一、關(guān)于建筑節(jié)能 1、建筑能耗
在中國，建筑能耗占社會總能耗45.5%。來源：《中國建筑能耗研究報(bào)告（2022）》
2、空調(diào)、采暖、照明占比最高
建筑節(jié)能是指在保證、提高建筑舒適性和生活質(zhì)量的條件下，在建筑物使用的全過程中合理的、有效的使用能源，即降低能耗，提高能效。這里所說的建筑用能包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、電梯、炊事、家用電器等方面的能耗。其中采暖、空調(diào)和照明能耗占50%~70%，因此建筑節(jié)能的重點(diǎn)是建筑采暖、空調(diào)和照明的節(jié)能。
3、空調(diào)占比最高
經(jīng)過對各商業(yè)體能耗的綜合分析，中央空調(diào)能耗占公區(qū)總能耗的30%-50%，中央空調(diào)節(jié)能是商業(yè)體節(jié)能減碳的關(guān)鍵舉措。
本章相關(guān)參考：
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（修訂征求意見稿）》
二、中央空調(diào)的系統(tǒng)構(gòu)成--三大系統(tǒng)（冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、主機(jī)）
典型（水系統(tǒng)）中央空調(diào)機(jī)組主要由冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、主機(jī)三部分組成：
中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行流程圖
（由中央空調(diào)水系統(tǒng)流程圖可知， 中央空調(diào)水系統(tǒng)冷卻水泵與冷卻塔、 冷水機(jī)組的連接方式是先并聯(lián)后串聯(lián)的連接方式，同理，冷凍水泵與冷水機(jī)組、空氣處理機(jī)組的連接方式也是先并聯(lián)后串聯(lián)的連接方式。）
1、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)
該部分由冷凍泵、室內(nèi)風(fēng)機(jī)及冷凍水管道等組成。
從主機(jī)蒸發(fā)器流出的低溫冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道（出水），進(jìn)入室內(nèi)進(jìn)行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，最后回到主機(jī)蒸發(fā)器（回水）。室內(nèi)風(fēng)機(jī)用于將空氣吹過冷凍水管道，降低空氣溫度，加速室內(nèi)熱交換。
2、 冷卻水循環(huán)部分
該部分由冷卻泵、冷卻水管道、冷卻水塔等組成。
冷凍水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)熱交換的同時(shí)，必將帶走室內(nèi)大量的熱能。該熱能通過主機(jī)內(nèi)的冷媒傳遞給冷卻水，使冷卻水溫度升高。冷卻泵將升溫后的冷卻水壓入冷卻水塔（出水），使之與大氣進(jìn)行熱交換，降低溫度后再送回主機(jī)冷凝器（回水）。
2.1 冷卻塔
可以說冷卻塔是中央空調(diào)系統(tǒng)熱量轉(zhuǎn)運(yùn)的最后一棒，是它最終把室內(nèi)的熱量“搬運(yùn)”到大氣環(huán)境中的。
我們都清楚循環(huán)冷卻水溫度的高低直接影響空調(diào)冷機(jī)的電耗，如果中央空調(diào)冷卻塔冷卻能力太差，到了三伏天時(shí)水溫太高，冷機(jī)會無法正常運(yùn)行，出現(xiàn)宕機(jī)的情況。特別是針對有中央空調(diào)冷卻塔高檔酒店、寫字樓、大廈等尤其致命，所以冷卻塔對保障空調(diào)制冷系統(tǒng)供冷可靠性是非常重要的。
中央空調(diào)冷卻塔的工作原理很簡單，較高溫度的冷卻水落在填料（PVC片）上，自上而下經(jīng)過，通過蒸發(fā)降低水溫，這樣水把熱量通過潛熱的方式散發(fā)到空氣里，進(jìn)入冷卻塔的空氣把濕空氣帶走，排到大氣中。冷卻塔冷卻水是循環(huán)水，不過隨著持續(xù)蒸發(fā)，冷卻水系統(tǒng)里的存水會越來越少，所以需要補(bǔ)水。補(bǔ)水除了補(bǔ)充蒸發(fā)耗水之外，還有彌補(bǔ)飄水和排污的耗水量。
冷卻塔填料為什么要更換？冷卻塔填料作為冷卻塔降溫效果必不可少的一部分，其填料的材質(zhì)也很重要，填料一般分為PVC材質(zhì)和PP耐高溫材質(zhì)，PVC材質(zhì)溫度大可耐65℃，而PP耐高溫材質(zhì)100℃沒有問題。冷卻塔裝在屋頂，裸露在室外，久經(jīng)日曬雨淋，塑料填料陳舊發(fā)脆，脫落的碎片掉落到冷卻系統(tǒng)會將過濾器、管道等堵死，影響系統(tǒng)運(yùn)行和制冷效果。通過更換填料將為后期空調(diào)正常運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。冷卻塔填料壽命受很多因素影響如;空氣污染，水質(zhì)，還有每年水處理的時(shí)候，水處理劑對填料的使用壽命也有影響！冷卻塔企業(yè)用的材料好，使用壽命相對高很多，還有白色透明的填料（除PP高溫填料外）不抗紫外線，折光，表面太光滑，他的使用壽命會比其他要短，還有相對冷卻塔的冷卻效果也會比其他的差很多。
填料（散熱片）填料的作用？冷卻塔填料在冷卻塔中的作用就是增加散熱量，延長冷卻水停留時(shí)間，增加換熱面積，增加換熱量。均勻布水。不是將某種需降溫的東西填進(jìn)塔里。冷卻塔就是使熱流體（包括水）冷卻到合理溫度的一種設(shè)備。工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過程中產(chǎn)生的廢熱，一般要用冷卻水來導(dǎo)走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。
普通冷卻塔正常使用5-8年，需更換一次填料。在沒有正常維護(hù)的情況下，填料需要在兩年內(nèi)更換一次。如果塔內(nèi)填料出現(xiàn)以下異常情況，應(yīng)及時(shí)更換，使整個塔的熱效率達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。
關(guān)于冷卻塔的詳細(xì)介紹，可以參考以下文章：
中央空調(diào)的冷卻塔設(shè)備什么樣的？工作原理是什么？
中央空調(diào)怎樣填料清洗和更換？
3、 主機(jī)
主機(jī)部分由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器及冷媒（制冷劑）等組成。
主機(jī)部分由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器及冷媒（制冷劑）等組成，其工作循環(huán)過程如下：
首先低壓氣態(tài)冷媒被壓縮機(jī)加壓進(jìn)入冷凝器并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會釋放出大量熱能，這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上，最終釋放到大氣中去。
隨后冷凝器中的高壓液態(tài)冷媒在流經(jīng)蒸發(fā)器前的節(jié)流降壓裝置時(shí)，因?yàn)閴毫Φ耐蛔兌鴼饣?，形成氣液混合物進(jìn)入蒸發(fā)器。冷媒在蒸發(fā)器中不斷氣化，同時(shí)會吸收冷凍水中的熱量使其達(dá)到較低溫度。最后，蒸發(fā)器中氣化后的冷媒又變成了低壓氣體，重新進(jìn)入了壓縮機(jī)，如此循環(huán)往復(fù)。
附：物理學(xué)知識復(fù)習(xí)
在相同環(huán)境下相同物質(zhì)分子的運(yùn)動幅度（熱量）：氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)。因此液化和凝固時(shí)分子運(yùn)動減少,需要放出熱量才能液化和凝固,與此相反,溶化和氣化時(shí)分子運(yùn)動增加,則需要吸熱。所以一種物質(zhì)在三態(tài)變化時(shí)，將伴隨著吸收或釋放熱量。
氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)（冷凝）時(shí)釋放熱量。
液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)（蒸發(fā)）時(shí)吸收熱量。
三、中央空調(diào)的工作邏輯 -- 四個循環(huán)（制冷劑循環(huán)、冷卻水循環(huán)、冷凍水循環(huán)、空氣循環(huán)系統(tǒng)）
中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷工作過程是通過四個循環(huán)來實(shí)現(xiàn)的，分別為：
1、制冷劑循環(huán)
在制冷機(jī)組中，制冷劑從蒸發(fā)器那里吸熱制冷，吸收的熱量再到冷凝器那里冷凝放熱。
注：冷媒就是氟利昂嗎？不是！冷媒又叫制冷劑，以前大家通常認(rèn)為它是氟利昂（R-22）。不過隨著科技的進(jìn)步，產(chǎn)品的迭代升級，含氟元素的制冷劑基本上已經(jīng)退出市場，取而代之的是新型的環(huán)保冷媒。
2、冷卻水循環(huán)
冷卻水的作用是將制冷機(jī)組冷凝器里制冷劑釋放的熱量排除掉。
冷卻水系統(tǒng)由冷凝器、冷卻水泵、冷卻塔和連接水管及附件組成。冷卻水從冷凝器里帶走的熱量，在冷卻塔中直接釋放給大氣。
3、冷凍水循環(huán)
由制冷機(jī)組的蒸發(fā)器、空調(diào)機(jī)組的表面冷卻器、提供水流動力的水泵及它們之間的連接水管和附件所組成的密閉循環(huán)系統(tǒng)。這個循環(huán)系統(tǒng)通過冷凍水源源不斷地把制冷機(jī)組產(chǎn)生的冷量送到空調(diào)機(jī)組的表冷器去處理空氣。
4、空氣循環(huán)系統(tǒng)
由空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、風(fēng)管和送回風(fēng)口等把處理好的空氣送入空調(diào)房間并把房間內(nèi)的空氣取回來，以達(dá)到室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的目的。
本章相關(guān)參考：
重點(diǎn)推薦幾個視頻，把中央空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)邏輯講解的非常清晰。
推薦：【中文字幕】中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行原理（制冷機(jī)組、空氣處理機(jī)組、冷卻塔原理及其如何聯(lián)合工作）
推薦：現(xiàn)代建筑暖通空調(diào)中冷水機(jī)組、冷卻塔、風(fēng)機(jī)盤管等組成的中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理-動畫演示-Youtube
四、中央空調(diào)自控系統(tǒng)
中中央空調(diào)機(jī)房群控體系隸屬于樓宇自控體系。
現(xiàn)在的樓宇自控系統(tǒng)是一種集散式控制系統(tǒng) DCS（ Control System），DCS是一種管理控制的模式，其實(shí)質(zhì)是集中管理、分散控制。所謂分散控制，就是在眾多設(shè)備的附近（現(xiàn)場），設(shè)置帶有微處理芯片的控制器，然后再把這許多稱為“直接數(shù)字控制器（DDC）”的現(xiàn)場控制器以一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式連接起來，形成控制網(wǎng)絡(luò)。
由多臺DDC分散在現(xiàn)場進(jìn)行控制，使現(xiàn)場連線大大縮短，便于實(shí)現(xiàn)大范圍的系統(tǒng)控制。數(shù)據(jù)通訊、人機(jī)界面、監(jiān)控服務(wù)器及其他外設(shè)的加入使得系統(tǒng)成為一個整體，可實(shí)現(xiàn)集中操作、管理、顯示以及報(bào)警等。
項(xiàng)目施工流程
樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件的構(gòu)成：
一、樓控點(diǎn)表
樓控點(diǎn)表是設(shè)計(jì)的第一步，拿到暖通和水電的圖紙之后，結(jié)合客戶的要求，確定監(jiān)控的范圍、監(jiān)控的對象、監(jiān)控的模式，輸出為點(diǎn)表。
二、方案與設(shè)備清單
在確定樓控品牌、設(shè)備點(diǎn)表后，方案可根據(jù)樓控的品牌和實(shí)際受控設(shè)備進(jìn)行撰寫，做到具有很強(qiáng)的針對性。
三、圖紙
監(jiān)控原理圖是根據(jù)受控設(shè)備的實(shí)際監(jiān)控點(diǎn)來出具的，根據(jù)實(shí)際的輸入輸出點(diǎn)數(shù)繪制，原理圖繪制是要對設(shè)備的監(jiān)控點(diǎn)（主要針對數(shù)字輸出點(diǎn)、數(shù)字輸入點(diǎn)、模擬輸出點(diǎn)、模擬輸入點(diǎn)）做到清晰的標(biāo)識。
機(jī)房群控系統(tǒng)是由軟件和硬件兩部分組成，通過傳感器采集水系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并在DDC（直接數(shù)字控制器）上編寫控制程序，控制制冷機(jī)組、水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、電動蝶閥等暖通設(shè)備，并通過通訊的方式將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控軟件或顯示屏，實(shí)現(xiàn)冷源系統(tǒng)的自動化控制。
冷源系統(tǒng)監(jiān)控：
監(jiān)控的設(shè)備包括：
（1）空調(diào)主機(jī)
（2）冷凍循環(huán)水泵
（3）冷卻循環(huán)水泵
（4）冷卻塔風(fēng)機(jī)
（5）電動蝶閥
（6）壓差旁通閥
通過modbus通訊進(jìn)行控制。
監(jiān)控水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)：
包括：
（1）冷凍總管供、回水溫度
（2）冷卻總管供、回水溫度
（3）冷凍總管水流量
（4）冷凍總管供、回水壓力
（5）室外溫、濕度
（6）膨脹水箱高低液位報(bào)警
（7）機(jī)組冷凍側(cè)、冷卻側(cè)水流開關(guān)
末端設(shè)備，例如新風(fēng)機(jī)組，空調(diào)機(jī)組等一般本身沒有帶自控系統(tǒng)，需另外配置自控系統(tǒng)好理解，但是冷熱源主機(jī)部分不是都自帶了控制面板嗎，為什么也要配置額外的控制系統(tǒng)？
冷熱源主機(jī)設(shè)備本身確實(shí)帶有控制面板，但只能對本機(jī)進(jìn)行保護(hù)和控制，不能解決外圍的冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、管路閥門等的統(tǒng)一協(xié)調(diào)問題，在沒有配置額外的控制系統(tǒng)的情況下，這些設(shè)備只好手動開停。此外，冷熱源主機(jī)設(shè)備本身的控制面板也不能解決多臺主機(jī)之間的協(xié)調(diào)問題，例如根據(jù)冷熱負(fù)荷自動選擇應(yīng)該開停的主機(jī)，所以中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷熱源主機(jī)部分通常需要配置額外的自控系統(tǒng)。
怎樣配置自控系統(tǒng)？
所有的自動控制系統(tǒng)都由三類設(shè)備構(gòu)成：
1、傳感器
例如溫度傳感器，濕度傳感器，用于把溫濕度等參數(shù)變成電信號，便于輸入到控制器中，相當(dāng)于人體的眼睛，耳朵等信息器官;
2、控制器
例如DDC（直接數(shù)字控制器），所有的邏輯和控制策略都在這里完成，相當(dāng)于人體的大腦;
3、執(zhí)行器
例如電動調(diào)節(jié)閥等，接收來自控制器的命令，通過改變控制對象的輸出來調(diào)節(jié)參數(shù)，例如電動調(diào)節(jié)閥開大，可以增大進(jìn)入表冷器的冷水流量，降低送風(fēng)溫度等。
怎樣配置自控系統(tǒng)呢？在本網(wǎng)站中有空調(diào)自控的幾乎所有的應(yīng)用類型，均列出了需要配置的以上三類設(shè)備，并給出控制原理說明，找到您需要的類型就完成了自控系統(tǒng)的配置。
關(guān)于控制器，有PLC和DDC之分，到底該選擇哪種呢？
控制系統(tǒng)按照應(yīng)用場合不同可以分成兩種大的類型：工業(yè)自動控制和樓宇自動控制。工業(yè)自動控制中往往采用PLC實(shí)現(xiàn)過程控制或者數(shù)控設(shè)備的控制，而在樓宇控制中，往往采用DDC實(shí)現(xiàn)建筑電器設(shè)備的自動控制，例如空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等，DDC是直接數(shù)字控制器的縮寫(Direct Digital )，是由PLC發(fā)展而來的 ，和PLC可編程序控制器相比，有以下特點(diǎn)：
所以世界范圍內(nèi)，空調(diào)自控通常采用DDC控制器。但是，對于有經(jīng)驗(yàn)積累的空調(diào)節(jié)能公司也很多采用PLC，但更需要暖通專業(yè)知識和現(xiàn)場調(diào)試能力及時(shí)間。
五、樓宇自控系統(tǒng)（安裝、施工、調(diào)試、連線）
1、確定BAS規(guī)模，根據(jù)冷凍、空調(diào)、變配電、熱力、給排水等相關(guān)專業(yè)提供的設(shè)計(jì)條件（資料）及投資情況，功能內(nèi)容，確定需要監(jiān)控的設(shè)備種類、數(shù)量、分布情況及標(biāo)準(zhǔn)。
2、確定各子系統(tǒng)組成方案、功能及技術(shù)要求。
3、確定各子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
4、確定BAS中各子系統(tǒng)與大樓其他部分間的接口。
5、根據(jù)各專業(yè)的控制要求和控制內(nèi)容確定并畫出設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)原理圖。
6、統(tǒng)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)（AI、AO、DI、DO）的數(shù)量，分布情況并列表。
BA系統(tǒng)最重要的就是點(diǎn)表。
7、根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)和分布情況確定分站的監(jiān)控區(qū)域、分站設(shè)置的位置，統(tǒng)計(jì)整個大樓所需分站的數(shù)量、類型及分布情況選擇現(xiàn)場設(shè)備的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
8、確定樓宇監(jiān)控的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及中心站設(shè)備的選擇。
9、實(shí)施布線。
冷凍水及冷卻水系統(tǒng)
1、控制示意圖
2、監(jiān)控功能
3、點(diǎn)表
空調(diào)機(jī)組
1、控制原理圖
2、監(jiān)控功能
3、點(diǎn)表
接線圖
PLC接線原理圖
不同的PLC廠家，接線會有所不同，如何接線就去對應(yīng)的廠家官方查找手冊。下面以西門子DI模塊為例：
端子連接圖
端子的兩端，如何接線，來自哪里，去向何處都要表明清楚，每根線的線號，是否短接也要表示清楚。
本章相關(guān)參考：
大型中央空調(diào)自控系統(tǒng)原理講解
中央空調(diào)系統(tǒng)自控方案設(shè)計(jì)簡要
聊一聊樓宇自控系統(tǒng)（BA）的設(shè)計(jì)
根據(jù)控制點(diǎn)位表配置PLC的自控系統(tǒng)，哪控制點(diǎn)位表從哪里來的？
樓宇自控系統(tǒng)（安裝，施工，調(diào)試，連線），弱電精講