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第1章 空调基础知识 1

1.1 描述空调系统制冷能力和功率的物理量 1

1.1.1 制冷量单位冷吨和匹 1

1.1.2 大卡和度 1

1.2 空调的能效比和评价空调质量的标准 2

1.2.1 空调的能效比EER 2

1.2.2 评价空调性能和质量好坏的几个参量 3

1.3 空调系统分类及工作原理 3

1.3.1 舒适性空调和工艺性空调系统 3

1.3.2 舒适性空调系统 3

1.3.3 家用空调中的窗式空调 4

1.3.4 家用空调中的分体式空调 5

1.4 家用中央空调 8

1.4.1 家用中央空调的概念和家用中央空调分类 8

1.4.2 家用中央空调系统的水系统和氟系统 9

1.4.3 家用中央空调的使用特点和家用中央空调风管式系统 10

1.4.4 家用中央空调中的冷／热水机组和多联机型系统 11

1.5 VRV空调系统 13

1.5.1 VRV系统的结构和工作原理 13

1.5.2 VRV空调系统的室内机种类 18

1.5.3 VRV系统的设计步骤及设计限制 19

1.5.4 应用VRV系统时的建筑负荷计算 19

1.5.5 VRV室内机室外机选型 21

1.6 什么是中央空调系统 23

1.6.1 中央空调系统和家用空调系统的主要区别 23

1.6.2 中央空调系统各个组成部分的功能 23

1.7 空调系统的分类 24

1.7.1 按空气处理设备的集中程度分类 24

1.7.2 按承载空调负荷使用的工作媒质分类 25

1.7.3 按系统风量调节方式分类 26

1.7.4 按利用回风分类方式 26

1.7.5 按空调机组制冷系统的工作情况和冷凝器形式分类 26

第2章 中央空调系统中常用组件、传感器和执行器 28

2.1 中央空调系统中常用组件 28

2.1.1 过滤器 28

2.1.2 表冷器和盘管 28

2.1.3 百叶窗式送风口 29

2.1.4 空调风机 30

2.1.5 加湿器 32

2.1.6 冷水机组和冷却塔 33

2.1.7 中央空调软化水设备 36

2.2 中央空调系统中的传感器 36

2.2.1 常用传感器 36

2.2.2 中央空调系统中的常用执行器 41

2.2.3 中央空调控制系统中控制器接入和接出的信号种类 44

2.3 DDC直接数字控制器 44

2.3.1 直接数字控制器DDC 44

2.3.2 直接数字控制器DDC的功能 45

2.4 中央空调控制系统中部分传感器和执行器的接线 46

2.4.1 压差开关的应用及接线 46

2.4.2 温度、湿度传感器和变送器的分类及安装接线 47

2.4.3 温湿度传感器、变送器的接线 51

2.4.4 一个温湿度传感器与控制器的接线举例 52

第3章 空调系统的自动化控制 53

3.1 空调系统自动化控制的基本原理及自控系统组成 53

3.1.1 空调系统自动化控制的内容 53

3.1.2 空调自动控制的基本原理 54

3.2 空调自控系统的分类 58

3.2.1 按给定量的运动规律分类 58

3.2.2 按系统组成结构的不同分类 58

3.3 自动控制系统的技术指标 60

3.3.1 自控系统的过渡过程 60

3.3.2 用衰减率来描述自动控制系统的稳定性 61

3.3.3 最大超调量Mp和静态误差e（∞） 61

3.3.4 振荡周期Tp及过渡过程时间ts 61

3.4 闭环控制和位式调节器 62

3.4.1 闭环控制系统 62

3.4.2 位式调节器和双位控制 62

3.5 PID控制 65

3.5.1 比例调节、积分调节和微分调节 65

3.5.2 连续控制系统中的PID控制 67

3.5.3 比例调节器的比例带 68

3.5.4 三种调节作用的关系 69

3.5.5 离散控制系统中的PID控制 69

3.5.6 PID控制器各参数对控制性能的影响评价 71

3.6 连续系统和离散系统的转换 71

第4章 新风机组、空调机组和风机盘管及控制技术 73

4.1 新风机组及控制 73

4.1.1 新风机组的工作原理和应用场所 73

4.1.2 送风温度控制和室内温度控制 74

4.1.3 新风机组的控制 75

4.1.4 新风机组控制设计要点 79

4.2 空调机组及控制技术 79

4.2.1 空调机组的结构和组成 79

4.2.2 空调机组的工作原理 81

4.2.3 空调机组及服务区 83

4.2.4 定风量空调机组运行状态及参量监控 84

4.2.5 空调机组的运行控制与节能运行 85

4.2.6 平衡冷水机组一侧恒流量和空调机组一侧的变流量关系的控制 85

4.2.7 空调机组的监控点表和编制 86

4.2.8 舒适性空调室内外空气参数 88

4.2.9 空调房间的热负荷、湿负荷及计算 89

4.2.10 空调房间送风量的确定和空调系统新风量的确定 91

4.2.11 空调机组中水阀开度的控制 92

4.2.12 空调机组的供冷量 93

4.2.13 空调机组控制设计要点 94

4.3 风机盘管系统及控制 95

4.3.1 风机盘管分类、结构 95

4.3.2 风机盘管空调系统的工作原理 96

4.3.3 风机盘管加新风系统 98

4.3.4 风机盘管系统控制设计要点 100

4.4 中央空调控制系统设计中的一些重要内容 100

4.4.1 中央管理机设计 100

4.4.2 现场分站设计 100

4.4.3 中控室 101

4.4.4 空调冷热水系统的参数设置范围 102

第5章 中央空调系统冷热源及控制 104

5.1 中央空调系统的冷热源及中央空调各子系统的能耗 104

5.1.1 中央空调系统的冷热源 104

5.1.2 楼宇能耗及不同子系统的耗电情况 105

5.2 冷水机组的分类及运行原理 105

5.2.1 螺杆式冷水机组 106

5.2.2 离心式冷水机组 107

5.2.3 溴化锂吸收式冷水机组 110

5.3 制冷站及自动控制 111

5.3.1 制冷站及组成 111

5.3.2 制冷站的运行 114

5.3.3 空调系统末端设备和冷源的协调运行 116

5.3.4 制冷站的自动监测与控制 116

5.3.5 一次冷冻水泵和冷水机组的组合连接 123

5.3.6 冷却塔和冷却水泵的经济运行控制 124

5.3.7 冷水机组控制系统设计要点 124

5.4 中央空调热源系统 125

5.4.1 热网和自备热源 125

5.4.2 锅炉、电热锅炉的运行及控制 125

5.4.3 热交换器及控制 127

第6章 变风量空调系统及控制技术 130

6.1 变风量空调系统的组成、运行和特点 130

6.1.1 VAV系统组成 130

6.1.2 变风量空调机组的运行 131

6.1.3 变风量空调系统的特点 133

6.1.4 变风量空调系统与定风量空调系统的不同 134

6.2 变风量末端装置 136

6.2.1 变风量末端装置的含义 136

6.2.2 变风量末端装置分类 137

6.2.3 双风道型变风量末端装置 140

6.2.4 并联式风机动力型变风量末端装置 141

6.2.5 串联式风机驱动式变风量末端装置 142

6.2.6 诱导型变风量末端装置 143

6.3 变风量末端装置中使用的皮托管式风速传感器传、执行器和控制器 144

6.3.1 皮托管式风速传感器 144

6.3.2 变风量末端装置电动执行器与DDC控制器 145

6.4 不同组态变风量空调系统的选择与系统设置 146

6.4.1 单冷型单风道变风量空调系统 146

6.4.2 串联式风机动力型末端装置组合变频空调机组的系统 148

6.4.3 并联式风机动力型末端装置组合变频空调机组的系统 149

6.4.4 诱导型变风量空调系统 150

6.5 变风量空调系统的控制 153

6.5.1 单风道变风量末端的控制方法 153

6.5.2 压力有关型和压力无关型末端及控制 154

6.6 变风量空调系统的控制策略 156

6.6.1 定静压控制 157

6.6.2 变定静压控制法 159

6.6.3 变静压控制法 159

6.6.4 定送风温度控制 161

6.6.5 变送风温度控制 162

6.6.6 空调系统风量协调控制的内容 162

6.7 系统的节能、舒适和降低噪声 163

6.7.1 节能 163

6.7.2 舒适和降低噪声 163

第7章 中央空调控制系统的通信网络架构 164

7.1 架构中央空调控制系统的通信网络 164

7.1.1 一台空调机组的控制系统 164

7.1.2 中央空调控制系统的通信网络架构的组成规律 165

7.1.3 控制网络 166

7.1.4 管理网络 167

7.2 中央空调控制系统中常用的RS232和RS485控制总线 168

7.2.1 RS232总线 168

7.2.2 RS485总线 170

7.2.3 不同通信接口转换模块 172

7.3 使用RS485总线的Apogee中央空调控制系统 173

7.3.1 Apogee系统架构 173

7.3.2 系统中的DDC 174

7.3.3 S600楼控系统的网络体系 174

7.4 使用层级结构通信网络的艾顿楼控系统 176

7.4.1 BACtalk系统架构 176

7.4.2 通信协议和网络体系 177

7.4.3 控制器、网关及编程软件 177

7.4.4 中央操作站软件Envision for BACtalk 179

7.5 使用通透以太网的中央空调控制系统 180

7.5.1 通透以太网的通信网络架构 180

7.5.2 一种典型的使用通透以太网的卓灵楼控系统 181

7.6 控制网络采用LonWorks总线的楼控系统 182

7.6.1 LonWorks总线和现场总线 182

7.6.2 TAC Vista楼宇自动化系统 184

7.7 BACnet协议及系统 188

7.7.1 BACnet协议 188

7.7.2 BACnet的体系 189

7.7.3 BACnet支持的控制网络及楼宇自控网络的选择 190

7.8 中央空调控制系统或楼宇自控系统架构设计须考虑的问题 192

第8章 中央空调系统中的智能控制技术 193

8.1 非线性大时延和多变量的时变系统 193

8.2 智能控制的基础知识 194

8.2.1 什么是智能控制 194

8.2.2 变风量空调系统控制中的智能控制方法 195

8.3 楼宇智能控制中的神经网络控制方法 195

8.3.1 神经网络控制技术的发展 195

8.3.2 神经网络控制的适用范围 195

8.3.3 神经网络控制研究和应用的热点 196

8.3.4 人工神经元模型、人工神经网络的分类与学习规则 196

8.3.5 人工神经网络的信息处理能力及应用 198

8.3.6 BP神经网络、RBF神经网络和反馈神经网络 198

8.3.7 神经网络控制 200

8.3.8 变风量空调系统的神经网络控制 200

8.4 模糊控制的基本概念和模糊控制系统的组成 201

8.4.1 模糊控制的基本概念 201

8.4.2 模糊控制系统组成 203

8.4.3 模糊数学基础知识 203

8.4.4 模糊集与模糊矩阵的运算 204

8.4.5 模糊关系 204

8.4.6 模糊矩阵的直积和模糊矩阵的积 205

8.4.7 正态模糊集、凸模糊集和模糊数 206

8.4.8 模糊数学中的语言算子 206

8.4.9 模糊条件推理和模糊推理合成规则 206

8.4.10 模糊控制器 207

8.4.11 隶属函数与控制规则 208

8.4.12 模糊控制系统的设计与实现 209

8.4.13 模糊控制中隶属函数的确定方法 210

8.4.14 几种常见的模糊分布 215

8.4.15 在变风量空调机组控制中的应用 216

8.4.16 模糊控制方法与其他方法的结合 220

8.5 冷水机组及风机盘管的模糊控制 220

8.5.1 冷水机组模糊控制 220

8.5.2 风机盘管的智能控制 221

第9章 系统集成 224

9.1 楼宇自动化系统集成概述 224

9.1.1 进行系统集成原因及其成效 224

9.1.2 系统集成概念的扩充 225

9.1.3 系统集成的特点和系统集成的基本思想 226

9.1.4 楼宇自动化系统集成的步骤 228

9.1.5 系统网络结构设计和系统集成的水平层次 228

9.1.6 系统集成的水平层次 229

9.2 系统集成中的网络结构设计 229

9.2.1 局部网络设计 229

9.2.2 系统集成中通信网络架构选择对系统性能影响很大 229

9.2.3 优化的楼宇自控网络模式及组织 230

9.3 系统集成的信息流及信息单元矩阵描述 232

9.4 楼宇自控系统集成的技术模式 233

9.4.1 以BMS为中心的集成模式 234

9.4.2 采用BAcent或LonWorks技术的模式 234

9.4.3 直接在以太网环境下进行系统集成 234

9.4.4 采用数据库集成模式 234

9.4.5 采用OPC技术及ODBC技术实现智能建筑系统集成 234

9.5 BACnet体系下的系统集成 236

9.5.1 BACnet体系在系统集成中具有优势 236

9.5.2 BACnet系统集成方法 236

9.6 IBMS系统集成 237

9.6.1 IBMS系统集成含义 237

9.6.2 IBMS主要功能 238

9.6.3 IBMS的功能设置和控制管理 238

9.7 智能楼宇系统集成工程应用实例 239

9.7.1 某标志型建筑的智能化系统集成工程 239

9.7.2 某大厦建筑智能化管理系统中的系统集成实例 241

9.8 智能楼宇系统集成的部分问题探讨 244

9.8.1 系统集成的一些新特点 244

9.8.2 使用以太网架构系统的集成技术正在迅速发展 244

9.8.3 中间件技术在系统集成中的重大作用 245

9.8.4 某楼宇的IBMS系统集成案例 245

参考文献 247