蒸汽压缩式制冷机控制方案比较
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2. 蒸汽压缩式制冷机目前技术状态
DDC通常设有介面友好人机交互可编程调节 接口PRSI(Programming Regulate Set Interface) 操作面板： 等级权限内的参数编程设定 ； 运行参数查询 ； 历史故障查询 ； 开机停机及设定 等等。
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2. 蒸汽压缩式制冷机目前技术状态
编辑课件
1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
1-3蒸汽压缩式制冷 循环工作原理
Qh To
蒸汽压缩式制冷循 环工作原理如图1 5
C
4
3
2 COM
所示，其由四大 Ev
件构成的有机系
W
E
统整体。其性能
6
1
是四大件联合协 同、协调运行的 结果。
Qc
Ti
图1 制冷原理图
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
一种方案，这是BAS集成商应该追求的目标。
编辑课件
思考题
参考一冷机使用说明书，试论述并设计 在制冷机这个能量传递环节，如何给制冷 机赋予制冷机“灵魂和节能精髓”？如何 赋予制冷机人们期望的运行能效状态监控、 维修指导和故障诊断等等功能 ？
网络通信模块联网控制 大宗订单中采用送DDC控制器的驱动
软件，这时BAS系统集成商就方便了。看 BAS采用什么系统，如RS485或MODBUS、 JBUS，选用厂家提供的相应的通讯模块和 驱动软件，就可以通过组态，将冷水机组 融入到BAS中。
编辑课件
4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
冷水机组融入到BAS中可以 提高系统的智商，降低系统造价； 实现花最小的代价，跟踪负荷变化的过程； 机组运行状态监控； 故障预测； 设备维修科学化； 用通讯模块系统集成方法是充分利用资源的
蒸汽压缩式制冷机 控制方案比较
西安交通大学 建筑环境与设备工程系
曹琦 教授 2009-9
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内容
• 1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述 • 2. 蒸汽压缩式制冷机目前技术状态 • 3. 在系统中制冷机所处的地位和任务 • 4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
1-1 我们日常生活熟悉的现象 • 1). 热不能自发地从低温传向高温 ； • 2). 水不能自发地由低处流向高处； • 3). 重物不能自发地由低处升到高处；
我们生活中太熟悉的这些现象的背后, 蕴藏着一种深奥道理这就是热力学第 二定律。
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
• 1-2. 热力学第二定律 • 1）.自发过程 • 热从高温向低温流、水从高处往低处流、
重物向低处掉这些过程是自发过程，自发 过程用热力学第二定律的术语来讲就是熵 增过程，是系统由较为有序的状态变为较 为无序的状态过程，这个过程要消耗物体 自身的能量；
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
• 2）.非自发过程 • 热从低温向高温流、水从低处往高处流、
重物向高处飞这些过程是非自发过程，非 自发过程用热力学第二定律的术语来讲就 是熵减过程，是系统由较为无序的状态变 为较为有序的状态过程，非自发过程不能 自发的进行，它需要消耗另外的能量。
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4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
根据建筑物使用功能特性，通常，机房内 的冷水机组或热量的台数都在2~5台，那跟踪 大楼负荷的能量调节除了机组内的机头个数、 机头负荷率能量调节外，在BAS控制系统中还 要作冷水机组运行台数的控制。
集成厂商就借用DDC的遥控、故障遥传接 点实现简单的起停、故障报警控制方案，如图 6所示。
图3 全新LW系列CIAT 制冷机组
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图4 PRSI操作面板
3. 在系统中制冷机所处的地位和任务
图5为常规的 风机盘管加新 风机组空调系 统的冷却塔冷 水机组机房系 统。
冷水机组CH1 是将热量从低 温的蒸发器泵 送到到高温冷 凝器
M
CT1
VFD
T n1×CH1
n3×P2 C E
T
COP=3.8~6.2
3级
稳定
2级
卸载 2级
3级
稳定 2级 加载
加载
1级 1级 稳定 加载
EC=to－ tos
0 0.5 1.0 1.5 2.0
2级 3级 1级 2级 3级 OFF OFF ON ON ON
图6 制冷模式下的调节器动作
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3. 在系统中制冷机所处的地位和任务
控制过程实际是完成如下的能量调节过 程：
Q cG w•C p•(ti w to)w
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4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
n1×
4DI 3DO
M
CT1
n3×
1AO 2DI
1DO
VFD
T n1×CH1
2AI TF D
n3×P2
W
CE
n2×P1
C
T
TW
1AI
n1×
2DI 5DO
VFD 1AI
n3×
1AO 2DI
1DO
图7 机房设备I/O接口图 编辑课件
4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
图2为压-焓图上的
制冷循环流程图。 图上的标明数字 状态和图1标注数 字位置工质的状 态。
lgP
5
3
2
4
6
1
H
图2 制冷循环流程图
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
在制冷循环过程中， 能量满足如下平衡 方程：
为了表达制冷（制热） 循环的效率，通常 用制冷性能系数 COPc或制热性能系 数COPh来表示。
Qh Qc W
COPc
Qc W
COPh
Qh W
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
COPc或COPh实际上表示的制 冷循环系统的投入产出比， 它是衡量制冷系统整体完善 程度的非常重要的性能指标。
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述 Qc、Qh和COPc、COPh之间个关系：
在制冷工况 ：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
TF D W
n2×P1
C TW VFD
图5 常规冷却塔冷水机组机房系统
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3. 在系统中制冷机所处的地位和任务
图6表明的是在 制冷模式下3机 头的螺杆式冷水 机组的调节器动 作关系图，它是 以偏差EC的大小 来决定投入机头 个数及其运行状 态。
调节器 动作
3级 卸载
1级 卸载
-0.5 1级 OFF
QhQc(11/CO c)P
在制热工况 ： QcQh(11/CO h)P
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2. 蒸汽压缩式制冷机目前技术状态
• 信息技术向制造技术的强烈渗透 ，冷水机组系统 便是典型的属于机电一体化的产品，配有专用功 能强大的DDC控制器。
• 运行状态监控； • 起停控制； • 故障诊断； • 设备保护 ； • 跟踪负荷、能量调节 ； • 联网通讯
2. 蒸汽压缩式制冷机目前技术状态
DDC通常设有介面友好人机交互可编程调节 接口PRSI(Programming Regulate Set Interface) 操作面板： 等级权限内的参数编程设定 ； 运行参数查询 ； 历史故障查询 ； 开机停机及设定 等等。
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2. 蒸汽压缩式制冷机目前技术状态
编辑课件
1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
1-3蒸汽压缩式制冷 循环工作原理
Qh To
蒸汽压缩式制冷循 环工作原理如图1 5
C
4
3
2 COM
所示，其由四大 Ev
件构成的有机系
W
E
统整体。其性能
6
1
是四大件联合协 同、协调运行的 结果。
Qc
Ti
图1 制冷原理图
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
一种方案，这是BAS集成商应该追求的目标。
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思考题
参考一冷机使用说明书，试论述并设计 在制冷机这个能量传递环节，如何给制冷 机赋予制冷机“灵魂和节能精髓”？如何 赋予制冷机人们期望的运行能效状态监控、 维修指导和故障诊断等等功能 ？
网络通信模块联网控制 大宗订单中采用送DDC控制器的驱动
软件，这时BAS系统集成商就方便了。看 BAS采用什么系统，如RS485或MODBUS、 JBUS，选用厂家提供的相应的通讯模块和 驱动软件，就可以通过组态，将冷水机组 融入到BAS中。
编辑课件
4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
冷水机组融入到BAS中可以 提高系统的智商，降低系统造价； 实现花最小的代价，跟踪负荷变化的过程； 机组运行状态监控； 故障预测； 设备维修科学化； 用通讯模块系统集成方法是充分利用资源的
蒸汽压缩式制冷机 控制方案比较
西安交通大学 建筑环境与设备工程系
曹琦 教授 2009-9
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内容
• 1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述 • 2. 蒸汽压缩式制冷机目前技术状态 • 3. 在系统中制冷机所处的地位和任务 • 4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
1-1 我们日常生活熟悉的现象 • 1). 热不能自发地从低温传向高温 ； • 2). 水不能自发地由低处流向高处； • 3). 重物不能自发地由低处升到高处；
我们生活中太熟悉的这些现象的背后, 蕴藏着一种深奥道理这就是热力学第 二定律。
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
• 1-2. 热力学第二定律 • 1）.自发过程 • 热从高温向低温流、水从高处往低处流、
重物向低处掉这些过程是自发过程，自发 过程用热力学第二定律的术语来讲就是熵 增过程，是系统由较为有序的状态变为较 为无序的状态过程，这个过程要消耗物体 自身的能量；
编辑课件
1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
• 2）.非自发过程 • 热从低温向高温流、水从低处往高处流、
重物向高处飞这些过程是非自发过程，非 自发过程用热力学第二定律的术语来讲就 是熵减过程，是系统由较为无序的状态变 为较为有序的状态过程，非自发过程不能 自发的进行，它需要消耗另外的能量。
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4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
根据建筑物使用功能特性，通常，机房内 的冷水机组或热量的台数都在2~5台，那跟踪 大楼负荷的能量调节除了机组内的机头个数、 机头负荷率能量调节外，在BAS控制系统中还 要作冷水机组运行台数的控制。
集成厂商就借用DDC的遥控、故障遥传接 点实现简单的起停、故障报警控制方案，如图 6所示。
图3 全新LW系列CIAT 制冷机组
编辑课件
图4 PRSI操作面板
3. 在系统中制冷机所处的地位和任务
图5为常规的 风机盘管加新 风机组空调系 统的冷却塔冷 水机组机房系 统。
冷水机组CH1 是将热量从低 温的蒸发器泵 送到到高温冷 凝器
M
CT1
VFD
T n1×CH1
n3×P2 C E
T
COP=3.8~6.2
3级
稳定
2级
卸载 2级
3级
稳定 2级 加载
加载
1级 1级 稳定 加载
EC=to－ tos
0 0.5 1.0 1.5 2.0
2级 3级 1级 2级 3级 OFF OFF ON ON ON
图6 制冷模式下的调节器动作
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3. 在系统中制冷机所处的地位和任务
控制过程实际是完成如下的能量调节过 程：
Q cG w•C p•(ti w to)w
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4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
n1×
4DI 3DO
M
CT1
n3×
1AO 2DI
1DO
VFD
T n1×CH1
2AI TF D
n3×P2
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n2×P1
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n1×
2DI 5DO
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图7 机房设备I/O接口图 编辑课件
4. 空调系统中冷机常用控制方案比较
图2为压-焓图上的
制冷循环流程图。 图上的标明数字 状态和图1标注数 字位置工质的状 态。
lgP
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3
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H
图2 制冷循环流程图
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
在制冷循环过程中， 能量满足如下平衡 方程：
为了表达制冷（制热） 循环的效率，通常 用制冷性能系数 COPc或制热性能系 数COPh来表示。
Qh Qc W
COPc
Qc W
COPh
Qh W
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述
COPc或COPh实际上表示的制 冷循环系统的投入产出比， 它是衡量制冷系统整体完善 程度的非常重要的性能指标。
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1. 蒸汽压缩式制冷机工作原理简述 Qc、Qh和COPc、COPh之间个关系：
在制冷工况 ：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
TF D W
n2×P1
C TW VFD
图5 常规冷却塔冷水机组机房系统
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3. 在系统中制冷机所处的地位和任务
图6表明的是在 制冷模式下3机 头的螺杆式冷水 机组的调节器动 作关系图，它是 以偏差EC的大小 来决定投入机头 个数及其运行状 态。
调节器 动作
3级 卸载
1级 卸载
-0.5 1级 OFF
QhQc(11/CO c)P
在制热工况 ： QcQh(11/CO h)P
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2. 蒸汽压缩式制冷机目前技术状态
• 信息技术向制造技术的强烈渗透 ，冷水机组系统 便是典型的属于机电一体化的产品，配有专用功 能强大的DDC控制器。
• 运行状态监控； • 起停控制； • 故障诊断； • 设备保护 ； • 跟踪负荷、能量调节 ； • 联网通讯