1、吉林建筑大學城建學院電氣信息工程系課程設計目 錄摘 要IABSTRACTII第1章 前言11.1 設計題目11.2 工程概況11.3 設計目的11.4 設計要求11.5 設計依據11.6 設計任務21.7 設計范圍2第2章 新風機組的設計32.1新風機組的工作過程32.2 新風機組的工作原理32.3新風機組的分類及特點42.4 新風機組的控制42.5 新風機組的控制過程4第3章 新風機組的重要組成部分73.1 風閥執行器73.2 球閥執行器73.3 風管式溫度傳感器83.4 壓差探測器83.5 風管式傳感器9第4章 負荷計算104.1 負荷計算的依據104.2 負荷計算的需要系數法104.3

2、新風機104.4 回風機114.5 對總配電箱114.6 對動力電源箱11總 結13致 謝14參考文獻15吉林建筑大學城建學院電氣信息工程系課程設計第1章 前言本次設計的電氣系統包括：新風機組設計。通過理論和實踐相結合，提高分析問題和解決問題的能力;學會使用規范、及有關的設計資料，掌握設計的基本方法。1.1 設計題目偉業大廈新風機組電氣設計。1.2 工程概況本工程結構形式為異型框架結構，樁型基礎，所有混凝土梁、板、柱均為現澆。1.3 設計目的1. 通過設計實踐,對專業所學知識進行全面系統的復習和總結，鞏固所學知識。2. 通過理論和實踐相結合，提高分析問題和解決問題的能力。3. 會使用規范，規程

3、及有關設計資料，掌握設計的基本方法。4. 掌握實際步驟和基本內容，掌握設計說明書，計算書的基本方法和步驟。5. 在繪制施工圖方面得到鍛煉。1.4 設計要求1. 施工圖繪制應達到施工要求,滿足施工技術條件；2. 通過技術經濟比較和方案論證,以安全、可靠、合理、先進、實用的原則來設計電氣施工圖；3. 圖例及符號等盡可能選用國家標準,否則另附加說明；4. 文件中圖樣說明及其他資料應滿足用戶今后管理維護需要；5. 文中可適當采用表格,必要的計算過程、依據及說明,文字要簡明扼要,內容要正確無誤。1.5 設計依據1. 根據所學教材及現行國家有關建筑電氣設計規范。2. 民用建筑電氣設計規范JGJ/T16-9

4、2 3. 全國民用建筑工程設計技術措施電氣1.6 設計任務新風機組電氣設計。1.7 設計范圍 1.設備的組成2.設備的工作原理3.設備的負荷計算4.設計圖紙第2章 新風機組的設計這次設計的新風機組是提供新鮮空氣的一種空氣調節設備。功能上按使用環境的要求可以達到恒溫恒濕或者單純提供新鮮空氣。工作原理是在室外抽取新鮮的空氣經過除塵、除溫、降溫等處理后通過風機送到室內，在進入室內空間時替換室內原有的空氣。2.1新風機組的工作過程室外的新鮮空氣從進風口進入機組內部，再經過過濾，可以是初效一級過濾，也可以是雙效過濾，然后流經表冷器進行升溫或者降溫，最后由風機驅動，通過送風管進入各個房間。目前新型的新風機

5、組具有送風、排風、能量回收的功能，工作原理和工作過程與一般的新風機組都一樣，只是在機組內部增加了一臺排風機和一套熱回收裝置，與送風管和回風管共同組成了一套完成的空氣置換系統。這種系統不僅具有提供新風的功能，同時兼具排風，并且回收室內空氣中的能量的功能，既節能、又環保，是目前比較常用的一種多功能新風機組。2.2 新風機組的工作原理1）新風機組溫度控制系統是由比例積分溫度控制器、安裝在送風管內的溫度傳感器和電動調節閥組成。控制器的作用是把置于送風風道的溫度傳感器所檢測到的送風溫度傳送至溫控器與控制器設定的溫度進行比較，并根據PI運算的結果，溫控器給電動調節閥一個開/關閥的信號，從而使送風溫度保持在

6、所需要的范圍。2）電動調節閥與風機連鎖，以保證切斷風機電源時風閥亦同時關閉。電動調節閥亦可實現與風機的聯動，當風機切斷電源時關閉電動調節閥。上圖中兩種連鎖線路連接方式,分別用于斷電復位設備和電關設備，用戶可據具體情況自行取舍。（有防凍要求的場合可通過行程限位器將熱水閥位保持在要求的開度）。3）在需要制冷時，溫控器置于制冷模式，當傳感器測量的溫度達到或低于設定溫度時，溫控器給電動閥一個關閥信號，電動閥的關閥接點接通閥門關閉。如果測量溫度沒達到設定溫度，溫控器給電動閥一個開閥信號，電動閥開閥接點接通閥門打開。在需要熱時，溫控器置于制熱模式，當傳感器測量的溫度達到或高于設定溫度時，溫控器給電動閥一個

7、關閥信號，電動閥的關閥接點接通閥門關閉。如果測量溫度沒達到設定溫度，溫控器給電動閥一個開閥信號，電動閥開閥接點接通閥門打開。4.）當過濾網堵塞時或當其超過規定值時，壓差開關給出的開關信號。5）當盤管溫度過低時，低溫防凍開關給出開關信號，風機停止運行，防止盤管凍裂。2.3新風機組的分類及特點按照安裝形式的不同，可分為吊頂式新風機組，立式新風機組。吊頂式新風機組，顧名思義，就是指以吊頂的方式安裝的新風機組，和臥式暗裝風機盤管一樣，用吊桿或者吊架安裝與室內的屋頂。這種安裝方式具有占地面積小，安裝快捷方便，對室內的裝修影響小等優點，一般適合小風量的機組，但是，這樣的安裝方式也有缺點，如果冷凝水盤和冷凝

8、水管的安裝不規范，就會造成冷凝水泄漏，淋濕吊頂；另外，吊頂式新風機組一般安裝在室內，運行時的噪音也比較大。立式新風機組是指安裝在地面上的一種大型新風機組，這種新風機組一般都安裝在專用的空調機房里，并且是安裝在水泥基礎或者槽鋼基礎上的，在機組底座和基礎之間，還設有減震膠墊等減震措施。立式新風機組的出風量都比較大，并且可以根據實際需求，靈活的增加各種功能段，構成組合式空調器，實現各種功能，所以，立式新風機組的擴展靈活性很大，一般用于風量需求較大的公共場合。這種形式的新風機組有其明顯的優點：風量的，功能完善，應用范圍廣，自動化程度高，送風距離遠等。但是，立式新風機組由于風量大，功能多，其造價也高，需

9、要專門的空調機房來安置，施工安裝較復雜，維修保養的成本和難度都要比吊頂式的大。但是，立式新風機組仍然是作為大型空調系統中的重要組成部分。2.4 新風機組的控制送風溫度控制、送風相對濕度控制、防凍控制、CO2濃度控制以及各種聯鎖內容。如果新風機組要考慮承擔室內負荷（如直流式機組），則還要控制室內溫度（或室內相對濕度）。2.5 新風機組的控制過程1.送風溫度控制送風溫度控制即是指定出風溫度控制，其適用條件通常是該新風機組是以滿足室內衛生要求而不是負擔室內負荷來使用的。因此，在整個控制時間內，其送風溫度以保持恒定值為原則。由于冬、夏季對室內要求不同，因此冬、夏季送風溫度應有不同的要求。也即是說，新風

10、機組定送風溫度控制時，全年有兩個控制值冬季控制值和夏季控制值，因此必須考慮控制器冬、夏工況的轉換問題。送風溫度控制時，通常是夏季控制冷盤管水量，冬季控制熱盤管水量或蒸汽盤管的蒸汽流量。為了管理方便，溫度傳感器一般設于該機組所在機房內的送風管上。 2.室內溫度控制除直流式系統外，新風機組通常是與風機盤管一起使用的。在一些工程中，由于考慮種種原因（如風機盤管的除濕能力限制等），新風機組在設計時承擔了部分室內負荷，這種做法對于設計狀態時，新風機組按送風溫度控制是不存在問題的。但當室外氣候變化而使得室內達到熱平衡時（如過渡季的某些時間），如果繼續控制送風溫度，必然造成房間過冷（供冷水工況時）或過熱（供

11、熱水工況時），這時應采用室內溫度控制。因此，這種情況下，從全年運行而言，應采用送風溫度與室內溫度的聯合控制方式。3.相對濕度控制新風機組相對濕度控制的主要一點是選擇濕度傳感器的設置位置或者控制參數，這與其加濕源和控制方式有關。（1）蒸汽加濕對于要求比較高的場所，應根據被控濕度的要求，自動調整蒸汽加濕量。這一方式要求蒸汽加濕器用間應采用調節式閥門（直線特性），調節器應采用PI型控制器。由于這種方式的穩定性較好，濕度傳感器可設于機房內送風管道上。對于一般要求的高層民用建筑物而言，也可以采用位式控制方式。這樣可采用位式加濕器（配快開型閥門）和位式調節器，對于降低投資是有利的。采用雙位控制時，由于位式

12、加濕器只有全開全關的功能，濕度傳感器如果還是設在送風管上，一旦加濕器全開，傳感器立即就會檢測出濕度高于設定值而要求關閥（因為通常選擇的加濕器的最大加濕量必然高于設計要求值）；而一旦關閉，又會使傳感器立即檢測出濕度低于設定值而要求打開加濕器，這樣必然造成加濕器閥的振蕩運行，動作頻繁，使用壽命縮短。顯然，這種現象是由于從加濕器至出風管的范圍內濕容量過小造成的。因此，蒸汽加濕器采用位式控制時，濕度傳感器應設于典型房間（區域）或相對濕度變化較為平緩的位置，以增大濕容量，防止加濕器閥開關動作過于頻繁而損壞。（2）高壓噴霧、超聲波加濕及電加濕這三種都屬于位式加濕方式。因此，其控制手段和傳感器的設置情況應與

13、采用位式方式控制蒸汽加濕的情況相類似。即：控制器采用位式，控制加濕器啟停（或開關），濕度傳感器應設于典型房間區域。（3）循環水噴水加濕循環水噴水加濕與高壓噴霧加濕在處理過程上是有所區別的。理論上前者屬于等培加濕而后者屬于無露點加濕。如果采用位式控制器控制噴水泵起停時，則設置原則與高壓噴霧情況相似。但在一些工程中，噴水泵本身并不做控制而只是與空調機組聯鎖起停，為了控制加濕量，此時應在加濕器前設置預熱盤管，。通過控制預熱盤管的加熱量，保證加濕器后的“機器露點”tL（L點為dN 線與 =80%85%的交點），達到控制相對濕度的目的。（4）二氧化碳（CO2）濃度控制通常新風機組的最大風量是按滿足衛生要

14、求而設計的（考慮承擔室內負荷的直流式機組除外），這時房間人數按滿員考慮。在實際使用過程中，房間人數并非總是滿員的，當人員數量不多時，可以減少新風量以節省能源，這種方法特別適合于某些采用新風加風機組盤管系統的辦公建筑物中間隙使用的小型會議室等場所。為了保證基本的室內空氣品質，通常采用測量室內CO2濃度的方法來衡量，各房間均設CO2濃度控制器，控制其新風支管上的電動風閥的開度，同時，為了防止系統內靜壓過高，在總送風管上設置靜壓控制器控制風機轉速。因此，這樣做不但新風冷負荷減少，而且風機能耗也將下降。很顯然，這一控制屬于變風量控制（關于變風量控制詳見后述）、這種控制方式目前應用并不很多，一個重要原因

15、是CO2濃度控制器產品并不普及（僅有少數廠家生產），同時，這種控制方式的投資較大，其綜合經濟效益需要進行具體分析。（5）防凍及聯鎖在冬季室外設計氣溫低于0的地區，應考慮盤管的防凍問題。除空調系統設計中本身應采用的預防措施外，從機組電氣及控制方面，也應采用一定的手段。1）限制熱盤管電動閥的最小開度在盤管選擇符合一定要求的情況下，才能限制熱盤管電動閥的最小開度。尤其是對兩管制系統中的冷、熱兩用盤管更是如此，最小開度設置后應能保證盤管內水不結冰的最小水量。 2）設置防凍溫度控制這是防止運行過程中盤管凍裂的又一措施。通常可在熱水盤管出水口（或盤管回水連箱上）設一溫度傳感器（控制器），測量回水溫度。當其

16、所測值低到5左右時，防凍控制器動作，停止空調機組運行，同時開大熱水閥。 3）聯鎖新風閥為防止冷風過量的滲透引起盤管凍裂，應在停止機組運行時，聯鎖關閉新風閥。當機組起動時，則打開新風閥（通常先打開風閥、后開風機、防止風閥壓差過大無法開啟）。無論新風閥是開啟還是關閉，前述防凍控制器始終都正常工作。除風間外，電動水閥、加濕器和噴水泵等與風機都應進行電氣聯鎖。在冬季運行時，熱水閥應優先于所有機組內的設備的起動而開啟。第3章 新風機組的重要組成部分3.1 風閥執行器風閥執行器用于三位以及模擬控制的電機驅動風閥執行器，名義轉矩為25 Nm (GBB) 或者35 Nm(GIB),自居中軸，機械可調的范圍0.

17、90，預接長0.9 米的電纜線。具體型號有不同的可調參數，包括偏差、定位信號、閥位顯示、反饋電位計以及可調的輔助開關。用途：1.用于風閥面積最大 4 m2 (GBB) 或 6 m2 (GIB)。 2.適用于模擬控制(DC 0.10 V)或者三位控制(例如室外風閥)。 3.在同一軸上帶兩個執行器的風閥。圖3-1 內部接線圖3.2 球閥執行器球閥執行器適用于閥門 VAI61.AC 24 V/AC 230 V ，三位控制或模擬量調節的電動執行器，帶 0.9 米長電線。 用途：1.適用于 DN15 至 DN50 的二通螺紋球閥。 2.適用于使用模擬量調節 (DC 010 V) 或三位控制的球閥。圖3-

18、2 內部接線圖3.3 風管式溫度傳感器風管式溫度傳感器有源傳感器采集風管內的空氣溫度，工作電壓 AC 24 V 或 DC 13.5.35 V ，信號輸出 DC 0.10 V 或 4.20 mA 。用途：1.送風或排風溫度傳感器。 2.限定傳感器，例如最低送風溫度的設定。 3.參考傳感器，例如房間溫度的補償隨室外溫度變化而按一定函數關系轉換。 4.露點溫度傳感器。 5.測量傳感器，例如用于測量值的顯示或者配套樓宇自控系統使用。3.4 壓差探測器壓差探測器適用于通風空調系統，用于監測空氣過濾器，氣流，風扇皮帶，用于監測潔凈室，廚房等壓強安裝簡便。用途：壓差探測器用來監控通風空調系統中的壓差，低壓或

19、過壓。通過測量壓差，監測空氣過濾器，主導氣流，被損壞皮帶以及潔凈室和廚房等房間的過壓等。圖3-3 接線圖3.5 風管式傳感器風管式傳感器工作電壓AC 24 V 或 DC 13.5.35 V，信號輸出DC 0.10 V/ 420 mA，用于相對濕度。信號輸出 DC 0.10 V/ 420 mA或T1 或 LG-Ni 1000，用于溫度。測量精度為舒適范圍內的3 % 相對濕度。用途： 1.控制送風與排風。 2.參考傳感器，如露點轉換。 3.限定傳感器，例如與蒸汽濕度傳感器相連。 4.限定傳感器，例如測量值顯示或與一個樓宇自控系統相連。 5.焓值與絕對濕度傳感器，與AQF61.1 （參考技術資料N1

20、899）或SEZ222（參考技術資料N5146）配套使用。圖3-4 接線圖第4章 負荷計算系統的構成要依賴于系統中每個設備的確定，這些設備必須滿足在正常負荷電流作用下長時間安全運行的要求。這就要求作負荷的預測計算，及負荷計算。4.1 負荷計算的依據計算負荷是一個假想的持續負荷，其熱效應與同時間內實際變動負荷所產生的熱效應相等。由于相同性質的電能用戶具有相似的用電規律，因此可以根據已知的電能用戶的用電規律來推測未投入使用的同類型電能用戶的用電規律。在負荷計算中，除了已存在的同類型為負荷依據以外，還應考慮由于經濟發展，人們生活水平提高所帶來的用電需求量的增加。4.2 負荷計算的需要系數法 （公式4

21、-1） （公式4-2）式中設備功率，單位為； 需要系數；計算有功功率，單位為；電氣設備額定電壓，單位為；計算電流，單位為。 4.3 新風機，則即，斷路器：交流接觸器：熱繼電器：導線：4.4 回風機，則即，斷路器：交流接觸器：熱繼電器：導線：4.5 對總配電箱斷路器：導線：4.6 對動力電源箱 ,則即，斷路器：導線：總 結此次課程設計讓我得到了一次綜合性質的練習，進一步增強了我對所學知識的理解，磨練了我的耐性，使我知道對自己所做的事要負責，做事要認真。在這里要感謝葉老師的不辭勞苦，細心的來給我們作指導，同時也要感謝同學們的幫忙。通過老師的講解和同學們的相互幫助解決了很多難題，在老師的指導下,多次修改并完