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医院变风量系统的自控设计

作　者: 黄森
导　师: 田联房；王汝智
学　校: 华南理工大学
专　业: 控制工程
关键词: 变风量现场总线编码地址远程监控标定压力无关
分类号: TU831.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 48次
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内容摘要

随着社会的发展,科学的进步,人类的平均生存寿命也一年比一年长,这都得益于医院的建设及维护。无菌技术在医院手术室、重病监护病房的建设中已经不是主要难题,现在及将来如何响应全球“节能环保”的大势所趁,才是医院建设需要重要考虑的因素。本课题基于对传统医院空调在满足舒适性及洁净性的基础上,考虑空调节能的因素,对现有医院空调系统进行全面的分析,从换热效率节能,风机变频节能,风阀节能,电加热节能,系统联网互动节能等多个方面考虑,提出一套可行而有效的变风量系统(Variable Air Volume)。也就是每个房间可根据自已的需要,系统自动地控制送风量和排风量,从而达到房间舒适的温度和一定的洁净度。这套医院VAV空调自控系统主要由风冷热泵机组首先提供冷热源,主要是以水作为能源载体,再由水泵加压把冷热水至每一层每一区的AHU空气处理机组(Air Handle Unit),经过高效率的盘管换热处理后变为以空气作为能源载体,接着经过对此空气进行加湿/除湿,初/中/高效过滤后便直接送至房间.本文便是围绕以上处理过程的每一个细节进行全自动化的处理,并考虑节约能源的方方面面.本系统还使用"现场总线"的布线方式,既节约的电线的铺设,又可以使每个设备在日后的维护时方便快捷,并且准确.这种布线是为整个医院系统的中央监控打基础.最终实现一个人控制整个医院的空调系统目标.此系统已设计在XX市第一医院的ICU改造工程当中。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-17
  1.1 引言  11
  1.2 变风量系统以及其发展历史  11-13
  1.3 变风量系统的实现  13-14
  1.4 本文讨论的问题  14
  1.5 本论文的研究内容和研究意义  14-15
  1.6 论文结构  15-16
  1.7 小结  16-17
第二章系统总体设计方案  17-21
  2.1 引言  17
  2.2 总体设计思路  17
  2.3 变风量系统基本控制方案简要说明  17-18
    2.3.1 新风量优化程序综合焓值控制及风量  18
    2.3.2 送风静压实时优化  18
    2.3.3 AHU送风温度优化  18
  2.4 风系统构成  18-19
  2.5 系统节能设计  19-20
  2.6 小结  20-21
第三章空调系统硬件设计  21-28
  3.1 引言  21
  3.2 送风空调机组  21
  3.3 末端装置的选择  21-23
  3.4 VAV模块及控制元件  23-24
  3.5 风机优化器  24-27
    3.5.1 控制原理  24-25
    3.5.2 比例式  25
    3.5.3 风阀图表  25-26
    3.5.4 风机与系统运行曲线  26-27
    3.5.5 系统的风机优化器特点  27
  3.6 小结  27-28
第四章 VAV控制系统  28-37
  4.1 引言  28
  4.2 现场总线  28-30
    4.2.1 现场总线控制系统的概念（FCS）  28-29
    4.2.2 现场总线控制系统的组成  29-30
    4.2.3 现场总线的优势  30
  4.3 本系统的现场总线  30-32
    4.3.1 MP-Bus (Multi Point Bus)  30-31
    4.3.2 Lon Works总线  31-32
  4.4 风机变频器部份  32-36
    4.4.1 变频调速节能原理  32-34
    4.4.2 变频节能分析  34-35
    4.4.3 节能对照表：风机、水泵变频调速时的能耗比较  35
    4.4.4 变频调速其他附加好处  35-36
  4.5 小结  36-37
第五章 VAV控制器的设计  37-51
  5.1 引言  37
  5.2 传统空调的PID控制  37-40
    5.2.1 开环控制系统  37-38
    5.2.2 闭环控制系统  38
    5.2.3 阶跃响应  38
    5.2.4 PID控制的原理和特点  38-40
    5.2.5 PID控制器的参数整定  40
  5.3 模糊控制  40-41
  5.4 神经网络控制  41-42
  5.5 本系统采用的控制  42-48
    5.5.1 控制器的功能要求  43-44
    5.5.2 控制器的功能实现  44-48
  5.6 软件控制部分——PC-TOOL  48-50
    5.6.1 软件参数的设定  48-49
    5.6.2 现场数据的模拟  49-50
  5.7 小结  50-51
第六章 VAV系统与周边系统的相互配合  51-54
  6.1 引言  51
  6.2 变风量与AHU的配合  51-52
  6.3 与建筑设备自动化系统BAS的配合  52-53
  6.4 小结  53-54
第七章系统存在的问题及改进  54-60
  7.1 引言  54
  7.2 噪声问题  54-55
  7.3 房间正压度  55
  7.4 送风量控制  55-56
  7.5 新排风风量的控制  56
  7.6 送回风风量匹配控制  56-57
  7.7 系统控制的稳定性  57-58
  7.8 小结  58-60
结论  60-61
参考文献  61-63
致谢  63

医院变风量系统的自控设计

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