制冷与空调装置自动控制技术.ppt

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1、现在学习的是第1页，共26页现在学习的是第2页，共26页 现在学习的是第3页，共26页现在学习的是第4页，共26页现在学习的是第5页，共26页房间空调器房间空调器中央空调中央空调运输制冷装置运输制冷装置空调制冷装置空调制冷装置工程用制冷装置工程用制冷装置 其他制冷装置其他制冷装置冷藏制冷装置冷藏制冷装置冰箱冰箱冰柜冰柜陈列柜陈列柜冷库冷库冷藏集装箱冷藏集装箱现在学习的是第6页，共26页1.1 制冷空调设备的发展过程制冷空调设备的发展过程 被称为 “空调之父”的威利斯开利（willis H carrier)博士，在1902年7月17日发明了科学空调原理,并发明了世界上第一台空调机。同时在美国建立

2、了世界上第一所空调实验室，1905年又在印刷厂首次建立了带喷淋室的、全年运行的机械式空调系统，说明了空调技术已进入实际应用阶段；1922年继而又发明了离心式制冷机并用于公共建筑（电影院）。 我国是在1931年首次在上海纺织企业安装应用空调系统，旧中国没有独立的制造各种制冷设备的能力，只能依赖于国外进口。现在学习的是第7页，共26页 解放以后，1956年上海、北京、天津、沈阳等地相继开始了家用电冰箱的试制和生产。直到六十年代后才开始大量生产全封闭式电冰箱。 1963年在上海研制成第一台窗式空调器，到1970年左右开始批量生产，但产量不大。我国大量生产家用空调始于1978年，当年的产量只有两百多台

3、。 1980年的产量不足年的产量不足2万台；万台； 1990年的产量为年的产量为22万台；万台； 2000年的产量为年的产量为1827万台；万台； 2001年的产量为年的产量为2313万台；万台； 2002年的产量为年的产量为3100万台；万台；2003年的产量为年的产量为4800万台；万台；2003年电冰箱的产量为年电冰箱的产量为2200万台；万台；现在学习的是第8页，共26页 椐不完全统计,我国目前注册的空调生产企业近400家。 2003年产量4800万台,出口1200万台，销售约2000万台, 库存超过1000万台（企业库存和流通库存）。 目前我国的家用空调行业生产能力已达5000万台（

4、双班生产）。制冷行业总产值已近1900亿人民币；主要产品： 窗式空调器； 分体式空调器； 家用中央空调机； 柜式空调机； 商用空调机； 中央空调机组； 其他各类专用、特殊用途的空调及制冷装置。其中用螺杆式压缩机的中央空调机组发展最快；现在学习的是第9页，共26页 所谓所谓自动控制自动控制，就是在没有人直接，就是在没有人直接参与情况下，利用控制装置，对生产过程参与情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制，使之按照预定的方案达到要求的与控制，使之按照预定的方案达到要求的指标。自动控制系统性能的优劣，将直接指标。自动控制系统性能的

5、优劣，将直接影响到产品的产量、质量、成本、劳动条影响到产品的产量、质量、成本、劳动条件和预期目标的完成。件和预期目标的完成。现在学习的是第10页，共26页问题1：什么是制冷电气控制？ 、以水冷立柜式空调机 为例说明制冷设备的 组成与工作原理；1、能量转换的需要：、将电能转换成热能；、将电能转换成机械能；2、控制功能的需要；、高精度空气调节系统的 需要；、空调装置及设备工作顺序，逻辑判断的需要。压缩机电磁阀 电气控制箱 电磁换向阀风机电机操作面板电加热管 现在学习的是第11页，共26页 3、安全、正常工作的需要； 4、提高工作与运行效率的需要；（1）提高制冷设备运行的稳定性 当负荷及环境温度变化

6、时，可自动调整制冷设备 的运行，使其在相应的工况下稳定运转。 最简单的例子如BCD-183W电冰箱，当冷冻室冷点温度达241.1时,温控器检测出这个温度便立即作出反应，断开压缩机供电回路，停止制冷。当冷冻室温度回升到 18+1.1时，压缩机又自动投入制冷运行，周而复始，于是冷冻室的温度便始终保持在一18一24的范围内稳定运行。现在学习的是第12页，共26页 制冷系统是一个严密封闭的系统，为了保障制冷设备正常运行，并达到所要求的指标，需要把控制温度、压力、流量、湿度等许多热工参数的一些控制电器和调节元件、各种仪表及附属设备组合起来，形成一个控制系统。 在制冷系统中，调节与控制的最主要参数是蒸发压

7、力与温度、冷凝压力与温度以及压缩机的能量等，因为它们与制冷能力、电能消耗和制冷系数有着密切的关系。调节制冷系统不仅要保障设备的安全运行，而且当外界温度发生变化时，可通过调节来获得廉价的人工制冷。现在学习的是第13页，共26页 实现制冷机及其系统的全自动控制是制冷系统发展的方向。目前，随着计算机技术逐步介入制冷装置的自动化，各种大小型制冷机甚至整个制冷系统都在向全自动化方向发展，对制冷装置有关参数的最佳综合调节、实现压缩机的连续调节和系统的节能等，就成为各国竟相研究的方向。 制冷系统所以能制冷是由于制冷剂在一个不变容积的蒸发器中，保持一定的蒸发压力p值进行吸收外界热量而实现降温的过程。要获得恒定

8、的压力，除了压缩机不断地吸入压缩蒸气外，还要有“膨胀阀”，“节流阀”等阀体，来限定制冷剂一定的流量。有了恒定的蒸发压力，才能获得稳定的蒸发温度。现在学习的是第14页，共26页 （2）自动调节系统制冷剂的供液量，以维持被冷却物体所需要的低温。（3）保证制冷设备的安全运转 当系统运行时出现压缩机吸气压力过低、排 气压力过高、液击或过热、油压低或油压消 失，以及供液不足、断水等不正常现象时， 自动保护装置可使其维持正常运转状态，出 现紧急情况时，便自动停止运转。 （4）全自动系统可按程序启动、自动调节、自动记录、自动显示，以减轻操作者的劳动。 （5）提高运行的经济性。现在学习的是第15页，共26页

9、1.3.1 制冷与空调装置自动控制主要有以下内容：制冷与空调装置自动控制主要有以下内容：（1）对制冷装置的压力、温度、湿度、流量、液位、电流、电压等参数进行自动调节与控制。（2）制冷装置的保护：当制冷装置工作异常、参数达到警戒值，使装置故障性停机或执行保护性操作，并发出报警信号以确保人机安全。（3）由于制冷装置的型号、功能、容量、使用条件等不同，因此、制冷与空调装置的自动控制系统种类、控制方式及复杂程度也不同。 现在学习的是第16页，共26页（1）传统的机械控制方式：传统的机械控制方式： 传统机械控制方式是机械技术与电工技术结合的产物，它以电动机为动力，以开关、继电器、接触器、机械压力式温控器

10、等为控制件。它的控制方式以开关控制和比例控制为主，多采用机械作用式的自控元件，以获得可以接受的、较粗的制冷温控精度，并保证制冷设备运行正确、安全可靠。这种传统控制方式已有近百年的历史，目前、还有部分制冷设备采用这种控制方式。1.3.2 制冷与空调装置自动控制方式制冷与空调装置自动控制方式现在学习的是第17页，共26页M化霜计时器GY(灰)BK(黑)OR(橙)BW(茶色)M茶色RD(红)BK(黑)BK(黑)风扇电机兰色YL(黄)化霜温控器排水加热除霜加热76温保度险 丝温度控制器运行启动CRSPTCBK(黑)BK(黑)YL(黄)白色白色紫色紫色兰色黑色上门开关下门开关照明灯电源插头兰色YL(黄)

11、灰色茶色茶色茶色OR(橙)黄220V定时器电机（过载保护器）OLt现在学习的是第18页，共26页FR继电器热过载HLMF风机电机电子温控器指示灯代 号名 称SAFU保险丝管3A3N380V50Hz入N源电输PEMC压缩机电机压缩机内部电加热器80名 称代号突跳式温控器接线端子LLL123KT延时继电器交流继电器220V高压压力开关RPRT温度调节电位器温度传感器OH12BTXT2(15A)KM交流接触器接线端子XT1(100A)按钮开关EH12电加热器XT1FR1MFKM1压缩机SA13AFUH L1KM1FR13SB1KM12室内风机EH34HP12SB船形选择开关电源风机(R)OH34熔断

12、器(85 15A)超温LFD45N、LF45N 电气原理图注:代 号名 称代号名 称(7)(8)(7)FR2(8)KA3tKA2OH1KA4运行SB2KM 7KM 6KM 4W2W1N自动AC-LCNO手动(A1)电子温控器BTNC(A1)(A2)RPRT(A2)制冷SA2(A2)制热(A1)j upWPK(96)(A2)(A1)(95)(A1)KM 5MC1FR2KM2KM3FR3 () ()压缩机2LL3L1NBKMC2EH1EH21(1)(3)(2)(4)(6)(5)(6)(2)(4)(5)(3)(1)(32)(21)(22)(31)(32)(31)UVWWVU(43)(44)(5)(9

13、5)(96)(6)(4)(A2)(A1)OH2tjupWPK跨接线冷却水泵联锁开关1.如果用户需与冷却水泵联锁控制,可除去跨接线j up,加入冷却水泵联锁控制开关或水流开关。2.设备出厂时,无空气开关BK,及点画线部分导线,由用户现场自行安装.(2)(4)(6)(1)(3)(5)5111310(22)(21)RVRRVRSRTRVRKT相序保护器3.采用涡旋压缩机时,增加相序保护器RVR. 4.图中( )号内的代号,为电器器件上标注的符号. KA选择接线端子XT3(15A)(1)(or)H L2(5)(1)KA1(5)(96)(8)(7)(95)H L3(or)FR3KA4KA1KA2PHP2

14、HP1P1516KA3KA4(7)(8)KA1KA2KA58KA59SA317SA4SA5制冷制热4192076KA3(4)(6)H L4(R)(3)(5)(3)(1)(1)21(12)(18)34561712(7)(8)(2)(6)(5)(3)KA5(4)(6)(A2)(6)(4)9105.单冷机取消加热部分,蒸气加热取消电加热部分. WUMF2VFR5(1)(3)(5)(2)(4)(6)KM5(2)(1)U ()室外风机WMF1V(5)(3)(4)(6)KM4FR4 ()室外风机(96)(95)FR4FR5(96)(95)(A2)(A2)KM 2(A1)(A1)KM 3KM 2-1KM 3

15、-1HK2tHK1.21097HK18t1.5MPa接通压力控制器1.2MPa 断开代号名 称现在学习的是第19页，共26页（2）电子式控制方式：电子式控制方式： 电子式控制方式采用的是电子元器件与部分专用集成电路组成的硬件控制电路并结合继电器、接触器等控制器件，使制冷设备获得较精确的温控精度，并保证制冷设备运行正确、安全可靠。这种控制方式仅使用了二十几年，目前已很少使用。2.8V10K1N4001220VNN0NCJ1LFU12VB470uf 25VR81415VC1D1-D4 J11N4001D6D7R10C36.5VV01213_LM3244+1R211LM324_ 2+3C5R1C2R

16、6C4100uf8VD5R7tR9WR5R4R3TNRC8050电子温度控制器电气原理图现在学习的是第20页，共26页+-+-+-891011121314123456713141211 10213459867Q1Q21234PTC过载保护器压缩机电机220V图2+J1J2J1J2灯灯开关插头ILRPHE1热熔保险丝加热丝加热丝变压器220V12V12VR3R2R1R4R5R6R7R8R10R12R90.1u0.01uC2C6C5C7R17R18Q812手霜动启除动Q811D1D2LEDR224.7KR194.7KR13R14R15R16R20D4D5D6C8TNR8011.5A停止除霜S102

17、D3+14V+7VR214.7K68033010KC1959C1959D74.7K220uf25v270V1N40011N41481N41481N40011N40011N400110K10K10K1M2K20KRDS2.7K51010K1K1M10K10K30K5.6KR1110u10uC3C4C1TA75339TC40110.1u0.01uS1010.1u+7V现在学习的是第21页，共26页 近二十多年来，由于微电脑（单片机）控制技术及通信技术的快速发展，制冷空调设备控制系统中也大量的采用微电脑（单片机）控制，并把电子器件的信息处理和控制功能揉和到机械装置中，应用机械、电子、信息等有关技术，

18、对整个控制系统进行有机的组织、渗透、和综合，实现整个系统的最优化控制。这种控制方式不再是原有那种单技术、单功能的控制方式，而是一种全新的，具有复合技术、复合功能、自动化程度很高的控制方式。采用这种控制方式的产品一般都具有自动控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自诊断、自恢复和智能化等多种功能。（3）微电脑控制方式：微电脑控制方式：现在学习的是第22页，共26页压缩机室内风机室外风机四通换向阀电磁阀制冷、供暖、除湿运行自动切换温度控制定时运行、睡眠电路保护电路风量控制压缩机延时控制交直流供电电路传感器室内温度室外温度室内湿度过负荷情况结霜情况电加热三通阀时间显示温度运行方式运转操作时间设定操作部

19、分控制功能显 示受控对象空调器的微电脑控制功能方框图现在学习的是第23页，共26页+12432725262868752321222414131291110151617201819R2C22R21R22Q2R1Q1R20R19C20C21C8050C8050R18XTC9C10R3R4JP1盘管温SW1R9+5VC11R10+5VR23C23R10CNWJP2C13R7C14R6室温TR2TR1+5VR26R16R25Q387654321910111213141516R12R15R13R14CEN+5VR17R8+5V+5VLED4LED1LED3(G)OUTGND+5VREV 遥控接收器C17

20、IC2IC1BZR11+12V+12VCNM步进电机+12VABCD压缩机室外风机Q5Q4辅助加热HEAT四通换向阀20SCOMFANIC6+12V+27805132781213+12VCOMAC-N3A/250VFUSZZNRTCAC220V12VD1-D41N4001C1C11000uf 35v0.01ufC3C40.01470uftv+220ufC50.01C6+5V+12V D51N4148C74.7ufC80502146SCRCF1R29C25NKC1200.022u1ufSRCOMCNAAC220VR28R241K470室内风机COMAC-NC240V ULN2003A(Y)(R)LED2(G)显示板转速检测端口强制开关分体式空调模拟实验机电气原理图D6D7D8现在学习的是第24页，共26页1、干扰多外扰和内扰现在学习的是第25页，共26页2、控制对象的特性决定控制的效果 误区控制效果取决于自动控制系统3、温度与湿度的相关性和空调系统的整体控制性的一致4、具有工况转换的控制夏季制冷（控制冷水量，调节室内温度）、冬季制热（控制热媒，调节温度）现在学习的是第26页，共26页