冷凝器入口处两个电动阀V5、V6仅进行通断控制，在冷冻机停止时关闭，以防止冷却水短路，减少正在运行的冷凝器中的冷却水量。
4.4半集中式空调系统及其监控
在半集中式空调系统中，空气处理过程由集中在空调机房中的集中设备和分布在控制区域的分散设备共同完成。典型的半集中式空调是风机盘管（Fan Coil Unit，FCU）系统加上新风机组（Primary Air-handling Unit，PAU）。这种空调系统的空气处理过程包括PAU对新风的集中处理、配送和FCU对回风的分散处理两部分。本节主要讲述以风机盘管和新风机组为代表的半集中式空调系统的运行原理及其建筑设备自动化系统监控的方法。
4.4.1风机盘管与新风机组
1.概述
风机盘管空调系统是将风机盘管（由风机和盘管组成的空调末端装置）直接放在空调房间内，工作时，盘管内根据需要流动热水或冷水，风机把室内空气吸进机组，经过过滤后再经盘管冷却或加热后送回室内，如此循环以达到调节室内温湿度的目的。房间所需的新鲜空气通常是将室外空气经新风处理机组集中处理后由管道送入室内。风机盘管所用的冷媒、热媒也是集中供应的，故风机盘管系统属于半集中式空调系统。在这种系统中，冷量（或热量）分别由空气和水带入空调房间，所以它属于空气－水系统。
风机盘管空调系统广泛应用于旅馆、公寓、医院和办公室等高级多层的建筑中。对于需要增设空调的小面积、多房间的旧建筑来说，采用这种空调方式也较为合适，因为它占地面积小，易于安装施工。
2.特点
风机盘管空调系统的特点如下。
与集中式空调系统相比，仅需要新风空调机房，机房占地面积小，要求的层高也较低。风机盘管布置在空调房间内占据空间有限。
仅需新风系统，风管截面积较小，容易布置。
盘管既可通冷水，又可通热水，冬夏季兼用，但盘管易结垢，影响传热效果。
运行灵活，可自行调节各房间负荷，节能效果好，但不能实现全年多工况节能运行调节。
易于安装，施工时间较短，使用寿命长。
风机盘管分散布置，风管、水管、凝结水管等管线布置较复杂，水系统易漏水，维护管理较烦琐。
难于满足温度、湿度、清洁度的严格要求。
风机盘管都采用低噪声风机。
3.风机盘管的构造、类型
风机盘管主要由风机、电动机、盘管、空气过滤器、凝水盘和箱体组成。
机组箱体由钢骨架和薄钢板制成，其出风格栅做成固定式或可调式。围护面板可以拆卸，便于检修内部设备。明装机组箱体表面喷有彩漆，与建筑装饰相协调，可兼作室内陈设。出风口位置有上出风和前出风两种。风机的形式为双进风离心式通风机，叶轮用铝板模压成型，噪声低，并由可调速的低噪声电动机驱动。它有高、中、低三挡转速，可以改变风机风量。盘管一般采用翅片式热交换器，铜管套铝片。管片结合紧密，传热性好，在其下方为收集凝结水设有凝水盘。空气过滤器通常设在机组下部或侧部，用来过滤风中的尘埃，其滤料一般采用粗孔泡沫塑料，过滤器作成抽屉式便于进行调换和清洗。风机盘管机组的室温自动调节装置是由感温元件、室温双位调节器和小型电动三通分流阀门构成的。
在感温元件作用下，通过调节器来控制水量阀，向机组断续供水而达到调节室温的目的。
4.风机盘管机组空调系统的新风供给方式
风机盘管机组新风供给方式有多种。
（1）室外空气靠房间的门窗等缝隙自然渗入和浴厕机械排风补给新风
这时机组处理的空气是室内循环空气。这种方案初投资和运行费都较低，但新风供给难以保证，故室内卫生条件较差。此外，无组织渗漏的新风使室内温、湿度分布难以均匀，因此这种方式只适合旧建筑增设风机盘管空调系统且布置新风管有困难时使用。
（2）在房间外墙打洞直接引入新风
在房间外墙打洞作为新风引入风口。新风口做成可调节的形式，冬、夏季按最小新风量运行，过渡季节尽量多采用新风。这一新风供给方式，室内空气参数因受新风负荷的变化，可能产生较大的波动，另外也影响建筑物的外观。
（3）由独立的新风系统供给新风
把新风处理到一定参数，再送入室内，以承担一部分室内负荷。把集中处理室外新风的空气处理装置称为新风机组。在气候适宜的季节，新风系统直接向室内送风，提高了设备的运行经济性和灵活性。而在新风进行处理后，风机盘管的负荷可以减少，其内循环的冷、热水温度可以适当提高或降低。夏季空调时，盘管结露现象可以得到改善。
我国近年来新建的宾馆大都采用这种方式向空调房间供应新风。这种新风供应方式可随室外空气状态的变化进行调节，以保证室内空气状态参数的稳定。另外，房间的新风量全年都可以得到保证。目前风机盘管空调系统的新风供给多采用这种方式。
5.风机盘管的布置
风机盘管有立式明装和卧式暗装两个类型。风机盘管的选型及布置与空调房间的使用性质、建筑形式有关。对于宾馆客房，一般布置在进门的过道顶棚内，采用卧式暗装机组，如图4-39（a）所示。这种布置形式美观，不占用房间有效面积，噪声小。从室内气流组织和温度分布均匀的角度来看，这种方式特别适合于夏季使用。对于办公室、医院病房等顶棚无安装位置的房间，一般采用明装立式机组。将其布置在外墙窗下。立式机组多用于空间较大的房间。冬季和夏季室内温度均匀性较好，特别适用于冬季送风。立式机组易于安装，维修方便，但需占用房间的有效使用面积。
近年来，国内开始生产和使用吊顶式暗装机组。这种机组的主要优点是不占房间的使用面积，安装、检修、保养简单。但在冬季使用这种机组时，会使室内温度梯度大，一般不适用于以冬季采暖为主的场所。
6.新风机组
新风机组是对室外新风进行集中处理后送入各空调区域的，而风机盘管则直接安装在各空调区域内，对空调区域内空气进行闭环处理（一般没有新风，完全处理回风）的空调设备。新风机组通常与风机盘管配合进行使用，主要是为各房间提供一定的新鲜空气，满足人员卫生要求。为避免室外空气对室内温、湿度状态的干扰，在送入房间之前需要对其进行热湿处理，例如，处理到与室内空气状态的焓相同的机器露点，新风不再增加室内的空调负荷。室内负荷通常由风机盘管处理。
新风机组只有一个换热器，冬、夏季共用。在冬季送入热水对空气进行加热，在夏季则送入冷冻水对空气冷却去湿。加湿器仅在冬季对新风加湿。
新风机组在南方地区作为舒适性空调使用时，时常取消了加湿器。
4.4.2风机盘管系统的监控
1.风机盘管系统的监控功能
风机盘管（FCU）的控制通常包括风机转速控制和室内温度控制两部分。《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）对风机盘管的功能设计要求如下。
①室内温度测量；
②冷、热水阀开关控制；
③风机变速及启停控制。
2.风机盘管系统的监控功能描述
（1）风机变速及启停控制
由于风机盘管是分散对回风进行处理，因此无论从监控内容还是设备功率上都比对新风进行集中处理的新风机组简单得多。回风由小功率风机吸入风机盘管，经盘管热交换后送回室内。
由于风机盘管的风机功率较小，因此控制较为简单，仅包括转速控制与状态监视，且一般为有级调节，分为高、中、低速三挡。启停控制、风量调节通常是使用者就地手动控制。
（2）室温控制
室温控制系统由室温控制器及电动阀组成，通过调节冷、热水量而改变盘管的供冷或供热量，控制室内温度。风机盘管温度采样直接取室内实际温度，温度传感器通常安装在温度控制器内。根据类型的不同，风机盘管的温度控制器有启停控制、三挡风速控制、温度设定、室内温度显示、占用模式设定等功能供选择。
风机盘管温控时，有双位控制和比例控制两种。前者特点是设备简单、投资少、控制方便可靠，缺点是控制精度不高；后者控制精度较高，但它要求温控器必须具有P或PI调节功能，电动水阀也应采用调节式而不是双位式。因此投资相对较大。目前大多数工程都采用双位式控制方式，只有极少数要求较高的区域，或者风机盘管型号较大时，才考虑采用比例控制。
无论是何种控制方式，温控器都应设于室内有代表性的区域或位置，不应靠近热源、灯光及远离人员活动的地点。三速开关则应设在方便人操作的地点。
（3）连锁控制
风机启停应与电动水阀连锁。当房间设有钥匙开关时，从节能考虑，风机盘管应与钥匙开关连锁。
（4）风机盘管的联网和非联网控制
风机盘管的控制一般有联网和非联网两种实现方式。
所谓非联网实现方式是指上述的盘管水阀控制、风机转速控制等功能均不是通过现场控制器控制实现的，而是由温度控制面板中的纯电子电路就地实现。这种控制方式不需CPU，因此造价低廉，但控制方式不够灵活，且无法实现集中监控管理，仅适合于一些控制要求不高的应用场合。
在联网控制场合，目前工程中多采用一些固化应用程序的小型现场控制器对风机盘管进行一对一控制。这种控制方式充分地体现了集中管理、分散控制的思想，但造价较高。
另一种折中的控制方式是盘管水阀控制、风机转速控制等功能由温度控制面板中的纯电子电路就地实现，但风机的启停及运行状态等接入大型通用现场控制器进行集中监控。这种方式的监控效果及造价介于上述两种控制方式之间。
4.4.3新风机组的监控案例分析
新风机组（PAU）是用来集中处理室外新风的空气处理装置，新风机组主要由新风阀、过滤器、表冷器（冷/热盘管）、送风机构成。新风机组对室外进入的新风进行过滤及温、湿度控制后配送至各空调区域。本小节以它作为分析对象，进行建筑设备自动化系统的监控设计分析。
1.新风机组的运行流程分析
通过新风门可以控制新风机组与室外空气的通断。新风门应与送风机联动：送风机启动时，新风门自动打开；送风机停止，新风门连锁关闭。室外新风进入新风机组后由滤网进行过滤。经过滤后的新风经过换热盘管进行热交换处理，通过水阀开度控制可以调节热交换速度，从而控制热交换后新风的温度。当空气湿度低于设定值时，可通过加湿器喷蒸气加湿。风机是新风机组的动力设备，处理后的空气就是通过送风机送到空调房间内的。
2.监控需求分析
一般根据业主的需求和相关标准确定建筑设备自动化系统监控的需求。在本案例中，建筑设备自动化系统对新风机组的监控参照该标准的甲级要求进行。
3.新风机组的建筑设备自动化系统监控功能分析
控制系统中的现场设备由现场控制器、送风温度传感器、送风湿度传感器、防冻开关、压差开关、电动调节阀、风阀执行器组成。新风机组采用建筑设备自动化系统的直接数字控制器现场控制器进行控制，通过软件编程实现如下控制功能。
（1）新风阀控制
在冬季停机后为防止盘管冻结，选择通断式风阀控制器。现场控制器通过1路DO通道来控制新风阀的开与关，当输出为高电平时，风阀控制器打开风阀，低电平时关闭风阀。
新风门应与送风机联动，进行开关控制。送风机启动时，新风门自动打开；送风机停止，新风门连锁关闭，以防止室内冷量或热量外逸，减少灰尘进入，保持新风机组内清洁，冬季还可起到盘管防冻作用。
（2）过滤网状态显示与报警
为监视过滤网的畅通情况，在滤网两端装设压差开关，当滤网发生阻塞时滤网两端的压差就会增大，压差开关动作发出报警，提醒工作人员进行清洗。
当风机在运行时，由于过滤网的阻力作用，在过滤网的前后存在一个压差。这一压差可以利用微压差开关监视。如果过滤网干净，压差将小于指定值；反之，如果过滤网太脏，过滤网前后的压差变大，超过指定值，微压差开关就会动作，从而产生“通”的开关信号，通过一路DI输入通道接入现场控制器。微压差开关吸合时的临界压差值可以根据过滤网阻力的情况预先设定。
注：用压差开关与压差传感器检测得到的信号分别是数字信号和模拟信号。所以，对现场控制器来说，分别对应于DI和AI通道。压差开关的成本远低于可以直接测出压差的压差传感器，并且比压差传感器可靠耐用。在本问题中一般不选择昂贵的可连续输出的压差传感器。
（3）送风的温湿度的检测
在新风机与其他分散空气处理设备（如风机盘管）组成的半集中式空调系统中，新风机组一般只保证送入足够的新风量、控制室内湿度和送风温度，而不管控制区域内的温度。控制区域内的温度由分散的空气处理设备进行控制。
在风机出口处设4～20mA电流输出的温、湿度变送器各一个，接至现场控制器的2路AI输入通道上，分别对空气的温度和相对湿度进行监测，以便了解机组是否将新风处理到所要求的状态，并以此控制盘管水阀和加湿器调节阀。
注：室外温度传感器一般没有必要每台新风机组单独设置，只需整栋建筑统一设置一个或几个即可。
