三套管蓄能热泵系统控制方案设计与实测分析.pdfVIP

学兔兔 第2期(总第183期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．2 2014年O4月 MECHANICAL ENGINEERlNG ＆ AUT()MATl()N Apr． 文章编号：1672—6413(2014)02—0139—03 三套管蓄能热泵系统控制方案设计与实测分析 王娜娜 ，曲德虎 (1．广东吉荣空调有限公司，广东 揭阳 522000；2．哈尔滨工业大学．黑龙江 哈尔滨 150001) 摘要：主要介绍三套管蓄能热泵系统的控制方案设计过程。首先对三套管蓄能热泵系统的控制需求进行分 析．根据控制需求设计控制系统组成．完成监测数据测点的布置，设计控制逻辑．并对PLC和HMI进行软 件编程实现控制逻辑。对试验结果的分析表明．该控制方案合理。满足三套管蓄能热泵系统需求。 关键词：三套管蓄能热泵系统；控制；PLC 中图分类号：TP273 文献标识码：A 0 引言 季蓄冷除霜模式。在该系统中采用人工设定与自动控 随着经济的飞速发展，对能源的需求日益增加，因 制相结合的方法，首先由用户选择机组的工作模式：制 此造成的能源消耗、空气污染等问题也日趋严重，因此 冷或制热。之后由控制逻辑实现不同空调期内具体工 对清洁能源的开发和利用也变得尤为重要。本文介绍 作模式的自动切换。不同工作模式之间的切换主要通 的三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统是将太 过阀门的开关组合来实现。 阳能和空气能相结合在一个空调系统中，构成多源的 热泵结构。两种能源取长补短，通过空气源热泵技术 和蓄能技术的应用，达到一机多用、全年运行的效果。 制 1 三套管蓄能热泵系统构成 如图l所示，三套管蓄能型热泵机组主要由压缩 机、四通换向阀、电磁阀、逆止阀、膨胀阀、过滤器、空气 换热器、板式换热器、气液分离器、储液桶、三套管蓄能 换热器、水泵、室内风机盘管、流量计组成。 本系统选用蓄能材料RT5HC，蓄能密度统计值 为245 kJ／kg，相变温度区间5℃～6℃。由于相变温 中f 审 中 { 牵 卓 膨胀阀 电磁阀 流量计 阀门 四通换向阀 逆止阀 度适中，该系统可在冬季蓄热供热，夏季蓄冷供冷。 图1 三套管蓄能型热泵系统原理图 2 系统控制需求分析 2．2 系统的测点布置 2．1 系统的工作模式 三套管蓄能型热泵机组系统较为复杂，需要测量 三套管蓄能型热泵机组既可以夏季供冷，也可以 的运行参数较多，其中需要控制系统采集的温度传感 冬季供热，也可以在过渡季节使用。无论供冷还是供 器有37个，压力传感器有7个。众多参数中，部分测 热，机组的冷源(或者热源)都不是唯一的。例如供冷 点参数作为工作模式的切换依据、机组的启停条件、或 时，既可以是蓄能器供冷，也可以是空气源热泵机组供 者是故障保护的条件，因此测点的合理布置是机组安 冷，还可以是二者联台供冷。在这种情况下，机组的工 全高效运行的重要前提。系统中，蓄能器内相变材料 作模式很多。本文