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医院变风量系统的自控设计

日期:2018年01月15日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:780
论文价格:150元/篇 论文编号:lw201404162353127212 论文字数:31500 所属栏目:楼宇自控论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

第一章 绪论


1.1 引言
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点考虑的因素之一。变风量系统(variable air volume system)本世纪 60年代诞生在美国。变风量技术的基本原理很简单,就是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以,风量的减少带来了风机能耗的降低。但比较遗憾的是变风量系统出现后并没有得到迅速推广,当时美国占主导地们的仍是定风量系统加末端再热和双风道系统。西方 70年代爆发的石油危机促使变风量系统在美国得到广泛应用,并在其后 20年中不断发展,已经成为美国空调系统的主流,并在其他国家也得到应用。变风量系统有以下的优点:
1).由于变风量系统通过调节送入房间的风量来适应负荷的变化,同时在确定系统总风量时还可以考虑一定的同时使用情况,所以能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。
2).系统的灵活性较好,易于改、扩建,尤其适用于格局多变的建筑。

3).变风量系统属于全空气系统,它具有全空气系统的一些优点,可以利用新风消除室内负荷,没有风机盘管凝水问题和霉变问题。


1.2 变风量系统以及其发展历史
VAV 系统在智能化建筑空调尤其是内区空调占了主导地位,由于有 BAS 系统,变风量系统的控制方式与传统的控制有根本的区别。它科用EMS(EnergyManagementSystem)中先进的 DDC(Direct Digital Control)控制软件,采用“未端调节变风量系统”(TerminalRegulation Air Volume,TRAV),根据未端风量的变化实时控制送风机,未端装置(VAV Box)随室内负荷的变化自动调节风量维持室温。因考虑了系统负荷的参差率,VAV系统的总风量比 CAV系统的总风量要小,系统能耗和总风道尺寸都要小于常规 CAV系统,并且变风量末端装置一般均有定风量装置,风道系统能自动平衡。当房间布局调整时,只需将风口或末端移到新位置,无需对系统作大的变动。

......


第二章 系统总体设计方案


2.1 引言
本工程位于福建省厦门市,是一家三甲医院手术部及 ICU(重症监护病房)的改造工程,其中 ICU净化工程应用了 VAV空调的技术。整个 ICU分为:ICU大厅、ICU独立病房及其辅助用房三大部份。面积不大,但要求改造后的效果较高,详见下面的建筑平面布置图:


2.2 总体设计思路

由于 ICU收治的均为重症类的病人,病人对周围的空气温湿度及洁净度均比较敏感,而且不同类型的病人有不同的需要,故 ICU 大厅及 ICU独立病房的末端送风口均设置了 VAV系统,一共 8台,分配的地址分别从 MP1~MP8,每台 VAV的出风温度及风量均可以由房间温控器独立控制,也可以由 ICU护士站的中央监控电脑来控制。


2.3 变风量系统基本控制方案简要说明
使用 DDC 控制器通过调节 AHU 盘管的冷水流速,从而控制 VAV 的送风温度。VAV 送风静压控制器通过测量送风管气流的全压与静压值,计算实际风量的大小。新风控制器通过调节新风管的风阀来控制新风风量。室内温度控制器通过调节该区域送风风量设定值,控制室内温度。VAV风量控制器调节 VAV风阀将风量控制在其设定值。

......


第三章 空调系统硬件设计........................11
3.1 引言................................... 11
3.2 送风空调机组.............................................. 11
3.3 末端装置的选择......................................... 11
3.4 VAV模块及控制元件 .................. 13
3.5 风机优化器......................................... 14
3.6 小结............................................... 17
第四章 VAV控制系统.............18
4.1 引言........................................... 18
4.2 现场总线........................................ 18
4.3 本系统的现场总线..................................... 20
4.4 风机变频器部份......................................... 22

4.5 小结......................................... 26


第七章 系统存在的问题及改进


7.1 引言

无论一个设计得怎么好的工程,在实际的调试及应用时候都会出现多多少少的问题,而且这些问题在设计时候根本没想过的,需要设计人员与施工人员一起到现场不停地勘察、分析、提出方案、解决问题。本工程也不例外,在调试时就有出现部分的问题。


7.2 噪声问题
在此工程的一开始调试中,有两个变风量箱所供应的房间出现了较大的噪声,噪声源除了送、回(排)风机外,还有变风量末端装置。流过末端入口的风速都比较高,因为压力无关型的变风量末端都带有风速测量传感器,这些传感器一般要求风速高于一定数值才能保证测量准确。这是末端装置产生较高噪声的一个原因。一般的节流型末端是靠调节阀片开度来改变风量的,所以当阀片关小的时候,流经阀片的风速也增加了,所以,阀门调节也是一个产生噪声的根源。

.......


结 论


通过对XX市第一医院 ICU病房的变风量设计,及初步调试,得到如下结论:
1.变风量的效果还是很有机会能实现的,只要在设计上考虑得周全点,实际施工上严格按照设计方案去做,还有细心的现场调试也是很重要的。以前的变风量工程不是设计不行,很多是后期的施工或者是调试工作没更上,导致变风量的效果不明显。
2.采用变风量的空调系统能够节能,由于此工作是改造工程,所以改造前与改造后的电量对比就很容易得出整个系统是否节能,据现场的数据反馈,节能方面大概去到20%左右,虽然还没达到目标值,但最终的使用方已经很满意了。
3.现场总线的控制为施工和调试节省了不少的时间,现场施工人员都反应此方式的连接比起传统的连接方式来的确简明、准确。
4.此工程在医院的重要位置——ICU 中应用了变风量系统,对病人的个性化的空调要求提供了保证,为医院日后其它普通病房的改造提供了经验。
5.实现了对供风系统 AHU 机组的变频器控制,每个变风量箱实际风量的运行值可以被记录下来,对日后的医院洁化空调的设计也提供了参考数据。
6.此工程仍在调试当中,经过若干年后再比较此系统的效果是否能经得起时间的考验,同时也能得出在运行过程中,控制模块有部份参数需要自动调整。
参考文献(略)