1.楼宇自控系统介绍(江森)

2006年3月13日楼宇自控系统天津办培训李阳辉楼宇自控系统(BAS)介绍楼宇自控系统(BAS)1.概述2.各类对象的监控原理3.监控设备4.监控系统设计1.概述有关术语BAS系统组成BAS监控范围BAS节能措施BAS常用控制方式1.1有关术语楼宇自控系统BAS(国家规范-建筑设备监控系统)系统集成SI（SystemIntegration）BMS楼宇设施管理系统IBMS(IntelligentBuildingManagementSystem)智能建筑管理系统楼宇自控系统BAS操作站大厦高速主干网100Mbps消防报警系统操作站InternetWEBServer大厦广域网服务器闭路监视系统操作站HMSServer酒店管理系统服务器出入口控制系统操作站车库管理系统操作站酒店管理系统前台工作站商场管理系统工作站酒店管理系统后台工作站酒店门锁系统工作站IBMSServer中央设施集成管理系统服务器楼宇管理系统局域网EthernetTCP/IP酒店管理系统局域网LANBMSServer楼宇管理系统服务器大堂触摸屏工作站多媒体信息查询系统局域网LAN电梯前厅触摸屏工作站程控交换机计费终端IBMS系统网络结构图破玻璃报警器车库管理系统MetasysBAS操作站空调给排水变配电楼宇自控系统BAS冷冻站巡更开关停车库操作站AsytecMODEPAK至IBMSServer中央设施集成管理系统服务器BMS设施管理系统原理图消防系统接口集成器打印机打印机NCU网络控制器出口自动收费机入口读/发票机N2Bus照明入口栅栏机出口栅栏机满满车位指示灯冷量电量计量系统双鉴探头、紧急按钮EthernetTCP/IP10Mbps消防报警系统FIRE打印机固定式摄像机带云台摄像机录像机读卡器电视墙大厦管理监控中心闭路电视监视系统出入口控制系统门磁开关出入控制系统操作站JC/CardaxCCTV操作站MetavideoJC/Javelin读卡器接口视频矩阵切换器打印机Commander出入控制器视频控制控制视频控制信号视频电子门锁BMSServer设施集成管理系统服务器巡更开关控制信号分配器1.2BAS系统组成监控中心通讯网络(网络控制器和DDC控制器)现场设备1.2BAS系统组成传感器、变送器:将物理信号转换成电信号输入给控制器电动风阀执行器阀门及电动执行器开关：水流开关、风压差开关、风流开关、防冻开关现场设备1.2BAS系统组成从现场设备控制箱,传感器和执行器接线至DDC控制器DDC控制器提供本地的独立控制以保持环境的舒适度DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC控制器通讯网络-DDC控制器1.2BAS系统组成通讯网络-DDC控制器安装在设备间或机电机房连线至M&E设备的输入/输出独立控制运行1.2BAS系统组成DDC控制器与其它子系统被连网至网络控制器(SupervisoryController).网络控制器提供监控和管理功能.DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC控制器DDC控制器其它的子系统冷冻机消防报警网络控制器通讯网络-网络控制器1.2BAS系统组成通讯网络-网络控制器承担BAS功能储存归档数据全局化策略1.2BAS系统组成DI：数字量输入状态报警DO：数字量输出启/停开/关AI：模拟量输入温度湿度压力流量AO：模拟量输出阀门控制风阀阀位控制变频调速器DDC控制器DDC控制器其它的子系统冷冻机消防报警网络控制器网络控制器网络控制器和PC机在同一个LAN.PC提供图形化用户界面和数据归档.监控中心BAS操作站BAS操作站1.3监控范围空气处理系统(AHU,PAU,VAV)送排风系统给排水系统电梯系统冷源系统热源系统供配电系统照明系统1.4节能1.4.1智能建筑的能耗宾馆办公楼空调系统40-50%35%照明系统10-20%47%（含办公）办公及生活设备4-9%1.4节能1.4.2节能控制新风冷却焓值控制设定值再设冬夏季节用不同的设定值台数控制变风量控制照明控制1.5常用的控制方式控制对象室内温度送风温度、回风温度相对湿度露点温度冷冻水温度热交换器二次供水温度风机静压冷冻水供、回水压差空气流量控制方式ON/OFF、P、PIPIP、PIP、PIPIPIPI、PIDPIDPI、PID1.6湿空气参数及焓湿度温度t含湿量d焓值i，i=(1.01+1.84d)t+2500dkJ/kg干空气2控制原理新风系统(PAU+FCU)全空气系统(定风量和变风量)送排风系统生活水系统污水系统冷源系统热源系统供配电系统照明系统补水系统2.1新风系统(PAU+FCU)（1）系统组成(新风机组+末端风机盘管)FCUFCUFCUFCU2.1新风系统(PAU+FCU)（2）PAU空气处理过程夏季：降温减湿冬季：升温加湿（3）FCU空气处理过程温控器根据房间温度设定值控制FCU(风机盘管)水阀开关.2.1新风系统(PAU+FCU)（4）PAU控制原理①监控点设置②监控功能送风温度与送风相对湿度控制风机控制新风门控制防冻保护控制报警功能监测、显示与打印2.1新风系统(PAU+FCU)优点：·与全空气定风量系统相比，可节省空间，从而可满足建筑层高所限的要求·各房间或区域能单独调节控制，房间无人时可关掉机组，不影响其它房间的使用·节省运行费用，运行费用与全空气定风量系统相比约低20%~30%，而综合投资费用大体相同。缺点：·新风量固定，为满足卫生标准的最小新风量·过渡季不能充分利用室外新风冷源，达到节能2.2全空气系统-定风量系统(AHU)（1）系统组成2.2全空气系统-定风量系统(AHU)（2）空气处理过程夏季：降温减湿过渡季：焓控冬季：升温加湿（3）控制原理•根据回风温度控制AHU机组冷/热水阀开度•冬季根据回风相对湿度控制加湿器开关或加湿阀开关•机组送风机全年定风量运行2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)组成特点PAU+FCU,CAV、VAV系统比较分类控制2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)VAVBox2.3.1系统组成2.3.2特点节能满足不同房间不同温度控制的要求适应空间变更的要求2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.3PAU+FCU,CAV、VAV系统比较2.3.4变风量系统分类（1）单风道单冷变风量系统（2）单风道,内区与外区分别设置AHU（3）单风道,有周边供热的变风量系统（4）单风道,外区带再热式盘管的变风量系统（5）双风道变风量系统2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4变风量系统分类双风道变风量系统2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.1VAVBox的分类节流型旁通型风机动力型双风道型2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.1VAVBox的分类变风量末端类型:(美国空调冷冻学会标准ARI880)2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.1VAVBox的分类（1）单风道变(定)风量末端2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.1VAVBox的分类（1）单风道变(定)风量末端-构成DDC控制器T差压传感器风阀BAS通信线温度传感器金属壳风阀驱动器24VAC变压器2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)风流方向此管道中有孔正对着气流此管道中有孔背对着气流HLH=全压L=静压H-L=动压CFM=4005x动压xVAV箱截面积K因素直径箱截面积6”8”10”12”14”16”0.1960.3490.5450.7851.0681.396DDC控制器测量压差(动压)并转变成流量2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.1VAVBox的分类(2)串联式风机动力箱2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.1VAVBox的分类(2)串联式风机动力箱2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.1VAVBox的分类(3)并联式风机动力箱2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.1VAVBox的分类(3)并联式风机动力箱2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.4.2VAVBox的应用常用末端选择和加热方式：•末端省电•无系统热损失•控制、维修简单•但多一套系统。单风道BOX或风机盘管，或周边散热器单风道BOX•不适用于低温送风•风量小且变化•电耗小、体积小并联FPB+热水盘管（或电热）单风道BOX•适用于低温送风•风量大且恒定，舒适性好•电耗大•噪声高、体积大串联FPB+热水盘管（或电热）串联FPB特点外区内区2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.5变风量系统的控制室温送风量新风量送风温度送回风量匹配2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.5.1VAVBox控制-室温控制变风量末端装置控制原理图a.单风道基本型；b.串联式风机动力型（带再热）2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.5.1VAVBox控制-室温控制驱动器按需求控制冷气量压差传感器测量实际的冷气量室温传感器判断所需冷气量2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制VAVBoxVAVBox2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制（1）风量控制-送风机根据末端负荷变速运行•风量控制方法定静压控制变静压设定值控制变静压控制总风量控制•静压点的选择：稳定性调节能力节能2.3全空气系统-变风量系统(AHU+VAVBox)2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制（2）送风温度控制：定温与变温变设定值：保证室温不失控，节能•负荷↘→VAVBox位于Vmin→↗送风温度•依据：各室温度状态，风阀位置，回风温度等。（3）新风量控制：根据新风量，控制新回风阀（4）送风量匹配•用同一静压控制器控制送回风机•分别测送回风量，送回2.4冷源系统（1）系统组成-方案1(泵,冷冻机,冷却塔分别并联运行)2.4冷源系统（1）系统组成-方案2(泵,冷冻机,冷却塔串联运行)2.4冷源系统（2）控制原理①监控点设置：水系统，压差旁通②监控功能制冷机：台数控制，按顺序联锁启停控制压差控制冷却塔风机控制2.5热源系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置：②监控功能根据换热器二次水温度控制换热器一次蒸汽阀门或水阀开度2.6送、排风系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置：②监控功能控制风机的启停；风机的状态监测；(运行、故障、手动/自动）AIDIDOAOK14K15K163131132.7给、排水系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置：②监控功能污水系统：污水坑水位高于超高液位时系统报警；控制水泵启停，监测运行状态;监测水泵故障报警;监测水泵手动/自动状态2.7给、排水系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置：②监控功能生活水系统：水池超高液位报警；水箱超高液位报警；控制水泵启停，监测运行状态;监测水泵故障报警;监测水泵手动/自动状态DIDOAIAO2*4AP02-62#生活水池F1#F生活水泵生活水箱*3*2*22.8高、低压变配电系统（1）系统组成（2）控制原理①监控点设置②监控功能高压、低压进线开关和母联开关状态的监测；进线电流监测；进线电压监测；频率监测；有功功率监测；2.9照明系统（1）