一、操控空調機組送風溫度的原因
在傳統的選用單元式空調機的空調體系中,其風體系一般都是一個循環的體系。空氣經空調機組處理后由送風管送到受控環境,與受控環境的空氣混合后再由回風管回到空調機組。假如其間對空氣質量有必定的請求,則在空調機組的進風口再引進定量的新風,再在受控環境的出風口將定量的空氣經排風管排走即可。這種情況下對受控環境的溫度操控一般是操控空調機的回風溫度,其操控辦法已十分老練。
可是,在某些特定的運用環境如轎車發動機的實驗室、動物實驗艙等當地,因為空氣流過受控環境后會變得有毒或有異味,不能再循環運用,有必要悉數排走。這時的風體系里邊就沒有了回風的部份,稱為全新風體系。全新風體系中假如受控環境格外小,而風量又很大,即換氣次數格外多,在這種情況下對它的溫度操控就只能是操控空調機組的送風溫度。
二、操控空調機組送風溫度的難點
選用壓縮機制冷的空調機組要操控它的送風溫度,首要存在如下難點:
首要,實驗環境對空調機組的操控精度請求較高,一般請求溫度精度動搖規模為±1℃ ,乃至是±0.5℃ 。這么的請求即便在全回風的空調體系中,也要費很多的功夫才干做到。
其次,單元式空調機的壓縮機是一個典型的開關部件,而出于本錢及制作技術方面的思考,單元式空調機組一般只配一至兩個的壓縮機,這使得壓縮機運轉與停機時的送風溫度相差達10℃ 以上。并且,因為制冷體系壓力平衡和回油的需求,壓縮機的運轉和停機都有嚴厲的時刻約束。所以,單元式空調機組單純靠壓縮機制冷來操控送風溫度簡直無法做到。這也是從前的空調體系在需求操控送風溫度時很少選用單元式柜機而多用制冷量接連可調的冷水機組加結尾的首要原因。
要解決上述難點,其關鍵是要盡量使單元式空調機組的壓縮機長時刻地保持安穩的狀況,一起用別的接連可調的操控辦法對制冷量(或加熱量)進行微調,才干有用地對空調機組的出風溫度進行操控。
三、用固態繼電器及PLC 完成的送風溫度操控
1、操控體系的作業原理
關于單元式空調機組而言,因為前面說到的壓縮機操控上的缺點,要對壓縮機的制冷量進行微調不太現實。因而,只能從機組的另一可進行溫度調理的部件—— 加熱器處下手。假如能夠經過加熱器進行熱抵償,抵消壓縮機剩余的冷量,那么就能夠到達對制冷量進行微調的意圖。基于這個理論,人們開端使用可控硅功率調理器經過導通角的變換來操控電加熱器的輸入功率,進入加熱量的調理。可是可控硅功率調理器本身的發熱量大,需求大型的散熱片和專用的散熱風扇,因而體積較大并且本錢一般比較高,到達500元/kW 擺布。
經過對加熱器的深入研究咱們發現,單元式空調機組一般運用的是電阻式加熱器。電阻式加熱器的加熱功率與輸入功率的聯系為
Q=kP
公式(1)
上式中的k為常數值,表示加熱器的功率。
而電加熱器的輸入功率與輸入電壓之間的聯系式
公式(2)
上式中的R值是加熱器的電阻值,為常數。
歸納上述2個公式,咱們能夠得下式
Q∝(U)
公式(3)
也就是說,電阻式加熱器的加熱功率是加載在電阻兩頭的電壓值U的函數。
因為溝通電信號在加載到電阻性負載上時等同于電壓值為其有用值的直流信號。而以固定的頻率開斷該電流信號時,輸出電壓的有用值與其占空比(即接通時刻與波長時刻之比)成正比例聯系。因而當單元式空調機組的壓縮機長期處于安穩的運轉狀況(即長時刻地運轉或長時刻地停機)時,只需想辦法改變加載在電加熱器兩頭的電壓信號的占空比,就能做到微調空調機組的加熱量(或制冷量)。
2、固態繼電器的作業原理
溝通固態繼電器SSR(Solid state relays)是一種無觸點通斷電子開關,為四端有源器材。其間兩個端子為輸入操控端,別的兩頭為輸出受控端,中心選用光電阻隔,作為輸入輸出之間電氣阻隔(浮空)。在輸入端加上直流或脈沖信號,輸出端就能從關斷狀況轉變成導通狀況(無信號時呈阻斷狀況),然后操控較大負載。全部器材無可動部件及觸點,可完成相當于常用的機械式電磁繼電器一樣的功能。因為固態繼電器是由固體元件構成的無觸點開關元件,所以與電磁繼電器相比具有作業牢靠、不受開關壽數約束.對外界攪擾小,能與邏輯電路兼容、抗攪擾能,0強、開關速度快和運用方便等一系列長處。別的,固態繼電器的本錢較低,用于15kW 加熱器的固態繼電器本錢大概1000元。只要可控硅功率調理器的本錢十分之一。
3、操控體系的硬件構成及作業進程
操控體系的主操控器選用德國西門子公司的S7—224型PLC,因為要與固態繼電器的輸入信號匹配,因而PLC的數字量輸出點有必要是直流輸出型而不能用繼電器輸出型。S7—224歸于小型PLC,共有14個數字量輸入點和10個數字量輸出點。其間第1和第2個數字量輸出點可作脈寬調制(PWM)輸出。實踐使用中咱們把第2個輸出點用作電加熱器的操控。人機界面選用西門子公司的TD200文本顯現器。該類型顯現器可同屏顯現2X20字符,帶背景光并支撐中文顯現。
溫度變送器選用兩個抗攪擾才能較強的電流型變送器,別離置于空調機組的送風口及回風口。溫度變送器的輸出信號經模擬量模塊進行A/D變換后變為數字化的溫度數據讀入到PLC中。電加熱器主電路的通斷操控用固態繼電器代替一般的溝通接觸器。





