蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較課件

1、蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較1蒸汽壓縮式制冷機(jī)蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較控制方案比較建筑環(huán)境與設(shè)備工程系建筑環(huán)境與設(shè)備工程系曹琦曹琦 教授教授2009-9蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較2內(nèi)容 1. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述 2. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)目前技術(shù)狀態(tài) 3. 在系統(tǒng)中制冷機(jī)所處的地位和任務(wù) 4. 空調(diào)系統(tǒng)中冷機(jī)常用控制方案比較蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較31. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述1-1 我們?nèi)粘Ｉ钍煜さ默F(xiàn)象我們?nèi)粘Ｉ钍煜さ默F(xiàn)象 1). 熱不能自發(fā)地從低溫傳向高溫?zé)岵荒茏园l(fā)地從低溫傳向高溫 ； 2). 水不能自發(fā)地由低處流向高處；水不能自發(fā)地由低處流向高處； 3). 重物

2、不能自發(fā)地由低處升到高處；重物不能自發(fā)地由低處升到高處； 我們生活中太熟悉的這些現(xiàn)象的背后我們生活中太熟悉的這些現(xiàn)象的背后,蘊(yùn)藏著一種深奧道理這就是熱力學(xué)第蘊(yùn)藏著一種深奧道理這就是熱力學(xué)第二定律。二定律。蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較41. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述 1-2. 熱力學(xué)第二定律 1）.自發(fā)過程 熱從高溫向低溫流、水從高處往低處流、重物向低處掉這些過程是自發(fā)過程，自發(fā)過程用熱力學(xué)第二定律的術(shù)語來講就是熵增過程，是系統(tǒng)由較為有序的狀態(tài)變?yōu)檩^為無序的狀態(tài)過程，這個過程要消耗物體自身的能量；蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較51. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述 2

3、）.非自發(fā)過程 熱從低溫向高溫流、水從低處往高處流、重物向高處飛這些過程是非自發(fā)過程，非自發(fā)過程用熱力學(xué)第二定律的術(shù)語來講就是熵減過程，是系統(tǒng)由較為無序的狀態(tài)變?yōu)檩^為有序的狀態(tài)過程，非自發(fā)過程不能自發(fā)的進(jìn)行，它需要消耗另外的能量。蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較61. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述1-3蒸汽壓縮式制冷循環(huán)工作原理蒸汽壓縮式制冷循環(huán)工作原理如圖1所示，其由四大件構(gòu)成的有機(jī)系統(tǒng)整體。其性能是四大件聯(lián)合協(xié)同、協(xié)調(diào)運(yùn)行的結(jié)果。Qc Qh COM W E C Ev Ti To 圖圖1 制冷原理圖制冷原理圖 1 2 3 4 5 6 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較71.

4、 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述圖2為壓-焓圖上的制冷循環(huán)流程圖。圖上的標(biāo)明數(shù)字狀態(tài)和圖1標(biāo)注數(shù)字位置工質(zhì)的狀態(tài)。lgP 5 2 3 4 6 1 圖圖2 制冷循環(huán)流程圖制冷循環(huán)流程圖 H 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較81. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述在制冷循環(huán)過程中，在制冷循環(huán)過程中，能量滿足如下平衡能量滿足如下平衡方程：方程：為了表達(dá)制冷（制熱）為了表達(dá)制冷（制熱）循環(huán)的效率，通常循環(huán)的效率，通常用制冷性能系數(shù)用制冷性能系數(shù)COPc或制熱性能系或制熱性能系數(shù)數(shù)COPh來表示。來表示。 WQQchWQCOPccWQCOPhh蒸汽壓縮式制冷

5、機(jī)控制方案比較91. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述COPc或或COPh實(shí)際上表示的制實(shí)際上表示的制冷循環(huán)系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比，冷循環(huán)系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比，它是衡量制冷系統(tǒng)整體完善它是衡量制冷系統(tǒng)整體完善程度的非常重要的性能指標(biāo)。程度的非常重要的性能指標(biāo)。蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較101. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述蒸汽壓縮式制冷機(jī)工作原理簡述 Qc、Qh和COPc、COPh之間個關(guān)系：在制冷工況 ：在制熱工況 ： )/11 (cchCOPQQ )/11 (hhcCOPQQ 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較112. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)目前技術(shù)狀態(tài)蒸汽壓縮式制冷機(jī)目前技術(shù)狀態(tài) 信

6、息技術(shù)向制造技術(shù)的強(qiáng)烈滲透 ，冷水機(jī)組系統(tǒng)便是典型的屬于機(jī)電一體化的產(chǎn)品，配有專用功能強(qiáng)大的DDC控制器。 運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控； 起停控制； 故障診斷； 設(shè)備保護(hù) ； 跟蹤負(fù)荷、能量調(diào)節(jié) ； 聯(lián)網(wǎng)通訊 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較122. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)目前技術(shù)狀態(tài)蒸汽壓縮式制冷機(jī)目前技術(shù)狀態(tài)DDC通常設(shè)有介面友好人機(jī)交互可編程調(diào)節(jié)接口PRSI(Programming Regulate Set Interface)操作面板：等級權(quán)限內(nèi)的參數(shù)編程設(shè)定 ；運(yùn)行參數(shù)查詢 ；歷史故障查詢 ；開機(jī)停機(jī)及設(shè)定 等等。 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較132. 蒸汽壓縮式制冷機(jī)目前技術(shù)狀態(tài)蒸汽壓縮式制冷機(jī)目前技術(shù)狀

7、態(tài)圖圖3 全新全新LW系列系列CIAT制冷機(jī)組制冷機(jī)組 圖圖4 PRSI操作面板操作面板 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較143. 在系統(tǒng)中制冷機(jī)所處的地位和任務(wù)DW CW E C 圖圖5 常規(guī)冷卻塔冷水機(jī)組機(jī)房系統(tǒng)常規(guī)冷卻塔冷水機(jī)組機(jī)房系統(tǒng) n2P1 n1CH1 COP=3.86.2 M n3P2 CT1 F T T T T VFD VFD 圖5為常規(guī)的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)的冷卻塔冷水機(jī)組機(jī)房系統(tǒng)。冷水機(jī)組CH1是將熱量從低溫的蒸發(fā)器泵送到到高溫冷凝器 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較153. 在系統(tǒng)中制冷機(jī)所處的地位和任務(wù)EC=totos -0.5 0 0.5 1.5 1.0 2.0 3級

8、ON 2級 ON 1級 ON 1級 OFF 2級 OFF 3級 OFF 1級 加載 2級 加載 3級 加載 1級 穩(wěn)定 2級 穩(wěn)定 3級 穩(wěn)定 1級 卸載 2級 卸載 3級 卸載 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器動作動作 圖圖6 制冷模式下的調(diào)節(jié)器動作制冷模式下的調(diào)節(jié)器動作 圖6表明的是在制冷模式下3機(jī)頭的螺桿式冷水機(jī)組的調(diào)節(jié)器動作關(guān)系圖，它是以偏差EC的大小來決定投入機(jī)頭個數(shù)及其運(yùn)行狀態(tài)。蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較163. 在系統(tǒng)中制冷機(jī)所處的地位和任務(wù) )(owiwpwcttCGQ 控制過程實(shí)際是完成如下的能量調(diào)節(jié)過程： 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較174. 空調(diào)系統(tǒng)中冷機(jī)常用控制方案比較 根據(jù)建筑物使用功

9、能特性，通常，機(jī)房內(nèi)的冷水機(jī)組或熱量的臺數(shù)都在25臺，那跟蹤大樓負(fù)荷的能量調(diào)節(jié)除了機(jī)組內(nèi)的機(jī)頭個數(shù)、機(jī)頭負(fù)荷率能量調(diào)節(jié)外，在BAS控制系統(tǒng)中還要作冷水機(jī)組運(yùn)行臺數(shù)的控制。 集成廠商就借用DDC的遙控、故障遙傳接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)簡單的起停、故障報(bào)警控制方案，如圖6所示。 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較184. 空調(diào)系統(tǒng)中冷機(jī)常用控制方案比較DW CW E C 圖圖7 機(jī)房設(shè)備機(jī)房設(shè)備I/O接口圖接口圖 n2P1 n1CH1 M n3P2 CT1 F T T T T VFD VFD 2DI 5DO n1 1AO 2DI 1DO n3 4DI 3DO n1 2AI 1AI 1AO 2DI 1DO n3 1AI 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較194. 空調(diào)系統(tǒng)中冷機(jī)常用控制方案比較網(wǎng)絡(luò)通信模塊聯(lián)網(wǎng)控制 大宗訂單中采用送DDC控制器的驅(qū)動軟件，這時BAS系統(tǒng)集成商就方便了?？碆AS采用什么系統(tǒng)，如RS485或MODBUS、JBUS，選用廠家提供的相應(yīng)的通訊模塊和驅(qū)動軟件，就可以通過組態(tài)，將冷水機(jī)組融入到BAS中。 蒸汽壓縮式制冷機(jī)控制方案比較204. 空調(diào)系統(tǒng)中冷機(jī)常用控制方案比較冷水機(jī)組融入到BAS中可以提高系統(tǒng)的智商，降低系統(tǒng)造價；實(shí)現(xiàn)花最小的代價，跟蹤負(fù)荷變化的過程；機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控；故障預(yù)測；設(shè)備維修科學(xué)化；用通訊模塊系統(tǒng)集成方法是充分利用資源的一