YUY-DB11地源熱泵中央空調實訓裝置
時間:2022-01-14
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一、概述
地源熱泵中央空調實訓裝置是一種領先的空調技術，它可以實現水源熱泵系統的諸多優(yōu)點，并且還能節(jié)省相當可觀的運行費用。地源熱泵系統解決了水源熱泵系統的地下水回灌問題杜絕了地下水資源對熱泵機組使用的影響和地下水被污染的可能性。系統占地空間小，并且系統的安裝和使用不會改變建筑的外觀和結構。地源熱泵系統是通過導熱介質溶液在埋入地下的循環(huán)系統中流動，實現與大地之間的熱交換。系統是一個密閉的閉路循環(huán)系統，他是一項可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能新技術。
二、技術參數
1、工作電源：三相五線制AC380V±10%50Hz
2、安裝尺寸：長×寬×高200×100×250cm
3、整機容量:最大供冷量：7.5kW；
4、最大輸入總功率：6.5kW；制冷額定功率：3.8kW；最大堵轉電流：50A；
5、制熱額定功率：2.0kW額定輸入電流：7A；
6、循環(huán)風量：700m3/h；制冷劑：R22；
7、漏電動作電流：≤30mA；安全保護措施：具有過壓、過流、過載、漏電、接地四種保護措施，符合國家相關標準。
三、系統功能特點
1、工程化概念強--實訓裝置的整套控制系統大部分采用工業(yè)現場實際應用的部件。
2、技術先進--控制系統部分應用了代表當今中央空調控制系統技術潮流的PLC控制技術，它充分考慮了系統的可擴展性和與樓宇其他子系統的兼容性。
3、開放性好--整套實訓裝置采用透明化、開放式設計，實訓者能夠直觀清晰地了解整個裝置的工作過程，系統控制部分源代碼完全開放，實訓者可自行添加或修改，進行創(chuàng)新性、設計性實訓。
4、土-氣型地源熱泵機組室內換熱系統,該種室內換熱系統的制冷和供熱都是通過對室內空氣的降溫或升溫實現的，增加熱水附件可以全年提供生活熱水。機組除了有與室外換熱系統相連的水管、閥門等水系統外，還有為了將循環(huán)風送到每個空調房間內的風管、風閥、風閥等風系統。地源熱泵機組可以吊裝在衛(wèi)生間內或布放在儲物間內。
5、室外換熱系統:采用拋放地耦管換熱方式即將盤管放入河水（或湖水）中，盤管與室內循環(huán)水換熱系統形成閉式系統。地源熱泵系統是利用地下水中熱量的閉路循環(huán)系統，它通過循環(huán)液體在封閉地下埋管中的流動，實現系統與大地之間的換熱。
6、在冬季制熱過程，流體從地下吸取熱量，再通過熱泵系統把熱量帶到室內。
7、夏季制冷時系統運行；即把室內熱量帶到地下巖土中。因此，地耦管地源熱泵系統保持了地下水水源熱泵利用大地作為冷熱源的優(yōu)點，同時又不需要抽取地下水作為傳熱的介質，地耦管地源熱泵系統從根本上解決了地下水水源熱泵的種種弊端，
8、生活用水：地源熱泵系統無論在冬季夏季為家庭提供生活用水.
四、系統組成
設備整體與實際地源熱泵中央空調系統結構相同，采用開放式鋼框架結構，各部件布局合理操作方便?？刂葡到y由電控柜、可編程控制器、壓力采集模塊、溫度采集模塊、數據采集點、PLC編程軟件、中央空調組態(tài)監(jiān)控軟件組成。
1、地源熱泵制機組
由壓縮機、電磁四能閥板,式冷凝器、板式蒸發(fā)器、儲液罐、熱力膨脹閥、視液鏡、干燥過濾器等組成，管路中還設有控制閥等實訓所必需的部件，管路中視液鏡可觀察制冷劑狀態(tài)等設備組成。制冷機組主要完成制冷工作，制冷劑為R22。
雙向流量控制模塊：通過自動調節(jié)提高冷媒流量，可以有效降低壓縮機的排氣溫度，擴大壓縮機高效做功區(qū)。采用雙向控制系統，可實現雙向熱泵功能、冷庫控制，空用制冷機組，變頻機組、中央空調機組的的節(jié)能控制和流量自動調整。
嵌入式觸摸屏主機流量控制與軟件：系統由顯示模塊、功能模塊、上們機軟件3部分組成，（出廠根據產品性能，廠家自主配置組合）嵌入式觸摸屏主機，采用觸摸屏控制,可直接進入系統調節(jié)，電壓5-36V/50HZ，帶開機語音功能，尺寸5寸，內存156M,電容式。
1.可顯示壓縮機排氣溫度、壓縮機吸氣溫度、蒸發(fā)器溫度、冷凝溫度。
2.上位機軟件同時在線同時監(jiān)控系統的狀態(tài)（選配）。數碼管顯示器在線顯示開度、溫度以及故障代碼。數碼管顯示器在線顯示開度和溫度以及故障代碼.
3.曲線顯示：可顯示溫度實時曲線
4.具有上位機調節(jié)和手動調節(jié)功能
5.可自行制冷系統制冷劑流量設定最小開度。
6.自動調節(jié)：設備運行時有斷電記憶功能，保持當前值不變。確保制冷/熱泵/冷庫/水機等狀態(tài)下的流量開度。
7.開度實時顯示：控制對象為最大5000開度設定。
8.軟件控制，能在線控制系統的溫度，讀取機組在最佳溫度系統制冷冷媒的流量開度數，調整制冷機組的過熱度，過冷度。該文本顯示界面的左側，以文本的形式實時顯示當前機組的運行數據。在界面右側的上半部分，是對通訊信息的顯示，包括通訊角色及通訊端口的設定值以及對當前通訊狀態(tài)的顯示。在界面右側的下半部分"數據信息"中，顯示當前接收到哪種數據幀、接收到的數據幀的地址、等信息。
9.可自動制冷系統中冷媒，如：R134AR22R410A等其它冷媒。
10.手動4路實時溫度顯示：控制器同時檢測系統的制冷多點溫度，來控制機組過冷/過熱度。
11.顯示界面上29路參數控制參數設置/查詢：控制器內所有與控制相關的溫度參數、時間參數、控制參數、等29個參數都可以調整，以適應制冷/熱泵/冷庫/水機等設備。
12.4路用戶模擬環(huán)境數據入：在調試中通過軟件模擬設定，可模擬制冷主機組在各個溫度條件下，閥的開度狀態(tài)來積累大量數據，從而根據每一個制冷機組的特點來設定的標準開度值。
13.F)、多達8路設備運行監(jiān)控：在線監(jiān)控機組的壓縮機、膨脹閥、各點溫度、保護動作電路等運行狀態(tài)。
14.過冷/熱度控制范圍：2-15攝氏度?？勺孕性O定制冷主機的過/冷、過熱度為設計提供數據。
15.手動設定溫度和開度可顯示查詢/設置：控制器所有檢測到的溫度都可以被查詢開度也可以實時查詢顯示
16.手動設定調節(jié)功能：在機組開發(fā)和調試階段，可以通過控制器手動調節(jié)功能，取得有效的試驗數據
9.在蒸發(fā)器不同壓力下，實現壓縮機在不同制冷量的測試，具有壓縮機過冷/過熱自動調節(jié)
17.改變了機械式節(jié)流裝置在實驗過程中難以調節(jié)和損壞,讓學生在實驗過程中學習電子控制的方法，操作調節(jié)方式，技術參數調整.
18.外部控制模式：可第二次開發(fā)成4-20Ma輸入模式、0-5V控制模式。
19.動畫模式:觸摸屏或軟件連接模式下：各自己顯示執(zhí)泵或者制冷工作流程狀態(tài)，
20.動畫模式:觸摸屏或軟件連接模式下:可顯示壓縮機排氣溫度、吸氣溫度、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度，可根據溫度實時調節(jié)機組過冷度。過熱度。
控制軟件
2、地/水源水系統
系統由1個不銹鋼水箱、1臺地耦水泵、電子流量開關、2P地耦管、電磁閥，2個不銹鋼換熱器組成，主要完成制冷機組冷卻熱交換，為機組提供適當的工作溫度。
2.1、水箱:尺寸400mm*300mm*400mm,材質：不銹鋼
2.2、地耦水泵:220V/50HZ,370w，形式：離心式空調專用泵
2.3、流量開關:電子式：最大次數5000次，電壓24V，電流0.1A
2.3、地耦管:2P,散熱面積6.8M2
2.4、電磁閥:220V/50HZ,DN15，材質：銅
2.5、換熱器：材質：不銹鋼。散熱量：5000W，B水側：DN20,A側：12MM
2.6、閥:DN15，材質：銅
3、熱水系統
生活熱水系統：由1臺熱水泵、電子流量開關、閥門、膨脹水箱等組成，主要給家庭提供生活熱水。
3.1、水箱:尺寸400mm*300mm*400mm,材質：不銹鋼
3.2、閥:DN15，材質：銅
3.3、流量開關:電子式：最大次數5000次，電壓24V，電流0.1A
3.4、地耦管:2P,散熱面積6.8M2
3.5、換熱器：材質：不銹鋼。散熱量：5000W，B水側：DN20,A側：12MM
4、空氣調節(jié)系統
空氣調節(jié)系統由、模擬房間、風機盤管、中央空調控制器、閥門，一臺水泵、不銹鋼換熱器組等組成，主要完成空氣調節(jié)作用。（室內送風風機轉速可調）,主要完成制冷機組冷卻熱交換，為室內提供適當的溫度
4.1、電磁閥:220V/50HZ,DN15，材質：銅，三線制
4.2、中央空調水泵:220V/50HZ,370w，形式：離心式空調專用泵
4.3、流量開關:電子式：最大次數5000次，電壓24V，電流0.1A
4.4、風機盤管:1P,散熱面積3.4M2、220V/50HZ,DN15
4.5、換熱器：材質：不銹鋼。散熱量：5000W，B水側：DN20,A側：12MM
4.6、分水器：材質：304不銹鋼。四進一出,閥:DN15，材質：銅
4.7、集水器：材質：304不銹鋼。四進一出,閥:DN15，材質：銅
4.8、中央空調控制器：形式：液晶式，傳感器：內置:風速度：三擋,電壓220V/50HZ.
5、模擬房間
由1套風機盤管、1套溫度控制器及風量調節(jié)系統組成，主要完成房間的溫度設定與空氣調節(jié)作用。兩側由有機玻璃組成，透明可觀察內部組成。
模擬房間尺寸：800MM*500MM*500MM
6、控制裝置配置
整個中央空調采用FX3U-48PLC可編程控制器及工業(yè)總線控制，由計算機通過通信總線與PLC進行通信，控制整個中央空調的運行?？照{的運行參數由各類傳感器進行采集，并通過通信總線送入計算機中，通過專用中央空調組態(tài)控制軟件進行實時監(jiān)控。在現場控制柜上可顯示中央空調的所有運行數據，可進行全手動和自動運行操作。
6.1控制柜：鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，結構堅固。前門采用透明設計，可觀察到中央控制器、接觸器、熱保護器等控制元件。面板上面有控制開關旋鈕、工作狀態(tài)指示燈、系統流程圖及PLC主機單元及測試點。
6.2、交流電源控制單元：三相四線制AC380V電源供電，并設有漏電保護器控制控制屏總電源。
6.3測量儀表
6.3.1、電源電壓指示單元：提供1只交流電壓表和1只交流電流表，用于測量系統電網電壓與測量壓縮機、冷卻水泵、冷凍水泵工作電流。制冷系統壓力檢測單元：
6.3.2、提供2只真空壓力表和1只雙組壓力控制器，測量范圍分別為-0.1～1.5MPa、-0.1～3.5MPa,可顯示系統壓縮機低壓側和高壓側的壓力變化，對壓縮機起到保護作用。
7、該裝置可實現手動控制和計算機控制兩種控制方式：
7.1、手動控制按鈕在控制柜的門上，這些控制按鈕接入到PLC各個相應的輸入變量上，可直接對整個中央空調進行控制；
7.2、計算機控制則采用組態(tài)技術建立計算機與PLC之間的穩(wěn)定通訊，從而控制整個中央空調，并實現對空調運行數據的顯示、分析等各種功能，同時也可通過網絡升級建立遠程計算機與現場計算機的通訊，實現對中央空調的遠程控制
8、系統原理圖：
為了能更好的掌握中央空調的控制和系統原理，控制面板上畫有制冷系統流程圖，控制面板上在對應的元器件上噴繪有標識，字體，流程圖并配有對對應的相關器件工作指示燈，開啟或關閉對應的部件時，相應的狀態(tài)指示燈亮或關閉
9、控制柜配置表
編號 名稱 單位 數量 1配電控制柜，網絡式機柜 套1 1800*700*700MM,采用藍色框架結構，白色為搭配色，前后開門，方便實訓操作，前門采用玻璃裝飾，美觀大方(面板：鐵質面板，激光雕刻，彩色噴繪)2三相4P帶漏電開關 只1 32A 3三相保險 臺1 32A 4 450V電壓表，30A電流表 個1 6L2 5按鈕 套9不帶鎖6開關電源:為控制系統提供電源 套1 Q60.:提供+24V.+5V 7中間繼電器 套12 24V 8交流接觸器 套1 220V 9壓力采集模塊，FX2N-2AD塊1 10壓力變送器，0-10V只2 11 7寸彩色觸摸屏 只 昆侖動態(tài)12通信線 只1 13制熱水泵 個1 14中央空調控制實訓軟件 套1 15實驗操作指導書 套1 16 PT100傳感器 只8 17 PLC，FX3U-48M臺1 18數據采集系統溫度采集模塊，FX2N-4AD-PT套1 19系統流程圖 套1 20工業(yè)組態(tài)軟件 套1 21 PLC編程軟件 套1 22中央空調PLC應用程序 套1 23中央空調組態(tài)應用程序 套1 24實驗指導書、、線纜、配套工具 套1 25微機與控制柜通訊連接線 條1 26觸摸屏下載線 根1 27 PT100根8 A級28流量控制系統 套1 10、主機系統
采用2匹水冷機組：為整機系統提供冷源，采用一套分水器對冷量進行分配調節(jié)，整個中央空調采用PLC作為主控機，由計算機通過通信線與PLC進行通信，從而控制整個空調的運行，也可通過網絡實現遠程控制?？照{的運行參數由傳感器及變送器進行采集，并通過A/D模塊轉換后送入PLC中，再由PLC送到計算機中進行實時顯示監(jiān)控。
編號 名稱 單位 數量 說明1壓縮機（2P）壓縮機 臺1 2高低壓力控制器 只1 3低壓表 只1 3.8MP 4高低壓表 只2 5過濾器 個1 6視液鏡 個1 7低壓表 只1 1.8MP 8膨脹閥 只1 9模擬水井（鋼制） 臺1不銹鋼10冷凝熱器 只1不銹鋼11地耦管換熱器 個1不銹鋼12熱泵換熱器 個1不銹鋼13蒸發(fā)器 不銹鋼14蒸發(fā)器 套1 15四通閥 套1 冷水機配置表
五、地源熱泵中央空調實訓設備項目要求
1.掌握地源熱泵機組的原理與結構組成
2.地源熱泵空調系統電氣自動控制
3.地源熱泵空調系統夏季運行工況調試
4.地源熱泵空調系統冬季運行工況調試
5.掌握地源熱泵機組拋放地耦管換熱方式構成
6.掌握地源熱泵機組土-氣型地源熱泵機組室內換熱系統,方式構成
六、主要配置清單
編號 名稱 單位 數量 說明1模擬客房，800*500*500MM套1 2風機盤管 套1 3分水器一進四出 套1 4集水器一進四出 套1 5地耦水系統 6媒水系統 7熱水系統 8升降閥（銅質） 個12 9水管組件 套1 10水泵 臺3 11電磁閥 只4 12三通閥 只1 13電子式水流開關 個3 14智能溫控器 只1 15鋼架2000*1000*700MM套1 16實驗操作指導書 套1 17鋁合金電腦桌 套1 18生活水箱 只1不銹鋼19膨脹水箱 只1不銹鋼
