简述楼宇自控BA系统原理

楼宇自控系统是监测、控制建筑电气设备运行的系统，电气设备也就是俗称的机电设备，这些设备的数量多，而且分布散，...

楼宇自控系统是监测、控制建筑电气设备运行的系统，电气设备也就是俗称的机电设备，这些设备的数量多，而且分布散，纯粹人工监测、控制的话，不仅工作量大，而且效率低、反应慢，很难达到精确管理的目的，楼宇自控系统就是为了解决这些问题，使设备合理、安全的运行、使建筑物内保持舒适、安全的环境，并实现高效节能的要求，节约人力和能源。

1.通过自动监测和远程集中控制解决电气设备多和散的问题，实现实时监测、及时报警，实时控制。

2.通过自动累计设备运行时间和平衡设备使用频率，使各种设备得以平均使用，实现集中维护。

3.通过设定操作保护，限制错误操作；通过自动顺序控制，保证操作的正确性；通过自动执行事故预案保证故障得到正确处理。

（本课件以空调系统为主要内容）



把这些数量多、分布散设备按照用途划分一下的话，主要可以分为以下这几系统：空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统和电梯系统。





BAS I/O 模块监控内容



暖通空调系统

空调系统是调节空气温度、湿度、洁净度和风速的设备。

温度、湿度的调节这个大家都很明白，温度的调节就是天冷的时候制热，让建筑内空气温度升高，天热的时候制冷，让建筑内空气温度降低；

湿度的调节就是空气干燥的时候加湿，空气潮湿的时候除湿，让空气湿度让人觉得舒适；

洁净度的调节就是空气中CO2和CO浓度的调节，并不是很常用到，只有在空气质量要求比较高的地方或者是人口密度比较大的地方才会用到，比如说医院、体育馆，这个主要是看甲方对空气质量的要求；

风速的调节主要是变风量空调系统中的运用，其实作用也是为了调节温度，只有在体育场馆等少数情况下，才会是为了调节风速而调节。

刚才所说的这些都是对空气质量的调节，是由空调系统的末端设备也就是空调机组、新风机组和风机盘管完成的。

我想大家可能都见过这些设备，他们对空气温度调节是通过盘管里的冷水或者是热水来完成的，而这些冷水或者是热水由另外两套设备提供的，就是提供空调冷冻水的制冷设备和提供空调热水供热设备。我们把这五类设备——空调机组、新风机组、风机盘管和制冷、供热设备统称为空调系统。

因为空调机组、新风机组、风机盘管是处理空气的系统，而制冷、供热设备是为他们提供冷热水的系统，所以也通常将空调系统分为两个部分，也就是风系统、水系统。

在这五类设备中，空调机组、新风机组、风机盘管 都只是由单一的设备构成，但是制冷设备和供热设备一般是由一个设备群构成的。

空调系统的组成示意图



在这里面制冷设备是由冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔组成的。大家看一下，黄色的线段表示的是冷水机组提供的空调冷冻水供水，冷冻水经空调机组、新风机组、风机盘管后，为空调冷冻水回水，由红色的线段表示，冷冻水回水经过冷冻水泵重新回到冷水机组再制冷，他们形成了一个循环。



供热设备的设备相比较于制冷设备来说要简单一些，就只有换热器和热水循环泵两个部分。这里黄色的线段表示的是空调热水供水，空调热水经空调机组、新风机组、风机盘管后，为空调热水回水，由红色的线段表示，热水回水经过热水循环泵重新回到换热器再换热，他们也形成了一个循环。



空调系统的组成设备就已经全部出来了，大家看一下，空调系统主要是由空调机组、新风机组和风机盘管完成空气温度、湿度质量的调节，他们调节所需要的空调冷、热水分别是由制冷设备和供热设备提供的。制冷设备包括…供热设备包括…

空调系统是整个楼控系统中最为复杂的系统，接下来的给排水系统、供配电系统、电梯系统和照明系统的控制都相对简单。

制冷系统的原理



首先是空调系统中制冷系统的原理。

制冷系统是为空调系统提供空调冷冻水的系统，由冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔这四类设备组成的。

制冷系统的工作原理其实是由三个循环来完成的，第一个循环是冷水机组自身内部的循环，这是一个密闭的循环系统（照图讲）。

第二个系统是冷却水循环，这是一个开放的水系统，由冷却水塔为冷水机组的冷凝器提供32的冷却水，与冷凝器进行热交换后，温度上升，回到冷却水塔，经由喷洒、空气降温后重新回冷水机组；

第三个循环是冷冻水循环，也就是有冷水机组提供的冷冻水，经过空调机组、新风机组和风机盘管，是建筑内温度降低后又重回冷水机组。

制冷系统的控制工艺

设备的监测、控制：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却水塔风机的监测、控制。

设备保护：冷冻水供回水压力监测、压差旁通阀调节。

设备节能：冷冻水供回水温度、回水流量监测，冷却水供回水温度监测。

设备的监测与控制

对于关键设备如冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等，为了保障设备安全、合理的运行，都需要对其运行状态、故障状态进行监测。

•冷水机组的手/自动状态、运行状态、故障报警和启停控制

•冷冻水泵的手/自动状态、运行状态、故障报警和启停控制

•冷却水泵的手/自动状态、运行状态、故障报警和启停控制

•冷却水塔风机的手/自动状态、运行状态、故障报警和启停控制

设备保护—冷水机组的保护

空调系统末端调节两通阀开度，引起水流量变化，而冷水机组不宜做变水量运行，所以测量冷冻水供、回水的压差来调节冷冻水供、回水之间压差旁通阀的开度，保证冷水机组工作在恒水流态。

•冷冻水供回水压力监测

•压差旁通阀调节

设备节能

冷水机组的节能控制

（1）回水温度法：根据冷水机组的冷冻水回水温度控制冷水机组和冷冻泵的台数。

（2）冷量控制法：根据冷冻水供/回水温度、冷冻水回水流量计算所需的冷量，根据冷量负荷决定冷水机组和冷冻泵开启的台数。

•冷冻水供回水温度、回水流量监测

冷却塔的节能控制：根据冷却水供水温度控制冷却塔风机的运行台数。

•冷却水供回水温度监测

冷水机组的其它监控要求

连锁启停控制

冷却塔→冷却水泵→冷冻水泵→冷水机组

冷水机组→冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔

定时启停控制：根据时间假日程序自动启停设备

设备时间累计与均衡调节：累计设备运行时间，均衡控制设备启停，保证每台设备运行时间相同，以延长设备使用寿命。

换热系统的控制工艺

换热系统是为空调系统提供空调热水的系统。它一般由换热器和热水循环泵组成。城市热网供水一般都在90以上，不满足空调热水65~70的要求，所以需要有换热设备对热水进行处理之后提供给空调。

设备的监测、控制：热水循环泵的监测、控制

供水温度的调节

•二次水回水温度监测

•一次水电动水阀调节

设备节能：二次水供回水温度、流量监测

（1）回水温度法：根据换热器的空调热水回水温度控制热水循环泵的台数。

（2）热量控制法：根据空调热水供/回水温度、空调热水回水流量计算所需的热负荷，根据热负荷决定热水循环泵开启的台数。

•空调热水供回水温度、回水流量监测

换热系统的其它监控要求

定时启停控制：根据时间假日程序自动启停设备。

设备时间累计与均衡调节：累计设备运行时间，均衡控制设备启停，保证每台设备运行时间相同，以延长设备使用寿命。

空调、新风机组的控制工艺

空调机组和新风机组都属于空调系统的末端设备，控制工艺基本相同，他们的不同点在于：新风机组是一个全新风系统，也就是说只对新风进行处理，而空调机组是一个新风加回风的系统，是对一定比例的新风和回风进行处理的，在这里我就只讲空调系统的控制原理，在以后的点表中在讲解他们的不同之处。

空调、新风机组的控制内容







冷冻水回路水泵变频控制方式





以上部分引用了霍尼韦尔课件图表。

其他专业不再详细引用。相关内容，请见南社百科相关课件。

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