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    MAU+DC+FFU空調系統分析

    MAU+DC+FFU空調系統分析

    一、MAU+DC+FFU系統簡介
    MAU+DC+FFU空調系統主要用于潔凈度要求較高(千級或以上)的電子潔凈廠房,或者個別特殊場合。比如樓層很低的大面積萬級廠房,若用AHU一次回風空調系統,系統風量大,送回風管太大無法施作,可考慮使用MAU+DC+FFU系統已減少空調風系統管道。
    MAU+DC+FFU空調系統的三個組成部分分別負責潔凈車間的三個主要參數:MAU主要負責濕度的控制,DC主要負責溫度的控制,FFU主要負責潔凈度的控制。此溫度,濕度,潔凈度分別獨立控制的系統可以滿足高潔凈級別,溫濕度高精度的要求。系統的處理過程可參考如下(圖1):
       圖1  MAU+DC+FFU處理過程
    二、MAU(新風處理機組)
    1、MAU新風量:新風量L=Max{排風量+正壓風量,人員新風量}。
    2、MAU送風露點含濕量:露點含濕量=室內點含濕量-室內散濕量*1000/(新風量*空氣密度)。
    3、MAU送風狀態點:由計算出的露點含濕量在焓濕圖上確定送風露點,送風露點通過風機溫升后確定送風狀態點。
    4、注意事項:若送風露點偏低,需注意冷凍水進出水溫度的選擇。
    三、 DC(干盤管)
    1、DC風量:DC總送風量=FFU送風量-MAU送風量。
    2、DC冷量:DC總冷量=室內計算冷負荷-新風處理室內部分負荷。
    3、注意事項:(1)室內冷負荷計算時需注意別漏掉FFU風機的負荷;(2)DC推薦風速:1.5~2m/s,風阻<40Pa;(3)若用FCU(風機盤管)代替DC,需先確定FCU處理溫差,由溫差及上述算出的需處理冷量反算出FCU總處理風量,切記不可用廠商樣本上的標準風量及冷量選型。
    四、FFU(風機過濾單元)
    1、FFU過濾效率:千級、百級建議用H14,十級建議用U15,一級建議用U16。
    2、注意事項:FFU余壓選擇建議≥120Pa(DC阻力40Pa,回風夾道阻力40Pa,預留40Pa)。
    五、空調控制原理
    1.室內溫濕度控制:
    根據室外新風干球溫度和相對濕度狀況計算出焓值和露點溫度,可分為夏季工況、過渡季節工況和冬季工況。,當室外露點溫度>X℃時,為夏季工況;當室外露點溫度<X℃,且室外溫度≤XX℃時為冬季工況,其余為過渡季節工況。
    (1)夏季工況:
    a.室內濕度及送風溫度由空調系統出風露點溫度Td1控制:設定一次表冷露點溫度Td為B℃,當出風露點高于(B+1)℃時,一次表冷電動二通閥開大,低于(B-1)℃時,則關小。二次表冷設定風露點溫度Td1為A℃,當出風露點高于(A+1)℃時,電動二通閥開大,低于(A-1)時,則關小。
    (2)冬季工況:
    a.室內濕度由空調系統送風相對濕度Td1控制:設定Td1為C%,當送風濕度高于(C+5)%時,加濕器關小,低于(C-5)%時,則開大。
      b.熱泵開啟制熱模式--設定出風管的干球溫度T1為D℃,當低于(D-1)℃時,電動二通閥開大,高于(D+1)℃時,電動二通閥調小。
    (3)過渡季節工況:
    a.室內濕度由空調系統送風相對濕度Td1控制:設定Td1為C%,當送風濕度高于(C+5)%時,加濕器關小,低于(C-5)%時,則開大。
    b.設定出風管的干球溫度T1為A℃,當出風露點高于(A+1)℃時,電動二通閥開大,低于(A-1)時,則關小。 
     (4)室內的溫度通過對應區域DC的冷凍水電動二通閥來控制: 室內溫度高于(XX+1)℃時,冷凍水電動二通閥開大,室內溫度低于(XX-1)℃時,則反之。
    2.室內正壓的控制:根據出口段風管內的靜壓變化而進行變頻調節。主管道設置靜壓傳感器,通過測量風管內的靜壓(現場可修改)輸出信號控制變頻器。
    3.所有設定值可根據實際運行工況進行調整。
    4.空調送風機與排風機聯鎖,啟動時,先啟動空調送風機,再啟動排風機;關閉時則反之。
    5.值班模式:FFU及MAU均調到低頻率運行。
    參考規范:
    【1】   《潔凈廠房設計規范》GB50073-2013
    【2】   《潔凈室施工與驗收規范》GB50591-2010
    【3】   《暖通空調·動力 全國民用建筑工程設計技術措施》JSCS-2009 
     
    網文延伸閱讀:
    MAU新風空調機組控制邏輯
     
    1、描述
    新風機組,用來保持潔凈室的正壓和露點溫度。
    2、規格
    風量/臺:50000m3/h
    潔凈室空氣的露點溫度:10℃
    潔凈室正壓:5Pa
    3、總體概述: 2 b' ?
    新風空調機組的主要目的是為了調整潔凈室的露點和正壓,最終保持潔凈室的露點和正壓在標準以內。
    4、
    4、模式:
    MAU的工作模式:本地自動,本地手動,通過本地控制柜面板選擇開關設定。在本地手動模式,操作員可以通過控制柜面板操作MAU遠程自動,遠程手動,備用模式,通過控制軟件界面設置。在遠程手動模式(本地自動模式)下,操作員可以通過控制軟件界面操作MAU6
    PID模式:自動模式,手動模式。PID手動時,操作員可以通過軟件界面調整PID輸出。
    露點采用串級PID控制。包括兩個PID回路,即主PID和從PID。
    主PID的PV(過程值)是潔凈室的平均露點溫度;主PID的SP(設定值)是潔凈室露點溫度的設定值,即10℃。主PID的CV(控制值)用來調節從PID的SP(設定值)。 
    從PID用來控制MAU的送風出口露點溫度,因此從PID的PV就是MAU的送風出口露點溫度,從PID的CV控制MAU冷凍水閥的開度或者控制加濕控制閥的開度。
    主PID控制回路可以手動激活或取消。
    5、露點控制 夏季除濕。
    除濕是通過一個串級PID來控制的。PLC根據潔凈室的四個溫濕度變送器的信號,計算露點溫度。這個平均值將被作為主PID控制器的PV(過程變量)。經PID運算輸出CV(控制值),修正從PID的SP(設定值),從PID將調整表冷器的冷凍水閥以保持MAU的的送風露點在需要的設計值。 
    主PID PV的選擇:操作員可以選擇四個變送器的平均值來控制,也可以只取其中一個變送器的值來控制。也可以將其中任何一個剔除出去,取其他三個變送器的平均值來控制。
    6、露點控制 冬季加濕。
    加濕也是通過一個串級PID來控制的。PLC根據潔凈室的四個溫濕度變送器的信號,計算出潔凈室露點溫度。這個計算值將被作為主PID控制器的PV(過程變量)。經PID運算輸出CV(控制值),調整從PID的SP(設定值),從PID CV將調節加濕控制閥的開度以保持MAU的的送風露點在需要的設計值。
    7、加濕、除濕模式切換控制。
    PLC選擇加濕還是除濕模式是由MAU入口空氣的絕對濕度來決定的。具體來說,假如入口空氣的絕對濕度小于6.8g/kg, PLC將采用加濕控制模式,加濕模式的PID控制回路將被激活。如入口空氣的絕對濕度大于8.8g/kg, PLC將采用除濕控制模式,除濕模式的PID控制回路將被激活。當入口空氣的絕對濕度介于6.8-8.8g/kg,將被PLC作為一個控制死區,在這個區域,PLC將保持進入死區前的控制模式。冷凍水的電動閥與加濕器的電動閥不能同時被PLC開啟。
    8、預熱控制(焓值控制)。
    加濕控制過程中,須先用預熱盤管完成對空氣焓值的控制,控制邏輯如下:根據室外的溫濕度變送器,室外空氣的絕對含濕量,加上經過熱盤管后的空氣溫度一起被PLC計算后用來作為焓值控制PID的PV(即過程變量)。焓值控制PID的SP(設定值)是來自HMI(人機界面)的設定值,PID的CV(控制值)將調節熱水盤管的電動閥開度以保持熱盤管后面的空氣焓值在設計值。
    9、潔凈室正壓控制。
    為了保持潔凈室的正壓,PLC將調整MAU的風機轉速。這個控制變量來源于一對壓差變送器,壓差變送器的高壓側位于潔凈室內,低壓側位于潔凈室外部走廊。另外一個壓差變送器是潔凈室相對于潔凈室的二樓。PLC通過計算兩個壓差變送器的平均值,作為PID的PV(過程變量),PID的SP(設定值)由人機界面輸入值獲得,PID的CV(控制值)將通過VFD(變頻器)控制風機的轉速以保持室內正壓。
    7 PID PV的選擇:操作員可以選擇兩個變送器的平均值來控制,也可以只取其中一個變送器的值來控制。
    10、風機啟、停控制(遠程自動,其余略)。
    啟動:
    PLC輸出一個開關量型號來打開進風閥,并且監控進風閥的開啟狀態,60秒后,假如進風閥的狀態是開,則進行第2步,否則將發送進風閥打開失敗的報警信號。
    PLC將給風機VFD一個啟動命令,并且輸出一個模擬量給VFD,使VFD運行在設計的最低轉速。同時,PLC打開相關聯的加熱電動閥或者冷水電動閥到50%,再進入自動調控。
    3)。PLC監控風機的運行狀態。
    停止:
    PLC發送一個停止命令給風機VFD。某些故障也能夠發送停止命令。包括:風閥開關失敗,VFD啟停失敗,VFD運行信號丟失等。
    2)。PLC停用相應的露點和焓的從PID控制回路,輸出調成4mA,關閉所有水閥。
    PLC對進風閥發送關閉命令。
    11、MAU的環切控制。
    三臺MAU根據設定的時間周期(如2周)來進行自動切換,兩臺運行,一臺備用。假如一臺運行的MAU發生故障并且備用機組設置在遠程自動模式,則PLC自動啟動這臺備機來替代故障的MAU。
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