水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是一種利用自然水源作為冷熱源的空調(diào)系統(tǒng),它利用地球表面淺層水源所吸收的太陽能和地熱能,通過少量的高位電能輸入,實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移。通常,水源熱泵消耗1KW的能量,用戶可以得到4KW以上的熱量或冷量,由于水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有高效、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點,近年來得到越來越多的應用。
由于PLC具有抗干擾能力強、易聯(lián)網(wǎng)、運行可靠、使用維護方便等顯著優(yōu)點,目前空調(diào)系統(tǒng)都傾向于采用先進、實用、可靠的PLC進行控制,以提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性、可靠性和可維護性。
北京市某單位辦公樓的建筑面積為8550㎡,其中空調(diào)面積約6840㎡,該辦公樓采用水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計制冷量為860KW,制熱量為950KW??照{(diào)的主機系統(tǒng)由四臺壓縮機組成,水源水系統(tǒng)由取水井、滲水井和水處理設(shè)備組成。
該水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)主要是根據(jù)蒸發(fā)器和冷凝器進出水溫度的變化來控制4太壓縮機的啟停,使水溫穩(wěn)定在設(shè)定的范圍內(nèi)。4臺壓縮機分成A和B兩組,每組各有2臺壓縮機??刂葡到y(tǒng)輸入信號包括壓力檢測開關(guān)、流量檢測開關(guān)、進水溫度、出水溫度、輸出信號包括壓縮機啟停信號和變頻器信號。
根據(jù)輸入和輸出點數(shù)的要求,該水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的控制器選用和利時公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)的HOLLIAS-LEC G3小型一體化PLC。CPU模塊選擇自帶14點開關(guān)量輸入,10點開關(guān)量輸出的LM3107,模擬量輸入模塊選用四通道熱電阻輸入模塊LM3312,模擬量輸出模塊選用兩通道模擬量輸出模塊LM3320。

PLC上電后,進行溫度、壓力、流量等運行參數(shù)的檢測。如果無異常,則開機子程序運行,啟動壓縮機。在開機過程中,同時進行溫度判斷。根據(jù)溫度的變化,調(diào)節(jié)子程序控制壓縮機的啟停。變頻器的控制通過調(diào)用加載程序和降載程序來實現(xiàn)。為提高機組整體運行效果,壓縮機的啟動時間要小于30秒,壓縮機每小時的啟動次數(shù)不得超過5次,為了平衡壓縮機的運行時間,增加空調(diào)的使用壽命,采用隨機啟停的控制方法代替了傳統(tǒng)的先啟先停、先停后啟的控制方法,解決了壓縮機運行時間不平衡的問題。
基于和利時PLC的水源熱泵控制系統(tǒng)不僅完成復雜的控制功能,而且具有友好的人機界面,系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,應用效果良好。