暖通中的自動-1自控綜述

如我在前面的系列文章中提到，暖通和自控是非常有關聯性的兩門學科。因為暖通中的所有相關建築設備均需要自動控制完成系統聯動。也就是說HVAC和BA兩個專業在項目的實際設計和施工中密不可分。

本系列將分章講述暖通中的自控

作者註：本人非自控專業，所有講述主要從暖通的視角出發陳述，不涉及到具體的BA內部的編程。如涉及僅僅會涉及到控制的優化邏輯

一般而言，嚴格意義上的暖通指的是以下三個範圍

1.cooling and heating source：chiller，boiler，heat pump，cooling tower，GSHP, CHP etc

2.convey system: cooling water system,chilled water system, fresh air system, circulation system,once through air system etc

3.air handling system: AHU,FCU, chilled beam,

作者註：建築的防排煙系統不在討論範圍中。

下面分範圍討論自控在暖通各部分的滲入

冷熱源系統：

1.系統加減機群控:主要是指冷源或者熱源的加減機控制邏輯。一般非常壓鍋爐屬於壓力容器，因此鍋爐並不建議採用自動控制進行加減機控制，仍舊以人工控制為主。而在冷卻塔，冷卻水泵，冷凍機，冷凍水泵所組成的機房總成中，一般由冷源製造商為主導進行群控邏輯的制定和調試以及系統運行。目前也有專業的第三方機房群控公司進行系統測試和邏輯優化。

其控制邏輯思路為:隨著末端的負荷變化或者出水溫度的變化，對冷機的運行台數進行控制。滿足末端運行的同時，也滿足節能需求。其主要加減機方式有出水溫度控制，實時負荷控制，加冷凍機的電機電流值補充控制等。

作者註：對於冷凍機房的控制邏輯和加減機邏輯優化的文章已經汗牛充棟，就不展開了

2.冷卻水泵和冷凍水泵的變頻控制:鑒於冷凍機的不同類型和不同品牌，其對於冷卻水和冷凍水的流量有最小需求和變化率需求，因此並非所有的機組均能夠進行變頻控制。

其變頻邏輯控制的基本思路為:當末端的負荷變化的時候，比如降低或者升高時，冷凍水或者冷卻水的流量可以根據時時負荷變化進行變化，從而節能，並控制溫差始終在合理範圍之內。

而上文中的流量的最小值和變化率的需求，反應到水泵上就是頻率有最小值的限值，關於此問題已經有很多文章從電機的無用功耗散和散熱角度論證了為什麼需要有最小值限值。而變化率則是要求頻率的變化不能太快，需要滿足速率的要求。

輸送系統

包括但是不限於二次泵系統，風機運行系統

二次泵系統同樣涉及到加減機和頻率變化速率和限值。在此不再贅述。這裡主要說一下關於二次泵的變頻的控制參數問題

一般而言，有兩種方法對二次泵系統的頻率控制。

一種是主管壓力差控制：這種控制建議壓差反饋雙點，即PT點，安裝在主管段的1/3處;實際項目中很多是安裝在二次泵後的主供回水管段上，沒到1／3處

一種是最不利末端壓差控制：這種控制建議壓差反饋雙點，安裝在最不利支管段的進出口，這樣只要保證最不利末端的支管端的壓差恆定，也就保證了其他各管段的壓損。

以上兩個觀點已經有很多文章進行了描述

這裡我推薦一本書,TA-Total Hydronic Balancing

圖片來自於網路

國內的可以看中文版，國外的可以直接看英文版。

這本書弄明白了，基本上水系統上就沒什麼問題了。不過任何一本書都不是看一遍就能看明白的。需要多看幾遍

末端空氣處理系統

包括但是不限於

空調箱的溫濕度控制，由出口溫濕度感測器控制冷熱盤管和加濕器完成

送排風機的壓力控制，由壓力感測器控制變頻器完成

房間的壓力控制，由壓力感測器控制送回排風CAV或者VAV閥門完成

房間的溫濕度控制，由房間溫度控制再熱盤管或VAV閥門完成，或者在典型冷梁系統中由房間二次誘導風系統完成。

作者註：冷梁為較典型的溫濕度解耦控制的系統，但是非純碎典型解耦，因為在實際控制中,新風還承擔了部分室內的顯熱負荷，此部分文章將會專題完成

房間的新風控制，由CO2濃度感測器控制新風量或者新風閥門開度完成

以上為簡述，具體的較有典型類型的控制邏輯將會在後面部分文章陸續完成刊出.

以上的三個狹義上的控制系統，第一個系統一般是由冷熱源的供應商完成控制和調試，第二和第三項則一般是由BA公司完成調試和控制。