LM在冰蓄冷应用中的解决方案_HOLLiAS_LM

LM在冰蓄冷应用中的解决方案

2009/11/18 13:44:00

   　冰蓄冷中央空调是指在用电低谷时段采用电能制冰并储存在蓄冰装置中，在电网高峰时段或者需要时，再把冷量从蓄冷装置中取出来进行制冷的中央空调系统，由此来实现对电网的“削峰填谷”作用。冰蓄冷中央空调技术的推广和应用，有利于促进能源、经济和环境的协调发展，并能取得良好社会效益和经济效益。

   　冰蓄冷中央空调由于其“削峰填谷”的特性，使其具有众多优点，平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设；制冷主机容量减少，减少空调系统电力增容费和供配电设施费；利用电网峰谷荷电力差价，降低空调运行费用；节省水、风输送系统的投资和能耗；相对湿度较低，空调品质提高，可有效防止中央空调综合症；具有应急冷（热）源，空调可靠性提高；冷（热）量全年一对一配置，能量利用率高。

    　结构原理

   　 1.蓄冰装置蓄冰装置是冰蓄冷中央空调中的核心部件。蓄冰装置按制冰方式和结构形式不同，可分为直接蒸发式制冰（包括金属盘管外融冰式和片冰机、管冰机式）和间接蒸发式制冰（包括金属盘管内融冰式和完全冻结式）。

    　2.制冷主机制冷主机同其它的中央空调的大型制冷机组无异，主要有压缩机、蒸发器、冷凝器等部件组成，按照压缩机的不同形式，有螺杆式、活塞式以及离心式等几种形式。

    　3.板式换热器板式换热器同样是冰蓄冷中央空调中的重要设备，它的工作效率直接影响到热交换的效率。

    　4.乙二醇泵、冷冻水泵乙二醇泵和冷冻水泵的作用主要是给乙二醇溶液和冷冻水提供循环动力，使冰蓄冷中央空调正常工作。

    　工艺原理

    　冰蓄冷中央空调一般包括多种工作模式，但最主要的两种工作模式分别为蓄冰模式和释冰制冷模式。当机组工作在蓄冰模式时，为用户供冷的水系统是不运行的，此时只有制冷系统工作，蓄冰罐作为蒸发器，将制冷系统提供的冷量提供给冷水，使其相变蓄冷制冰；而在释冷模式下，制冷系统不工作，水泵带动水系统中的循环水，从用户供冷终端流回的冷媒水与蓄冰罐中的冰进行热交换，使冰融化放冷，待冷却后重新为用户供冷。

    　蓄冰工况关闭V2、V4阀门，开启V1、V3阀门，使得乙二醇溶液在制冷机和蓄冰罐之间循环。随着制冰时间的延长，乙二醇温度逐步降低，在管外完成要求冰量的冻结。

    　蓄冰罐供冷工况制冷机停止运行，但是仍作为系统的通路。通过乙二醇泵将乙二醇溶液送入蓄冰罐，经过降温后的乙二醇溶液进入板换换热。关闭阀门3，为了控制进入板换的乙二醇温度，将V2、V1阀门设为调节状态。

    　制冷机、蓄冰罐联合供冷工况为了满足空调高峰期时的用冷量，乙二醇溶液经过两次降温，即乙二醇溶液先经过制冷机进行一次降温，然后经过蓄冰罐进行二次降温。为了控制进入板换的乙二醇溶液温度，调节V2、V1阀门来达到目的。

  　 典型配置

    　冰蓄冷控制系统通过对制冷主机、储冰装置、板式热交换器、冷冻水泵、乙二醇泵、冷却塔和系统管路调节阀进行控制，调整储冰系统各种工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供稳定的供水温度。冰蓄冷控制系统控制的主要设备有双工况主机、电动阀、冷却塔、冷却水泵、蓄冰装置、乙二醇泵和板式换热器等。

    　采用HOLLiAS LM PLC的CPU模块LM3109、数字量输入扩展模块LM3210、模拟量输入扩展模块LM3310B、模拟量输出扩展模块LM3320和热敏电阻温度传感器输入模块LM3314来对整个冰蓄冷中央空调系统进行控制，CPU模块完成程序的存储、运算，模拟量输入扩展模块负责采集各管路、设备的压力和流量等标准模拟量信号，热敏电阻温度传感器输入模块接收安装在各管路、设备上的热敏电阻信号值，实现温度采集，模拟量输出扩展模块通过输出标准模拟量信号来调节管路上的各个调节阀。配置图如右图所示。

    　系统特点

    　HOLLiAS LM PLC作为冰蓄冷中央空调的控制系统，性能优异，其使用特点如下：

    　模拟量输入模块LM3310B的分辨率为16位，处理精度为0.2%，能够准确采集电流或电压信号。

    　编程软件PowerPro支持顺序功能图（SFC）编程语言，适合冰蓄冷中央空调随时进行不同工况选择工艺的编程，程序设计大大简化，空调开发效率提高。
　
    　模拟量输出扩展模块的两个通道可以独立配置为电压或者电流输出，这样就能够满足不同控制对象的控制要求。

    　热敏电阻温度传感器信号采集模块，同时实现最多8路温度信号的采集，最大程度为用户节省成本。

    　LM PLC工作性能可靠稳定，能够满足冰蓄冷中央空调长时间连续不停机的控制需求。

　通过采用HOLLiAS LM PLC对冰蓄冷中央空调的控制，良好地实现冰蓄冷中央空调的制冷功能，同时还出色地发挥了冰蓄冷中央空调“削峰填谷”的节能作用，控制系统本身也在整个冰蓄冷中央空调系统的运行中体现出了出色的控制性能。