畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于S7200PLC的中央空調(diào)冷媒水溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘 要空調(diào)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展和對(duì)人民物質(zhì)文化生活水平的提高有著重要的作用，這不僅意味著受控的溫度環(huán)境對(duì)各種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行和保證產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量有重要作用，而且對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證人體健康，創(chuàng)造舒適的工作和生活環(huán)境有著重要的意義。該系統(tǒng)以plc為控制核心，由兩臺(tái)75kw變頻器分別驅(qū)動(dòng)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，plc根據(jù)冷媒水溫度反饋信號(hào)，從而改變與冷媒水的熱量交換量，對(duì)冷媒水的溫度進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)溫度的自動(dòng)控制，使其達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)所要求的溫度。近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)，傳感器技術(shù)以及控制理論的發(fā)展，空調(diào)技術(shù)和性能得到了很大進(jìn)步，空調(diào)開始向大功率，多功能，無(wú)氟，節(jié)能，智能化，人性化方向發(fā)

2、展，因此傳統(tǒng)的空調(diào)難以滿足現(xiàn)代的發(fā)展要求。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用s7-200plc作為中央控制單元，對(duì)中央制冷空調(diào)的冷媒水溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:plc 冷媒水 變頻控制 abstractthe air conditioning has the vital role to various branches and sectors of a national economy's development and to the people's matter culture living standard enhancement, this not only meant the te

3、mperature environment which controls to each industrial production process stable movement and the guarantee product quality and the quantity has the vital role, moreover to enhances the labor productivity, guaranteed the human body health, creates the comfortable work and the living conditions has

4、vital significance this system take plc as the control core, separately actuates three taiwan telegraphic transmission motive by two 75kw frequency changer, plc to act according to the cold intermediary water temperature feedback signal, thus the change and leng meishui interchange of heat quantity,

5、 carries on the control to leng meishui temperature, may realize to the room temperature automatic control, enables it to achieve the air-conditioning system requests the temperature recent years, along with the micro electron technology, the sensor technology as well as the control theory developme

6、nt, the air conditioning technology and the performance obtained has been very greatly progressive, the air conditioning started to the high efficiency, multi-purpose, did not have the fluorine, the energy conservation, the intellectualization, the human nature direction develops, therefore the trad

7、itional air conditioning satisfied with difficulty modern the development request. this graduation project uses s7-200plc to take the important control unit, carries on the design to the central refrigeration air conditioning cold intermediary water temperature control system.key words: plc ; the fr

8、equency conversion control目 錄 第一章 緒論11.1引言11.1.1空調(diào)概述11.1.2空調(diào)分類21.1.3空調(diào)的發(fā)展31.2研究的目的和意義41.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀51.4研究的主要內(nèi)容及主要技術(shù)參數(shù)6第二章 中央變頻空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介72.1中央變頻空調(diào)的工作原理72.2中央空調(diào)水系統(tǒng)簡(jiǎn)介82.2.1冷卻水系統(tǒng)：92.2.2冷凍水系統(tǒng)102.2.3冷水機(jī)組的要求132.3風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)142.3.1 風(fēng)機(jī)盤管概述142.3.2 風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)供新風(fēng)的方式152.3.3 風(fēng)機(jī)盤管的水系統(tǒng)162.3.4 風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)及特性172.4部分重要設(shè)備介紹:182.4.1壓縮

9、機(jī)182.4.2 變頻器192.5中央變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的組成282.6中央控制單元的硬件組成292.6.1機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)292.6.2各故障燈的含義及復(fù)位方法302.7機(jī)組控制322.7.1 機(jī)組調(diào)試322.7.2機(jī)組正常運(yùn)行操作程序332.7.3 自動(dòng)與手動(dòng)35第三章 中央變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的研究353.1中央變頻空調(diào)的控制方式353.2控制方式的選擇363.2.1 pid控制的優(yōu)點(diǎn)363.2.2 pid控制原理373.2.3回路控制類型的選擇403.2.4 pid 算法原理413.2.5pid溫度控制原理443.3中央變頻空調(diào)系統(tǒng)的控制原理45第四章 s7-200plc控制下的變頻調(diào)速系統(tǒng)的研

10、究474.1 s7-200plc簡(jiǎn)介474.2 vf-7變頻器簡(jiǎn)介及功能說(shuō)明504.3 plc控制下變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作原理52設(shè)計(jì)總結(jié)55參考文獻(xiàn)55英文資料及翻譯57致謝81附錄1 元件清單82附錄2 程序清單83第一章 緒論1.1引言1.1.1空調(diào)概述空氣調(diào)節(jié)技術(shù)已成為我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的重要學(xué)科，近年來(lái)，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活的各個(gè)方面得到了廣泛應(yīng)用。空調(diào)即空氣調(diào)節(jié)，主要是通過(guò)一定的空調(diào)設(shè)備和調(diào)節(jié)手段對(duì)空氣進(jìn)行處理，空氣調(diào)節(jié)也就是在任何自然環(huán)境下，將室內(nèi)空氣維持在一定的溫度、濕度、氣流速度以及一定的潔凈度?？傊?，采用技術(shù)手段，創(chuàng)造和保持滿足一定要求的空氣環(huán)境，就是空氣調(diào)

11、節(jié)的任務(wù)。空氣調(diào)節(jié)是按照使用目的，把室內(nèi)或某一場(chǎng)所的空氣調(diào)節(jié)到最適宜的狀態(tài)。包括室內(nèi)溫度，濕度和氣流的調(diào)節(jié)，除塵與污濁空氣的排除等：溫度調(diào)節(jié)，是指增加或減少空氣具有的顯熱。濕度調(diào)節(jié)，是指增加或減少空氣具有的潛熱，即是要調(diào)節(jié)空氣中水蒸汽的含量。 氣流調(diào)節(jié)，室內(nèi)空氣要求具有一定的流速。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)，科研和國(guó)防部門，根據(jù)生產(chǎn)工藝的特殊要求，對(duì)空氣條件提出了一定的，甚至特殊的要求。如精密加工車間，精密裝配車間，計(jì)量室等。對(duì)空氣條件的指標(biāo)只允許在很小的范圍內(nèi)波動(dòng)，否則難以保證準(zhǔn)確的零件加工尺寸。影響房間空氣條件的因素很多，歸納起來(lái)有兩個(gè)方面：一是外界條件（室外空氣溫度，濕度，太陽(yáng)照射，含

12、塵濃度等）的變化；一是房間內(nèi)人們的活動(dòng)和生產(chǎn)設(shè)備，工藝過(guò)程所散發(fā)的熱，濕，灰塵等。這兩方面都會(huì)對(duì)室內(nèi)空氣的溫度，濕度，清潔度的穩(wěn)定性產(chǎn)生干擾。所謂空調(diào)器就是一種反干擾的裝置。反干擾的辦法是以空氣為介質(zhì)，在夏季向房間送入清潔的冷風(fēng)，在冬季送入清潔的熱風(fēng)補(bǔ)償室內(nèi)損耗的熱量和排除濕量。這樣就可使室內(nèi)空氣的熱量，濕量總能處于平衡狀態(tài)，保證室內(nèi)溫度，濕度，清潔度的穩(wěn)定。為了獲得符合房間要求的冷風(fēng)或熱風(fēng)，消除房間的熱，濕干擾，必須對(duì)空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)?？諝庹{(diào)節(jié)的設(shè)備包括三個(gè)方面：首先是對(duì)空氣進(jìn)行加熱，加濕，冷卻，干燥，和凈化等處理的設(shè)備，叫空氣處理設(shè)備。處理后的空氣送入房間，需要輸送空氣和分布空氣的設(shè)備與部件，

13、如風(fēng)機(jī)，風(fēng)道等；此外還需要供熱，供冷系統(tǒng)。這三個(gè)部分加在一起組成空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。為了適應(yīng)熱濕干擾的變化，保證室內(nèi)空調(diào)精度要求，節(jié)省人力和能源，實(shí)現(xiàn)空氣調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制是很重要的。由于空氣調(diào)節(jié)可以創(chuàng)造出一種人工的氣候環(huán)境，所以其用途日益廣泛，除了為舒適而設(shè)置空調(diào)以外，某些場(chǎng)所則要求恒溫恒濕空調(diào)，其溫度、濕度及潔凈度等在一定的范圍內(nèi)需恒定，即有精度要求的工藝空調(diào)。眾所周知，一個(gè)既定空間內(nèi)的空氣環(huán)境，一般要受到兩方面的干擾：一是來(lái)自空間內(nèi)部生產(chǎn)過(guò)程和人所產(chǎn)生的熱、濕和其他有害物質(zhì)的干擾。一是來(lái)自空間外部太陽(yáng)輻射和氣候變化所產(chǎn)生的熱作用及外氣有害物的干擾。用以消除上述干擾的技術(shù)手段主要是通過(guò)對(duì)空間輸送并合

14、理分配一定質(zhì)量（按需要處理）的空氣，與內(nèi)部環(huán)境的空氣之間進(jìn)行熱質(zhì)交換，然后排除等量的已經(jīng)完成調(diào)節(jié)作用的空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)。這實(shí)質(zhì)上主要依靠的是空氣置換而不是一種封閉的再造過(guò)程。因此空氣調(diào)節(jié)不僅要研究并解決對(duì)空氣的各種處理方法（如加熱、加濕、干燥、冷卻、凈化等），而且要研究并解決空間內(nèi)外干擾量的計(jì)算，空氣的輸送和分配，為處理空氣所需要的冷熱源以及在干擾變化情況下的運(yùn)行調(diào)節(jié)問(wèn)題。由于空氣調(diào)節(jié)是實(shí)現(xiàn)空間內(nèi)空氣溫度，濕度，清潔度和空氣流動(dòng)速度等各參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制，因此，在工程上將只實(shí)現(xiàn)空氣溫度調(diào)節(jié)和控制的技術(shù)手段稱為供暖和降溫；將只實(shí)現(xiàn)空氣的清潔度處理和控制并保持有害物質(zhì)濃度在一定的衛(wèi)生要求范圍內(nèi)的技術(shù)手段稱

15、為工業(yè)通風(fēng)。實(shí)質(zhì)上，供暖，降溫及工業(yè)通風(fēng)都是對(duì)內(nèi)部空間環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的技術(shù)手段，只是在調(diào)節(jié)和控制的要求上以及在空氣環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)的全面性方面有別而已。制冷是空氣調(diào)節(jié)的重要方面,這門古老而又年輕的技術(shù),現(xiàn)在已滲透到人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域,從日常的衣食住行到尖端的科學(xué)技術(shù)都離不開制冷技術(shù). 空氣調(diào)節(jié)的冷熱源是為調(diào)節(jié)空氣的溫濕度服務(wù)的，可能是人工的，也可能是天然的。強(qiáng)調(diào)空氣調(diào)節(jié)必須有人工制冷，是一種狹隘的理解?？照{(diào)工程是制冷技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)廣闊領(lǐng)域。任何一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)必須有一個(gè)冷源-天然的或人工的。天然冷源的資源不是到處都有,而且其使用范圍,場(chǎng)合受到限制,這就必須采用人工冷源，即制冷空調(diào)。1.1

16、.2空調(diào)分類根據(jù)空調(diào)機(jī)組的工作形式不同，空調(diào)可以分為集中式空調(diào)（又稱中央空調(diào)）和局部式空調(diào)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱空調(diào)器。根據(jù)空氣處理設(shè)備的集中程度分類：集中式空調(diào)系統(tǒng)： 這種系統(tǒng)的所有空氣處理設(shè)備（加熱器、冷卻器、過(guò)濾器、加濕器等）以及通風(fēng)機(jī)全都集中在空調(diào)機(jī)房。通常，把這種由空氣處理設(shè)備及通風(fēng)機(jī)組成的箱體稱為空氣處理箱或者空氣處理室。半集中式空調(diào)系統(tǒng)： 這種系統(tǒng)除有集中在空調(diào)機(jī)房的空氣處理設(shè)備可以處理一部分空氣外，還有分散在被調(diào)房間內(nèi)的空氣處理設(shè)備，他們可以對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行就地處理或?qū)?lái)自集中處理設(shè)備的空氣再進(jìn)行補(bǔ)充處理。誘導(dǎo)器系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)等都屬于此類空調(diào)系統(tǒng)。分散式空調(diào)系統(tǒng)： 分散式空調(diào)系統(tǒng)又稱局部

17、空調(diào)系統(tǒng)，這里是指將空氣處理設(shè)備全部分散在被調(diào)房間內(nèi)的系統(tǒng)。空調(diào)房間使用空調(diào)機(jī)組者屬于此類。空調(diào)機(jī)組把空氣處理設(shè)備、風(fēng)機(jī)以及冷熱源都集中在一個(gè)箱體內(nèi)，形成了一個(gè)非常緊湊的空調(diào)系統(tǒng)，只要接上電源就能對(duì)房間進(jìn)行空調(diào)。因此，這種系統(tǒng)不需要空調(diào)機(jī)房，一般也沒(méi)有輸送空氣的風(fēng)道。在工程上，把空調(diào)機(jī)組安裝在空調(diào)房間的鄰室，使用少量風(fēng)道與空調(diào)房間想連的系統(tǒng)也成為局部空調(diào)系統(tǒng)。其中制冷量較小(10kw以下)的空調(diào)器通常又稱為房間空調(diào)器。1.1.3空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)代大型公共建筑(如商場(chǎng)、賓館、劇院、辦公樓等)均安裝中央空調(diào)系統(tǒng)，中央空調(diào)已成為人們生活和工作環(huán)境的重要組成部分。隨著電力電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)和控制理論的

18、發(fā)展，中央空調(diào)裝置的研究、設(shè)計(jì)和制造取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。尤其是以igbt、mosfet等新型電力電子器件為主電路基礎(chǔ)，以矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制為控制方法，以快速微處理器和專用芯片為控制電路核心的高性能變頻器在空調(diào)器中的應(yīng)用，產(chǎn)生了新一代中央空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)空調(diào)器中壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速及供電頻率是不可調(diào)的，稱為定頻定速空調(diào)器。單位時(shí)間的制冷量不變，其溫度控制是由溫度傳感器感受室內(nèi)溫度變化來(lái)控制壓縮機(jī)的運(yùn)行和停止的，即所謂的“開/關(guān)”控制方式。這樣當(dāng)空調(diào)器開機(jī)后，制冷(熱)系統(tǒng)開始工作，室內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓縮機(jī)停止工作，但制冷(熱)系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)向室內(nèi)將余冷(熱)送完，等到室溫又回到某個(gè)值時(shí)，制冷(熱)系統(tǒng)又

19、開始工作，如此這樣開機(jī)、停機(jī)、使被控環(huán)境溫度產(chǎn)生波動(dòng)，舒適性差。同時(shí)，由于定頻定速空調(diào)器的壓縮機(jī)采用交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其起動(dòng)特性決定了壓縮機(jī)停機(jī)間隔時(shí)間，即必須在冷媒壓力基本平衡以后才能再次起動(dòng)，也就是在最小負(fù)載下起動(dòng)，否則可能會(huì)造成起動(dòng)失敗而引起過(guò)電流保護(hù)。它的起動(dòng)電流很大，雖然這一時(shí)間很短，但對(duì)電源的沖擊很嚴(yán)重。以這種方式控制的空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)室外氣象參數(shù)和室內(nèi)負(fù)荷變化較大時(shí)，它的控制效果較差，主要表現(xiàn)為所控制的室內(nèi)溫度波動(dòng)較大，使人有忽冷忽熱的感覺(jué)，因而總體舒適度不盡如人意。目前，在中央空調(diào)中除一些大型的進(jìn)口空調(diào)設(shè)備外大多數(shù)都采用的是“開/關(guān)”控制方式。而本設(shè)計(jì)采用pid控制算法的變頻中央

20、空調(diào)控制系統(tǒng)能夠克服上述缺點(diǎn)，具有快速制冷、制熱，高效節(jié)能、噪音低、舒適度高等特點(diǎn)。1.2研究的目的和意義空氣調(diào)節(jié)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展和對(duì)人民物質(zhì)文化生活水平的提高有著重要的作用。這不僅意味著受控的空氣環(huán)境對(duì)各種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行和保證產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量有重要作用，而且對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保護(hù)人體健康、創(chuàng)造舒適的工作和生活環(huán)境有重要意義。工業(yè)生產(chǎn)中顯示空氣調(diào)節(jié)重要作用的典型部門有以高精度恒溫恒濕為特征的某些精密機(jī)械和儀器制造業(yè)、以高潔凈度為特征的電子工業(yè)及以保證濕度為特征的紡織業(yè)等。同時(shí)，在公共及民用建筑中，隨著對(duì)外開放、旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展，裝有空氣調(diào)節(jié)的大會(huì)堂、圖書館、商店、賓館與酒店、展覽

21、館、游樂(lè)場(chǎng)所比比皆是。此外，在運(yùn)輸工具如汽車、飛機(jī)、輪船、和火車中，也不同程度的安裝有空調(diào)設(shè)備。至于空調(diào)進(jìn)入個(gè)人家庭，在國(guó)外國(guó)內(nèi)都不少見(jiàn)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活水平的提高，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用也將會(huì)達(dá)到普及。空氣調(diào)節(jié)應(yīng)用的廣泛性和必要性還表現(xiàn)在各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的控制方面。另外，在地下與水下、宇宙空間中也都發(fā)揮著同樣的作用。近代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，如大型溫室，機(jī)械化畜類養(yǎng)殖和生物生長(zhǎng)室同樣需要空氣調(diào)節(jié)。因此，可以綜括的說(shuō)：現(xiàn)代化發(fā)展需要空氣調(diào)節(jié)，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)和手段的發(fā)展依賴于現(xiàn)代化。所以，對(duì)于空調(diào)的研究有重大現(xiàn)實(shí)意義。由于電力電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，促進(jìn)了變頻器的發(fā)展和應(yīng)用，當(dāng)然也推動(dòng)了變頻器在

22、空調(diào)中的應(yīng)用?？照{(diào)不象軋鋼機(jī)、造紙機(jī)、礦井提升機(jī)等調(diào)速系統(tǒng)對(duì)變頻器的動(dòng)、靜態(tài)性能要求那樣高，但對(duì)于一個(gè)高性能指標(biāo)的中央空調(diào)，變頻壓縮機(jī)控制性能對(duì)系統(tǒng)控制精度有一定的影響。磁場(chǎng)定向的矢量變換控制變頻器，是當(dāng)今控制性能最高的變頻器。1971年西德blaschke提出了磁場(chǎng)定向理論之后，出現(xiàn)了矢量變換控制技術(shù)，利用這一技術(shù)完全可以使交流電動(dòng)機(jī)具有直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性。眾所周知，直流電動(dòng)機(jī)由于它的磁通和電樞電流可以獨(dú)立進(jìn)行控制，是一種典型的解耦控制，因此有著很好的調(diào)速性能。異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制就是仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制方式，把定子電流的磁場(chǎng)分量和轉(zhuǎn)矩分量解耦，分別加以控制。這種解耦實(shí)際上是把異步電動(dòng)機(jī)的

23、物理模型通過(guò)坐標(biāo)變換等效地變換成類似于直流電動(dòng)機(jī)的模式，這樣就可以等效為一臺(tái)直流電機(jī)進(jìn)行控制。雖然矢量控制交流調(diào)速系統(tǒng)具有高性能的特點(diǎn)，但需速度傳感器對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，這對(duì)于有些應(yīng)用場(chǎng)合和設(shè)備改造工程有一定的困難，中央空調(diào)中的壓縮機(jī)就是如此，對(duì)它的所有驅(qū)動(dòng)電機(jī)要安裝速度傳感器是比較困難的。因此，需尋求一種其控制性能既可以滿足高指標(biāo)中央空調(diào)系統(tǒng)的要求，又不需要速度傳感器的控制技術(shù)，這就是由磁場(chǎng)定向矢量變換控制演變而來(lái)的無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)。無(wú)速度傳感器矢量控制就是根據(jù)已測(cè)得的電機(jī)定子電壓和電流，通過(guò)坐標(biāo)變換和相應(yīng)的計(jì)算，即所謂的速度觀測(cè)來(lái)間接地獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)速和與轉(zhuǎn)速相關(guān)參數(shù)。該中央變頻空

24、調(diào)系統(tǒng)中使用的變頻器就是采用了這種控制技術(shù)，這樣的變頻器完全能夠滿足高性能中央變頻空調(diào)控制系統(tǒng)對(duì)交流調(diào)速器的要求。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在中央空調(diào)中的應(yīng)用，使中央空調(diào)的控制方式發(fā)生了根本性的變化，性能得以提高?？照{(diào)器的發(fā)展經(jīng)歷了從傳統(tǒng)定速到現(xiàn)代調(diào)速的過(guò)程，傳統(tǒng)空調(diào)器中壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速及供電頻率是不可調(diào)的，稱為定頻定速空調(diào)器。所謂的“變頻空調(diào)”是與傳統(tǒng)的“定頻空調(diào)”相比較而產(chǎn)生的概念。眾所周知，由于電網(wǎng)頻率是固定的，因此傳統(tǒng)的定頻空調(diào)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變，只能依靠不斷 “開、停”壓縮機(jī)來(lái)調(diào)整室內(nèi)溫度，這樣被控環(huán)境溫度是波動(dòng)的，舒適性差。而“變頻空調(diào)”通過(guò)改變壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的供電頻率，即可達(dá)到調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速

25、的目的，變頻器精細(xì)地調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之始終處于最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。這樣就可以通過(guò)對(duì)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的自動(dòng)控制。中央變頻空調(diào)采用溫度閉環(huán)控制方法，能在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到所需要的溫度，并在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)下保持較小的溫差波動(dòng)，達(dá)到了快速、節(jié)能和舒適的目的。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀空調(diào)器的發(fā)展經(jīng)歷了從傳統(tǒng)定速到現(xiàn)代調(diào)速的過(guò)程。傳統(tǒng)空調(diào)器均為定頻定速空調(diào)器。90年代以前空調(diào)器都為此類裝置，與此相應(yīng)的控制方式當(dāng)然也為“開/關(guān)”式。進(jìn)入90年代以來(lái)，隨著變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻器也初步應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)中，與此同時(shí)控制方式也有了根本的改變，一些既節(jié)能又性能高的空調(diào)系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。如日本三菱重工

26、推出的pmv型變頻系列空調(diào)、夏普的ayc40f型、日電的rcv8b/v25b型、富士通的as28tpr型等都運(yùn)用了變頻調(diào)速技術(shù)和先進(jìn)的控制技術(shù)。荷蘭、美國(guó)、法國(guó)和丹麥等國(guó)家也都有與此水平相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。但是大型中央變頻空調(diào)系統(tǒng)仍然較少，而且其控制方式仍以傳統(tǒng)pid控制為主，新型控制技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用仍處于研究階段。進(jìn)入21世紀(jì)后，由于控制技術(shù)和通信技術(shù)不斷發(fā)展，樓宇自動(dòng)化也大量普及，為了便于管理和維護(hù)，使中央空調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)已成為可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，在有些新型的現(xiàn)代化建筑領(lǐng)域已出現(xiàn)。目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家使用空氣調(diào)節(jié)手段維持內(nèi)部環(huán)境已很普遍。這樣，不僅能源消費(fèi)大，而且人們長(zhǎng)期生活在人工

27、控制的環(huán)境內(nèi)，也招致一些人體健康方面的問(wèn)題。初步研究表明，在所謂“令人疲倦和致病”的建筑物內(nèi)，由于空調(diào)系統(tǒng)方面引起的污染占很大比重。同時(shí)，研究表明，在空間內(nèi)由于建筑材料發(fā)散的各種物質(zhì)也對(duì)人體有害，諸如氡氣的危害等。空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)空間內(nèi)空氣負(fù)離子的衰減已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)所證明。由此可見(jiàn)，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展，不僅要在能源利用、能量的回收，改進(jìn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞設(shè)備的性能、提高系統(tǒng)能量的綜合利用效果和尋求合理的運(yùn)行規(guī)律等方面繼續(xù)研究和開發(fā)，而且要在更廣泛的范圍內(nèi)，研究創(chuàng)造有利于健康的適合人工作和生活的的環(huán)境?？梢灶A(yù)料，空氣調(diào)節(jié)將由目前主要解決空間環(huán)境的溫度與濕度控制，即所謂的溫濕環(huán)境工程，發(fā)展到對(duì)空間環(huán)境的

28、質(zhì)量全面調(diào)節(jié)和控制，即所謂人工環(huán)境工程。這一發(fā)展過(guò)程既包含著諸多研究工作成果，也包含著將這些成果加以實(shí)際利用?？諝庹{(diào)節(jié)的發(fā)展前景是廣闊的，有一些新的領(lǐng)域還需要從事這一事業(yè)的人們?nèi)ラ_拓。目前對(duì)于中央空調(diào)的研究多集中在以下幾個(gè)方面：（1）中央空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；（2）冷源和制冷機(jī)的研究；（3）大型中央變頻空調(diào)；（4）使空調(diào)工作在節(jié)能和最有效狀態(tài)的方法；（5）高性能空調(diào)的自動(dòng)控制技術(shù)。1.4研究的主要內(nèi)容及主要技術(shù)參數(shù)(1) 本此畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要研究可概括如下：1） 分析控制規(guī)律對(duì)控制系統(tǒng)的影響，提出適合本系統(tǒng)的控制方法。2） 以s7-200plc和兩臺(tái)vf-7變頻器為核心，設(shè)計(jì)中央空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)。3）

29、 中央空調(diào)溫度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。(2) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)如下:1） 功率: 2×75kw2） 輸入電壓: 3ac,380v,50hz3） 額定輸出電壓: 380v 輸出電壓與輸出功率成正比例關(guān)系4） 輸出功率范圍: 4050hz5） 最大輸出電流: 2×150a第二章 中央變頻空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.1中央變頻空調(diào)的工作原理中央空調(diào)系統(tǒng)如圖2-1所示，是由一系列驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)的動(dòng)件(如水泵及壓縮機(jī))、各種型式的熱交換器(如冷卻風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器及中間熱交換器等)及連接各種裝置的管道、閥件和電氣控制裝置組成。節(jié)流閥壓縮機(jī)冷凝器蒸發(fā)器節(jié)流閥冷卻風(fēng)機(jī)水箱冷卻塔冷媒水泵節(jié)流閥冷卻水

30、泵圖2-1 中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖制冷機(jī)電氣控制裝置冷媒水循環(huán)冷卻水循環(huán)制冷機(jī)是中央空調(diào)的“制冷源”、“心臟”，通往各個(gè)房間的循環(huán)水由制冷機(jī)組進(jìn)行“內(nèi)部交換”，在蒸發(fā)器中吸熱后的制冷劑（r22）通過(guò)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓氣體，送至冷凝器與冷卻水熱交換后變成常溫高壓液體，經(jīng)節(jié)流閥(膨脹閥)進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸收冷媒水的熱量，然后又回到壓縮機(jī)，如此形成制冷劑（r22）循環(huán)過(guò)程。冷媒水循環(huán)系統(tǒng)，由冷媒水泵及冷媒水管道組成，從冷水機(jī)組流出的冷媒水由冷媒泵加壓送入冷媒水管道，在各個(gè)房間內(nèi)進(jìn)行熱交換，帶走房間內(nèi)熱量，使房間內(nèi)的溫度下降。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，由冷卻泵及冷卻水管道及冷卻塔組成，冷水機(jī)組進(jìn)行熱交換，在水溫冷卻

31、的同時(shí)，必將釋放大量的熱量，該熱量被冷卻水吸收，使冷卻水溫度升高，冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入冷卻塔，使之在冷卻塔中與大氣進(jìn)行熱交換，然后再將降了溫的冷卻水，送回到冷水機(jī)組,如此不斷循環(huán)，帶走冷水機(jī)組釋放的熱量。冷卻風(fēng)機(jī)安裝于所需要降溫的房間內(nèi)，用于將由冷媒水冷卻了的空氣吹入房間，加速房間內(nèi)的熱交換。將制冷劑系統(tǒng)分成四部分來(lái)討論制冷劑在系統(tǒng)中的狀態(tài)變化：(1) 制冷劑在低壓側(cè)的變化從膨脹伐（即節(jié)流閥）出口經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器到壓縮機(jī)吸入口之間為低壓側(cè)。低壓側(cè)的任何一處都有相同的低壓壓力，且等于蒸發(fā)器內(nèi)的壓力，即蒸發(fā)溫度下的飽和壓力。制冷劑在低壓側(cè)的變化特點(diǎn)是：制冷劑壓力保持一定的低壓，制冷劑從周圍取得了熱

32、量，其主要變化是汽化，汽化結(jié)束后出現(xiàn)過(guò)熱狀態(tài)，制冷劑在低壓側(cè)從濕蒸汽狀態(tài)到過(guò)熱蒸汽狀態(tài)。在低壓側(cè)，制冷劑通過(guò)蒸發(fā)器從外部吸收熱量，同時(shí)對(duì)外部起到了冷卻作用，通常這個(gè)過(guò)程的末期制冷劑呈過(guò)熱狀態(tài)，其溫度上升。(2) 制冷劑在高壓側(cè)的變化。從壓縮機(jī)出口經(jīng)冷凝器到膨脹伐（節(jié)流閥）前為高壓側(cè)，高壓側(cè)各處的壓力可以視為相等，等于冷凝器內(nèi)的壓力，即在冷凝溫度下制冷劑的飽和壓力。高壓側(cè)制冷劑狀態(tài)的特點(diǎn)是：保持一定的高壓pk，向周圍環(huán)境放出熱量，氣態(tài)制冷劑被冷凝成液體，也進(jìn)行過(guò)熱蒸汽的冷卻和冷凝液的過(guò)冷卻。在過(guò)熱蒸汽段，制冷劑的溫度是下降的，當(dāng)溫度降到pk壓力下的飽和溫度時(shí)，制冷劑蒸汽開始冷凝，此間的溫度保持一

33、定的冷凝溫度，冷凝液在冷卻的過(guò)程中，制冷劑溫度要下降。(3) 制冷劑在壓縮機(jī)中的壓縮制冷劑由于壓縮而體積縮小，壓力由p0上升到pk，隨著壓力和比容的變化，制冷劑溫度升高，一般呈過(guò)熱蒸汽。壓縮過(guò)程是在極短時(shí)間內(nèi)完成的，可以認(rèn)為壓縮過(guò)程是來(lái)不及進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移的，這種無(wú)熱量交換的壓縮叫做絕熱壓縮。空調(diào)機(jī)的理論中，壓縮機(jī)的壓縮過(guò)程是按絕熱壓縮來(lái)處理的。絕熱壓縮時(shí)，制冷劑與外界沒(méi)有熱交換但所加入的功轉(zhuǎn)變成了熱量傳遞給制冷劑，使制冷劑溫度升高。(4) 制冷劑在節(jié)流伐中的節(jié)流具有高壓pk的制冷劑過(guò)冷液，通過(guò)膨脹伐（或毛細(xì)管），因?yàn)槭茏枇Φ挠绊?，由高壓pk降至低壓p0這個(gè)變化是在瞬間進(jìn)行的，所以制冷劑經(jīng)過(guò)節(jié)流過(guò)程

34、，其熱量沒(méi)有和外界交換，也沒(méi)有做功或消耗功，故制冷劑的焓值保持不便。不過(guò)隨著壓力降低溫度也隨著下降，又因?yàn)椴糠忠后w變?yōu)檎羝?，進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)制冷劑變?yōu)闈裾羝?.2中央空調(diào)水系統(tǒng)簡(jiǎn)介中央空調(diào)的水系統(tǒng)分為冷媒水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩個(gè)部分, 空調(diào)冷媒水是用來(lái)傳輸能量（冷量）的介質(zhì)，從冷水機(jī)組出來(lái)的空調(diào)冷媒水（一般是7度），通過(guò)管道，傳遞給空調(diào)末端（如風(fēng)機(jī)盤管、組合式空調(diào)機(jī)組），在末端，通過(guò)換熱設(shè)備，將冷媒水所攜帶的能量和空氣進(jìn)行熱量交換，空氣溫度降低，而空調(diào)冷媒水溫度升高（一般是12度），然后空調(diào)冷媒水又進(jìn)入冷水機(jī)組，在冷水機(jī)組的蒸發(fā)器通過(guò)與制冷劑熱交換，再次溫度降低（7度），完成一個(gè)循環(huán)由于冷水機(jī)組在

35、制冷的時(shí)候，制冷劑被壓縮，溫度、壓力均增加，為了實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)，必須要把高溫高壓的制冷劑溫度降下來(lái)，這時(shí)候就需要冷卻水把他冷卻，冷卻水進(jìn)水溫度（32度），進(jìn)入冷水機(jī)組的冷凝器，經(jīng)過(guò)熱交換，溫度升高（37度），這部分水通過(guò)管道傳輸?shù)嚼鋮s塔，通過(guò)冷卻塔的作用，把熱量散到大氣中，溫度降低（32度），然后再回到冷水機(jī)組根據(jù)不同的情況可以設(shè)計(jì)成不同的型式。中央空調(diào)水系統(tǒng)原理圖如下： 2.2.1冷卻水系統(tǒng)： (1) 冷卻水系統(tǒng)概述空調(diào)冷卻水系統(tǒng)一般分為兩類，即直流式供水系統(tǒng)和循環(huán)式供水系統(tǒng)。前者適用源水量特別重組的地區(qū)，例如以江，河，湖，海的水源作為冷卻水。城市自來(lái)水則不應(yīng)選用，而且它一般用于采用立體式冷凝

36、器的供冷系統(tǒng)。循環(huán)式供水系統(tǒng)將來(lái)自冷凝器的冷卻水通過(guò)冷卻塔或者冷卻水池冷卻后循環(huán)使用。在循環(huán)過(guò)程中只需要少量的補(bǔ)充水，但需要增設(shè)冷卻塔，水泵等。供水系統(tǒng)比較復(fù)雜，常在水源水量比較小，水溫比較高時(shí)采用，它在目前空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用最多。(2) 冷卻水系統(tǒng)的分類：冷卻水系統(tǒng)一般可以分為以下幾種：1) 直流式冷卻水系統(tǒng)：直流式冷卻水系統(tǒng)是最簡(jiǎn)單的冷卻水系統(tǒng)，冷卻水經(jīng)設(shè)備使用后直接排掉，不再重復(fù)使用。由于冷卻水使用后的溫升不大，一般在38因此這種系統(tǒng)的耗水量很大，適宜用在有充足水源的地方，如江河附近、湖畔、海濱等。直流式冷卻水系統(tǒng)一般不宜采用自來(lái)水做水源。2) 混合式冷卻水系統(tǒng)：混合式冷卻水系統(tǒng)經(jīng)冷凝器使用

37、后的冷卻水部分排掉，部分與供水混合后循環(huán)使用。這種系統(tǒng)用于冷卻水溫度較低的場(chǎng)合，如使用井水。采用這種系統(tǒng)后，可提高冷凝器的出水溫度，增大冷卻水的溫升，從而減少冷卻水的耗量，但不減少冷凝器中冷卻水的流量（或者流速），以不使冷凝器傳熱系數(shù)下降?；旌鲜嚼鋮s水系統(tǒng)是將一部分已用過(guò)的冷卻水與深井水混合，然后再用水泵壓送至各冷凝器使用。這樣既不減少通入冷凝器的水量，又提高了冷卻水的溫升，從而大大節(jié)省深井水量。井水是寶貴的水資源，大量的汲取使用，還會(huì)使地面下沉。因此，即使這種系統(tǒng)可減少冷卻水的耗量，也不宜在大型系統(tǒng)中采用。3)循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)： 降低制冷系統(tǒng)的水消耗量非常重要，因此除采用蒸發(fā)式冷凝器或風(fēng)冷式

38、冷凝器以外，也可以采用循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)。循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)的特點(diǎn)是：冷卻水循環(huán)使用。此種系統(tǒng)就是將來(lái)自冷凝器的冷卻回水先通入蒸發(fā)式冷卻裝置，使之冷卻降溫，然后再用水泵送回冷凝器循環(huán)使用，這樣，少量補(bǔ)水即可。冷卻水經(jīng)冷凝器等設(shè)備后吸熱而升溫，再利用水蒸發(fā)吸熱的原理對(duì)它進(jìn)行冷卻。蒸發(fā)冷卻的裝置有兩類噴水池和冷卻塔。在水池上部將水噴入空中，增大水與空氣的接觸面積，使少量的水蒸發(fā)而把自身冷卻下來(lái)。噴水池的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以與美化環(huán)境的噴泉結(jié)合起來(lái)，但冷卻效果差，占地面積大，一般1水池面積可冷卻的水量約0.3-1.2平方米。噴水池宜用在氣候比較干燥地區(qū)的小型制冷系統(tǒng)中。2.2.2冷凍水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)制冷機(jī)（或換熱器

39、）制得的冷凍水（或熱水）由水泵送到空調(diào)系統(tǒng)，放出冷量（或熱量）后，再回到制冷機(jī)（或熱交換器）中進(jìn)行制冷（或制熱），如此循環(huán)便是冷凍水系統(tǒng)的工作過(guò)程。(1) 冷凍水系統(tǒng)概述制冷的目的在于供給用戶使用，向用戶供冷的方式由兩種，即直接供冷和間接供冷。直接供冷是將制冷裝置的蒸發(fā)器直接置于需冷卻的對(duì)象處，使低壓液態(tài)制冷劑直接吸收該對(duì)象的熱量，采用這種方式供冷可以減少一些中間設(shè)備，故投資和機(jī)房占地面積較少，而且制冷系數(shù)較高；它的缺點(diǎn)是蓄冷性能較差，制冷劑滲透可能性增多，所以適用于中小型系統(tǒng)或低溫系統(tǒng)。間接供冷是首先利用蒸發(fā)器冷卻某種載冷劑，然后再將此載冷劑輸送到各個(gè)用戶，使需冷卻對(duì)象降低溫度，這種供冷方式

40、使用靈活，控制方便，特別適合于區(qū)域性供冷。(2) 冷凍水系統(tǒng)分類1) 冷凍水管道為循環(huán)水系統(tǒng)，根據(jù)冷凍水是否與空氣接觸分，可以分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種?；驹韴D如下頁(yè)所示：開式系統(tǒng)需要設(shè)置冷凍水箱和回水箱，系統(tǒng)水容量大，運(yùn)行穩(wěn)定，控制簡(jiǎn)便。開式系統(tǒng)的水與大氣相通，閉式系統(tǒng)的水不與大氣相通。凡采用淋水室處理空氣或回水直接進(jìn)入水箱，再經(jīng)冷卻處理后經(jīng)泵送到系統(tǒng)中的水系統(tǒng)都屬于開式。閉式系統(tǒng)與外界空氣接觸少，可以減緩腐蝕現(xiàn)象。再者，閉式系統(tǒng)必須采用殼管式蒸發(fā)器，用戶側(cè)則應(yīng)采用表面式換熱設(shè)備，而開式系統(tǒng)則不受此限制，當(dāng)采用水箱式蒸發(fā)器時(shí)，可以用它代替冷凍水箱或回水箱。與開式系統(tǒng)相比，閉式系統(tǒng)水泵能耗

41、小，系統(tǒng)中的管路和設(shè)備不易產(chǎn)生污垢和腐蝕，閉式系統(tǒng)最高點(diǎn)通常設(shè)置膨脹水箱，以便定壓和補(bǔ)充或容納水溫度變化膨脹的水量。2) 從調(diào)節(jié)特征上，冷凍水系統(tǒng)可以分為定水量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)兩種形式：a）水量系統(tǒng)中的水流量始終不變，通過(guò)改變冷凍水供回水溫度來(lái)適應(yīng)空調(diào)房間的冷負(fù)荷變化。在定水量系統(tǒng)中，空調(diào)機(jī)或風(fēng)機(jī)盤管采用三通閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，一部分水流量與負(fù)荷成比例地流經(jīng)空調(diào)機(jī)或風(fēng)機(jī)盤管，另一部分從三通閥旁通，以保證供冷量與負(fù)荷相適應(yīng)。采用三通閥定水量調(diào)節(jié)時(shí)，水泵的耗能較大，因?yàn)橄到y(tǒng)處于低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)，而在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，水泵仍設(shè)計(jì)流量運(yùn)行。b）變水量系統(tǒng)則通過(guò)改變水流量來(lái)適應(yīng)冷負(fù)荷改變，而

42、冷凍水供回水溫差基本不變。由于冷凍水循環(huán)和輸配能耗占整個(gè)空調(diào)制冷系統(tǒng)能耗的1520，而空調(diào)負(fù)荷需要的冷凍水量也經(jīng)常性的小于設(shè)計(jì)流量，所以變水量系統(tǒng)具有節(jié)能潛力。空調(diào)系統(tǒng)通常設(shè)置集中冷凍站制備冷凍水，靠冷凍水系統(tǒng)輸送冷量。變水量系統(tǒng)有一級(jí)泵系統(tǒng)和二級(jí)泵系統(tǒng)兩種常用的冷凍水系統(tǒng)。常用的一級(jí)泵系統(tǒng)是在供回水集管之間設(shè)置一根旁通管，以保持冷水機(jī)組側(cè)為定流量運(yùn)行，而用戶側(cè)處于變流量運(yùn)行。目前，由于冷水機(jī)組可以在減少一定水量情況下正常運(yùn)行，所以，供回水集管之間可不設(shè)置旁通管，而整個(gè)系統(tǒng)在一定負(fù)荷范圍內(nèi)采用變流量運(yùn)行，這樣可使水泵能耗大為降低。一級(jí)泵系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，控制容易，運(yùn)行管理方便，一般多采用此種系統(tǒng)。

43、二級(jí)泵系統(tǒng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用兩組泵來(lái)保持冷水機(jī)組一次環(huán)路的定流量運(yùn)行，而用戶側(cè)二次環(huán)路為變流量運(yùn)行，從而解決空調(diào)末端設(shè)備要求變流量與冷水機(jī)組蒸發(fā)器要求定流量的矛盾。該系統(tǒng)可以根據(jù)空調(diào)負(fù)荷需要，通過(guò)改變二次水泵的臺(tái)數(shù)或者水泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)二次環(huán)路的循環(huán)水量，以降低冷凍水輸送能耗。3) 雙管制，四管制系統(tǒng)，四管制原理圖如下：雙管制系統(tǒng)冬季供應(yīng)熱水，夏季供應(yīng)冷水都是用相同的管路，這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、布置方便、節(jié)省初投資，大多數(shù)的空調(diào)水系統(tǒng)均采用雙管制系統(tǒng)。，四管制系統(tǒng)的冷熱水供回水管分別設(shè)置，系統(tǒng)可全年供應(yīng)冷水和熱水，故調(diào)節(jié)靈活，可以適應(yīng)不同房間的不同要求2.2.3冷水機(jī)組的要求lsz系列冷水機(jī)組是

44、為各類建筑空調(diào)提供工藝用冷溫水的成套設(shè)備，該機(jī)組是主要采用進(jìn)口的美國(guó)(bristol)壓縮機(jī)有限公司的全封閉壓縮機(jī)制冷,體積小,冷量足,噪音低,冷凝器采用dsc換熱管,蒸發(fā)器采用dae11型換熱管,使換熱功率又有很大提高。系統(tǒng)內(nèi)分別設(shè)有氣體過(guò)濾器,液體過(guò)濾器和干燥器?？刂葡到y(tǒng)采用國(guó)內(nèi)外名牌產(chǎn)品,充分保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。該機(jī)組具有以下優(yōu)點(diǎn):(1) 壓縮機(jī)逐臺(tái)起動(dòng),免除降壓?jiǎn)?dòng)裝置的附加投資和對(duì)電網(wǎng)的沖擊。(2) 機(jī)組設(shè)可編程控制器,改變壓縮機(jī)的起停順序,均衡壓縮機(jī)的磨損,延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命,實(shí)現(xiàn)輪值轉(zhuǎn)換。(3) 采用兩組以上制冷回路,在一個(gè)回路不工作時(shí),其余回路仍然正常工作,使設(shè)備冷量單元減少,提

45、高整個(gè)空間的可靠性。(4) 根據(jù)負(fù)荷變化,全自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組能量。在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí),節(jié)能效果顯著,降低了運(yùn)行費(fèi)用。(5) 本機(jī)組運(yùn)行偏離設(shè)計(jì)規(guī)定值,就自動(dòng)停機(jī),報(bào)警,并指示故障類型,機(jī)組可自動(dòng)跳躍故障。(6) 機(jī)組體積小,重量輕,噪音低。本機(jī)組要求一臺(tái)變頻器帶動(dòng)三臺(tái)壓縮機(jī),所以型號(hào)的選擇上我們采用lsz-42,具體的技術(shù)參數(shù)是：機(jī)組型號(hào)lsz-42制冷量kw 488 kcal/h 420000壓縮機(jī)型號(hào),臺(tái)數(shù)294 3臺(tái)能量調(diào)節(jié)范圍(%)0/33/67/84/100壓縮機(jī)加油量(l)45電源(v-ph-hz)380-2-50運(yùn)行方式全自動(dòng)安全保護(hù)裝置高壓安全閥,高低壓控制器,冷卻水冷媒水?dāng)嗨?電機(jī)

46、過(guò)載電機(jī)輸入功率(kw)151.1額定工況輸入功率121.2電機(jī)冷卻方式冷媒自冷 重量 r22加入量(kg)110機(jī)組重量(kg)3050運(yùn)行重量(kg)3700冷凝器冷卻水進(jìn)水溫度()32冷卻水出水溫度()37冷卻水流量(m·m·m/h)105水側(cè)阻力(kpa)90污垢系數(shù)(m·m·/kw)0.086進(jìn)出水口徑(mm)2.dn702.3風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)2.3.1 風(fēng)機(jī)盤管概述風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組簡(jiǎn)稱風(fēng)機(jī)盤管，它是一種末端裝置，普通風(fēng)機(jī)盤管主要有風(fēng)機(jī)和盤管（散熱器）組成，并由此得名。風(fēng)機(jī)盤管是集中空調(diào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的空氣處理設(shè)備，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、使用靈活、安裝方便

47、、噪聲較低、價(jià)格便宜、是一種適用于不同功能建筑舒適性空調(diào)的通用型設(shè)備風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，是半集中式空調(diào)系統(tǒng)中不可缺少的重要裝置。我國(guó)是從1972年開始研制風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的，并首先應(yīng)用于北京飯店新樓的空調(diào)系統(tǒng)中。近年來(lái)它無(wú)論是在技術(shù)上還是在產(chǎn)品數(shù)量上發(fā)展的都很快。機(jī)盤管有兩個(gè)主要的性能指標(biāo)，即風(fēng)量和熱(冷)交換量。風(fēng)量由風(fēng)機(jī)選型確定；熱(冷)交換量則與盤管的傳熱面積、熱(冷)媒的溫度和流量以及經(jīng)過(guò)盤管的空氣溫度和流速等因素有關(guān)。  風(fēng)機(jī)盤管內(nèi)部的電機(jī)多為單向電容調(diào)速電機(jī)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)輸入電壓使風(fēng)量分為高、中、低三檔，因而可以相應(yīng)的調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)盤管的供熱冷量。除風(fēng)量調(diào)節(jié)外，風(fēng)機(jī)盤管的供

48、冷熱量也可以通過(guò)水量調(diào)節(jié)伐自動(dòng)調(diào)節(jié)，為此在水管上安裝電動(dòng)三通分流閥由雙位室溫調(diào)節(jié)器控制，向風(fēng)機(jī)盤管斷續(xù)供水，使室溫得以調(diào)節(jié)。此外，也有用冷卻盤管的旁通風(fēng)門來(lái)調(diào)節(jié)室溫的風(fēng)機(jī)盤管。從結(jié)構(gòu)形式看，風(fēng)機(jī)盤管有立式、臥式、柱式等，也有兼有凈化與消毒功能的風(fēng)機(jī)盤管產(chǎn)品。風(fēng)機(jī)盤管的型式仍在不斷發(fā)展，近些年來(lái)已經(jīng)有冷量超過(guò)十幾 kw和高余壓的風(fēng)機(jī)盤管出現(xiàn)。有些地方就是用他們代替小空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)箱的。 風(fēng)機(jī)盤管噪聲都是由氣動(dòng)力噪聲和機(jī)械噪聲合成的。機(jī)械噪聲取決于旋轉(zhuǎn)部件的加工、動(dòng)平衡及裝配精度，即取決于產(chǎn)品質(zhì)量；氣動(dòng)力噪聲僅與送風(fēng)靜壓和風(fēng)量有關(guān)。風(fēng)機(jī)盤管的氣動(dòng)力噪聲一般高于機(jī)械噪聲。 

49、60; 使用風(fēng)機(jī)盤管做末端裝置的空調(diào)系統(tǒng)叫風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。2.3.2 風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)供新風(fēng)的方式風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)供新風(fēng)的方式主要有三種。(1) 靠室內(nèi)浴廁等排風(fēng)形成的負(fù)壓自然滲入新風(fēng)這種方式的初投資和運(yùn)行費(fèi)最省，但室內(nèi)衛(wèi)生條件不易保證，而且室內(nèi)無(wú)組織的進(jìn)氣還會(huì)造成室內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻，所以要求高的地方不易采用。 (2) 靠墻洞引入新風(fēng)如果風(fēng)機(jī)盤管靠外墻按裝，則可以采用此種方式，此時(shí)應(yīng)在外墻上開洞口，用風(fēng)管與風(fēng)機(jī)盤管相連，將新風(fēng)吸入。這種方式的空氣調(diào)節(jié)過(guò)程與一次回風(fēng)系統(tǒng)完全相同。采用這種方式時(shí)還可以進(jìn)行新風(fēng)量調(diào)節(jié)，為此要在新風(fēng)管上裝調(diào)節(jié)閥，以便冬，夏按最小新風(fēng)量運(yùn)行，過(guò)度季加大新風(fēng)。這種供新風(fēng)方式雖然能使新

50、風(fēng)量得到保證，但管理麻煩，而且新風(fēng)口還會(huì)破壞建筑立面，增加污染和燥聲，所以要求高的地方也不宜采用。(3) 有獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)供新風(fēng)這種方式要求有一個(gè)集中式空調(diào)處理新風(fēng)，并可以讓新風(fēng)負(fù)擔(dān)一部分空調(diào)負(fù)荷，由于新風(fēng)負(fù)擔(dān)了一部分負(fù)荷，夏季風(fēng)機(jī)盤管要求的冷水溫度可以高些，水管表面結(jié)露問(wèn)題會(huì)得到改善，所以應(yīng)該推廣這種風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。采用這種系統(tǒng)時(shí)，多數(shù)是將風(fēng)機(jī)盤管出口與新風(fēng)口并列，外罩一個(gè)整體格柵，既美觀又便于二者混合后再進(jìn)入工作區(qū)。工程上有時(shí)也將新風(fēng)先送到風(fēng)機(jī)盤管內(nèi)部，使之與回風(fēng)混合再經(jīng)過(guò)盤管是這種情況下的空氣調(diào)節(jié)過(guò)程。這種做法雖然增加了盤管的負(fù)擔(dān)，但新，回風(fēng)的混合較好，而且在部分房間的風(fēng)機(jī)盤管不使用

51、時(shí)，也可以節(jié)省處理新風(fēng)的費(fèi)用。由于風(fēng)機(jī)盤管的產(chǎn)品樣本上有不同的水溫，水量，風(fēng)量以及不同進(jìn)風(fēng)參數(shù)下的冷，熱量，所以在選定供新風(fēng)方式及參數(shù)后便可以計(jì)算需要由風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)的室內(nèi)負(fù)荷，據(jù)此可以選擇滿足使用要求的風(fēng)機(jī)盤管。2.3.3 風(fēng)機(jī)盤管的水系統(tǒng)在風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)中，隨著季節(jié)的變化，盤管可能需要供應(yīng)冷水或熱水，為此需要為其提供冷源和熱源。如果僅有兩跟水管，一根為供水管，另一根為回水管，需要時(shí)進(jìn)行冷熱轉(zhuǎn)換，則這種水系統(tǒng)被稱為雙水管系統(tǒng)。顯然，雙水管系統(tǒng)的初投資最便宜，但冷熱轉(zhuǎn)化比較麻煩，尤其在轉(zhuǎn)換頻繁的季節(jié)更不方便。雙管制系統(tǒng)原理圖：如果敷設(shè)三根水管，一根供冷水，一根供熱水，第三根為回水管，則稱為三水管系

52、統(tǒng)。這種系統(tǒng)，對(duì)于負(fù)荷差別較大的全年性空調(diào)系統(tǒng)，在同一時(shí)間內(nèi)有的房間需要供冷，有的房間需要供熱的情況下尤其方便。具體做法是在盤管進(jìn)口處設(shè)一自動(dòng)控制的三通閥，根據(jù)室內(nèi)需要由室溫調(diào)節(jié)器控制進(jìn)冷水還是進(jìn)熱水。因?yàn)檫@種水系統(tǒng)的冷，熱回水共用一根管道，所以存在混合損失。更為完善的水系統(tǒng)是四水管系統(tǒng)，這里又有兩種做法，一種是使用一組盤管，不同時(shí)供冷和供熱另一種是冷熱盤管完全分開，單獨(dú)控制。采用四水管控制的最大好處是控制方便，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是初投資高，所以，往往在舒適性要求高的建筑物內(nèi)才采用。風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì)與采暖管道有許多相同之處，例如水管應(yīng)該有必要的坡度，要有排空氣裝置，水系統(tǒng)大時(shí)也應(yīng)設(shè)計(jì)成同程

53、式等等。對(duì)于大型的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，如果各風(fēng)機(jī)盤管上面沒(méi)有水量或水溫調(diào)節(jié)裝置，則可以采用按朝向不同分區(qū)的區(qū)域控制方式。此時(shí)供水參數(shù)的調(diào)節(jié)可以采用變水量方式，也可以采用變水溫方式。2.3.4 風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)及特性（1）風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)與誘導(dǎo)器系統(tǒng)同屬于半集中式，它們之間有許多共同之處。但是風(fēng)機(jī)盤管的工作不需要一次風(fēng)做動(dòng)力，因此可以任意開，停，使用非常方便。由于風(fēng)機(jī)盤管不僅電機(jī)有三擋變速，而且還可以控制水溫和水量，所以調(diào)節(jié)靈活，運(yùn)行費(fèi)用比誘導(dǎo)器系統(tǒng)低。由于風(fēng)機(jī)盤管有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，所以不宜用在能產(chǎn)生引起爆炸危險(xiǎn)的氣體和粉塵的房間，由于風(fēng)機(jī)盤管有突出的優(yōu)點(diǎn)，所以它已經(jīng)在很多場(chǎng)合代替了誘導(dǎo)

54、器系統(tǒng)了。（2）風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的特性1) 風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量一定，供水溫度一定，供水量變化時(shí)，制冷量隨供水量的變化而變化，根據(jù)部分產(chǎn)品性能統(tǒng)計(jì)，當(dāng)供水溫度為7，供水量減少到80%時(shí)，制冷量為原來(lái)的92%左右，說(shuō)明當(dāng)供水量變化時(shí)對(duì)制冷量的影響較為緩慢。2) 風(fēng)機(jī)盤管供、回水溫差一定，供水溫度升高時(shí)，制冷量隨之減少，據(jù)統(tǒng)計(jì)，供水溫度升高1時(shí)，制冷量減少10%左右，供水溫度越高，減幅越大，除濕能力下降越大。3) 供水條件一定，風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量改變時(shí)，制冷量隨之變化，一般是制冷量減少，單位制冷量風(fēng)機(jī)耗電變化不大。4) 風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)、出水溫差增大時(shí)，水量減少，換熱盤管的傳熱系數(shù)隨之減小。另外，傳熱溫差也發(fā)生了變化，因

55、此，風(fēng)機(jī)盤管的制冷量隨供回水溫差的增大而減少，據(jù)統(tǒng)計(jì)當(dāng)供水溫度為7，供、回水溫差從5提高到7時(shí)，制冷量可減少17%左右。風(fēng)機(jī)盤管的供水量，供水溫度、供、回水溫差、風(fēng)量及進(jìn)風(fēng)的溫、濕度是相互影響的，其中某一項(xiàng)發(fā)生變化，都將改變風(fēng)機(jī)盤管的性能。2.4部分重要設(shè)備介紹:2.4.1壓縮機(jī)(1) 壓縮機(jī)的概述:壓縮機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)往復(fù)式運(yùn)動(dòng)設(shè)備，即通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的動(dòng)力設(shè)備。壓縮機(jī)的曲軸隨驅(qū)動(dòng)機(jī)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由曲柄連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)沿氣缸中心線作往復(fù)變速運(yùn)動(dòng)，使制冷劑在氣缸內(nèi)完成進(jìn)氣、壓縮、排氣等過(guò)程。驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的交流電動(dòng)機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng)設(shè)備。通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率，可改變

56、電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其單位時(shí)間內(nèi)的排氣量發(fā)生變化，從而對(duì)冷媒水溫度進(jìn)行控制。1927年，美國(guó)通用電氣公司首次制成了全封閉式壓縮機(jī)。開始生產(chǎn)封閉式壓縮機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分,后來(lái)發(fā)展為3000轉(zhuǎn)/分。這種機(jī)器比開啟式的成本低，性能可靠，不僅減少了制冷劑泄露的可能，還有利于壓縮機(jī)的高速化，小型化，輕型化，輕量化，同時(shí)降低了噪音。該中央變頻空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)采用百事圖（bristol）壓縮機(jī)有限公司的全封閉制冷壓縮機(jī)，系統(tǒng)采用兩組制冷回路，每個(gè)回路由三臺(tái)壓縮機(jī)制冷，在一個(gè)回路不工作時(shí)，另一回路仍能正常運(yùn)行，這樣提高了整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。每個(gè)回路三臺(tái)壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由電氣控制裝置中的一個(gè)變頻器供電。變頻器的頻率將由自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)溫度的給定和反饋等參數(shù)進(jìn)行控制。冷凝器采用dac換熱管，蒸發(fā)器采用dae-換熱管，大大挺高了換熱效率。壓縮機(jī)在制冷循環(huán)中，是把氣體制冷劑從蒸發(fā)器中吸出，以維持低溫蒸發(fā)器所必須的壓力。也就是迫使制冷劑在低溫蒸發(fā)器內(nèi)吸收熱量，通過(guò)壓縮機(jī)消耗功，將制冷劑壓縮成高壓，使之在電冰箱或者空調(diào)器內(nèi)循環(huán)，將熱量從低溫處移到高溫處。制冷劑好比人體的血液，壓縮機(jī)好比是人的心臟。作為制冷系統(tǒng)的心臟，無(wú)論是在空調(diào)、冷庫(kù)、化工制冷工藝等等工況都要有壓縮機(jī)這個(gè)重要的環(huán)節(jié)來(lái)做保障。