建筑设备自动化-第七章.ppt

第七章第七章建筑给排水的监控建筑给排水的监控l建筑给排水监控的目的 实现对建筑内部用水安全可靠的供应和污水及时的排放；实现给排水系统科学有效的管理和水电资源的节约。l建筑给排水系统的组成 水泵、水箱、水池、管道、阀门等。给排水监控系统的主要功能：l通过计算机对系统中的各种水位、水泵工作状态和管网压力进行实时监测，按照一定要求控制水泵的运行方式、台数和相应阀门的动作，以达到需水量和供水量之间的平衡、污水的及时排放，实现水泵高效、低耗的最优控制，达到经济运行的目的。给排水系统的主要物理量：l 液位信号控制液位、报警液位、指示液位l 压力信号反映系统的运行状态l 压差信号反映设备的运行状态l 流量信号l 温度信号l 运行状态信号第一节 给水系统的监控一.主要监控内容：l水箱液位的显示及报警l水泵运行状态的显示及过载报警l水压状态的显示l水流量的显示l水泵的起停控制l水泵运行时间的累计计算二.重力高位水箱给水系统的监控l尽量利用城市给水管网的水压直接供水（只能达到1518m的建筑高度），但大多数智能建筑需要采用加压供水的方式。l如果采用同一个供水压力对整个建筑的各楼层进行供水，在满足了高层用水的前提下，低层水压会过高。l结合建筑层数对建筑物合理的进行纵向分区，低区充分利用室外管网水压供水，中高区采用蓄水池、水泵、水箱联合供水。直接给水方式直接给水方式设水箱的给水方式设水箱的给水方式设水泵的给水方式设水泵的给水方式设水池、水泵和水箱的给水方式设水池、水泵和水箱的给水方式分区并联（并列）给水方式:各分区独立设置水箱和水泵，各区水泵集中设置在底层或地下室水泵房内。分区串联给水方式:各分区独立设置水箱和水泵，各区水泵分散设置在技术层中，低层的水箱兼作上一区的水池。整个楼层的用水量全部由设置在低层的水泵提升到屋顶总水箱后，再分送至各分区水箱，分区水箱起减压作用（释放静水压力）。整个楼层的用水量全部由设置在低层的水泵提升到屋顶总水箱后，再分送至各分区，各分区设减压阀起减压作用。1.水泵的起停控制l高、中区水箱分别设4个水位信号，系统实时监测水位，达到某一水位时进行相应的起停控制并报警。l某一水泵过载停止时，系统自动启用备用泵。2.水泵运行时间的累计计算及用电量的统计l累计运行时间定时维修同时确定某泵为运行泵还是备用泵。1.气压给水l利用密闭储罐内空气的可压缩性，作用相当于高位水箱。l差别在于高位水箱的控制信号是上下限水位，气压水箱的控制信号是上下限压力。气压供水有成套的产品，BAS可以与之通信。三.压力式恒压给水系统的监控 这种给水方式适用于室外管网水压经常不足，不宜设置高位水箱或水塔的建筑(如隐蔽的国防工程、地震区建筑、建筑艺术要求较高的建筑等)，但对于压力要求稳定的用户不适宜。工作原理：l当罐内压力较小时（如P1），水泵起动给水。一部分供给用户，另一部分进入气压罐。l罐内水位上升，空气被压缩，压力增大。l当罐内压力达到较大值（如P2）时，水泵停止，由气压罐向用户供水。l罐内水量减少，空气膨胀，压力降低。l当压力降至P1时，水泵再次起动，如此反复进行供水。特点：l是一种新型的供水方式。l取消了水箱，采用调速技术，既能实现恒压供水又能进行节能控制。变频调速：l变压变频调速（VVVF），通过改变送入电动机的电源频率来改变电机转速，由变频器实现。l变频器一端接入三相工频电源（50Hz），另一端产生可变的三相变频电源，接在三相异步电动机上。2.变频调速恒压供水构成：压力传感器、PLC控制器、变频器、水泵机组、阀门等。典型的变频调速恒压供水系统l采用压力负反馈闭环控制方式。工作原理：在水泵出水口干管上设压力传感器，实时采集管网压力信号，由AI通道送给PLC控制器作为反馈信号与给定压力值进行比较；其差值由PLC控制器经一定的控制算法输出控制信号改变变频器的输出频率，从而改变水泵电机的转速，使水泵出口压力维持在所设定的数值上，达到恒压供水的目的。水泵电动机的供电系统由工频电网和变频器提供的变频电源组成，由现场控制器和电控柜实现对水泵的控制。多台水泵组成的变频调速恒压供水系统 正常运行中，只有一台泵工作在变频调速状态，其它泵处于工频运行或停止状态。l系统投入运行时，由变频器驱动A泵首先起动，其转速由零逐渐增加，管网水压逐渐升高。l当需水量增加时，管网压力减小，通过系统调节，变频器输出频率增加，水泵驱动电动机的转速增加，水泵出口流量亦增加。当变频器的输出频率增至工频50Hz，水压仍达不到设定值时，现场控制器或可编程序控制器发出切换指令，水泵A切换至工频电网运行。同时又使水泵B接入变频电源软起动运行，依次类推，直到管道水压达到设定值为止。l若所有水泵全部投入，并且都在工频下运行，管道压力仍不能达到设定值时，则DDC控制器发出报警信号。l当需水量减少时，供水管道水压升高，通过系统调节，变频器输出频率减低，水泵的驱动电动机的转速降低，水泵出口流量减少。当变频器输出频率减至起动频率时，水压仍高于设定值，可编程序控制器发出指令，将水泵A由工频电网切除，水泵B仍由工频电网供电，水泵c仍由变频器供电，对水压进行调节，维持供水压力的稳定。依次类推，直至水压降至设定值为止。l若需水量又增加时，DDC仍按原(ABCA)顺序控制水泵的起动运行。四.消防加压给水系统的监控 BAS只监测，监控过程由FAS完成。带有气压水罐的稳压泵的起动和停止由设在气压水罐上的压力传感器根据压力值进行控制。其运行控制方式可采用如下形式：l在气压水罐上设置4个压力传感器限值，分别是一个上限值和三个下限值(下限值1下限值2下限值3)。l当气压水罐上压力显示值降到下限值1时，自动起动一台常用稳压泵向系统供水，直至气压水罐上压力显示值升至上限压力值时自动停泵。l如果常用稳压泵起动后，气压水罐压力显示值继续下降，当降到下限值2时，则自动起动备用稳压泵；l如果两台稳压泵均起动后，气压水罐压力显示值仍然向下降，当降到下限值3时，则应自动直接起动加压消防水泵，并同时向消防控制室报警。第二节 排水系统的监控一.排水系统的监测：1.污水处理池、污(废)水集水井的高低液位显示及越限报警。2.水泵运行状态显示。3.水泵过载报警。二.排水系统的控制：根据污(废)水集水井的水位控制排水泵的起停：当集水井的水位达到上限时，起动相应的水泵；当水位达到高限时，起动相应的备用泵，直到水位降至低限时停泵。三.设备运行时间的累计计算 和用电量的累计 运行时间累计为物业定时维修提供依据 根据每台泵的运行时间确定作为工作泵或备用泵 用电统计，为确定节能方案提供参考数据。本章总结l给水系统的监控l重力高位水箱给水系统l压力式恒压给水系统l气压给水l变频调速恒压给水l消防加压给水系统l排水系统的监控