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畢業(yè)設(shè)計---冰蓄冷空調(diào)自動控制系統(tǒng)設(shè)計-wenkub

2022-12-12 17:16:23 本頁面
 

【正文】 運行 經(jīng)驗的總結(jié),是發(fā)展和優(yōu)化蓄冷設(shè)備的一個重要途徑。 近年來,固體吸附技術(shù)開始用于制冷領(lǐng)域。 共晶鹽蓄冷與冰蓄冷原理相同,只不過其蓄冷介質(zhì)為共晶鹽。 過冷水動態(tài)蓄冷技術(shù): 利用水的過冷現(xiàn)象進行動態(tài)制冰,其系統(tǒng)通常包括三部分:過冷卻器、過冷解除裝置及蓄冰槽。蓄冷設(shè)備的性能參數(shù)直接決定著整個系統(tǒng)的運行特性以及系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性,例如劉震炎等人設(shè)計模塊化橢形單體冰 蓄冷器并對其性能進行 XXXX 大學 (北京 )高等教育 本科生畢業(yè)設(shè)計 2 了實驗研究 [3];王立軍等人提出了一種內(nèi)肋殼管式冰蓄冷器并對其進行了實驗研究 [4]。由于主機的工藝原理決定其特性為:蒸發(fā)溫度每降低 1℃,主機的效率下降大約 3%,而冷凝溫度每下降 1℃制冷機的制冷系數(shù)將提高 2%,一個常規(guī)的冷水機組在空調(diào)工況即(蒸發(fā)溫度 To=4℃,冷凝溫度 Tk=38℃)運行,蒸發(fā)溫度和冷凝溫度改變的結(jié)果是將使制冷機的性能系數(shù)同空調(diào)工況相比下降 28%37%[1]。冰蓄冷空調(diào)最大的缺點就是初投資大、蓄冷工況運行時制冷機組效率低下、控制系統(tǒng)十分復(fù)雜。 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)概述 冰蓄冷空調(diào)最大的優(yōu)點就 是可以充分利用電網(wǎng)低谷電力、降低制冷機組的容量、減少電力增容費與機組設(shè)備費。同時隨著峰谷其電價的不同 ,又可為用戶節(jié)省一定的運行費用。如果空調(diào)進一步普及 ,則高峰供電缺口會越來越大。即高峰電力嚴重不足,需拉閘限電,而低谷期大量電力浪費在電網(wǎng)上。 關(guān)鍵詞: 冰蓄冷空調(diào) ; 系統(tǒng) 設(shè)計; DDC II ABSTRACT Ice storage airconditioning is not only an important approach to shift electric demand from on –peak electric rate periods to offpeak periods ,but also a developing direction of modern airconditioning research on system design,control and practical project application of ice storage airconditioning has very important theoretical value and practical significance. The key of energy economized is the control of ice storage airconditioning system .First of all,the text elaborates all kinds of the strategies of operational control. This article elaborates on design optimization of automatic control of ice storage air conditioning system. Key Words: Ice storage airconditioning。 6 收集所用資料、寫論文、修改并裝訂。 2 完成初步方案設(shè)計。 4. 根據(jù)技術(shù)要求,合理選擇 DDC 主機及功能模塊 。 畢業(yè)設(shè)計(論文)主要參考資料: [1] 郭東升 .新型冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的理論研究 .[碩士論文 ],上海:上海交通大學, 2021 [2] 施雯 .采用可變內(nèi)容積比技術(shù)的螺桿壓縮機在冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用 .[會議論文 ],2021: 3439 [3] 劉震炎,丁以虹,余光寶等 .模塊化橢形單體蓄冷器及其性能研究 .制冷, 1998, 62( 3):1720 [4] 王立軍,朱京國,胡定科 .內(nèi)肋管殼管式冰蓄冷器及其性能的實驗研究 .暖通空調(diào), 1998,28( 3): 5154 [5] 方貴銀,邢琳,楊帆 .蓄冷空調(diào)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .[會議論文 ], 2021: 335339 [6] 章學來 .HCFC123/水共混雙相變傳熱特性及直接接觸式冰蓄冷系統(tǒng) .[博士論文 ],上海:上海理工大學, 2021 [7] 韓雪松 .直接接觸式氣體水合物蓄冷特性的理論及實驗研究 .[碩士論文 ],上海:上海海運學院, 2021 [8] 陳晶貴,樊栓獅,梁德青 .氣體水合物蓄冷技術(shù)研究進展 .化工進展。 ( 2)研究工藝過程,畫出控制流程圖。 ( 3)根據(jù)工藝做系統(tǒng)研究,設(shè)計控制系統(tǒng)。 2021( 9) : 942946 [9] 陳琳 .不完全凍結(jié)方式的導熱塑料蓄冰盤管傳熱性能研究 .[碩士論文 ],杭州:浙江大學,2021 [10] 陳斌 .圓環(huán)形冰蓄冷單元蓄冰、融冰實驗研究及數(shù)值計算 .[碩士論文 ],西安:西安交通大學, 2021 [11] 杜恩杰 .閉式外融冰槽的蓄冷與取冷特性研究 .[碩士論文 ],天津:天津商學院, 2021 [12] 王六民 .片冰機冷水機組蓄冰槽在蓄冰和融冰時的特性研究 .[碩士論文 ],湖南:湖南大學, 2021 [13] 李濤 .冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析與優(yōu)化 .[碩士論文 ],上海:東華大學, 2021 [14] 章學來 .蓄冷空調(diào)的經(jīng)濟性研究 .制冷學報, 2021( 1): 1722 [15] 楊書明 .也談最佳蓄冷率的確定方法 .暖通空調(diào), 1999, 29( 3): 73 [16] 蘇文 .冰蓄冷空調(diào)經(jīng)濟性分析軟件的開發(fā) .[博士論文 ],上海:同濟大學, 2021 [17] 霍尼韋爾 有限公司 . EXCEL800 用戶手冊 .北京(中國)有限公司, 2021 [18] 王化祥 .傳感器原理及應(yīng)用 . 天津: 天津大學出版社, 1992 [19] 建筑設(shè)備自動化 北京 : 中國建筑工業(yè) 出版社 2021 [20] 上禾谷能源科技有限公司 .蓄冰設(shè)備樣本 .北京 2021 [21] 同方人工環(huán)境有限公司 .蓄冰技術(shù)手冊 .北京 .2021 畢業(yè)設(shè)計(論文)應(yīng)完成的主要工作: 1. 畫出控制系統(tǒng)流程圖 。 5. 列出 I/O 地 址表 。 3 選擇控制元件列出 DDC內(nèi)部 I/O表,編輯 DDC 設(shè)備圖與邏輯圖 。 7 做好幻燈片,論文答辯。 System design。以上海市為例 ,2021 年其用電峰差達 43416 萬 kW為滿足空調(diào)的需求 ,勢必會造成要投巨資興建調(diào)峰電廠 ,而一年中超過 50 %的時間 ,這些設(shè)備又會閑置或在低負荷下運行的現(xiàn)象 ,造成能源的極大浪費。這一切都極大的促進了冰蓄冷空調(diào)技術(shù)的推廣應(yīng)用。它還可以使空調(diào)用冷水溫度降至 1~ 4 ℃ ,從而獲取較低的送風溫度 ,節(jié)省風機的運行能耗 ,進一步改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。由于系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性決定著系統(tǒng)長期節(jié)能運行效果,且冰蓄冷系統(tǒng)的復(fù)雜程度已使操作人員必須依賴于系統(tǒng)智能化控制,否 則冰蓄冷系統(tǒng)將不能實現(xiàn)很好的節(jié)能效果,因此提高蓄冰槽的性能和優(yōu)化蓄冰控制系統(tǒng) ,已成當務(wù)之急。 因此十分需要研制出專門適用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的雙工況主機,使其在制冰和空調(diào)工況均能以較高性能系數(shù)運行。 新型蓄冷技術(shù)的開發(fā) 直接接觸式蓄冷技術(shù) 直接接觸式換熱 [5]是指兩種介質(zhì)直接接觸進行換熱的過程。目前在此領(lǐng)域的研究主要集中于以下幾個方面 : 過冷水過冷度影響因素的研究;過冷解除裝置與蓄冰槽的研究;過冷水動態(tài)制冰系統(tǒng)的系統(tǒng)運行策略研究 [1]. 新型蓄冷介質(zhì)和傳熱材料的開發(fā) 蓄冷介質(zhì): 目前的蓄冷方式按蓄冷介質(zhì)分可分為水蓄冷、冰蓄冷、共晶鹽蓄冷、氣體水合物蓄冷和固體吸附蓄冷五種。它具有相變溫度較高,接近于一般常規(guī)冷水機組效率,無須考慮管道凍結(jié)問題等優(yōu)點;但是,在實際應(yīng)用中卻存在很多問題,真正適 合空調(diào)應(yīng)用的共晶鹽配方并不多見。原理是用某種固體作吸附劑,某種氣體作制冷劑,形成吸附劑,利用吸附劑的化學親和力進行吸附,在固體吸附劑對氣體吸附物吸附的同時,液體吸附物不斷地蒸發(fā)變成可供 吸附的氣體,蒸發(fā)過程中實現(xiàn)制冷,然后用熱能使吸附物解吸,利用吸附物的氣液相變把冷量儲存起來。 蓄冷系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析研究 建立客觀公正的經(jīng)濟性分析和評價體系對于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展具有極為重要的意義。它的定義為:設(shè)計日蓄冰供冷負荷占總冷負荷的比率 [1 15]。目前國內(nèi)從事軟件研究開發(fā)工作的單位很少,僅有清華大學同方人工環(huán)境工程公司開發(fā)了一套“冰蓄冷系統(tǒng)設(shè)計軟件”,該軟件側(cè)重于冰蓄冷系統(tǒng)的設(shè)計與分析,具有綜合功能的集成軟件還有待開發(fā)。后來研究人員轉(zhuǎn)而采用非確定性統(tǒng)計模型進行預(yù)測,它包括時間序列模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和 GMDH模型等。 目前在優(yōu)化設(shè)計方面的研究主要集中在對主機和蓄冷設(shè)備最佳容量配置方面。根據(jù)系統(tǒng)的控制 要求,明確系統(tǒng)的輸入設(shè)備的數(shù)量和種類,明確輸入信號的特點,選擇與之相匹配的輸入模塊。因此,不 像 常規(guī)系統(tǒng)只有單一的制冷模式,冰 蓄冷系統(tǒng)具有多個運行模式,且須根據(jù)設(shè)計的日時間表運行。 蓄冰系 統(tǒng) 介紹 運行工況介紹 制冷機蓄冰 ( 23:00 ~ 07:00) 夜間大廈所需要的空調(diào)冷負荷能夠完全由基載冷機來滿足的時候,冰蓄冷系統(tǒng)以該工況運行。 過渡季節(jié)空調(diào)冷負荷有 所 減小, 可以 通過 自控系統(tǒng)的 優(yōu)化控制 ,在 保證滿足 空調(diào)用 冷 的同時最大限度的減少雙工況制冷機、基載冷機的開啟臺數(shù)、開啟容量或時間,盡可能多的通過蓄冰裝置 融冰 供冷來節(jié)約運行費用 。當蓄冰裝置或管路檢修而空調(diào)冷負荷需求又比較大、單開基載冷機不足以滿足大廈空調(diào)用冷的情況下可以按該模式運行。如果冷負荷超過了冷機制冷能力,則在冷機滿負荷運行的情況下,依靠 冰槽 取冷來負擔不足的部分。這種策略 能最大限度地利用蓄冰槽,但因為要保證冷源能負擔每天的逐時冷負荷,冰槽取冷不能太快,這樣才能有效地滿足晚高峰空調(diào)供冷。另外根據(jù)負荷的變化情況,還要兼顧晚高峰融冰供冷要求,同時還要對冷機的供冷量進行調(diào)節(jié),因此它要求進行實時外溫預(yù)測及負荷預(yù)測,根據(jù)系統(tǒng)能耗模型分析推算出最 優(yōu)化控制模式。靜態(tài)制冰方式按其幾何形狀不同可分為盤管式和封裝容器式 .如圖 2_1 所示為常用的制冰蓄冰裝置 圖 25 各類蓄冰裝置 3. 蓄冰 桶 介紹 冰桶 特點: 蓄冰設(shè)備有蓄冰桶系列和蓄冰槽系列產(chǎn)品,占地面積最大 6m2,最小 1 m2;最高 3m,最低 1m,可自由分布于建筑的墻角、柱后、屋頂?shù)忍?,無需專門場地,也可根據(jù)空間的需 要安裝于室內(nèi)、室外、屋頂,可以疊放,全埋或半埋在地下以節(jié)約空間 ,節(jié)能降耗,提高建筑利用率。管徑適中, XXXX 大學 (北京 )高等教育 本科生畢業(yè)設(shè)計 8 與冷水機組管束接近,難以堵塞。 蓄冰率高達 95%,融冰率 100%。嚴格按照 ISO9001 要求生產(chǎn),充分保證產(chǎn)品質(zhì)量。雙工況冷機及相應(yīng)的乙二醇泵和冷卻水泵工作。此時控制目標為二次側(cè)板換的供水溫度,控制系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的溫度值與實際測量值的差值自動調(diào)節(jié) V V2的開度,通過改變乙二醇系統(tǒng)的流量來保證二次側(cè)板換供水溫度的穩(wěn)定。根據(jù)末端回水溫度,自動控制冷機啟停臺數(shù)。為了保證冷機的安全穩(wěn)定運行,乙二醇泵同樣將以額定流量運行。 系統(tǒng)的工作方式 本題目采用自動和手動結(jié)合的控制方式。 計算機監(jiān)控系統(tǒng)為空調(diào)系統(tǒng)的控制管理提供了良好的硬、軟件支持環(huán)境。 系統(tǒng)的控制要求 1. 工況轉(zhuǎn)換控制 XXXX 大學 (北京 )高等教育 本科生畢業(yè)設(shè)計 15 根據(jù)季節(jié)和機器運行情況,自控系統(tǒng)具備功能: ? 雙 工況制冷機蓄冰 ? 雙工況制冷機 +蓄冰槽聯(lián)合供冷 ? 雙工況制冷機單獨供冷 ? 蓄冰槽單獨供冷 2. 運行參數(shù)監(jiān)測與報警 ? 室外溫、濕度的測量與顯示; ? 時間預(yù)設(shè)或負荷預(yù)設(shè); ? 各時段用電量及峰谷電量; ? 雙工況主機模式狀態(tài)監(jiān)測與控制; ? 冷卻塔風機運行狀態(tài)、故障報警 、手 /自動狀態(tài)檢測 ; ? 冷卻水泵運行狀態(tài)、故障報警 、手 /自動狀態(tài)檢測 ; ? 乙二醇泵變頻水泵的頻率反饋、故障報警 、 運行狀態(tài) 、手 /自動狀態(tài)檢測 ? 冷凍循環(huán) 泵變頻水泵的頻率反饋、故障報警 、 運行狀態(tài)、 手 /自動狀態(tài)檢測 ; ? 乙二醇膨脹水箱高、低液位的檢測; ? 冷凍水 進、出口壓力、溫度檢測與狀 態(tài)顯示; ? 冷卻水進、出口溫度檢測與狀態(tài)顯示; ? 冷凍水溫度的再設(shè)定; ? 板式換熱器乙二醇側(cè)供、回水溫度監(jiān)測; ? 冷凍水供水總管溫度監(jiān)測; ? 冷凍水回水總管溫度監(jiān)測; ? 冷卻水供水總管溫度監(jiān)測; ? 冷卻水回水總管溫度監(jiān)測; ? 乙二醇供水總管溫度監(jiān)測; ? 乙二醇回水總管溫度監(jiān)測; ? 蓄冰槽的 冰 位監(jiān)測; ? 自動累計各設(shè)備運行時間,為維護保養(yǎng)提供依據(jù); ? 空調(diào)系統(tǒng)日冷負荷累計; ? 電動閥門的開關(guān)狀態(tài); ? 電動調(diào)節(jié)閥門的開度; ? 根據(jù)氣象條件預(yù)測全天逐時空調(diào)負荷,并進行校正,優(yōu)化雙工況主機與蓄冰裝置間的負荷分配,設(shè)定全天各時段蓄冰系統(tǒng)的運行模式 及開機臺數(shù); ? 實時計測及采集各種運行參數(shù)、狀態(tài)信息及系統(tǒng)內(nèi)各個主要系統(tǒng)的運行狀態(tài); ? 時間顯示、故障報警及記錄。 4. 自動檢測并顯示、分析、處理、記錄、存儲、打印以下參數(shù)及相關(guān)圖表、曲線 ? 乙二醇溶液在制冷機、蓄冰槽、板換等設(shè)備的供回液溫度、壓力(壓差)
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