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利用於輻射板係統土壤熱泵機組的電控設計

更新时间:2019-11-10 14:54人气:6024
當前位置:首頁 -> 信息中間 -> 泵閥技術 -> 泵類技術 利用於輻射板係統土壤熱泵機組的電控設計http://www.zgbfw.com 來源:未知 日期:2007-4-16 訪問: 11

0 前言隨著社會生活水平的不斷進步,人們對其工作、生活的環境提出了更高的要求。舒適、健康、節能 、無汙染成為新一代空調係統尋求的目標。順其潮流 ,公司成功開發出利用於輻射板係統的土壤熱泵機組。

1 用於輻射板係統土壤熱泵機組簡介用於輻射板係統的土壤熱泵機組在功能和控製上都有其獨特的地方 。首先機組增設了帶熱泵功能的新風機係統。新風機不僅為用戶常年輸送溫度適宜的新鮮空氣 ,還要承擔室內空氣的除濕負荷,防止輻射板凝露,在冬季可增設新風預熱功能。再者在控製上體現了以人為本的理念 :安全、方便、靈活 。係統構成參見土壤熱泵機組工作道理圖(圖1)。

該土壤熱泵機組的電控係統較為複雜 ,主機和新風機是獨立的兩套製冷係統,它們又通過室內***溫度這個關鍵參數牢牢地聯係在一起,協調工作,為用戶營建一個舒適、健康的生活空間。

2 土壤熱泵機組電控係統設計2.1 土壤熱泵機組電控設計概述

土壤熱泵機組分製冷、製熱、透風三種工作模式 。

製冷模式:啟動機組,新風機啟動,並工作於除濕模式,此時,送風機高速運轉,新風閥封閉 ,室內回風的旁通閥開啟,排風機不工作,室內風循環除濕,逐步降低室內的空氣***溫度。30分鍾後,檢測室內的***溫度,若***溫度降到設定溫度點tdew1,送開機信號給主機,主機啟動製冷,向輻射板輸送冷凍水。主機供水溫度的設定值將隨室內***溫度的變化作動態的調整。***溫度降到設定溫度點tdew2時,新風閥開啟、排風機啟動,送風機低速運行,為用戶輸送新風。

製熱模式:新風機和主機同時啟動。新風閥開啟,送風機低速運轉,向室內輸送新風。在製熱模式,新風可設預熱功能 ,在送風側設置加濕設備,檢測室內的相對濕度,當檢測到室內空氣幹燥,不符合設計要求時,對送風加濕。主機壓縮機啟動,向輻射板輸送適宜的熱水。

透風模式:新風閥開啟,室內回風的旁通閥封閉,送風機,排風機在高速運行,為用戶輸送新風。

2.2 土壤熱泵機組電控設計要點

2.2.1 ***溫度采集:***溫度是土壤熱泵機組係統的一個關鍵參數,在設計中采用了室內相對濕度和幹球溫度兩個參數,利用控製主板單片機內設置好查表程序,間接查出與其相對應的空調區域的***溫度。根據室內***溫度的值控製新風機的工作狀況及主機的啟停,並要求tdew1、tdew2、Δt1、Δt2參數可調。見圖2

圖1 機組工作道理圖1、新風閥 2 、回風旁通閥 3、熱回收器 4、排風機 5、送風機 6、翅片換熱器7、四通換向閥 8、壓縮機 9、氣液分離器 10、室外側換熱器 11 、雙向過濾器12 、雙向熱力膨脹閥 13、膨脹水箱 14、室內水泵 15、室外水泵

圖2 ***溫度設定示意圖

2.2.2 冷卻吊板供水溫度設置:為了進步主機的運行效率,避免主機的頻繁啟動 ,主機的供水溫度(輸送到輻射板)設定值,在一定範圍內要求隨室內***溫度的變化作動態的調整。***溫度下降了,主機的供水溫度設定值也隨著下降,增大輻射板的散冷量。

2.2.3 風機主動換檔:送風機、排風機應根據機組不同的運行模式,主動換檔。在滿足係統性能要求的條件下,風機可低速運行,力求係統降耗、降噪 。

2.2.4 室內溫度設定值優先於主機的供水溫度設定值來控製土壤熱泵機組的啟、停。即當室內溫度達到了用戶的設定要求,可以控製主機壓縮機一台或全部投進、退出運行 。

2.2.5 主機采用雙機頭或多機頭組合(除了容量很小的機組,製冷量≤10kW),可進行能量分級調節。

2.2.6 輔助加熱功能:製熱模式下的新風預熱功能:在嚴冷季節,當新風溫度降到設定值時,啟動新風預熱器 ,以防換熱器的通道內結霜。新風預熱器采用PTC陶瓷材料。該類陶瓷發熱元件,熱阻小、換熱效率高,它最突出的優點還在於其工作的安全性能上,即遇風機故障而停轉時 ,PTC加熱器因得不到充分的散熱,其功率會急劇下降 ,此時加熱器的表麵溫度維持在居裏溫度擺布(一般在250℃上下),無燃燒危險。

2.2.7 係統可配置長途電話控製,異地開、關機組,提前預冷(熱)房間。

2.2.8 係統運行所必須的各種安全保證措施:包括壓縮機的排氣壓力保護、吸氣壓力保護、過載保護 、防凍保護,新風機回路的各種溫度保護,三種運行模式之間的互鎖等。

2.3 硬件構成(見圖3)

圖3 硬件構成示意圖

PIC16F874單片機是土壤熱泵機組控製主板的核心元件 ,它是美國Microchip公司的產品,帶有8路10位的A/D轉換器,內部有4K的FLASH存儲器,256*8個的EEPROM存儲器,五個多功能端口,三個定時器/WDT,該單片機豐富的配置,完全能滿足空調類控製器的需要。控製主板采用了同一型號的兩片單片機,一片單片機專用於***溫度的采集、顯示及***溫度、控製信號的輸出。另一片單片機用於新風機和主機的控製。

主控板在電路設計、元器件的選擇 、印製線路板的設計、布線與製造工藝等方麵都考慮了係統的電磁兼容性。其首要措施包括:接地、濾波、隔離。印製線路板方麵包括:線路板公道分區、區分數模地、公道布線、展地、以減少幹擾。

2.3.1 控製板輸進、輸出量

六路模擬量輸進:四路NTC熱敏電阻,兩路用於主機的供、回水溫度檢測,兩路用於新風係統送 、回風溫度的檢測。

兩路4-20mA標準信號輸進,用於溫、濕度的輸進。

開關量輸進:包括機組的各種安全保護,異地開機等。

鍵盤輸進:包括開關機組、運行模式選擇、參數設定等。

繼電器輸出:驅動負載包括:壓縮機、泵、風機、輔助加熱器 、控製信號等。

2.3.2 電源電路

該係統中電源電路采用雙路獨立電源,分別為數 、模供電。包括交流變壓器(220V/12V) 、橋式整流電路、濾波電容、集成穩壓電源LM7812CT、MC7805T構成,為電控板提供+12V,+5V的直流電壓。

2.3.3 溫度采集電路

PIC16F874自帶A/D轉換電路,溫度信號直接采集,簡化了外圍電路。在該係統中我們采用四路溫度信號。兩路用於主機供、回水溫度的采集。兩路用於新風機送 、回風溫度的采集 。四路溫度都可在機組控製麵板上顯示。如許機組在調試運行時,通過供、回水(風)溫度,能直接判定出係統的運行狀況。

2.3.4 相對濕度、幹球溫度采集電路

將在現場采集的兩路4-20mA溫、濕度標準信號,通過標準電阻轉換為毫伏電信號,輸送給單片機,並通過軟件查表的方法,查出與此相對應的***溫度,顯示輸出。

在模擬量數據的采集時,為防止幹擾,本方案采用了數字濾波技術—均勻值濾波。均勻值濾波1頁

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