SBLKDB-11型地源热泵中央空调实训装置

一、概述

地源热泵中央空调实训装置、中央空调实训装置是一种领先的空调技术，它可以实现水源热泵系统的诸多优点，并且还能节省相当可观的运行费用。地源热泵系统解决了水源热泵系统的地下水回灌问题杜绝了地下水资源对热泵机组使用的影响和地下水被污染的可能性。系统占地空间小，并且系统的安装和使用不会改变建筑的外观和结构。地源热泵系统是通过导热介质溶液在埋入地下的循环系统中流动，实现与大地之间的热交换。系统是一个密闭的闭路循环系统，他是一项可持续发展的建筑节能新技术。

参考图以实物为准

二、技术参数

1、工作电源：三相五线制 AC 380V±10% 50Hz

2、安装尺寸：长×宽×高200×100×250cm

3、整机容量:最大供冷量：7.5kW；

4、最大输入总功率：6.5kW；制冷额定功率：3.8kW； 最大堵转电流：50A；

5、制热额定功率：2.0kW 额定输入电流：7A；

6、循环风量：700m3/h；制冷剂：R22；

7、漏电动作电流：≤30mA；安全保护措施：具有过压、过流、过载、漏电、接地四种保护措施，符合国家相关标准。

三、系统功能特点

1、工程化概念强--实训装置的整套控制系统大部分采用工业现场实际应用的部件。

2、技术先进--控制系统部分应用了代表当今中央空调控制系统技术潮流的PLC控制技术，它充分考虑了系统的可扩展性和与楼宇其他子系统的兼容性。

3、开放性好--整套实训装置采用透明化、开放式设计，实训者能够直观清晰地了解整个装置的工作过程，系统控制部分源代码完全开放，实训者可自行添加或修改，进行创新性、设计性实训。

4、土-气型地源热泵机组室内换热系统, 该种室内换热系统的制冷和供热都是通过对室内空气的降温或升温实现的，增加热水附件可以全年提供生活热水。机组除了有与室外换热系统相连的水管、阀门等水系统外，还有为了将循环风送到每个空调房间内的风管、风阀、风阀等风系统。地源热泵机组可以吊装在卫生间内或布放在储物间内。

5、室外换热系统:采用抛放地耦管换热方式即将盘管放入河水（或湖水）中，盘管与室内循环水换热系统形成闭式系统。地源热泵系统是利用地下水中热量的闭路循环系统，它通过循环液体在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的换热。

6、在冬季制热过程，流体从地下吸取热量，再通过 热泵系统把热量带到室内。

7、夏季制冷时系统运行；即把室内热量带到地下岩土中。因此，地耦管地源热泵系统保持了地下水水源热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质，地耦管地源热泵系统从根本上解决了地下水水源热泵的种种弊端，

8、生活用水：地源热泵系统无论在冬季夏季为家庭提供生活用水.

系统组成

设备整体与实际地源热泵中央空调系统结构相同，采用开放式钢框架结构，各部件布局合理操作方便。控制系统由电控柜、可编程控制器、压力采集模块、温度采集模块、数据采集点、PLC编程软件、中央空调组态监控软件组成。

1、地源热泵制机组

由压缩机、电磁四能阀板,式冷凝器、板式蒸发器、储液罐、热力膨胀阀、视液镜、干燥过滤器等组成，管路中还设有控制阀等实训所必需的部件，管路中视液镜可观察制冷剂状态等设备组成。制冷机组主要完成制冷工作，制冷剂为R22。

1）通过自动调节提高冷媒流量，可以有效降低压缩机的排气温度，扩大压缩机高效做功区。采用双向控制系统，可实现双向热泵功能、冷库控制，空用制冷机组，变频机组、中央空调,机组的的节能控制和流量自动调整。

2）软件控制，能在线控制系统的温度，读取机组在最佳温度系统制冷冷媒的流量开度数，调整制冷机组的过热度，过冷度。该文本显示界面的左侧，以文本的形式实时显示当前机组的运行数据。在界面右侧的上半部分，是对通讯信息的显示，包括通讯角色及通讯端口的设定值以及对当前通讯状态的显示。在界面右侧的下半部分"数据信息"中，显示当前接收到哪种数据帧、接收到的数据帧的地址、等信息。具有上位机调节的线上和手动调节功能：

3）★系统配套调试控制软件要求：

A）4 路实时温度显示：控制器同时检测系统的制冷多点温度，来控制机组过冷/过热度。

B）阀的开度实时显示：控制对象为最大 500P 开度设定。可自行制冷系统制冷剂流量设定最小开度。

C）24 路参数控制参数设置：控制器内所有与控制相关的温度参数、时间参数、控制参数、等24 个参数都可以调整，以适应制冷/热泵/冷库/水机等设备。

D）自动调节：设备运行时有断电记忆功能，保持当前值不变。确保制冷/热泵/冷库/水机等状态下的阀门开度。

E)6 路用户模拟环境数据入设定如下图：在调试中通过软件模拟设定，可模拟制冷主机组在各个温度条件下，阀的开度状态来积累大量数据，从而根据每一个制冷机组的特点来设定阀的标准开度值。具体参照 24 路参数设定

F)多达 8 路设备运行监控：在线监控机组的压缩机、膨胀阀、各点温度、保护动作电路等运行状态。

G)过冷/热度控制范围：2-15 摄氏度。可自行设定制冷主机的过/冷、过热度为设计提供数据。

4）★手动设定要求

A）温度和开度可显示查询/设置：控制器所有检测到的温度都可以被查询开度也可以实时查询显示

B）调节功能：在机组开发和调试阶段，可以通过控制器手动调节功能，取得有效的试验数据。

C）数码管显示器在线显示开度和温度以及故障代码。

D）数码管显示器在线显示开度和温度以及故障代码

5) ★曲线显示界面要求

2、地/水源水系统

系统由1个不锈钢水箱、1台地耦水泵、电子流量开关、2P地耦管、电磁阀，2个不锈钢换热器组成，主要完成制冷机组冷却热交换，为机组提供适当的工作温度。

2.1、水箱:尺寸400mm*300mm*400mm,材质：不锈钢

2.2、地耦水泵:220V/50HZ,370w，形式：离心式空调专用泵

2.3、流量开关: 电子式：最大次数5000次，电压24V，电流0.1A

2.3、地耦管: 2P,散热面积6.8M2

2.4、电磁阀: 220V/50HZ,DN15，材质：铜

2.5、换热器：材质：不锈钢。散热量：5000W，B水侧：DN20,A侧：12MM

2.6、阀: DN15，材质：铜

3、热水系统

生活热水系统：由1台热水泵、电子流量开关、阀门、膨胀水箱等组成，主要给家庭提供生活热水。

3.1、水箱:尺寸400mm*300mm*400mm,材质：不锈钢

3.2、阀: DN15，材质：铜

3.3、流量开关: 电子式：最大次数5000次，电压24V，电流0.1A

3.4、地耦管: 2P,散热面积6.8M2

3.5、换热器：材质：不锈钢。散热量：5000W，B水侧：DN20,A侧：12MM

4、空气调节系统

空气调节系统由、模拟房间、风机盘管、中央空调控制器、阀门，一台水泵、不锈钢换热器组等组成，主要完成空气调节作用。（室内送风风机转速可调）,主要完成制冷机组冷却热交换，为室内提供适当的温度

4.1、电磁阀: 220V/50HZ,DN15，材质：铜，三线制

4.2、中央空调水泵:220V/50HZ,370w，形式：离心式空调专用泵

4.3、流量开关: 电子式：最大次数5000次，电压24V，电流0.1A

4.4、风机盘管: 1P,散热面积3.4M2、 220V/50HZ,DN15

4.5、换热器：材质：不锈钢。散热量：5000W，B水侧：DN20,A侧：12MM

4.6、分水器：材质：304不锈钢。四进一出, 阀: DN15，材质：铜

4.7、集水器：材质：304不锈钢。四进一出, 阀: DN15，材质：铜

4.8、中央空调控制器：形式：液晶式，传感器：内置:风速度：三挡, 电压220V/50HZ.

5、模拟房间

由1套风机盘管、1套温度控制器及风量调节系统组成，主要完成房间的温度设定与空气调节作用。两侧由有机玻璃组成，透明可观察内部组成。

模拟房间尺寸：800MM*500MM*500MM

6、控制装置配置

整个中央空调采用FX3U-48PLC可编程控制器及工业总线控制，由计算机通过通信总线与PLC进行通信，控制整个中央空调的运行。空调的运行参数由各类传感器进行采集，并通过通信总线送入计算机中，通过专用中央空调组态控制软件进行实时监控。在现场控制柜上可显示中央空调的所有运行数据，可进行全手动和自动运行操作。

6.1控制柜：铁质双层亚光密纹喷塑结构，结构坚固。前门采用透明设计，可观察到中央控制器、接触器、热保护器等控制元件。面板上面有控制开关旋钮、工作状态指示灯、系统流程图及PLC主机单元及测试点。

6.2、交流电源控制单元：三相四线制AC 380V电源供电，并设有漏电保护器控制控制屏总电源。

6.3测量仪表

6.3.1、电源电压指示单元：提供1只交流电压表和1只交流电流表，用于测量系统电网电压与测量压缩机、冷却水泵、冷冻水泵工作电流。制冷系统压力检测单元：

6.3.2、提供2只真空压力表和1只双组压力控制器，测量范围分别为-0.1～1.5MPa、-0.1～3.5MPa,可显示系统压缩机低压侧和高压侧的压力变化，对压缩机起到保护作用。

7、该装置可实现手动控制和计算机控制两种控制方式：

7.1、手动控制按钮在控制柜的门上，这些控制按钮接入到PLC各个相应的输入变量上，可直接对整个中央空调进行控制；

7.2、计算机控制则采用组态技术建立计算机与PLC之间的稳定通讯，从而控制整个中央空调，并实现对空调运行数据的显示、分析等各种功能，同时也可通过网络升级建立远程计算机与现场计算机的通讯，实现对中央空调的远程控制

* 8、系统原理图：

*为了能更 好的掌握中央空调的控制和系统原理，控制面板上画有制冷系统流程图，控制面板上在对应的元器件上喷绘有标识，字体，流程图并配有对对应的相关器件工作指示灯，开启或关闭对应的部件时，相应的状态指示灯亮或关闭

9、控制柜配置表

10、主机系统

采用2匹水冷机组：为整机系统提供冷源，采用一套分水器对冷量进行分配调节，整个中央空调采用PLC作为主控机，由计算机通过通信线与PLC进行通信，从而控制整个空调的运行，也可通过网络实现远程控制。空调的运行参数由传感器及变送器进行采集，并通过A/D模块转换后送入PLC中，再由PLC送到计算机中进行实时显示监控。

冷水机配置表

11、制冷/空调系统操作软件：（单机版）

是为学习、实验、实训、而设计的制冷教学、管理、应用软件，软件支持在线选型，轻松的进行各种组件制冷量、特性、制冷剂的计算，还可以详细的分析计算出各系统、压缩机、冷凝器、蒸发器的性能分析报告，是不可多得的制冷系实训应用软件，软件可有效计算分析制冷系统中的特性，是工作学习的好帮手。PC版本软件支持在PC上进行制冷系统各组件模拟运行，模拟效果非常之逼真，可以获取详细的参数并进行计算，还可以绘图。

主要功能

1）制冷剂性能的数据获得（物热力学与热物理据运行据数时，制冷剂的比较）、组件计算 、组件效率的计算。

2）瞬间动态仿真对象的冷却：如：其冷却期间的评估。

3）周期分析：例如一个和两个阶段的周期比较。

4）系统尺寸：获得组件的大小与一般的尺寸标准。

5）过冷温度的设定、过热度加载选择计算

6）提供便捷的制冷系统使用方法，支持在PC上模拟制冷的效果，可以制作压焓图，可以测试制冷系统是否可以正常运行，非常广泛应用于高校学习、实训。

7）软件把可数据获得应用制冷管道管径选型、制冷剂物性组件、计算制冷剂物性、计算制冷剂管道压降。您就相当于有了个助手和顾问，可以计算所有制冷剂和一些CFC的热力物质数据和运输特性。含有计算不同的一级和多级步循环制冷模型和计算制冷剂管尺寸的模型。

8）软件可获得几个不同的单步和双步制冷机械加工模数。第4步中也可计算制冷管子定径的新模数。可以在项目中了解如何选择和计算这些过程：

9）计算热力性质和各点：可以在气体或液体饱和状态下计算热力性质和各状态点

10）获得制冷状态图：为所有制冷剂提供了相关的压力焓和温度-焓图(p,h- 和T,s-图)；甚至还可以按按扭将计算过的循环过程顺序插到图

11）8种选择循环图标，可以根据自己的参数来设定制冷循环，单级循环和多级循环均可以实现，不仅有各种制冷剂的物性参数表。如进入5号压缩参数设定界面，等待参数设定完毕，点击计算按钮；当参数计算完成，可查看各压力点参数以及性能系数、质量流率，配管尺寸等参数

12）压焓图，PC系统模拟计算运行条件与已知组件的系统评估操作，系统效率和建议，评价降低能耗。

13)实验目的

学会使用软件辅助计算，轻松的制冷剂性能的计算（物热力学与热物理据运行据数据，制冷剂的比较）、组件计算 、组件效率的计算。

学会使用软件计算各种制冷循环中，系统中组件参数以及性能系数、质量流率，配管尺寸等参数

五、实训项目要求

1.掌握地源热泵机组的原理与结构组成

2.地源热泵空调系统电气自动控制

3.地源热泵空调系统夏季运行工况调试

4.地源热泵空调系统冬季运行工况调试

5.掌握地源热泵机组抛放地耦管换热方式构成

6.掌握地源热泵机组土-气型地源热泵机组室内换热系统, 方式构成

六、设备主要配置清单