一种弱电井智能集中散热系统及其施工方法与流程

本发明涉及弱电井施工技术领域，具体地说是一种弱电井智能集中散热系统及其施工方法。

背景技术：

随着智能化工程的越加完善，弱电系统越来越复杂，智能弱电井设备安装得到迅速发展。弱电井工程已经从最初只要求简单的功能实现，成长为智能化工程各系统的核心终端设备聚集地。在狭小的空间内，墙面、地面，布满了各种线缆，装满了各种弱电设备，在没有降温的情况下，密闭的弱电井内气温高达40℃，设备温度将达到60℃以上，这大大影响了设备的运行安全。而解决这一问题的传统方法是每个弱电井安装1台壁挂分体式空调机或者采用vrv空调机进行制冷降温。虽然对弱电井散热产生了显著效果，但是不可避免的造成了大量能耗浪费。

技术实现要素：

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种弱电井智能集中散热系统及其施工方法，可以有效实现弱电井降温，延长设备运行周期，而且大大降低能耗，同时给工作人员提供易于维护便于管理的舒适工作环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种弱电井智能集中散热系统，沿电井竖向敷设复合通风管道，同一竖向电间内共用一台分体式风管空调机，这样既能起到降温的作用，又节省设备预算及节约电能消耗；

通过送风机将冷风通过通风管道送入其他弱电井，每个电间内出风口均装有电动调节风阀，可以最大化的降低能耗；

每个弱电井内均装有温度传感器，并接入plc控制器，由plc控制器实现整体的温度调节和个房间风量的平衡，实现最佳节能和满足温度调节功能；设定弱电井温度高、低界限值，通过温度传感器反馈的信号，联动控制送风机启停、电动调节风阀开关大小以及空调机的启停。

在各弱电井温度低于最小设定值时，系统联动控制停止空调机运行；当房间温度超过最大温度设定值时，自动联动开启，空调机对弱电井降温，确保弱电井的各种设备正常运行。

优选的，平均一台分体式风管空调机控制五个弱电井，根据空调机的功率及制冷量，确认机型并确认制冷量。

优选的，竖向敷设复合通风管道与弱电桥架并行，复合通风管道位于弱电桥架的两侧，可以避免交叉现象，弱电井空间狭小，桥架、线缆及设备量大，必须采取合理的施工方案，既不影响设备运行，又能美观整齐无交叉。

优选的，复合通风管道为板材拼装管道，采用错位式粘接固定。通过专用胶将带有保温层的复合板材进行错位粘接，形成无法兰式连接，有效节省空间。

本发明还要求保护一种弱电井智能集中散热系统施工方法，该方法采用独立的复合通风管道，沿电井竖向敷设，同一竖向电间内共用一台分体式风管空调机；

通过送风机将冷风通过通风管道送入其他弱电井，每个电间内出风口均装有电动调节风阀；

每个弱电井内均装有温度传感器，并接入plc控制器，设定弱电井温度高、低界限值，通过温度传感器反馈的信号，联动控制送风机启停、电动调节风阀开关大小以及空调机的启停。

该方法既能起到较好的降温的作用，又能有效节省设备预算及节约电能消耗，通过plc控制器的调节，实现最佳节能和满足温度调节功能，联动控制空调机的开启，保证弱电井各设备的正常运行。

具体的，该方法的施工过程包括：

1)、施工设计，包括弱电间设备总体排布及风管与冷凝管路由规则；

2)、复合风管的制作；

3)、吊架及支撑架的安装固定；

4)、复合风管安装；

5)、分体式风管空调机的安装；

6)、温度传感器及风阀的安装；

7)、运行调试；

8)、工程交付。

优选的，所述复合风管采用板材拼装而成，所述板材采用错位式粘接固定，有效节省空间。

进一步的，复合风管的制作，先将风管底面板放于组装架上，再将左、右侧板插在底面板边沿，左、右侧板与上、下板对口纵向粘接方向错位100mm，然后将上面板合入左、右侧板间。

进一步的，组合后的复合风管，先用口型箍定位，再用捆扎带将组合的风管板捆扎紧，捆扎带间距600mm，捆扎带与风管四转角接合处应用90°护角保护。

优选的，所述运行调试包括空调机的调试运行、plc中控系统调试运行和系统测试，

空调机的调试运行包括接通电源前的检查、制冷机配管系统的抽真空、制冷剂的追加填充和空调系统试运行；

plc中控系统调试运行包括plc控制系统的单机调试、中央控制室单机调试及系统联调；

系统测试包括系统的功能检测和中央管理工作站与操作分站功能检测，以及现场设备的质量及可靠性检测。

本发明的一种弱电井智能集中散热系统及其施工方法与现有技术相比，具有以下有益效果：

该系统采用独立的复合通风管道，沿电井竖向敷设，同一竖向电间内共用一台分体式风管空调机，这样既起到降温的作用，又节省设备预算及节约电能消耗；

该系统采用专门的送风机将冷风通过送风管道送入其它弱电井，每个电间内出风口都装有电动风阀可以进行风量调节，可以最大化的降低能耗；

该系统的每个弱电井内都装有温度传感器和电动调节阀，并接入plc控制器，由plc控制器实现整体的温度调节和各房间风量的平衡，能够实现最佳节能和满足温度调节功能；通过设定弱电井温度高低界限值，通过温度传感器反馈的信号，联动控制风机启停、风阀开关大小、控制空调机的启停，在各弱电井温度均低于最小设定值时，系统联动控制停止空调机运行；当房间温度有超过最大温度设定值时，自动联动开启空调机对弱电井降温，可以有效确保弱电井的各种设备正常运行。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的系统施工流程图；

图2是本发明一个实施例提供的复合通风管道的粘接结构示意图。

图中：1、底面板，2、侧板，3、顶面板，4、保温层，5、专用胶。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例提供了一种弱电井智能集中散热系统，具体实现方式如下：一种弱电井智能集中散热系统，沿电井竖向敷设复合通风管道，同一竖向电间内共用一台分体式风管空调机，这样既能起到降温的作用，又节省设备预算及节约电能消耗；

通过送风机将冷风通过通风管道送入其他弱电井，每个电间内出风口均装有电动调节风阀，可以最大化的降低能耗；

每个弱电井内均装有温度传感器，并接入plc控制器，由plc控制器实现整体的温度调节和各房间风量的平衡，实现最佳节能和满足温度调节功能；设定弱电井温度高、低界限值，通过温度传感器反馈的信号，联动控制送风机启停、电动调节风阀开关大小以及空调机的启停。

在各弱电井温度低于最小设定值时，系统联动控制停止空调机运行；当房间温度超过最大温度设定值时，自动联动开启，空调机对弱电井降温，确保弱电井的各种设备正常运行。

系统施工前对弱电井内的设备、风管及桥架进行总体的空间划分，在不影响设备的运行情况下，采用分体式风管空调机进行弱电井降温。采用竖向风管与弱电桥架并行的方式，桥架在内，风管在两边，可以避免交叉现象。在桥架底部或者侧面安装温度传感器监测弱电井内状态。

复合通风管道为板材拼装管道，采用错位式粘接固定。通过专用胶将带有保温层的复合板材进行错位粘接，形成无法兰式连接，有效节省空间。

风管材料采用酚醛复合风管，具有材质轻，施工便捷的特点。根据风管敷设路由设计风管排布剖面图，制作合适的风管。根据风管尺寸，制作相应的固定支吊架，将复合风管进行组装，并使用成品扣件对组装处进行加固。

通过送风机将装有空调机的弱电井内的冷风通过复合风管送入其它弱电井，最终达到给设备降温的效果。风量的大小可以通过调节每层弱电井内的电动调节风阀开度，通过温度传感器的反馈，进行反复调节，最终实现各弱电井温度平衡。

平均一台分体式风管空调机控制五个弱电井，根据空调机的功率及制冷量，确认机型并确认制冷量。安装前需明确选配机型，安装位置，配管尺寸及敷设方向。空调机的功率与制冷量有关，需要确认制冷量并确认机型。

本系统既能起到较好的降温的作用，又能有效节省设备预算及节约电能消耗，通过plc控制器的调节，实现最佳节能和满足温度调节功能，联动控制空调机的开启，保证弱电井各设备的正常运行。该系统的具体施工方法参考一种弱电井智能集中散热系统的施工方法的实施例。

本发明实施例还提供了对于一种弱电井智能集中散热系统的施工方法，该方法采用独立的复合通风管道，沿电井竖向敷设，同一竖向电间内共用一台分体式风管空调机；

通过送风机将冷风通过通风管道送入其他弱电井，每个电间内出风口均装有电动调节风阀；

每个弱电井内均装有温度传感器，并接入plc控制器，设定弱电井温度高、低界限值，通过温度传感器反馈的信号，联动控制送风机启停、电动调节风阀开关大小以及空调机的启停。

该方法既能起到较好的降温的作用，又能有效节省设备预算及节约电能消耗，通过plc控制器的调节，实现最佳节能和满足温度调节功能，联动控制空调机的开启，保证弱电井各设备的正常运行。

该方法的施工过程包括(以华强创意产业园二期工程为例)：

1、施工设计，包括弱电间设备总体排布及风管与冷凝管路由规则：

(1)、弱电井设备总体排布

施工作业前根据弱电井内的可用空间，对弱电井内放置的各系统终端设备进行排布，首先按照系统架构的复杂程度，规划各大运营商及华强创意产业园二期(3栋、4栋)总承包工程智能化弱电设备区域，然后在不影响设备运行的情况下，在剩余的空间内安装分体式风管空调室内机及相应管路。

(2)、复合风管、冷凝管及冷媒管路由规划

弱电井空间狭小，桥架、线缆及设备量大。在这种情况下，必须采取合理的施工方案。既不影响设备运行，又能美观整齐无交叉。

复合风管安装路由同竖井桥架敷设路由一致，每层弱电井楼板都预留足够尺寸的孔洞。桥架在内，风管在两边，在桥架敷设完毕后，开始进行风管施工作业。

冷凝管统统沿竖向电间集中敷设至地下室，冷媒管接入屋面室外机。

2、复合风管的制作：

包括板材切割→置风管底面板→装侧面板→置风管顶面板→板材粘接。如图2所示为风管错位式无法兰连接结构示意图。

复合风管板的切割，切割机设备要求包括：

平台切割机，割不同规格的风管板；

手提式切割机，切割变径、三通、变头等异径管件板材。

专用胶的配制：

专用胶由粉剂a组和液剂b组二部分组成。为了运输方便，液剂是由片剂(粒剂)按说明书在现场配制。a组与b组混合的重量比为10：6.0左右，搅拌后的专用胶不宜过稠有流动性为宜。采用电动搅拌机拌和，不得采用捧、手拌和。专用胶配制后要及时使用，如发现胶体过稠硬化，不能再次稀释使用。

3、吊架及支撑架的安装固定：

根据设计图纸分别对墙面复合风管及顶面明装风管进行定位；需满足08k132：《金属、非金属风管支吊架》中风管支架在砖墙、加气混凝土墙上安装的施工规范。

4、复合风管安装：

吊架支撑架安装固定后，方可进行风管安装施工。

先将风管底面板1放于组装架上。再将左、右侧板2插在底面板1边沿，左、右侧板2与上下板对口纵向粘接方向错位100mm，然后将上面板3合入左右侧板2间。先用口型箍定位，再用捆扎带将组合的风管捆扎紧。捆扎带间距600mm左右，捆扎带与风管四转角接合处应用90°护角保护。

5、分体式风管空调机的安装：

(1)、安装前需明确选配机型，安装位置，配管尺寸、敷设方向。空调机的功率与制冷量有关，要确认机型，首先需要确认制冷量。现场平均1个弱电井4.0平m，平均1台空调机控制5个弱电井。平均每平m制冷量约220w，制冷量总需求应为5*4*220＝4400w，1匹制冷量应为2000大卡×1.162＝2324w。因此需采用规格为2匹的空调机。

(2)、安装过程中，应明确各工序责任人。

(3)、室内机安装，确认室内机型号避免装错。

(4)、室外机安装，安装过程中，需防止通风短路，便于维修。

(5)、冷媒管配管工程，需注意干燥，清洁，密闭。

(6)、冷凝排水工程，须注意倾斜度。

室内机安装：

a、冷媒配管长度最短，并方便与配管及水管的连接；

b、内机安装的场所必须足以承受的重量及运行时的震动；

c、内机附近必须预留检修口，安装位置应留有维修空间,能够方便的进行电机、电脑板的拆卸维修；

d、回风及排风顺畅，不易形成气流短路，必须做回风、出风管道；

e、安装前应开箱检查机器外观有无损伤或其他异常，随机附件是否齐全，随机资料应交专人妥善保管；

f、机组应固定牢固，以防止坠落及震动。另外，内机安装完毕，应使用框式水平仪检查，确保内机水平。

室外机安装：

a、机组噪音和出风不影响邻居；

b、机组周围应有满足进风、出风和维修的空间，通风顺畅，散热良好，如外机上方有障碍物，必须距离出风口2m以上，否则应外加出风风道；

c、安装机组的地坪和钢架应有足够的强度，承重应大于机组运行重量的1.5倍,以支撑机组，地坪和钢架应水平；

6、温度传感器及电动调节风阀等联动控制设备的安装；

为节省空调数量和降低能耗，根据现场实际情况设计相同竖井内弱电井共用1个空调机组，为了监测和控制弱电井温度，每个弱电井内都装有温度传感器和电动调节风阀，接入plc控制器。由plc控制器实现整体的温度调节和各房间风量的平衡，实现最佳节能和满足温度调节功能。

(1)、风阀的安装：

a、安装电动风阀前，检查其结构是否牢固，调节、制动、定位等装置应准确灵活；

b、安装时应按照阀门上的风向标识确定风阀的安装方向，不得装反；

c、风阀的开闭方向、开启程度应在阀体上有明显和准确的标志；

d、确认安装位置周围环境,是否利于后期自控等专业接线和阀门检修操作。

(2)、温度传感器的安装：

温度传感器安装在吊装桥架的底部或者侧面，安装过程中，需检查是否会对桥架内线缆造成破坏，应提前隔离弱电线缆，用平口自攻丝将温度传感器固定在桥架上。

(3)、加压送风机安装

a、考虑到弱电井空间狭小，地面无法安装加压风机，采用壁装的方式，安装高度3.0m；

b、加压风机安装时，由于风机过重，采用吊装与壁装相结合的方式，有避免晃动、加固风机的作用。

7、运行调试：

(1)、空调机调试运行

接通电源前的检查：

a、首先检查制冷配管系统的气密性，是否仍然保持良好。方法是通过观察安装在室内机处的压力表，在扣除气温因素后，检查氮气加压的压力值是否仍然保持恒定。

b、检查室内、室外的电源接线是否准确；接线头的裸线是否过长；相线、零线、接地线的接线端螺母是否拧紧。

c、检查制冷剂配管连接是否正确；配管保温，尤其是配管与室内机接口的保温处理是否完好。

d、电源电路的绝缘试验使用500v兆欧表，在电源线连接于接地线之间施加500v的直流电压，检查绝缘电阻。要求绝缘电阻必须大于2mω。注意：500v直流电压切勿加到控制电缆线的接线端。

制冷机配管系统的抽真空：

a、首先从配管中放出加压用的氮气。在室外机的气、液两侧截止阀的备用扣处，用耐压软管连接表示分流器、真空泵。

b、使用抽真空良好(4mpa以下)、排气量大(40l/min以上)真空泵。

c、室外机不参加抽真空，因此不要打开室外机气测、液测的截止阀。

d、抽真空度为4mpa，抽真空时间为2-3h。若抽3h以上还达不到4mpa时，检查漏气处。

e、抽真空完成，真空度达到4mpa，关闭表示分流器全部阀门，关闭真空泵。

制冷剂的追加填充；

抽真空作业完成后，用制冷机储气钢换下真空泵，根据液管的实际长度，追加制冷剂。

a、根据制冷机配管安装施工过程中记录的液管管径及长度，计算制冷机的追加量。

b、制冷剂的充注方式，制冷剂一般从制冷系统的低压段加入，可通过低压关阀的旁通孔或气门注入。制冷剂以液体状态注入制冷系统，加注时需将储液瓶竖立，出口在上面，流出的是气体。充注时，应开机运行。

空调系统试运行：

调试过程中应注意下列事项：

a、第一次合上空调系统电源总开关，向室外机通电，必须预热才能启动室外机运行。因为，压缩机内的制冷机油需要曲轴箱内加热器通电预热。

b、在调试过程中，测量有关数据，并记录下来。

室内机：制冷(或加热)的进气温度和排气温度。

室外机：绝缘电阻；电压和电流；排气压和进气压；进、排气管道的温度；进、排气流的温度；压缩机频率。

(2)、plc中控系统调试运行

plc控制系统的单机调试：

首先用万用表检查ac220v电源，然后打开电源开关，确认电源模板上的状态灯闪烁，即为控制器已开始运行，再用便携式电脑将已完成的数据输入控制器的控制模块。

中央控制室单机调试：

连接台式电脑，从控制器中收回已下载的数据，并将完成的各系统放入电脑中运行并联动取得动态图，从动态图中便可控制设备，监测设备的运行状态、故障报警、温度变化等实时数据，并可根据不同要求修改启停时间，数据参数和观察趋势图。从电脑中分别测试每个点，并从现场确认每个点的动作是否有误。

系统联调步骤：

检查校验接线情况，要求对所有的接线、极性、接地、屏蔽等逐个检查，确保接线无误；

传感器调试，对个传感器通电，对输出信号进行检查，确认输出工作正常；

执行器调试，采用手动或模拟电动的方式，最好加电确认执行器动作的可靠性；

控制器调试，下载控制软件到控制器，建立控制软件，给定信号使设备运行，运行前提是各设备单体工作正常；

整个系统通电调试，全部通讯无误；

所有动态图形，动态参数监测无误；

所有监测、监控功能正常；

各项软件工作正常；

各种需后期编制的图形，程序编制完成调试成功；

预设空调系统冬、夏节工况参数，并在相应工况下进行实时跟踪调整，保证使系统达到最佳运行状态。

整体系统联调，联合调试包含应调试的各个控制器工作正常、控制中心设备工作正常、系统软件已建立完好、图形功能正常，各种控制参数已正确输入，系统工作情况打印输出正常等。

8、系统测试

(1)、系统测试，包括功能检测和中央管理工作站与操作分站功能检测。

功能检测：控制系统系统应进行温度自动控制，应着重检测其测控点(温度)与被控设备(风机、风阀等)的随动性和实时性，检查运行工况，测定控制精度，并检测设备连锁控制的正确性。对试运行中出现故障的系统要重点测试。

检测方法为：在工作站或现场控制器模拟测控点数值或状态改变，或人为改变测控点状态时，记录被控设备动作情况和响应时间；在工作站或现场控制器启停控制，记录被控设备启停情况；改变冬夏季和温度设定值，监测空调风机是否正常运行。

系统对各类传感器、执行器和控制设备的运行参数、状态、故障的监测、记录与报警进行检测时，应通过工作站数据读取、历史数据读取、现场测量观察和人为设置故障相结合的方法进行。

(2)、现场设备检测：

安装质量检查：

现场设备安装质量检查按规范中有关章节和相关产品技术文件执行。

现场设备性能测试：

模拟信号通道的检测精度测试；

控制设备性能测试，包括电动风阀等，主要测定控制设备的有效性、正确性和稳定性；测试核对电动调节阀在20％、50％、80％的行程处对控制指令的1致性、响应速度和控制效果；测试结果应满足合同技术文件及控制工艺对设备性能的要求。

(3)可靠性测试：

计算机在系统运行时，启动或停止现场设备时，不应出现数据错误或产生干扰，影响系统正常工作；人为启动或停止现场设备，观察中央站数据显示和系统工作情况，工作正常的为合格，否则为不合格。

(4)竣工验收：

竣工验收按照设计文件，验收包括控制点数、控制功能，竣工形成的资料包括：平面图、系统图、控制点表、原理图、控制功能说明、操作使用说明、接线图等。

(5)系统试运行：

调试完成后进行对系统5天到10天的系统试运行。试运行阶段由使用方和实施方共同实施，并做好试运行记录。在试运行过程中发现问题及时调整，以确保交付给甲方1个完善好用的工程。

9、工程交付

交付过程，需要维护及操作人员培训；资料交付；手册交付；最重要的1点是协助使用方能正确地使用系统，包括运行建议方案、运行记录表的制定等，否则的话楼宇自控系统可能发挥不了其重要的作用。

材料与设备

本工法采用的主材包括：复合式风管，分体式空调机、送风机、温度传感器、电动风阀、冷媒管、冷凝水管、温湿度传感器、plc控制器、工作站、软件等；辅材包括：8#槽钢、通丝吊杆、30*3mm角钢、专用胶水等；机械、设备及仪器包括：切割机、手枪钻、电焊机、角磨机、电锤、抄平仪等。

关键工序质量要求如下：

随着经济的持续发展，能源匮乏现象的日益严重，能源形势不容乐观。我国大多数制冷企业目前仍处于粗放经营阶段，制冷系统能耗偏高。在这种环境下，充分利用设备制冷效果，一台多用是减少能耗的必要措施之一，同时也减少成本预算。

对于复合通风管的制作，施工前对工人进行技术交底，有效的提高工人的施工质量及效率。整套弱电井集中散热系统，严格按照施工工艺施工，过程质量进行严格把控，有效的避免返工现象，提高了施工质量。

该弱电井集中散热系统施工工法的使用，减少了空调机的数量，不但节省了材料设备，还达到节能效果；弱电间数量总计86个弱电井，节约66台1匹空调机。即1.4w/台×66台×24h＝2217.6kw·h，每年节约的电能约：80.94万kw·h。每年光能耗节省的费用就超80万元，其他包括管理费、维修费等也会有一定的节省。

该系统及工法已经应用于华强创意产业园二期(3栋、4栋)总承包工程，智能化工程总计具有43个智能化子系统，弱电井设备集中量大，线缆多，18套弱电井，共计94个弱电间采用弱电井集中散热系统有效的实现了弱电井降温，改善设备运行环境，确保设备运行可靠。

该系统及工法已经应用于深圳外国语学校龙华校区，智能化工程总计具有27个智能化系统，该工程弱电设备较多，且为竖向排布，24道弱电井，共计75个弱电间采用弱电井集中散热系统工法有效的实现了弱电井降温，改善设备运行环境，确保设备运行可靠。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。