一种空气处理系统的监控装置的制作方法

本实用新型涉及空气处理系统监控技术领域，具体是一种空气处理系统的监控装置。

背景技术：

空气处理是指对空气进行加热、冷却、加湿、干燥及净化处理，以创造一个温度适宜、湿度恰当并符合卫生要求的环境。现有技术中，空调系统中典型的空气处理设备包括：风机盘管（FCU）、新风机组（FAU）和空调机组（AHU），它们的容量是根据空调房间设计负荷选择的。但在空调的实际运行中，由于房间受到的内部和外部的干扰量不断地发生变化，而使室内热湿负荷不断变化，因此空气处理设备的自动控制系统需要对有关调节机构进行调节，以适应空调负荷的变化，满足生产和生活对空气参数（温度、湿度、流动速度、压力及洁净度等）的要求，这就需要设计一种空气处理系统的监控装置。

空气处理系统的监控功能主要包括：

1.风机状态显示；

2.送回风温度测量；

3.室内温湿度测量；

4.过滤器状态显示及报警;

5.风道风压测量；

6.启停控制；

7.故障报警；

8.冷热水流量控制；

9.加湿控制；

10.风阀控制；

11.风机转速控制；

12.风机、风阀、调节阀之间的连锁控制；

13.室内CO2浓度监测；

14.送回风机与消防系统的联动控制；

根据智能建筑的等级不同，相应的空气处理系统应具有上述全部或部分的监控功能。

技术实现要素：

新风机组（FAU）是用来集中处理室外新风的空气处理装置，新风机组主要由新风阀、过滤器、表面式换热器、加湿器、送风机等构成。室外新风进入新风机组经滤网过滤后，由表面式换热器进行热湿处理，当空气湿度低于设定值时，可通过加湿器加湿，处理后的空气通过送风机配送至各空调房间内。

新风机组的控制一般根据业主的需求和《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）中对空气处理系统的监控功能要求进行设计，本实用新型的目的在于提供一种空气处理系统的监控装置，对新风机组进行监控，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种空气处理系统的监控装置，包括现场控制器、送风温湿度传感器TH、防冻开关TS、压差开关ΔP、电动风阀和电动水阀，现场控制器对新风机组实现如下的监控功能：新风阀门的控制、过滤网状态显示与报警、送风温湿度的检测与控制、防冻保护的控制、风机启/停控制及运行状态显示、消防连锁控制和变风量控制。

作为本实用新型进一步的方案：所述新风阀门的控制是指：现场控制器通过1路DO信号控制新风阀的开与关，风阀执行器的控制方式为通断式，新风阀与送风机联动，送风机启动时，新风阀打开；送风机停止，新风阀关闭这样可以防止冬季停机后盘管冻裂，减少灰尘进入，保持新风机组内清洁。

作为本实用新型进一步的方案：所述过滤网状态显示与报警是指：在滤网两侧装设压差开关，监视过滤网的畅通情况，当风机运行时，如果过滤网干净，滤网前后压差小于设定值；反之，如果过滤网积灰增加，滤网前后的压差变大，当超过设定值时，微压差开关就会闭合，这个闭合的开关信号通过一路DI输入现场控制器，控制器发出报警，提醒工作人员进行清洗。

作为本实用新型进一步的方案：所述送风温湿度的检测与控制是指：在新风机组出口处设温湿度变送器，接至现场控制器的1路AI输入通道上，分别对空气的干球温度和相对湿度进行监测，以便了解机组是否将新风处理到所要求的状态。新风温湿度实测值与设定值比较，将其差值通过PID运算，输出模拟的0-10V信号，对冷/热水阀开度进行调节，同时控制加湿阀的开关，从而维持送风温湿度的设定值。其中，冬季工况时热水阀与新风温度成反比例，夏季工况时冷水阀与新风温度成正比例。冬季进行加湿控制的时候，一般采用电磁阀双位控制。为了减小最大偏差和波动，经常采用多级加湿，即湿度偏差大的时候，多组加湿器工作，偏差减小则减少加湿器工作数量。

作为本实用新型进一步的方案：所述防冻保护的控制是指：防冻保护的作用是防止冬季盘管冻裂，一般采用如下措施：一是送风机与新风阀门联动；二是当机组停止运行时，盘管的电动水阀仍保持10％-30％的开度，以保证有一定的热水循环；三是在表面式换热器后面安装防冻开关TS，动作温度一般设置在5℃，当防冻开关处的空气温度低于5℃时，防冻开关的开关量信号通过1路DI输入至现场控制器，现场控制器逻辑运算后发出控制信号和报警信号，停止风机转动，开大热水阀门（80％-100％）、关闭新风阀门，使空气温度回升，当防冻开关正常时，重新启动风机，打开新风阀，恢复正常工作。

防冻保护的另一种做法是，在表面式换热器水管出口处安装水温传感器，检测出口水温，通过一路AI输入接到现场控制器。这个温度信号一方面可以判断进入换热器的是热水还是冷水，以便控制器进行自动工况转换；另一方面在冬季可用来监测热供应情况，起到防冻保护作用。当机组回水温度过低时，为了防止水盘管冻裂，应停止风机，关闭风阀，并将水阀全开；同时还可以判断由于水侧电动阀堵塞或误关闭造成降温的故障。

作为本实用新型进一步的方案：所述风机启/停控制及运行状态显示是指：对风机的监控内容包括风机启/停控制及运行状态监视、风机故障报警监视、风机的手/自动控制状态监视等。为实现这些功能，现场控制器就发出和接收以下信号：1路DO输出控制风机电动机一次回路上交流接触器的线圈的供电，以控制风机的启停；取交流接触器的一个辅助触点信号作为风机的运行状态（DI信号）；取手动/自动转换开关一个触点信号作为手动/自动状态（DI信号）；取风机电动机一次回路上热继电器的辅助触点信号作为风机过载停机报警信号（DI信号）；风机的状态监视一般有两种实现方式：一种是直接从风机电控箱接触器的辅助触点取信号；另一种是在风机两端加设压差开关，根据压差反馈判别风机状态。第一种方法简单经济，第二种方法可以准确地判断风机的实际运行状态；启动顺序控制为：启动新风机-开启新风风阀-开启并调节水侧电动调节阀（冬季）-调节加湿器电动阀；停机顺序控制为：关闭新风机-关闭新风风阀-关闭加湿器电动阀-关闭水侧电动调节阀；现场控制器通过通讯线路与控制中心的系统控制器连接，就可实现新风机组的远程监控。

作为本实用新型进一步的方案：所述消防连锁控制是指：当火灾发生时，由消防连锁控制发出信号，停止风机运行，并通过1路的DO通道关闭新风阀，新风阀开/闭状态通过DI送入监控器。

作为本实用新型进一步的方案：所述变风量控制是指：在室内设置空气品质传感器检测CO2含量，通过1路AI输入接至风机变频器的AI端子，当室内空气品质满足设定值要求时，可以降低送风机供电频率（一般有最小运行频率限制，以保证最小送风量），减小新风量，以节约能源（可以减小新风负荷、风机运行能耗）；当室内空气品质不满足设定值要求时，增大送风机运行频率，增加新风量；这与传统的固定最小新风量的控制方案相比，以CO2浓度作为指标的控制送入室内的新风量具有明显的节能效果。

在送风温度和湿度控制中，要特别注意在夏季工况下通过表冷器的降温减湿处理过程；因为温度和湿度具有相关性，一般在舒适性空调中，可以采用最大信号选择的方式，即温度偏差和湿度偏差通过比较器，选择较大值进行PID运算，输出信号对表冷器的电动水阀开度进行调节，以保证温度和湿度在规定的范围内波动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种空气处理系统的监控装置，包括现场控制器、送风温湿度传感器TH、防冻开关TS、压差开关ΔP、电动风阀和电动水阀，现场控制器对新风机组实现如下的监控功能：新风阀门的控制、过滤网状态显示与报警、送风温湿度的检测与控制、防冻保护的控制、风机启/停控制及运行状态显示、消防连锁控制和变风量控制；通过现场控制器对新风机组的监控，从而达到各个房间所需的温度和湿度控制及房间的舒适度。

附图说明

图1为本实用新型的监控系统图。

图2为本实用新型中的温度控制曲线图。

图中：1路的DO是控制新风阀的开与关；2路的DI是过滤器的阻塞报警；3路的AI是表冷器的电动阀门的开度；4路的DI是防冻开关；5路的AO是加湿器的电动阀门的开度；6路的ΔP是送风机的压差开关DI，送风机的电控柜是一个DO，三个DI，分别表示为DO：风机的启停控制，DI：手自动切换监测、风机的故障报警监测和风机的运行状态；7路的2个AI分别为温度变送器和湿度变送器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种空气处理系统的监控装置，包括现场控制器、送风温湿度传感器TH、防冻开关TS、压差开关ΔP、电动风阀和电动水阀，现场控制器对新风机组实现如下的监控功能：新风阀门的控制、过滤网状态显示与报警、送风温湿度的检测与控制、防冻保护的控制、风机启/停控制及运行状态显示、消防连锁控制和变风量控制。

本实用新型实施例中，所述新风阀门的控制是指：现场控制器通过1路DO信号控制新风阀的开与关，风阀执行器的控制方式为通断式，新风阀与送风机联动，送风机启动时，新风阀打开；送风机停止，新风阀关闭这样可以防止冬季停机后盘管冻裂，减少灰尘进入，保持新风机组内清洁。

本实用新型实施例中，所述过滤网状态显示与报警是指：在滤网两侧装设压差开关，监视过滤网的畅通情况，当风机运行时，如果过滤网干净，滤网前后压差小于设定值；反之，如果过滤网积灰增加，滤网前后的压差变大，当超过设定值时，微压差开关就会闭合，这个闭合的开关信号通过一路DI输入现场控制器，控制器发出报警，提醒工作人员进行清洗。

本实用新型实施例中，所述送风温湿度的检测与控制是指：在新风机组出口处设温湿度变送器，接至现场控制器的1路AI输入通道上，分别对空气的干球温度和相对湿度进行监测，以便了解机组是否将新风处理到所要求的状态。新风温湿度实测值与设定值比较，将其差值通过PID运算，输出模拟的0-10V信号，对冷/热水阀开度进行调节，同时控制加湿阀的开关，从而维持送风温湿度的设定值。其中，冬季工况时热水阀与新风温度成反比例，夏季工况时冷水阀与新风温度成正比例。冬季进行加湿控制的时候，一般采用电磁阀双位控制。为了减小最大偏差和波动，经常采用多级加湿，即湿度偏差大的时候，多组加湿器工作，偏差减小则减少加湿器工作数量。

本实用新型实施例中，所述防冻保护的控制是指：防冻保护的作用是防止冬季盘管冻裂，一般采用如下措施：一是送风机与新风阀门联动；二是当机组停止运行时，盘管的电动水阀仍保持10％-30％的开度，以保证有一定的热水循环；三是在表面式换热器后面安装防冻开关TS，动作温度一般设置在5℃，当防冻开关处的空气温度低于5℃时，防冻开关的开关量信号通过1路DI输入至现场控制器，现场控制器逻辑运算后发出控制信号和报警信号，停止风机转动，开大热水阀门（80％-100％）、关闭新风阀门，使空气温度回升，当防冻开关正常时，重新启动风机，打开新风阀，恢复正常工作。

防冻保护的另一种做法是，在表面式换热器水管出口处安装水温传感器，检测出口水温，通过一路AI输入接到现场控制器。这个温度信号一方面可以判断进入换热器的是热水还是冷水，以便控制器进行自动工况转换；另一方面在冬季可用来监测热供应情况，起到防冻保护作用。当机组回水温度过低时，为了防止水盘管冻裂，应停止风机，关闭风阀，并将水阀全开；同时还可以判断由于水侧电动阀堵塞或误关闭造成降温的故障。

本实用新型实施例中，所述风机启/停控制及运行状态显示是指：对风机的监控内容包括风机启/停控制及运行状态监视、风机故障报警监视、风机的手/自动控制状态监视等。为实现这些功能，现场控制器就发出和接收以下信号：1路DO输出控制风机电动机一次回路上交流接触器的线圈的供电，以控制风机的启停；取交流接触器的一个辅助触点信号作为风机的运行状态（DI信号）；取手动/自动转换开关一个触点信号作为手动/自动状态（DI信号）；取风机电动机一次回路上热继电器的辅助触点信号作为风机过载停机报警信号（DI信号）；风机的状态监视一般有两种实现方式：一种是直接从风机电控箱接触器的辅助触点取信号；另一种是在风机两端加设压差开关，根据压差反馈判别风机状态。第一种方法简单经济，第二种方法可以准确地判断风机的实际运行状态；启动顺序控制为：启动新风机-开启新风风阀-开启并调节水侧电动调节阀（冬季）-调节加湿器电动阀；停机顺序控制为：关闭新风机-关闭新风风阀-关闭加湿器电动阀-关闭水侧电动调节阀；现场控制器通过通讯线路与控制中心的系统控制器连接，就可实现新风机组的远程监控。

本实用新型实施例中，所述消防连锁控制是指：当火灾发生时，由消防连锁控制发出信号，停止风机运行，并通过1路的DO通道关闭新风阀，新风阀开/闭状态通过DI送入监控器。

本实用新型实施例中，所述变风量控制是指：在室内设置空气品质传感器检测CO2含量，通过1路AI输入接至风机变频器的AI端子，当室内空气品质满足设定值要求时，可以降低送风机供电频率（一般有最小运行频率限制，以保证最小送风量），减小新风量，以节约能源（可以减小新风负荷、风机运行能耗）；当室内空气品质不满足设定值要求时，增大送风机运行频率，增加新风量；这与传统的固定最小新风量的控制方案相比，以CO2浓度作为指标的控制送入室内的新风量具有明显的节能效果。

在送风温度和湿度控制中，要特别注意在夏季工况下通过表冷器的降温减湿处理过程；因为温度和湿度具有相关性，一般在舒适性空调中，可以采用最大信号选择的方式，即温度偏差和湿度偏差通过比较器，选择较大值进行PID运算，输出信号对表冷器的电动水阀开度进行调节，以保证温度和湿度在规定的范围内波动。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。