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【应用98】宇电智能温控仪表在小型制冷机组方面的节能运用

供稿:厦门宇电自动化科技有限公司 2014/7/12 11:44:44

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一、引言

    随着气调库、冷风库的建设,小型制冷机组以其小型、灵活、安装简便、运行可靠等特点得到了广泛的运用,但普遍存在着电控系统自动化程度低,控制方式不合理,电力损耗大等问题。

一套小型制冷机组由压缩机、冷凝器、蒸发器、风机、融霜加热管、电控柜等构成,由电控系统控制运行。电控系统的核心是温控器。目前采用的温控器大多采用一个温度传感器对库温采样,与设定的温度上下限比较,控制压缩机运行;采用定时方式控制融霜;风机有的与压缩机联动,有的独立连续运行。在对气调库运作及压缩机的运行情况进行研讨之后,发现存在以下问题:

1、定时融霜方式不合理。融霜是为制冷服务的,蒸发器结霜后,会降低制冷效率。定时融霜方式的工作过程是开机后即按照一定的时间间隔启动除霜并工作一段时间,然后开始下一次除霜过程。局限性很大,体现在:

a、就苹果来讲,一般入库时间在910月份,气温一般在20℃左右,库温降到0℃一般需要2~3天时间或更长,此时蒸发器上的温度还在0℃以上,不存在结霜情况,这时候的除霜过程影响了降温速度,使压缩机增大了工作量,电力浪费很大。例如:按每库每天除霜6次,每次30分钟,加热棒功率15kw,压缩机功率11kw计算,一天浪费的电力为:

加热所用的电力为:(6*0.5)*15=45

压缩机把这块热量降下来需要的电力约为:(6*0.5)*11=33

二者相加,总的电力约为:45 33=78 

一个库区如果有十个库,那么一天约有700多度的电力白白浪费掉了。

b、进入冬季后,由于气温较低,压缩机工作量大为减少。当压缩机不运行时启动初霜过程,会造成库温波动,致使压缩机运行,造成电力浪费。胶东半岛冬季约为100天左右,每天每库多发生一次多余的除霜过程,一冬季就浪费了4000多度电。即便采取了减少除霜次数的做法,也只能在某种程度上减少浪费。

c、定时方式,融霜时间是固定的,操作人员为了确保融霜彻底,一般取较长的经验值作为融霜时间。但实际上结霜程度是不同的,有时只需较短的时间就把霜化干净了,继续加热同样是双重的浪费。如果多加热5分钟,那么一天就会有10几度电的浪费。

要解决以上问题,就要求智能地启动除霜,智能地结束除霜。

2、风机运行不合理。风机的作用一是使空气流动散发冷量;二是保持库内温度均衡。目前有的温控器把风机与压缩机联动,当压缩机停止时,风机也停止,造成局部温度过低,冷量浪费,加重结霜。还有用户为了使库温均衡,风机连续运转,造成极大的电力损耗。

风机的运行应科学、合理。

二、改进思路:

根据以上分析结果,温控器应具备以下功能:

1、智能地启动除霜,智能地结束除霜。

a、关键是测量蒸发器温度,当蒸发器温度高于0℃(或其他设定值)时,不启动除霜,消除入库初期的电力浪费;

b、当压缩机运行时,随着结霜程度的加重,蒸发器温度与库温的温差会逐渐扩大,这个温差直接反映了结霜的程度。当超过温差设定值时,自动启动一次除霜。当压缩机停机时,不启动除霜。

c、启动融霜后,蒸发器温度会逐渐上升,当温度达到一定值后,停止除霜过程。

2、合理的启动风机

风机在压缩机工作时必须运行,且应延时停机;在压缩机停止工作时,如库温不均衡,风机应工作至库温均衡。既充分保证库内的温度均衡,又最大限度地减少了风机的运行时间。

三、实现方案:

我公司开发了厦门宇电AI-808P型智能温控器。采用三个温度传感器输入,三路继电器输出。

厦门宇电AI-808P温控器的具体工作方式为:

1、A探头设在库内与风机相对的一边,以这个温度为基准,控制压缩机的运行。

2、B探头设在分机一边,(风机风力末端),与A探头温度进行比较产生温差,与设定值比较,控制风机的运行。

3、AB两个探头互相对照,确保测量结果可靠、准确。

4、C探头设在蒸发器上适当位置,检测蒸发器温度。当温度达到设定除霜结束温度时,停止除霜,达到减少除霜时间,节省电力,保护设备的目的。具体工作方式为:

a. 当蒸发器探头温度低于除霜温度下限,且与库温探头产生的温差超过设定值时,则启动一次除霜。

b. 定时除霜的功能,由本机定时器实现,做为温控除霜的补充。

c. 前两种方式可同时运行。

d. 除霜结束仍然受除霜时间及除霜温度上限的双重控制,除霜时间可以设定为0-255分钟,确保除霜时间足够,又不致于出现过度加热的情况。

5、为了使压缩机运行稳定,避免启动电流过大,增加了压缩机启动延时、风机启动延时功能,延时时间均可设定。

6、具备RS485接口,采用 MODBUS协议。


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