中国空调信息网_《电冰箱、空调器原理与维修》（第2版）

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《中央空调变流量控制节能技术》

	著者：
	作译者：	梁春生等编著
	ISBN号：	7-121-01320-7
	出版日期：	2005-06
	丛书名：
	字数：608千字		订购价：￥46.00元
	页码：368
	开本：16开

内容简介

　　本书系统地介绍了中央空调变流量节能原理与系统控制技术，首次公开发表了编著者及其研发团队近6年来研究开发的最新科技成果及其产品技术。本书内容新颖、语言通俗。全书图文并茂、内容丰富、可读性强，具有较高的实用价值。
本书可作为建筑暖通、中央空调、自动控制和建筑节能等技术专业研究生、本科生的教学参考用书，也可作为从事中央空调系统节能技术的研发、设计、维护和管理人员的培训教材。

图书目录

第1章  现代建筑与建筑节能
1.1  现代建筑特点
1.1.1  概述
1.1.2  现代建筑特点
1.2  现代建筑与可持续发展
1.2.1  现代建筑的基本要求
1.2.2  现代建筑对环境可能引起的影响
1.2.3  可持续发展
1.3  现代建筑的功能
1.3.1  现代建筑提供给人的使用功能
1.3.2  现代建筑提供环保功能
1.3.3  现代建筑具有艺术形象造型的功能
1.4  建筑节能
1.4.1  建筑节能法规
1.4.2  建筑节能标准
1.4.3  建筑节能的技术措施
第2章  中央空调变流量节能原理与实现方法
2.1  变流量节能原理与应用
2.1.1  变流量节能原理
2.1.2  变流量节能原理在工业过程的应用
2.2  中央空调系统变流量节能原理
2.2.1  中央空调主机节能原理
2.2.2  冷温水系统变流量节能原理
2.2.3  冷却水系统变流量节能原理
2.2.4  冷却塔风机系统变流量节能原理
2.2.5  中央空调系统变流量节能原理
2.3  中央空调系统的节能空间分析
2.3.1  空调冷热负荷的计算
2.3.2  空调主机的节能空间
2.3.3  水系统的节能空间
2.3.4  空调负荷的时变性
2.4  中央空调系统变流量节能技术原理及实现方法
2.4.1  中央空调系统变流量节能技术原理
2.4.2  中央空调系统变流量节能的实现方法
第3章  中央空调系统控制与节能技术概述
3.1  中央空调系统控制技术概述
3.1.1  中央空调监控技术
3.1.2  变频调速技术
3.2  中央空调系统节能技术概述
3.2.1  中央空调拖动系统节能技术
3.2.2  中央空调输送系统节能技术
3.2.3  中央空调终端节能技术
3.2.4  中央空调系统节能技术
第4章  中央空调系统基本技术原理
4.1  空气调节的基本知识
4.1.1  空气的组成与状态参数
4.1.2  湿空气的焓（h）- 湿（d）图及其应用
4.1.3  空调系统的分类
4.2  空调负荷计算
4.2.1  计算空调负荷的目的
4.2.2  空气调节室内外空气计算参数的确定
4.2.3  空调室内冷（热）、湿负荷计算
4.2.4  空调房间的送风量和新风量
4.2.5  冷（热）负荷简化计算方法
4.3  中央空调系统的冷热源
4.3.1  中央空调系统的冷源
4.3.2  中央空调系统的热源
4.3.3  直燃型溴化锂吸收式冷温水机
4.3.4  冷水机组的选用
4.4  空调水系统
4.4.1  冷冻（热）水系统
4.4.2  冷却水系统
4.5  空调风系统
4.5.1  空调风系统的分类
4.5.2  一次回风系统
4.5.3  二次回风系统
4.5.4  变新风比系统
4.5.5  变风量系统
4.5.6  风机盘管加新风空调系统
第5章  中央空调自动控制系统
5.1  中央空调自动控制系统的组成
5.1.1  中央空调自动控制系统的基本概念
5.1.2  中央空调自动控制的基本内容
5.1.3  空调自动控制系统中控制对象的数学描述
5.2  调节器的特性及对调节过程的影响
5.2.1  比例调节器的特性及其对调节质量的影响
5.2.2  积分调节器的特性及其对调节质量的影响
5.2.3  比例积分微分调节器的特性及其对调节过程的影响
5.3  空调控制系统中常用的传感器和变送器
5.3.1  传感器和变送器的特性
5.3.2  常用的温度传感器和温度变送器
5.3.3  常用的湿度传感器和湿度变送器
5.3.4  压力传感器
5.3.5  流量传感器
5.3.6  空气质量传感器
5.4  中央空调监控系统
5.4.1  概述
5.4.2  直接数字控制系统
5.4.3  直接数字控制系统对中央空调系统的监控
第6章  变频调速技术
6.1  变频调速技术原理
6.1.1  通用变频器
6.1.2  变频器的运行功能
6.2  可编程控制器
6.2.1  PLC的主要功能及特点
6.2.2  PLC的性能指标及设计选型
6.3  PLC与变频器联合应用
6.3.1  PLC连接变频器的输入与输出电路
6.3.2  PLC连接变频调节系统中的其他电路
第7章  集中式中央空调节能控制系统
7.1  概述
7.2  集中式中央空调节能系统结构
7.2.1  集中式中央空调节能控制系统结构原理
7.2.2  控制系统的模拟量输入输出通道
7.2.3  控制系统的数字量输入输出通道
7.3  变频器拖动电动机
7.3.1  变频器拖动电动机的简单方法
7.3.2  变频器拖动电动机时常用的输入输出信号
7.4  集中式中央空调变流量节能控制系统
7.4.1  集中式中央空调变流量节能控制系统的设计
7.4.2  集中式中央空调变流量节能控制系统的主要技术参数
第8章  分布式中央空调节能控制系统
8.1  分布式控制系统的基本结构与特点
8.1.1  分布式控制系统的基本结构
8.1.2  分布式控制系统的特点
8.1.3  现场控制器
8.1.4  操作站
8.1.5  通信网络
8.1.6  分布式控制系统组态
8.1.7  现场总线技术
8.1.8  分布式控制系统主要性能指标
8.2  基于PLC的分布式中央空调节能控制系统
8.2.1  概述
8.2.2  控制系统组成
8.3  基于PC控制的分布式中央空调变流量节能控制系统
8.3.1  分布式控制系统组成框图
8.3.2  模糊控制
8.3.3  中央空调变流量节能控制装置的实际运行
参考文献

序言/前言

前    言
    节约能源是我国经济和社会发展的一项战略任务。建设节能型社会，促进经济可持续发展，是实现全面建设小康社会宏伟目标，构建和谐社会的重要基础保障。我国的能源利用效率很低，单位产值能耗是世界平均水平的2.4倍，是日本的8.7倍。《节能中长期规划》中指出，我国能源效率低下的主要原因是粗放型经济增长方式，结构不合理，技术装备落后，管理水平低。
    我国节能工作面临的形势严峻，任务艰巨。随着人口的增加，工业化和城镇化进程的加快，特别是重化工业和交通运输的快速发展，我国经济发展面临的能源约束矛盾和能源使用带来的环境污染问题更加突出。因此，加快建设节能型社会，以能源的有效利用促进经济社会的发展，是我国经济和社会发展的必然选择，也是科学发展观的重要内容之一。
    节能必须依靠技术进步，用高新技术和先进适用技术来改造传统的能耗运行系统，用以信息技术为代表的新兴技术来提升传统的能耗运行设备的技术层次和技术水平，促进产业结构升级和优化，提高产业整体装备水平，最终形成节能产业和国家产业链中的节能环节，是一条符合中国国情的跨越式节能道路。
    建筑节能是节能应用的重要领域。我国单位面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2～3倍。据有关专家分析，如果大力开发和推广应用先进的建筑节能技术，可以使我国公共建筑和居住建筑节能50%以上。中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时，又消耗掉了大量的能源。据统计，我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。在有中央空调的建筑物中，中央空调的能耗约占总能耗的70%，而且呈逐年增长的趋势。由此可见，对中央空调的能耗系统进行控制，可以减少无效能耗、减少热量排放，对于提高能源利用效率具有重要的经济效益和社会效益。
    传统的中央空调系统是基于定流量运行和传输能量的原理、基于传统的工程设计方法进行冷热负荷计算和设备选型的。这种设计原理和工程方法经过工程界多年的实践证明是正确的，完全可以保证建筑物内的冷热能量交换并造就舒适的空气环境。但由于建筑物的外部环境温度随季节和昼夜的变化是动态的，建筑物内部对冷热负荷的需求变化将导致对中央空调能量负荷需求的动态变化。长期的试验结果表明，由于外界温度和内部负荷的动态变化，中央空调系统普遍存在着30%以上的无效能耗，有些中央空调系统的无效能耗甚至可以高达50%以上。换句话说，中央空调系统存在着最少30%以上的节能空间。
    暖通工程界的学者和工程技术专家们长期以来一直在寻求降低这种系统无效能耗的工程技术方案，有效的解决办法就是选择多台主机和二次泵水系统并联运行的设计方案。
    随着自动控制技术、信息技术、变频调速技术和计算机技术、特别是软件工程技术的发展及应用性产品的成熟，在中央空调系统中以变流量运行方式替代传统的定流量运行方式已经成为可能。上述这些技术的系统集成可以实现对传统的中央空调系统各个环节进行智能化控制，从而达到变流量节能的目的。
    在此之前，随着变频调速技术的推广应用，国内外已经在中央空调系统中加装变频调速器，以改变中央空调系统的定流状态。但当我们正式提出了“中央空调变流量控制节能技术”以及“系统优化”的构想和技术方案时，仍然在国内引起了较强烈的反响。许多专家对我们提出的构想和技术方案提出了各种不同的意见和建议，这些意见和建议促使我们更加深入地进行试验和研究，也推动着我们从更深层次去认识这项技术的原理和技术路线。
    本项目的技术研发和产品化实施得到了国家科技部、原国家经贸委、贵州省科技厅、贵州省经贸委等部门给予的专项资助，其应用性成果被建设部列入重点推广应用项目，借此谨表示衷心的感谢。
    从1999年正式起动中央空调变流量控制节能技术的研发已有6个年头，从2001年正式起动中央空调变流量控制节能装置的商品化和市场化实践也有4个年头了。我们这个开发团队走过了概念创新、原创性技术研发、产品研发、商品化设计、市场化设计、产业化实施等技术创新与推广应用的全过程。令人高兴的是，这项技术及成果正在全国推广。目前进入这个领域的企业已有10余家，国内已经安装并运行的产品已有百余套，在实际运行中收到了奇迹般的节能效果。中央空调系统中冷却水泵、冷温水泵、冷却塔风机等平均节电达60%～80%；压缩式空调主机优化运行平均节电10%以上，直燃型吸收式空调主机优化运行平均节省燃料10%以上。这种智能控制装备在我国的华南、华东及华中的部分地区推广，平均节能投资回收期为1～2年，在我国的西南、西北和华北的部分地区推广、平均节能投资回收期为2～3年。
    从事本项目产品的系统技术研发和产品研发的主要单位有：（1）中国电子信息产业集团公司（CEC）中电博达节能科技有限公司，研发基于PC控制的分布式中央空调变流量节能控制系统，已向中国知识产权局申请了三项发明专利（申请号：200410040255.7，200410040256.1，200410040257.6）；（2）贵州华城楼宇科技有限公司，研发基于PLC的分布式中央空调变流量节能控制系统，已获得中国知识产权局二项发明专利（专利号：01107228.8，02133684.9）；（3）贵州汇通华城楼宇科技有限公司，研发集中式中央空调变流量节能控制系统，已向中国知识产权局申请了六项发明专利（申请号：03117543.0，03117540.6，03117539.2，03117541.4，03117542.2，03135207.3）；（4）桂林三环永成电子有限公司和上海科节路电子节能设备有限公司，研发集中式中央空调变流量节能控制系统，已向中国知识产权局申请了一项实用新型专利（申请号：ZL032496257）。这些研发项目产品的基本技术原理都是将定流量运行方式改变为变流量运行方式，其差异在于技术路线和技术设计方法不同，但均达到了高效节能目的。
    在中央空调变流量控制节能技术的研发团队中，主要技术骨干来自祖国西南部的贵州大三线军工基地。他们以满腔热情，积极参与并承担许多国家级重大科技项目和重大攻关项目的研发与制造，一方面他们奉献了自己的青春年华，另一方面也造就了这样一批国家级水平的系统工程专家。这批人的技术功底深厚，原创性研发能力与自学习能力很强，工作认真，干事业执著，具有奉献精神。在改革开放和市场经济的条件下，这批人仍然努力奋斗，继续研发满足市场需要的各类产品。
    本书由梁春生高级工程师（原任贵州华城楼宇科技有限公司总工程师，现任中国电子信息产业集团公司[CEC]中电博达节能科技有限公司总工程师）执笔编写，由智勇博士修改、审核定稿。参与本项目技术课题研发、产品开发和本书编写的人员还有陈明全、史颂平、张黔阳、黄臻、刘于雷等，参与本项目技术及产品开发的贵州华城楼宇科技有限公司人员还有蔡小兵、顾见龙、陈志顺、郭林、王琪玮、智刚、徐世斌、张保和、魏成发、龙安华、冯存农、郁金昌、吴明全、阎峰、汪琴、吴洁、陆群、曹斌、舒宇、张治华、王亦斌、张思靖等。
    在本书编写过程中，中国电子信息产业集团[CEC]中电博达节能科技有限公司和贵州华城楼宇科技有限公司提供了全部技术文件和设计图纸；刘春萍、欧茂莉、秦黎明等对文字编辑、插图绘制等做了大量的工作，在此谨表示衷心的感谢。
    愿本书的出版能为国家节能事业和节能产业的发展做出一定的贡献。
    编 著 者