冰蓄冷中央空调及其相关系统 I
摘 要
冰蓄冷中央空调系统是现代化大型建筑物不可缺少的配套设施之一，冰蓄冷空调主要在夜间低谷电力时段将建筑物所需空调冷量部分或全部制备好，并以冰的形式储存起来，在非电力低谷时段融冰供冷的一种空调系统。由于低谷电力时段电价较低，用户得以大幅度降低空调使用费。由于冰蓄冷中央空调行业是一个刚刚形成的行业，冰蓄冷中央空调在我国具有很好的发展前景。本文的意义在于以便使冰蓄冷中央空调行业能迅速发展，同时宏观上起到移峰填谷的作用，平衡电网需求侧的运行。
随着科学技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的的提供了可靠的技术条件。
关键词：PLC，冰蓄冷技术，中央空调，控制功能
冰蓄冷中央空调及其相关系统 II
ABSTRACT
Ice-Thermal-Storage Center Air Conditioning System is one of modern large-scale building essential supporting facilities, Ice-Thermal-Storage Center Air Conditioning System is a machine system that can turn electricity into cold energy at night when the need for electricity is low and store the cold energy in the state of ice. In the daytime that the need of electricity is high the system provides cold air for the building by melting the ice. In this way the user can save a lot of money on account that the electricity fee is high in daytime than at night. So the writer draws the conclusion that Ice-Thermal-Storage Center Air Conditioning System, as new product, has a bright business future in China. The conclusion drawn by the writer in this thesis can be used as reference for the Ice-Thermal-Storage Center Air Conditioning System business; the government officer can balance the need of electricity between daytime and night theoretically using the principles announced by the writer. Along with the science and technology matures, using organic combination of inverter, PLC, digital analog conversion module, temperature sensor and temperature module to thermoelectric closed-loop automatic control technology which can adjust output flow rate automatically to save energy.
Key words: PLC； The ice storage technology， The central air conditioning， Control
function
冰蓄冷中央空调及其相关系统 III
目 录
绪论-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 1 冰蓄冷空调的简介-------------------------------------------------------------------------------------------2
1.1 冰蓄冷空调的原理----------------------------------------------------------------------------------------2 1.2 冰蓄冷空调的系统构成图-----------------------------------------------------------------------------2 1.3 冰蓄冷空调的应用----------------------------------------------------------------------------------------3 1.4 冰蓄冷空调的实用性------------------------------------------------------------------------------------3 1.5 冰蓄冷中央空调与传统中央空调的区别--------------------------------------------------------4
2 冰蓄冷中央空调的制冷机组---------------------------------------------------------------------------6
2.1制冷压缩机的分类-----------------------------------------------------------------------------------------6 2.2冰蓄冷中央空调的离心式制冷压缩机--------------------------------------------------------------6 2.3离心式制冷压缩机的工作原理------------------------------------------------------------------------7 2.4制冷机组的主要性能指标-------------------------------------------------------------------------------7 2.5制冷机组的节能--------------------------------------------------------------------------------------------7
3冰蓄中央空调的蓄冷系统---------------------------------------------------------------------------------9
3.1冰蓄冷系统的分类-----------------------------------------------------------------------------------------9 3.2冰蓄冷系统的控制目的、范围及主要受控设备-------------------------------------------------9 3.3冰蓄冷系统的形式---------------------------------------------------------------------------------------10 3.4系统的控制与监视----------------------------------------------------------------------------------------11 3.5工况功能的分类-------------------------------------------------------------------------------------------11 3.6数据的记录和打印功能---------------------------------------------------------------------------------12 3.7优化控制的功能-------------------------------------------------------------------------------------------12 3.8板换的防冻保护原因及其措施----------------------------------------------------------------------12 3.9系统的远程监控------------------------------------------------------------------------------------------12
4 冰蓄冷中央空调的控制调节系统------------------------------------------------------------------14
4.1冰蓄冷中央空调的系统控制方式-------------------------------------------------------------------14 4.2 PLC控制系统结构组成---------------------------------------------------------------------------------14 4.3 PLC系统的功能--------------------------------------------------------------------------------------------14 4.4 PLC控制系统的优点-------------------------------------------------------------------------------------15 4.5常用的PLC控制系统软件------------------------------------------------------------------------------17
5 结论------------------------------------------------------------------------------------------------------------------18 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------------------19 致谢----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------20
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绪 论
中央空调的高能耗以及波及全球的能源危机催生了中央空调节能技术的变革。一种“夜间用电低谷制冰、白天用电高峰制冷”的“冰蓄冷”技术应运而生。该技术已经引发全球研发、推广热潮。据统计，北美、日本蓄冷空调的市场占有率分别达到70%和75％。“传统耗能大户——中央空调却还有几近30％的节能潜力没有被挖掘！”
冰蓄冷中央空调是将电网夜间谷荷多余电力以冰的冷量形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务。由于我国大部分地区夜间电价比白天低得多，所以采用冰储冷中央空调能大大减少用户的运行费用。
冰蓄冷中央空调系统配置的设备比常规空调系统要增加一些，自动化程度要求较高，但它能自动实现在满足建筑物全天空调要求的条件下将每天所蓄的能量全部用完，最大限度地节省运行费用。
在智能化的中央空调系统中，采用PLC（Programmable Logic Controller）控制系统是切实可行的，冰蓄冷中央空调系统用PLC控制可以有效地保证其工作稳定、可靠、便于维护，且性能价格比高，同时以PLC为核心的高可靠的监控系统实现了对空调主机的控制以及两台主机之间的协调控制，具有先进、可靠、经济、灵活等显著特点。
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1 冰蓄冷空调的简介
1.1、冰蓄冷空调的原理
冰蓄冷实际上是对能源的一种储备——在用电低谷、电价较低（或中央空调不需要工作）时开始制冰，蓄存冷量；而在用电高峰、电价较高（中央空调需要工作）时停止制冰、同时依靠冰的融化来制冷，从而完成能源利用在时间上的转移，节省运行费用，降低运行成本。
冰蓄冷中央空调技术是转移高峰电力、开发低谷用电、优化资源配置、保护生态环境的一项重要技术措施，符合中国的长期国策。
冰蓄冷空调技术的原理即是在电力负荷很低的离峰时段或称用电低谷期启动压缩机运转，采用制冷机冷却冰水制冰，利用制冷介质的显热或潜热特性，用一定方式将冷量存储起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，需要使用空调，而又不适宜运转冷气机组的时间，即可让夜间所储存的冰溶化，吸收空调冰水的热量，把储存的冷量释放出来，达到冰水冷却的效果，如此即可将白天尖峰时段的冷气用电需量，转移至夜间离峰时段，以满足建筑物空调或工艺技术的需要。
1.2、冰蓄冷空调的系统构成图
图1-1 冰蓄冷系统构成图
冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备( 或蓄水池) 、辅助设备以及调节控制