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SBLKDB-11型地源熱泵中央空調實訓裝置

一、概述

地源熱泵中央空調實訓裝置、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點，并且還能節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系統，他是一項可持續發展的建筑節能新技術。

參考圖以實物為準

二、技術參數

1、工作電源：三相五線制 AC 380V±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系統，它通過循環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.

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。控制系統由電控柜、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、中央空調組態監控軟件組成。

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等設備組成。制冷機組主要完成制冷工作，制冷劑為R22。

1）通過自動調節提高冷媒流量，可以有效降低壓縮機的排氣溫度，擴大壓縮機高效做功區。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,機組的的節能控制和流量自動調整。

2）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。具有上位機調節的線上和手動調節功能：

3）★系統配套調試控制軟件要求：

A）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。

B）閥的開度實時顯示：控制對象為最大 500P 開度設定。可自行制冷系統制冷劑流量設定最小開度。

C）24 路參數控制參數設置：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24 個參數都可以調整，以適應制冷/熱泵/冷庫/水機等設備。

D）自動調節：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/水機等狀態下的閥門開度。

E)6 路用戶模擬環境數據入設定如下圖：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，閥的開度狀態來積累大量數據，從而根據每一個制冷機組的特點來設定閥的標準開度值。具體參照 24 路參數設定

F)多達 8 路設備運行監控：在線監控機組的壓縮機、膨脹閥、各點溫度、保護動作電路等運行狀態。

G)過冷/熱度控制范圍：2-15 攝氏度。可自行設定制冷主機的過/冷、過熱度為設計提供數據。

4）★手動設定要求

A）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

B）調節功能：在機組開發和調試階段，可以通過控制器手動調節功能，取得有效的試驗數據。

C）數碼管顯示器在線顯示開度和溫度以及故障代碼。

D）數碼管顯示器在線顯示開度和溫度以及故障代碼

5) ★曲線顯示界面要求

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、空氣調節系統

空氣調節系統由、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系統組成，主要完成房間的溫度設定與空氣調節作用。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。空調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控制軟件進行實時監控。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AC 380V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技術建立計算機與PLC之間的穩定通訊，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，相應的狀態指示燈亮或關閉

9、控制柜配置表

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，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。空調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控。

冷水機配置表

11、制冷/空調系統操作軟件：（單機版）

是為學習、實驗、實訓、而設計的制冷教學、管理、應用軟件，軟件支持在線選型，輕松的進行各種組件制冷量、特性、制冷劑的計算，還可以詳細的分析計算出各系統、壓縮機、冷凝器、蒸發器的性能分析報告，是不可多得的制冷系實訓應用軟件，軟件可有效計算分析制冷系統中的特性，是工作學習的好幫手。PC版本軟件支持在PC上進行制冷系統各組件模擬運行，模擬效果非常之逼真，可以獲取詳細的參數并進行計算，還可以繪圖。

主要功能

1）制冷劑性能的數據獲得（物熱力學與熱物理據運行據數時，制冷劑的比較）、組件計算 、組件效率的計算。

2）瞬間動態仿真對象的冷卻：如：其冷卻期間的評估。

3）周期分析：例如一個和兩個階段的周期比較。

4）系統尺寸：獲得組件的大小與一般的尺寸標準。

5）過冷溫度的設定、過熱度加載選擇計算

6）提供便捷的制冷系統使用方法，支持在PC上模擬制冷的效果，可以制作壓焓圖，可以測試制冷系統是否可以正常運行，非常廣泛應用于高校學習、實訓。

7）軟件把可數據獲得應用制冷管道管徑選型、制冷劑物性組件、計算制冷劑物性、計算制冷劑管道壓降。您就相當于有了個助手和顧問，可以計算所有制冷劑和一些CFC的熱力物質數據和運輸特性。含有計算不同的一級和多級步循環制冷模型和計算制冷劑管尺寸的模型。

8）軟件可獲得幾個不同的單步和雙步制冷機械加工模數。第4步中也可計算制冷管子定徑的新模數。可以在項目中了解如何選擇和計算這些過程：

9）計算熱力性質和各點：可以在氣體或液體飽和狀態下計算熱力性質和各狀態點

10）獲得制冷狀態圖：為所有制冷劑提供了相關的壓力焓和溫度-焓圖(p,h- 和T,s-圖)；甚至還可以按按扭將計算過的循環過程順序插到圖

11）8種選擇循環圖標，可以根據自己的參數來設定制冷循環，單級循環和多級循環均可以實現，不僅有各種制冷劑的物性參數表。如進入5號壓縮參數設定界面，等待參數設定完畢，點擊計算按鈕；當參數計算完成，可查看各壓力點參數以及性能系數、質量流率，配管尺寸等參數

12）壓焓圖，PC系統模擬計算運行條件與已知組件的系統評估操作，系統效率和建議，評價降低能耗。

13)實驗目的

學會使用軟件輔助計算，輕松的制冷劑性能的計算（物熱力學與熱物理據運行據數據，制冷劑的比較）、組件計算 、組件效率的計算。

學會使用軟件計算各種制冷循環中，系統中組件參數以及性能系數、質量流率，配管尺寸等參數

五、實訓項目要求

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、設備主要配置清單