楼宇自动化实验报告

楼宇自动化实验报告

实验一中央空调系统结构及设备工作原理的了解和掌握

一、实验目的

1．了解中央空调系统结构。

2．掌握中央空调系统工作原理。

3．掌握中央空调系统手动制冷。

4．掌握中央空调系统手动制热。

二、实验设备

1．PC机一台；

2．THPBAS-1型实验装置一套；

3．实验导线一套

三、实验原理

中央空调系统由中空气处理部分、冷却水系统、冷冻水系统、模拟房间、模拟锅炉、冷却塔及S7200控制器组成，其结构如下图所示。

图3-1-1 中央空调系统图

1）控制柜2）冷却塔 3）模拟风管 4）加水箱 5）模拟锅炉6）新风口7）轴流风机 8）电加热器9）表冷器 10）过滤器

11）冷却水泵、冷凝水泵各2只 12）压缩机13）冷凝器、蒸发器各1只

14）换热水泵 15）模拟房间

1．中央空调系统的新风系统工作原理

该系统将室外的新鲜空气吸引进入风柜，并经过过滤降温除湿后由风道送入每个房间；这时的新风不能满足室内的热湿负荷，仅能满足室内所需的新风量，随着室内风机盘管处理室内空气热湿负荷的同时，多余出来的空气通过回风机按阀门的开启比例一部分排出室外，一部分返回到进风口处以便再次循环利用。

2．中央空调系统的有风系统工作原理

该系统利用室外主机集中产生冷/热量，将从室内引回的回风（或回风和新风的混风）进行冷却/加热处理后，再送入室内消除其空调冷/热负荷。

3．中央空调系统的水系统工作原理

冷/热水机组的输送介质通常为水或乙二醇溶液。该系统通过室外主机产生出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处，冷/热水与室内空气进行热量交换，产生冷/热风，从而消除房间空调负荷。它是一种集中产生冷/热量，但分散处理各房间负荷的空调系统形式。

四、实验内容步骤及数据

1．制冷控制

1.1 检查设备，确保水泵、风机、电加热器、表面式冷却器、压缩机、风机盘管及自控系统等性能良好；各管路系统连接处的紧固、严密程度，无有松动、泄漏现象；航空电缆连接正确。

1.2 将面板上的“控制方式”开关置于“停止”状态；并将电源控制开关置于关的位置；用PC/PPI通讯线连接电脑与PLC主机。并将分水器和集水器之间最里面两个手动阀打开，次里面的两个手动阀关闭。

1.3 接通电源，将电源总开关和漏电保护器闭合，观察电网电压指示的电压值，其正常电压值为380V±50V（由电网电压决定）。若电压不正常，则断电检查。

1.4 将PLC主控单元“电源开关”置于开的位置，船形开关指示灯亮，PLC 主控单元电源灯亮，并将“控制方式”开关置于“手动”状态。

1.5 将中央空调控制程序使用“STEP 7-MicroWIN”下载到PLC，并使PLC处于运行状态。

备注：一般情况下，此步可以取消，只有在PLC控制程序不正确的情况下，才进行重新下载程序。

1.6 打开上位机组态软件，并进入运行环境；选择“中央空调系统”，进入“系统手动控制与监视”，并点击“进入实验界面”，进入手动控制与监测界面。

1.7 将“冷却水泵”开关置于泵1的位置，“冷却塔风扇”开关置于开的位置，冷却水泵1和冷却塔风扇工作，上位机软件有相应指示。

1.8 选择1.8.1、1.8.2或1.8.3的其中一种制冷工况进行操作。

1.8.1 制冷工况下全空气处理系统：在冷却水系统正常工作后，将“电动阀1”开关置于关的位置，“电动阀2”开关置于开的位置，将“冷冻水泵”开关置于泵1的位置，“风管风机”开关置于开的位置，上位机软件会有相应指示，此时冷冻水通过表冷器对被空调空间的空气进行处理。

1.8.2 制冷工况下全水处理系统：将“电动阀1”开关置于开的位置，“电动阀2”开关置于关的位置，将“冷冻水泵”开关置于泵1的位置，上位机软件有相应指示，此时冷冻水通过风机盘管对被空调空间的空气进行制冷处理。

1.8.3 制冷工况下空气水处理系统：将“电动阀1”开关置于开的位置，“电动阀2”开关置于开的位置，分别将“冷冻水泵”开关置于泵1的位置，“风管风机”开关置于开的位置，上位机软件有相应指示，冷冻水经表冷器和风机盘管后，对被空调房间空的气进行制冷处理。

1.9 约3~5分钟后将“压缩机启动”开关置于启动的位置，压缩机启动灯亮，电动阀3-1工作。

1.10 在全空气与空气水系统下，旋动“风量大小”开关，将新风调节阀调至20%的开度，观察模拟房间的温度。

（由于时间问题，在本实验进行中，我们只进行了制冷工况下空气水处理系统这一步，但这一步由于综合了空气和水处理系统，通过这一步，我们对上面两步的原理我们也会了解，制热过程。）

1.11 按照上述步骤设置好中央空调的各个部位参数与状态后，在模拟房间的控制板上，将目标温度调至室温一下，比如在此实验汇总，我们将目标温度调

至10摄氏度，目标温度设置完成后，等待十分钟以上，观察控制板上温度显示器，温度明显下降。

演示完成。

注意：1．演示时间大于10分钟。

2．做制冷实验时，必须将分水器和集水器之间最里面两个手动阀打开，次里面的两个手动阀关闭。

3．压缩机不允许频繁启动停止，每次停止后再次启动的间隔时间最好大于1个小时，否则会造成压缩机损坏。

1.12 将“压缩机启动”开关置于停止的位置，压缩机停止工作。

1.13 10分钟后，将“冷冻水泵”开关、“冷却水泵”开关置于中位；将“冷却塔风扇”开关、“电动阀1”开关、“电动阀2”开关置于关的位置。

五、实验结果讨论

实验注意事项：

1.制冷运行过程中，要观察冷却塔水槽及加水箱水位，保证水泵不空转。

2．制热运行过程中，冷却水泵工作时，加水箱的进水口要有水源流出，否则说明模拟锅炉中的水量不足，可将冷冻水泵电源打开，将冷冻水箱中的水打到加水箱中，水足量后，关闭冷冻水泵电源。

3．运行过程中，要观察冷却塔水槽及加水箱水位，保证水泵不空转。

4．在准备做制热实验时，先将“控制方式”开关置于“手动”位置，然后将“模拟锅炉”开关置于“开”的位置，并将模拟锅炉上的电源开关置于“开”的位置，调节模拟锅炉设定温度到45度左右，待模拟锅炉温度达到后，再进行制热实验。

5．制冷和制热相互切换，停机时间必须大于8个小时。

6．温度传感器和测量点对应关系表：