六、物业设备自动化系统的组成与系统结构
物业设备自动化系统是一个综合集成化的实时动态监控与管理系统。它利用计算机网络技术将分散在各个系统中的控制器(包括不同楼层的直接数字控制器)连接起来，并通过计算机网络，实现各子系统与中央监控管理级计算机之间的信息通信，以达到分散控制、集中管理的功能模式。系统组成主要包括中央操作站、分布式现场控制器、通信网络和现场仪表，其中通信网络包括网络控制器、连接设备、通信设备、调制解调器、通信线路；现场仪表包括传感器、变送器、执行机构、调节阀、接触器等。
第二节空调系统监控管理
空调系统是现代建筑的重要组成部分，是物业设备自动化系统的主要监控对象，也是物业智能化系统主要的管理内容之一，它的作用是保证建筑物内具有舒适的工作、生活环境和良好的空气质量。此外，空调系统又是整个建筑物(群)中最主要的耗能系统之一，有资料统计显示，空调系统的耗能达整个智能建筑系统的40%左右，通过物业设备自动化系统实现空调系统的节能运行，对降低费用、提高效益是非常重要的。另外，由于空调系统运行过程中，控制系统必须进行实时调节控制，所以空调控制系统的配置与功能相对而言是整个物业设备自动化系统要求比较高的一部分。
一、空调系统概述
空气调节简称空调，它的目的是创造一个适宜的室内空气环境，使人在该环境中感到舒适，满足人类日常生活中对舒适度、洁净度的要求；或者是保证生产工艺、科学研究或试验过程对空气条件的要求。空气调节所依靠的技术手段主要是通风换气，即加工和处理一定质量的空气后送入室内，使室内大气环境满足要求。空气调节主要包括温度调节和湿度调节。
1.空气温度调节
根据人类的生理特征和生活习惯，利用空调系统，将人们生活与工作的夏季室温保持在25℃~27℃、冬季保持在16℃~20℃，使人们在该温度环境中感到舒适，或者根据生产工艺或科学研究的需要把环境温度调整到所要求的范围内。温度调节要注意居住和工作环境与外界的温差不宜过大。
2.空气湿度调节
空气过于潮湿或过于干燥都将使人产生不适感。一般来说，相对湿度夏季在50%~60%之间，冬季在40%~50%之间，人的感觉比较良好。假如温度适宜，相对湿度即便在40%~70%的范围内变化，人们也能基本适应。生产、科学实验对空气湿度又有着不同的要求，如纺织车间要求相对湿度为(85±1)%，电子生产车间对湿度的要求较小，能保持在(50±10)%即能满足工艺要求。
3.空气的其他参数调节
除了常规的空气温度、湿度调节外，在特殊场合，空调系统还可以实现空气质量、空气压力等调节。舒适的空调要保证一定的新风量，否则人们会感到不舒服。对空间洁净度要求较高的场合，如精密生产加工车间、生物医药制品间等特殊的高清洁度场合，需要空调正压调节，以免不满足要求的空气进入而破坏房间内的洁净度；对产生有害气体、有害污染物的车间或传染病隔离病房等场合，需要空调负压调节，以避免有害气体泄漏造成空气的污染与破坏。
二、空调系统的类型
在智能物业中，空调系统有不同的类型。不同类型的空调系统其空气的处理方式、所用的设备及其设置均有所不同，对其监控的要求也不同。按空气处理设备集中程度的不同，可将空调系统分为集中式空调系统、半集中式空调系统与分散式空调系统。
1.集中式空调系统
集中式空调系统的所有空气处理设备，如风机、加热器、冷却器、过滤器、加湿器等都集中在一个空调机房内；其冷、热源一般也集中设置，分别集中在冷冻站和锅炉房或热交换站。空气处理的全过程在空调机房内进行，然后通过空气输送管道和空气分配器送到各个房间，这种空调系统又称为中央空调系统。
集中式空调系统按照所处理的空气来源可分为封闭式空调系统、直流式空调系统和混合式空调系统3种形式。
在封闭式空调系统中，空气处理设备所处理的空气全部为空调房间的再循环空气(回风)，而无室外新鲜空气(新风)补充，在空调机房和空调房间之间形成了一个封闭的循环环路。由于封闭式系统的新风量为零，全部使用回风，故其冷、热消耗量最省，但卫生效果差，仅用于密闭空间且无需或无法补充新风的个别场合。
在直流式空调系统中，空气处理设备所处理的空气全部采用室外新风，新风经过处理后送入室内，消除室内的热、湿负荷后，再排到室外。直流式系统的卫生效果最好，但由于该系统全部采用新风，其冷、热消耗量大，运转费用高。该系统仅适用于空调房间的排风中含有大量有害物不允许再循环使用的情况。
混合式空调系统综合了封闭式和直流式系统的利弊，是一种采用部分新鲜空气和室内空气(回风)混合的全空气系统。全空气系统的新风和回风混合并经过处理后，送入室内消除室内的热、湿负荷。绝大多数的空调系统采用混合式，其新风量的取值应符合有关规范对风量卫生质量的要求。
集中式空调系统按送风量是否变化可分为定风量系统与变风量系统。
定风量系统的总送风量不随室内热湿负荷的变化而变化，其送风量是按空调房间的最大热湿负荷设计的，而实际上空调区域的热湿负荷不可能总是处于最大工况。当室内负荷变化时，依靠调节该房间的送风末端装置的再热量来控制室内温度，这样，既浪费了为提高送风温度所加的热量，也浪费了再热量抵销掉的冷量，对节能不利。
变风量系统，其送风量随室内热湿负荷的变化而变化，热湿负荷大时送风量就大，热湿负荷小时送风量就小。这种送风装置通常设在房间的送风口处，它可以根据室温自动地调节房间的送风量，并相应调节送风机的总风量。变风量系统的优点是在大多数非高峰负荷期间不仅节约了再热量与被再热量抵销了的冷量，还由于处理风量的减少，降低了风机电耗，运行经济，具有明显的节能效果。
2.半集中式空调系统
在半集中式空调系统中，除了集中空调机房外，还设有分散在被调节房间的二次设备(又称为末端装置)。这类空调系统主要包括诱导式空调系统和风机盘管空调系统。
(1)诱导式空调系统
诱导式空调系统是指诱导器加新风的混合系统。该系统由一次空气处理设备(新风机组)、诱导器(送风末端装置)、风道、风机所组成，它是依靠经过处理的一次空气在诱导器内通过喷嘴高速喷出气流的引射作用，在诱导器内形成负压，从而使室内二次空气流过装有诱导器内的热交换器被冷却或加热，然后与一次风混合构成了房间的送风。如果热交换器盘管内的热媒或冷媒是水，就称为空气水诱导器系统；若诱导器内不装设换热器盘管，而直接诱导室内的二次风与一次风混合后送入室内，就称为全空气诱导器系统。
诱导式空调系统由于其通风管一般采用高速送风，故管道口径小，占空间少；诱导器中二次盘管担负了一部分室内负荷，使一次风系统只需对新风进行处理，所用的设备较少；此外，由于在一次风处理系统中一般不用回风，故可避免各空调房间互相干扰和污染。该系统的主要缺点是：各空调房间的冷热量不宜单独调节；二次风难以净化，诱导器中容易积灰，清理不便；另外，高速送风时室内会有一定噪声。
(2)风机盘管空调系统
风机盘管机组是空调系统中的末端装置，它将风机与表面式换热器盘管机组装在一起，装设于每个空调房间内，负担空调房间的冷热负荷。换热器盘管通常与冷水机组(夏)或热水系统(冬)组成一个供冷或供热系统，其风机的电动机多为单向调速电动机，通过调节电压使风量分为高、中、低三挡，因而可以调节风机盘管的供冷(热)量。除风量调节外，风机盘管的供冷(热)量也可通过水量调节阀进行自动调节，为此在水管上安装电动阀门，由室温控制器就地控制，或由空调监控子系统统一控制。在结构形式上，风机盘管有立式、卧式和柱式等，也有净化与消毒功能的风机盘管产品。
在风机盘管空调系统中，每台风机盘管都是独立控制的，而为盘管供冷、热媒的系统是集中的，加之新风机组也多为集中的(大型新风机组安装于专门的机房内，小型新风机组一般为吊顶式，可安装在房间的顶棚内)，因而称为半集中式空调系统，目前是应用最广泛的一种空调系统。
3.分散式空调系统
分散式空调系统又称局部空调系统，是指将空气处理设备全分散在被调房间内的系统。
该系统是把空气处理设备、风机以及冷热源设备都集中在一个箱体内，形成一个整体机组(整体式空调器)，置于空调房间内。也有将空气处理设备与制冷设备分开组装的空调器，称为分体式空调器。这种系统主要用于需要分户使用和控制的场合，一般不属于物业设备自动化系统的监控范围。
三、空调系统的基本构成
物业设备自动化系统对空调系统的监控主要是针对集中式中央空调系统。一般的局部空调如窗式空调机、柜式空调机、专用恒温恒湿机等都自带冷、热源和控制系统，不是智能物业自动化系统的主要监控内容。因此，物业设备自动化系统涉及的空调系统专指中央空调系统。中央空调系统可简单划分为冷源/热源和末端设备两大主要组成部分。
(一)中央空调的冷、热源系统
中央空调的冷源系统包括冷水机组、冷冻水循环系统、冷却水循环系统。中央空调的热源系统包括锅炉机组、热交换器等。中央空调的冷、热源系统建设投资与耗能费用比较大，应该在运行节能方面合理设计。
1.中央空调冷源系统
空调系统的冷源通常为冷冻水。空调冷冻水由制冷机(也称冷水机组)提供。空调系统中应用最广泛的制冷机有压缩式(活塞式、离心式、螺杆式、涡旋式等)和吸收式两种，制冷机的选择应根据建筑物用途、负荷大小和变化情况、制冷机的特性、电源、热源和水源情况，及初次建设投资、运行费用、维护保养、环保和安全等因素综合考虑。
冷源系统除了最主要的制冷机外，还有冷却塔、冷冻水循环泵、冷却水循环泵等设备，它们与制冷机一起构成冷源系统。
(1)制冷机原理
①压缩式制冷机。在压缩式制冷机中，制冷剂蒸汽在压缩机内被压缩为高压蒸汽后进入冷凝器，制冷剂和冷却水在冷凝器中进行热交换，制冷剂放热后变为高压液体，通过热力膨胀阀后，液态制冷剂压力急剧下降，变为低压液态制冷剂后进入蒸发器。在蒸发器中，低压液态制冷剂通过与冷冻水的热交换而发生汽化，吸收冷冻水的热量而成为低压蒸汽，再经过回气管重新吸入压缩机，开始新一轮制冷循环。在此过程中，制冷量即是制冷剂在蒸发器中进行相变时所吸收的汽化潜热。
②吸收式制冷机。吸收式制冷与压缩式制冷一样，都是利用低压制冷剂的蒸发产生的汽化潜热进行制冷。两者的区别是：压缩式制冷以电为能源，而吸收式制冷则是以热为能源。在大型民用建筑的空调制冷中，吸收式制冷剂组所采用的制冷剂通常是溴化锂水溶液，其中水为制冷剂，溴化锂为吸收剂。
在吸收式循环制冷过程中，来自发生器的高压蒸汽在冷凝器中被冷却为高压液态水，通过膨胀阀后成为低压蒸汽进入蒸发器。在蒸发器中，制冷剂(冷媒水)与冷冻水进行热交换发生汽化，带走冷冻水的热量后成为低压冷媒蒸汽进入吸收器，被吸收器中的溴化锂溶液吸收，吸收过程中产生的热量由送入吸收器中的冷却水带走。吸收后的溴化锂溶液由溶液泵送至发生器，通过与送入发生器中的热源进行热交换而使其中的水发生汽化，重新产生高压蒸汽。
由于溴化锂制冷机组的蒸发温度不可能低于0℃，所以，从这一点可以看出溴化锂制冷的适用范围不如压缩式制冷广。
③风冷热泵式冷热水机组。风冷热泵式冷热水机组又称为空气热源热泵，它通过制冷剂管路四通阀的转换，夏季可以供冷，冬季则可以供热，利用一台机组就可解决全年的空调需要。
(2)冷却塔
冷却水进入制冷机与制冷剂进行热交换，吸收制冷剂释放的热量后水温升高，然后通过冷却水循环系统进入冷却塔，释放热量、降温后再循环进入制冷剂进行热交换。高温的冷却回水被循环送至冷却塔上部喷淋。由于冷却塔风扇的转动，使冷却水在喷淋下落过程中，不断与室外空气发生热交换而冷却，又重新送入冷水机组而完成冷却水循环。冷却塔是冷源系统的重要组成部分。
(3)冷冻水与冷却水循环泵
冷冻水循环泵将从空调前端设备返回的冷冻水(一般为12℃)加压送入冷冻机，在冷冻机内进行热交换、释放热量、降低温度后离开冷冻机(冷冻机出口冷水温度一般为7℃)，到达空调末端设备进行水/气热交换——空气(降温)调节，再循环返回冷冻机，实现冷冻水的循环制冷。
冷却水循环泵则实现冷却水在冷冻机与冷冻塔之间的循环，并通过冷却塔系统将冷冻机的冷却水入水口和出水口的温度控制在设定值(一般冷冻机冷却水入口温度设计为32℃，出水口为37℃)。
2.中央空调热源系统
空调系统的热源通常为蒸汽或热水，可由城市热网或自备锅炉提供，而直燃型溴化锂机组和风冷热泵机组可通过模式转换，直接转换成热源装置，成为空调末端设备提供热源的设备。
