空调/风扇能效实验装置

DL LSM_AV

简介：

该实验装置的开发是为了研究模拟工业领域最常见的空调和风扇的多数操作条件下的能效。

 它允许根据不同的操作条件和不同的组件来研究系统的能量效率。

 配有中、英文实验手册和软件。

系统操作

学生可以轻松选择哪个电机（常规或高效率）耦合到负载。电机是驱动由：

•  变频器或

•  软启动键

•  由用户通过软件控制的接触器直接启动。

培训目标

•  为专业人士提供合理使用能源的知识和态度。

•  评估与工业消费者能效相关的方面。

•  获取减少电力浪费的知识。

•  获取知识以降低该领域的成本和投资。

•  试验目前工业设备中使用的设备，仪器和技术。

•  评估与电动机系统相关的节能可能性。  

通信

多功能电能表与PLC的通信通过带Mod Bus协议的串行接口进行，所有参数（历史，时间曲线等）在监控软件的适当窗口上显示和监控。

此外，可以通过监控软件选择电机驱动系统。

PLC控制驱动系统，通过数字输入/输出和Mod Bus端口通信从传感器，变送器和数据采集设备收集参数，并通过以太网与监控软件通信。

系统组成

主要部件：

•           工作台，配有负载、电机和数据采集系统。尺寸：约2800mm x800mm x1700mm（h）。

•           控制面板，所有电气和电子部件均采用人体工程学方式排列。

•           电脑桌，可以放置 PC、桌面仪器设备，如示波器、万用表、等。

•            两个电机（常规和高效率，1.5 HP）。

•           负载模块。

•           电机驱动系统：变频器、软起动器、接触器。

•           驱动系统和保护元件，如：断路器、调节器、开关、钥匙、灯。

•           机械测量传感器。

•           可编程逻辑轴 （PLC）。

•           用于监督和数据采集的   SCADA软件。

•            完整的功率参数测量系统。

•           完整的通风控制系统

•           完整的空调系统，包含两种压缩机

实验列表

•  研究负载0到120％变化情况下的电机能效。

•  根据气流的变化（阻尼器的开度）研究电机的能效。

•  通过改变电机 - 风扇组的速度，研究电机的能效与变频器应用的使用。

•  比较直接驱动，软启动和变频器的电气和机械值，作为气流变化的函数。

•  根据电机 - 风扇组的运行时间生成所有受监控的电气和机械参数的曲线。

•  不同风扇类型的能量消耗比较。考虑到空气体积变化，空调系统的能效

•  考虑到风量变化，空调系统的能效。

•  不同压缩机制冷能效的对比

 软件

•  监控软件使用3D立体图像并能够显示历史曲线和实时曲线; 屏幕界面包括操作按钮和图形以及获得的数据。

•  监控软件有一个主窗口，显示系统全部过程的示意图。

•  系统中的每个元素有相应的快捷方式和监控窗口。 主要组件如图所示

•  软件的窗口在激活时“动画”。

•  每个传感器，传感器和变送器都有自己的窗口，用组件的图形表示，显示它数值和平均测量值。

•  每个测量元件，驱动器和负载系统都有自己的窗口。 这些窗口提供实时电气和机械传感器数据。

 技术特性

•      实验装置的负载系统是离心式风扇和轴流式风扇，这些风扇连接到同一个空气管道。风扇可以并行运行是可能的，因为它们在空气管的左端以“Y”形式放置。传统和高效电动机可以通过的与风扇的直接连接的金属连接器更换。

•电子风门安装在空气管道中，由PLC控制，允许通过监控软件控制气流。

•空气流量和速度传感器安装在风扇后的空气管道中;它允许检查这些参数和风门的性能，减小或增大风门甚至完全关闭。所有这些功能都由监督软件控制。

•该实验装置的另一个负载是一个完整的空调系统。

•为了研究和使用不同类型的空调压缩机的性能，该系统有一个密封型活塞式压缩机和另一个容量相同但是是“滚动”类型的压缩机。

•滚动压缩机由由PLC控制的变频器驱动，以控制压缩机的速度变化从而研究其性能变化。

•空调系统具有完整系统的所有组件;压缩机的容量为20.000 BTU容量。

•两台压缩机可以并联运行。在它们之间有4个电磁阀，NF型，由监控软件中的特定窗口控制，使得可以在同一系统中单独操作一个或另一个压缩机。

•空调蒸发器系统安装在工作台通风系统的空气管中，在风门之后，其尺寸与系统管道和制冷能力一致。

•此外，在空气管道中有两个加热电阻，用于蒸发器除霜和用于管道输出处的空气加热。

•在风扇除湿系统后，在管道底部安装一个合适的托盘。还有接收盒，用于存储冷凝水。

•空调管道系统由铜制成，带有焊接接头，并具有以下规格：用于释放电路的1/2“和用于吸入电路的5/8”。它涂有蓝色合成墨水。

•压缩机输出端安装了以下设备：通风装置内的冷凝器;适合系统容量的干燥过滤器;一个湿度取景器;流量计，也带有由手动球阀制成的“旁路”回路。

•回路中安装了液体接收容器。

•环路中安装了视镜。

•流量计安装在回路中。

•管道中安装了以下设备：毛细管和并联的膨胀阀，它们之间有2个手动球阀，可以选择两个组件中的哪个参与回路。

•作为过滤器的其他附件组件完善了系统，用于冷却系统的功能和教学研究。

其他功能

•    主要设备如变频器，软启动器，PLC和多功能电能表，以适合教学和人体工程学的方式组装; 它们可见且易于访问。

•    分流电阻安装在驱动系统的输入和输出端，以便通过示波器读取电流信号。

•    PLC以SFC，LADDER，FBD，SL和IL语言编程。

•  仪表以及驱动系统和电机完全工业化; 换句话说，所使用的设备（传感器，仪表，驱动系统，检查工具等）可以用于工业用途，可在市场上买到。

测量系统

压缩机输出端的温度和压力通过温度变送器和压力变送器测量，均带有本地显示器。 监控软件在特定窗口中实时监控这两个参数。

输入功率的测量系统由多功能电能表测量：

•     相电压和线电压。

•     电流，有功，无功和视在功率。

•     三相和单相功率因数。

•     频率，有功和无功能量。