水源热泵控制系统[借鉴].docxVIP

体系常识汇编 Compilation of system knowledge 20XX ?水源热泵操控体系 ??? 水源热泵作为一种用地下恒温水源替代冷却塔的高效节能空调，在实践运用中，为了进一步前进节能作用，还应尽可能削减主机、冷冻水泵和冷却水泵等首要耗能设备的用能。传统的空调水体系运用定流量的运转方法，水源热泵主机自身具有能量调理组织，依据负载改动输出的能量能够在额外值的25％-100％的范围内调整。可是，冷冻水泵和冷却水泵却不跟着负载改动做出相应的调理，流量坚持不变，导致水体系经常在大流量、小温差的工况下运转，电能糟蹋很大。选用定温差变流量的水体系操控，能够防止这种糟蹋。 ??? 选用这种操控方法，能够把进回水的温差固定在一个较大的给定值上，在用户负荷较小时，经过削减流量来满意用户要求，这样水泵的能耗能够大大削减。跟着冷机技能的前进，蒸发器的流量能够在额外流量的60%-100%范围内改动，这样就为选用沟通变频调速器对水源热泵体系中的水泵进行变流量节能操控供应了技能保证。本文将使用PLC、触摸屏和变频器对水源热泵进行变频节能操控。 2?变频节能操控计划 ??? 选用变频器合作可编程操控器组成操控单元,其间冷却水泵、冷冻水泵均选用温度主动闭环调理，即用温度传感器对冷却水、冷冻水的水温进行采样,并转换成电信号(一般为4-20 mA,0-10 V等)后送至PLC,经过PLC将该信号与设定值进行比较再作PID运算后，决议变频器输出频率,以到达改动冷冻水泵、冷却水泵转速,然后到达节能意图。 2.1?冷冻水体系 ??? 体系选用定温差变流量的方法运转，在保证最末端设备冷冻水流量供应的状况下，确认一个冷冻水泵变频器作业的最小作业频率作为水泵运转的下限频率并确定；将电动机工频设定为上限频率，改动变频器频率就能够调理体系的流量。另一方面，在体系运转时，因为低温冷冻水温度取决于蒸发器的运转参数，一般冷冻水出水温度设定为8-10℃,因而，只需操控高温冷冻水(回水)的温度,即可操控温差。为了保证冷冻水的出水回水温差在设定的范围内，计划选用温度传感器在冷冻水进口丈量水温T，并与PLC、变频器及水泵组成闭环操控体系，将冷冻水回水温度操控在△T（一般取5-7℃）。当负荷产生改动，回水温度跟着改动，操控体系跟着温差的改动调理水泵的转速然后调理体系冷冻水的流量，直到满意新的负荷对冷冻水流量和温差要求。 ?? ?????????????????????????????????? ?图1?? 冷冻水体系闭环操控框图 ??? 当水源热泵体系初次起动时，电机在工频下全速运转，冷冻水体系充沛循环一段时间，然后再依据冷冻回水温度对频率进行无级调速。其意图是促进冷冻水的活动，保证换热作用。 2.2?冷却水体系 ??? 水源热泵体系选用温度不变的地下恒温水源作为冷凝器的冷却水源，负荷改动，冷凝器发出的热量也会改动。取冷凝器两边冷却水的温度作为操控参数,保持温差不变，选用温度传感器、PLC和变频器及冷却水泵组成闭环操控体系,调理冷却水泵的转速，然后调理冷却水流量跟从热负载改动。体系在满意冷却需求的前提下,能够防止水泵全功率运转，到达节电的意图。 ????? ???????????????????????????????????????????????????????? 图2?? 冷却水体系闭环操控框图 3?操控体系规划 3.1?水源热泵体系设备 ??? 以某医院病房水源热泵体系为例，有两台螺杆紧缩机，每台输入功率65kW，Y-△起动，每台紧缩机带有3个能量调理电磁阀，使紧缩机能别离作业在25%、50%、75%、100%能级。每台紧缩机带有排气温度过高保护，内部温度过高保护，高、低压力保护，油压差保护，均为开关量。体系有冷冻水泵两台(1台备用)，功率均为11kW，冷却水泵两台(1台备用),功率均为15kW，每台泵各匹配一个变频器。体系设水流开关两个,一个用于冷冻水水流，一个用于冷却水水流，两个水流开关中任何一个在断时，紧缩机不能起动。这些设备和保护元件都需求检测其运转状况和起、停操控，都是开关量。 3.2?操控体系硬件装备 ??? 依据体系分析和操控要求,体系安全运转要求操控端计有:体系发动/停机按扭2个,紧缩机排气温度保护2个,高、低压保护4个,内部温度过高保护2个,油压差保护2个,电机过流保护6个,水泵电机保护4个，水流继电器2个,出水温度过低保护1个,电源相序保护2个,共要求操控体系依据运转输入27个开关量以及4个模拟量信号，对这些信号进行处理后，给出的操控信号包含：驱动水泵变频器4个,驱动紧缩机运转6个,驱动紧缩机能量调理电磁阀6个，驱动水回路电磁阀2个,合计输出开关量18个。 ??? 依据以上体系要求的输入/输出端数量和体系特性，挑选日本欧姆龙(OMRON)