基于PLC的空调冷热源系统应用研究

发布时间：2017-09-25 18:07

  本文关键词：基于PLC的空调冷热源系统应用研究

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【摘要】：随着科学技术的进步和经济的发展,中央空调系统已经逐渐成为现代公用和民用建筑不可缺少的一部分。冷热源系统是空调系统的核心部分,其运行与管理水平直接影响着整个空调系统的安全性、可靠性和经济性。空调系统需要消耗大量的电能及燃料,空调能耗的电能占城市全部电力消耗的比例逐年上升,已经成为电网负荷增长过快的重要因素,空调的普及所带来的节能与环境问题,已经成为我国经济发展中的一个重要议题。这些事实证明,有的放矢地把计算机控制技术应用与空调系统运行管理中,可以有效地改善其运行品质,节约运行能耗,提高管理水平,减少劳动强度,从而得到良好的经济和社会效益。本文是以重庆大竹林综合楼空调冷热源系统为研究模型,综合考虑节能与经济性的要求,本次研究内容将系统分为地源热泵和常规冷热源系统两部分对文章进行深入剖析。首先对系统中的风机、水泵机组的运行与控制方式进行分析,工程验收后用能量计监测地源热泵供给的冷量和热量;流量计监测地源热泵冷冻水进出水温度、冷却水进出水温度;冷冻水流量、冷却水流量,电表监测地源热泵主机、冷冻水泵、冷却水泵耗电量最后通过公式计算节能,并根据节能方案进行系统的硬件设计与程序设计。本文是根据社会经济发展对空调冷热源系统的需求所作出的理论分析研究,现有空调冷热源繁杂多样功能和节能效果都不尽相同,根据地区的地理条件和气候状况选择最佳的冷热源类型和设计方案。根据节能需要,本设计选择高效变频离心冷水机组+热泵组合形式作为常规冷热源系统的冷热源设备,地源热泵根据重庆的地理情况选择土壤源作为空调冷热源,检测控制地埋管的冷冻水冷却水的进出水温度、循环水流量以及压缩机排热吸热量。文中详细阐述了冷热源设备的选型和地源热泵以及常规冷热源的设计方案,检测控制对象为地源热泵部分地埋管系统,采用的PLC计算机控制系统以罗克韦尔公司的AB-PLC可编程控制器来作为整个系统的控制核心,相比其他PLC,它的功能更强大,性能更加稳定。控制系统以Controllogix控制器和RSLogix5000为硬件和软件支撑,并提供与楼宇控制的相关接口(开放通讯协议及干接点接口)专门针对地源热泵机组及配套设备进行自动控制,对地埋管的进出水温度、土壤温度、室内外温度、系统运行温度进行采集并实时记录。本文通过对空调冷热源的分析对比选择最佳冷热源方案,通过PLC对地埋管系统的监测控制使其达到自动控制和最佳运行状态,通过对冷热源系统设备的综合分析计算得出了最佳的节能设计方案。
【关键词】：冷热源系统 地源热泵 控制器 节能分析
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-15
• 1.1 概述10
• 1.2 立题依据及研究背景10-11
• 1.3 空调冷热源国内外研究现状11-14
• 1.4 本文的结构框架14
• 1.5 本章小结14-15
• 第2章 现有空调冷热源的分析与选择15-30
• 2.1 空调冷热源的选择原则和标准15-16
• 2.1.1 选择的原则15-16
• 2.1.2 选择标准16
• 2.2 常规冷热源16-20
• 2.2.1 夏季冷源部分17-19
• 2.2.2 冬季热源部分19-20
• 2.3 地源热泵20-24
• 2.3.1 地源热泵发展意义和优势20-21
• 2.3.2 地源热泵分类21-24
• 2.4 冷热源选择与比较24-29
• 2.4.1 常规冷热源选择26-29
• 2.4.2 地源热泵选择29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 采用AB-PLC的系统总体设计30-38
• 3.1 AB-PLC控制30-34
• 3.1.1 PLC控制简介30-31
• 3.1.2 AB-PLC控制的系统结构31-32
• 3.1.3 AB-PLC控制的工作过程32-34
• 3.2 总体设计34-37
• 3.2.1 方案设计34-36
• 3.2.2 控制设计36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 常规冷热源系统设计38-49
• 4.1 冷源设计38-45
• 4.1.1 冷水机组设计39-40
• 4.1.2 制冷系统启停控制流程40-43
• 4.1.3 压缩机、变频器启停控制流程43-45
• 4.2 热源设计45-46
• 4.3 系统报警流程46-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 地源热泵系统设计49-62
• 5.1 硬件设计49-51
• 5.2 网络和软件设计51-52
• 5.3 程序设计52-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第6章 节能分析62-67
• 6.1 冷水机组节能分析62-64
• 6.2 水泵节能分析64
• 6.3 冷却塔节能分析64-65
• 6.4 变频器节能分析65
• 6.5 地源热泵节能分析65-66
• 6.6 本章小结66-67
• 结论67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-71
• 攻读硕士期间所取得学术成果71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 周学文;;地源热泵竖直地埋管换热器的热平衡问题及解决方案[J];建筑节能;2009年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 聂修军;模拟锅炉温度的解耦控制[D];武汉理工大学;2007年

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本文编号：918798