的内部参数可通过接口及网关联入BAS,如监测油压、冷凝器和蒸发器压力、运行电流等。

系统控制方案:

1)冷负荷计算

根据冷冻水总管上的供回水温度和供水流量,可以计算出大楼的冷/热负荷情况,从而确定需要开启的冷水机组的台数。根据机组的开启命令,实行电动蝶阀、冷冻水泵、冷却塔、冷却水泵之间的连锁。

2)机组运行

冷水机组的投入或退出运行的过程是按预先编制的控制程序进行的。

a 冷水系统开机程序:

系统收到开车指令打开冷却水蝶阀,启动冷却水泵;打开冷冻水蝶阀,启动冷冻水泵;收到冷冻泵、冷却泵状态及水流开关信号返回后延时30秒启动冷水机组。

b. 冷水系统停机程序:

系统收到停车指令关闭冷水机组;关闭冷却塔,延时5分钟关闭相应的冷冻、冷却水泵;之后延时1分钟关闭相应的冷冻水、冷却水蝶阀。

c. 系统保护

当在系统中有某一设备发生故障时,则系统立即发出报警到终端,同时锁定该设备以防再次启动,并同时自动启动另一个相应的备用设备或一组其他关联设备。当故障设备已维修完成需要重新加入自控行列时,须在BAS终端手动复位相应的锁定逻辑,这样才能使锁定的设备再次进入自控行列。

d. 冷却塔控制

冷却塔的投运是由冷冻机启动时,由控制程序打开相应的冷却塔进水蝶阀确定的。当温度在一定范围内时分别投入相应的风机运行,当主冷却回水温度低于设定低限时,冷却塔的风机按次序停止运行。当风机发生故障时,控制程序将发出报警并且锁定该风机的再次投入。在排除风机故障后,必须在BAS终端手动复位相应的锁定逻辑,这样才能使设备重新投入自动运行。

e. 旁通调节

在供、回水总管间设置电动旁通阀。在供、回水总管间设有压差传感器以控制该阀的操作。
当供回水管道压差超过设定值时,调整旁通阀,使供回水压差保持恒定。

05、热源系统

热源系统是为广场内的空调系统提供热源,它由锅炉、热交换器、热水循环泵、等组成。热交换器的一次側流入来自锅炉的热水或蒸汽,二次側的热水系统向用户提供空调机组所需的热源。

主要监控功能:

将热交换器二次热水出口的检测温度送入DDC与设定值比较,控制热交换器上的一次热水/蒸汽电动调节阀,改变一次热源供给的流量,使二次侧热水出口的温度得到调节。

热水泵控制:

DDC完成对冷冻泵的启停控制、运行状态、故障报警信号的管理。自动实现恒压控制、循环倒泵、备用替开等功能。

联锁控制:

根据负荷启动热交换器工作参数。热水泵停止运行时,自动关闭热交换器一次侧的热水/蒸汽电动调节阀。

参数监测:

热交换器一次侧供给热水(蒸汽)的温度、压力、流量,二次测供水温度、压力等。

06、电梯

电梯是大楼内的主要垂直交通工具,它肩负着人员和货物的运输。电梯包括普通客梯、观光梯、货物电梯和自动扶梯等。在BAS中,主要是对普通客梯和自动扶梯实施监视。

监控点位:电梯运行状态、电梯门状态、楼层指示、故障报警、应急报警等。

一般通过硬件结点方式或通讯的方式接入BAS。

07、变配电系统检测原理图

变频器控制原理与设定:

变频器有频率控制和频率反馈之分

频率控制就是我们楼控给它0~10VDC或者4~20MA的信号,他们根据1~100%的对应关系调整,比如我们楼控给他5VDC变频器就根据25HZ运行。

频率反馈就是变频器给楼控的信息,有0~10VDC或者4~20MA,比如变频器给出10vDC代表变频器现在以50HZ在运行。

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