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樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺析
（作者未知） 2008/12/6
（接上頁）比較，當(dāng)出現(xiàn)偏差時(shí)發(fā)出一定規(guī)律的控制信號到執(zhí)行調(diào)節(jié)裝置。
（3）執(zhí)行調(diào)節(jié)裝置：根據(jù)控制調(diào)節(jié)裝置（控制器）發(fā)來的控制信號的大小和方向，開大或開小調(diào)節(jié)閥門而改變調(diào)節(jié)參數(shù)的數(shù)值。
顯然，組成樓宇自控系統(tǒng)（BA）主要裝置有：
-檢測裝置：有各類型傳感器（如溫度傳感器、壓力、壓差傳感器等）。
-直接數(shù)位控制器：簡稱DDC，采用計(jì)算機(jī)數(shù)字輸出信號去直接控制電動(dòng)水閥閥門的開度。
-執(zhí)行器及電動(dòng)閥門
2.2 BA系統(tǒng)精度要素
從上文可以顯而易見，以下幾個(gè)條件（因素）直接影響到BA系統(tǒng)精確控制程度：
（1）系統(tǒng)前端所測信號準(zhǔn)確尤其是象溫度這樣的模擬信號必須盡可能準(zhǔn)確。
如何保證系統(tǒng)前端信號準(zhǔn)確，我們采取以下措施：
*合理配置前端傳感器數(shù)量。探測點(diǎn)數(shù)設(shè)置過少，則無法取得精確的前端信號；而前端傳感器數(shù)量（點(diǎn)數(shù)表）過多的話易造成信號之間耦合， 也使系統(tǒng)成本增大。
*正確選擇傳感器的安裝位置。舉例來說，安裝于送風(fēng)管道內(nèi)的溫度傳感器如果安裝在靠近機(jī)組送風(fēng)口處，則傳感器檢測得到溫度值可能偏低；如 果安裝在離送風(fēng)口較遠(yuǎn)，則傳感器測得溫度值可能要高一些。這就必須根據(jù)風(fēng)管的實(shí)際情況合理選擇傳感器安裝位置。
（2）系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)少、能提供豐富的控制積算軟件。
目前各BA廠商提供DDC（直接數(shù)位控制器），采用的是計(jì)算機(jī)數(shù)字輸出信號去直接控制電動(dòng)水閥閥門的開度，而無須中間調(diào)節(jié)器；另外，DDC內(nèi)含 有豐富的積算控制程序，有比例（P）算法、比例積分（PI）算法、比例積分微分（PID）算法。
由于不同的PID系數(shù)，被控對象生成不同的反應(yīng)特性曲線：
PID系數(shù)較高，則對象反應(yīng)特性曲線較陡，也就是反應(yīng)過渡過程較短；PID系數(shù)較低，則對象反應(yīng)特性曲線較為平緩，也就是反應(yīng)過渡過程相對較長。
理論上說，過渡過程較短的話，則系統(tǒng)響應(yīng)快，換句話說，也就是系統(tǒng)控制精度較高，但這并不說系統(tǒng)控制精度越高就越好：由于空調(diào)系統(tǒng)本身慣性 較大，如BA系統(tǒng)控制精度越高，系統(tǒng)越容易引起振蕩，系統(tǒng)也就越不穩(wěn)定。
這就要求在工程設(shè)計(jì)和調(diào)試的過程中正確進(jìn)行軟件組態(tài)，選擇恰當(dāng)?shù)牟蓸又芷诤涂刂坪瘮?shù)，保證系統(tǒng)響應(yīng)輸出最優(yōu)化，在系統(tǒng)控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定 度之間找到最佳平衡點(diǎn)。
（3）保證閥門的“零”開度
各類電動(dòng)水閥是BA系統(tǒng)主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在空調(diào)運(yùn)行控制過程中閥門開度是BA系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)內(nèi)容。其中，保證閥門“零”開度是BA系統(tǒng)控制精 度重要保證。換句話說，選擇正確流量特性和合適口徑的電動(dòng)水閥是BA系統(tǒng)成功的重要保證。
*電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥的流量特性是指空調(diào)水流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的函數(shù)關(guān)系，目前工程上常用的主要有直線流量特性、等百分比流量特 性的電動(dòng)水閥。
單位行程變化所引起的相對流量變化與點(diǎn)的相對流量成正比關(guān)系的是等百分比流量特性水閥。該類型水閥可調(diào)范圍相對較寬，比較適合具有自平衡能力 的空調(diào)水系統(tǒng)，因此BA系統(tǒng)中大量應(yīng)用的是等百分比流量特性的電動(dòng)水閥。
*電動(dòng)水閥的口徑?jīng)Q定了閥門的調(diào)節(jié)精度。水閥口徑選擇過大，不僅增大業(yè)主投資成本，而且使閥門基本行程單位變大導(dǎo)致閥門調(diào)節(jié)精度降低，達(dá)不到節(jié)能目 的；水閥口徑選擇過小，往往會(huì)出現(xiàn)即使水閥全部打開系統(tǒng)也難以達(dá)到設(shè)定溫度值，無法實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)。
那么如何計(jì)算選擇電動(dòng)水閥口徑？
工程上我們常用的是通過計(jì)算電動(dòng)閥門的流量系數(shù)（Kv/Cv）值來推導(dǎo)電動(dòng)水閥口徑，因?yàn)榱髁肯禂?shù)和水閥口徑是成對應(yīng)關(guān)系的，換句話說，流量系數(shù) 定了，水閥口徑大小也就確定了。
水閥流量系數(shù)（Kv/Cv）采用以下公式計(jì)算：
Cv=Q/ΔP1/2
其中Q-設(shè)備（空調(diào)/新風(fēng)機(jī)組）的冷量/熱量或風(fēng)量 ΔP-為調(diào)節(jié)閥前后壓差比
理論上講，在不同的空調(diào)回路中，ΔP值是不同的，是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的值，取值范圍一般在1-7之間。但由于在流量系數(shù)的計(jì)算過程中ΔP 是開根號取值，所以對Cv計(jì)算影響并不是很大。因此，在工程設(shè)計(jì)中一般選ΔP值為4。
舉例來說，假設(shè)1臺空調(diào)機(jī)組技術(shù)指標(biāo)值如下：
風(fēng)量：8000 M3/H 冷量：47.17 KW 熱量：67.55 KW
余壓：410 PA 功率：2KW
如何選用調(diào)節(jié)水閥？
首先，我們計(jì)算流量系數(shù)Kv/ Cv值
Cv=Q/ΔP1/2=67.55*0.685/2=23.14
Kv=Cv/1.17=43.92/1.17=19.8
然后計(jì)算出來的流量系數(shù)Kv/ （未完，下一頁）
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