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  • 中央空调教学试验台设备工作原理


  • 发布者:信息资讯 发表时间:2020-04-26
  • 中央空调教学实验台设备工作原理
     
    该设备制冷系统采用的是蒸气压缩式制冷方式,系统由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等组成,用管道将其组成一个封闭的系统。工质在蒸发器内与被冷却对象(如冷媒水)发生热量交换,吸收被冷却对象(冷媒水)的热量并气化,产生的低压蒸气被压缩机吸入,经压缩机后以高压排出。压缩过程需要消耗机械能。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝中被常温冷却介质(冷却水)冷却,凝结成高压液体。高压液体经干燥过滤后,由节流阀产生节流蒸发,降低压力和温度,然后又进入蒸发器,其中低压液体在蒸发器中气化,产生制冷效果,如此周而复始,不断循环。
    由蒸发器中流出来的冷媒水,由于被冷却聊温可用于集中式空调系统作为冷源来冷却空气,从而达到制冷的目的。
    由冷凝器中流出来的冷却水,由于被升温,要送往冷却塔冷却,冷却后的常温水,由冷却塔下部流回冷凝器,在循环水泵的控制下进行下一个循环。
    该实验系统启动后,加水箱内的常温水经过滤后,由管道泵送入加热锅炉内加温,然后进入模拟房间的盘管,由盘管风机将热量送入模拟房间内,在温控器的作用下,使房间内的温度达到设定值,从而达到制热的目的。
     
     二 微机接口及控制部分的特点

    中央空调教学实验系统的整机控制及参数显示有两种方式,第一种方式是通过实验台的控制面板上的按键来控制各部分的工作状态、进行各项参数的设定及动态显示。第二种方式是通过单片机(本实验系统的主板采用当今先进的单片机作主芯片)的串行口与微机的串行接口进行通讯,再配以全中文的应用软件,从而使中央空调所需要的各项控制及需要显示的各项参数均可在微机的屏幕上完成。
    <一> 所配软件功能如下:

    (1) 各关键点温度动态显示,其中包括:
              A、制热当前值
              B、制冷当前值
              C、锅炉进口
              D、锅炉出口
    E、冷却塔进口
              F、冷却塔出口
              G、冷凝器进口
              H、冷凝器出口
              I、蒸发器进口
              J、蒸发器出口
              K、模拟房间I
              L、模拟房间II

    (2)  温度设定及显示
            温度的设定可在0到99摄氏度之间进行任意选择。

     (3)  压缩机的延时设定
            压缩机的开机延时可在1-30分钟之间任意设定。

    (4)  开关控制及指示
            中央空调的各部分的工作与停止均可通过微机屏幕上设置的开关进行控制,并且有开关显示,便于远程操作,设置开关如下:
     A、冷却水泵
            B、冷却风机
            C、制冷水泵
            D、压缩机
            E、电磁阀I
            F、电磁阀II
            G、制热水泵
            H、制冷
            I、制热
            J、停机
        (5)通讯状态显示
            配有实验系统与微机的通讯状态及接口显示。
        (6)通讯端口选择
            实验系统与微机的通讯端口有两个串行口可任选,分别是COM1口和COM2口。
    <二> 微机所配软件特点:
        软件为全英文菜单,操作十分方便和直观,你只要轻点鼠标即可实现各种开关控制及各项参数的设定。无须看使用说明即可进行一些功能的设定及操作。
    以上通过微机软件来实现的全部功能同样可以通过实验台控制面板的装置来实现。

    三 各主要部件特点及工作原理

    1、压缩机
    系统采用全封闭活塞式压缩机,正常工作温度为0℃—120℃,属正常现象,安全可靠,结构紧凑,噪音低、密封性好,制冷剂为R22。
    活塞式制冷压缩机由电动机带动曲轴旋转,从而使活塞在气缸内作往复式直线运动。随着活塞的往复运动气缸的工作容积发生周期性的变化,从而完成蒸气制冷剂的吸气、排气等循环过程,使制冷循环可以连续进行下去。

    2、蒸发器
    制冷系统采用透明水箱式蒸发器,易于观察,一目了然,蒸发管组浸于水中,制冷剂在管内蒸发,水在水泵的作用下在水箱内流动,以增强制冷效果。

    3、冷凝器
    制冷系统采用螺旋管式冷凝器,这是一种较新型的热交换设备,本体部分用两条平行的铜管卷制而成,是具有两个螺旋通道的螺旋体。中间的螺旋体是冷却水通道,外部的螺旋体是高温高压制冷剂的通道。冷却水与高温高压制冷剂通过螺旋式冷凝器进行热交换。
    注:冷却水从下至上,制冷剂从上至下。

    4、冷却塔
    该设备的冷凝方式采用逆流式冷却塔来冷却。冷却塔经专用模具,一次成型,吸风机装在塔的顶部。
    冷却塔采用吸风式强迫通风,塔内填有填充物,以循环水充分提高冷却效果,从冷凝器出来的温水由冷却水泵送入塔顶后,由布水器的喷嘴旋转向下喷淋。

    5、锅炉
    锅炉是中央空调制热系统的核心元件,本设备锅炉采用英格莱电热管使水与电完全隔离,具有超温保护、防干烧保护、超压保护,确保人机安全;采用进口聚氨发泡保温技术保温性能好,由于电加热需一段过程,因此做实验前请给锅炉加水预热。注:最高水温可达到75℃。

    6、模拟房间
    模拟房间采用全透明有机玻璃制作,外型美观小巧,占地面积少,结构紧凑;具有全透明结构,内部一目了然;房间内装有盘管、盘管内机、温度显示,控制调节仪等。

    7、温度显示控制仪
    本设备实验台的面板上,装有温度控制显示仪,可控制温度的范围,且能巡回检测出各关键部位的温度。

    8、模拟演示
    该设备不仅具备仿真的实物运行系统,而且还配备了一块500mm×300mm系统工作演示板一块,它可以模拟演示制冷系统,制热系统的工作全过程,并且首家用进口四色板(红、绿、兰、黄),LED形象,副真地显示冷、热管道的温度和工作状态。

    9、高、低压保护装置
    为了安全起见,制冷系统装有高、低保护继电器,当高低压超出安全值时,自动保护,保证了压缩机及系统的安全。

    10、水箱
    设备所用的传热媒介为自来水,为节约用水,循环使用系统的水资源;通过加水到水箱来完成媒介水的加入、自动调节、过滤等任务。
     
     四  操作说明

    1、实验前的准备工作(首次安装或系统重新换水)
    锅炉预热加水:将加水水箱加到合适位置→打开加水水箱下面的水流调节阀→将模拟锅炉底部的温度调节按钮调至最低(0℃)→开启实验台总电源开关→按下制热按扭,锅炉在水泵(3)的帮助下开始加水,待加水水箱进水口有水流出时,说明锅炉内水已加满,将锅炉加热温度设置为75℃以下,制热系统就可正常运行。
    蒸发器水箱加水:将加水水箱加到合适位置→打开加水水箱下面的水流调节阀→开启实验台总电源开关→按下制冷按钮,水在水泵(3)的帮助下向蒸发器水箱内加水,待水箱内加到合适位置时水泵(3)会自动关闭,此时水泵(2)仍在工作,待加水水箱进水口有水流出时,说明制冷水路系统内水已加满。

    2、操作过程

    (1)制冷实验
    在确保水已加满后,控制故障演示开关故障指示灯A、B、C、D、E、F、G、H、I、J全部熄灭。将模拟房间内温控仪选择键打向“制冷”处,按上下按钮选择所需要投定的温度,待几秒钟后盘管风机起动使房间内达到设定温度,(蒸发器与风机盘不定期出风口温度差6—8度)。
    注:每关一次电源,房间内的温度控制仪将会自动回到环境室温,重新设定温度须自行调节。
    按下制冷按钮,冷却水泵,制冷水泵开始运行,冷却风机启动,延时8分钟后,压缩机启动开始工作制冷,当制冷至设定的温度时,盘管风机即自动停机,制冷系统进入正常运行状态。

    (2)制热实验
    接通控制台电源,按下制热按钮(因锅炉功率较小,为保证实验效果,节省时间,需提前1小时预加热)。设定实验台温度,设定温度要高于环境温度,然后按下制热水泵按钮
    制热系统就可正常运行。首次使用时应特别注意以下几点!
    a.首次使用,关闭锅炉电源开关,,再向左旋转(红点端)至最大位置,开启制热水泵,待胆内空气排空,水连续从加水水箱入水口喷出,表示水已注满,关闭制热水泵。若未按上述方法注水,喷头出水,但锅炉胆内水未灌满,切勿通电使用,等出水口出水后再通电源。
    b.检查确认各接口处没有漏水,方可接通电源。
    c.通电后,将温控器旋钮顺时针方向旋至所需温度,(一般以60℃为宜),此时红色指示灯亮,表示电热管已正常工作。
    d.水温达到预置温度时,指示灯自动熄灭;表示断电停止加热。当水温低于所置温度时,会再次自动加热。

    (3) 温度巡测
    根据总控制台温度测试点检测开关,分别进行检测,按下某个按钮显示屏所显示的温度就是该处接近的温度。
     
    中央空调教学实验台主要技术参数
    项  目 主要技术参数 备  注
    制  冷 制  热
    电源 AC220V          50HZ  
    额定功率 2500W 1500W  
    额定电流 5—15A 6.8A  
    制冷剂 R22      1500g  
    外形尺寸 2400mm×1100mm×1900mm  
    冷却水泵 260W  
    冷媒水泵 90W  
    热水泵 90W  
    锅炉 50L  1500W内胆额定压力0.7mpa 温控范围20℃—75℃
     

     
    六 控制软件操作说明
    1. 主界面
     


    主界面分为以下几个部分:
    A.  下拉菜单“系统”、“帮助”;
    B.     温度显示:可以同时实时显示“制热当前值”、“制冷当前值”、“锅炉进口”、“锅炉出口”、“冷却塔进口”、“冷却塔出口”、“冷凝器进口”、“冷凝器出口”、“蒸   发器进口”、“蒸发器出口”、“房间一”、“房间二”等十二个关键点的温度值。
    C.    工作模式:可以通过单击按钮“制冷”、“制热”、“停机”、设定温度的“+”、“-”来改变工作模式和设定需要的温度值。
    D. 其它设置:可以通过“压缩机延时”按钮来调整压缩机的延时间,在重启压缩机的时候以达到保护压机的功能。
    E.    开关控制:有“冷却水泵”、“冷却风机”、“制冷水泵”、“压缩机”、“电磁阀1”、“电磁阀2”、“制热水泵”七个按钮分别可以控制相对应的硬件设备的启/停,这七个开关可以做故障演示用。“压缩机”这个按钮只有在压缩机工作时才有效,“制热水泵”只有在设定温度高于环境温度的情况下才有效。最上一排七个红色指示灯是故障指示灯,下面一排七个绿色指示灯是运行指示灯。
    F.    系统时钟显示:左下角是电脑系统时间显示。
    G. 通讯状态提示:最下面是通讯状态提示信息。启动软件后“打开通讯口COM1成功”,如果通正常则会显示通正常信息,如果通讯失败,则会显示“通讯异常,请检查线路”。

    2.辅助界面及电脑与实验台的连接
     


    辅助界面是用来选择电脑的串行的,有COM1和COM2两个串行口供选择,可以根据电脑本身具有的串行口来选择,默认为COM1口。
    用随机配送的232连接将电脑串口与实验台右侧的九针串行接口连接起来即可。
    如果通讯异常请检查通讯线和通讯口的选择是否正确,如果还是不正

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