制冷装置自动化课程设计计算说明书.pdf

学 号： 课 程 设 计 题 目 土壤源热泵空调制冷剂回路控制系统设计 教 学 院 机电工程学院 专 业 班 级 姓 名 指导教师 2016 年 6 月 5 日 I 前言 通过本次设计消化和巩固学习的本专业全部理论知识和实际知识，并将它应 用到工程实践中去解决工程的实际问题，熟悉有关的技术法规内容，培养施工设 计的思维能力和制图技巧及对工程技术的认真态度。通过此次设计要求掌握设计 原理、程序和内容，熟练设计计算方法和步骤。 本文首先通过对土壤源热泵 （土壤—水）机组工作原理的分析，根据土壤源 热泵机组各部件运行特点，提出了对小型土壤源热热水器的整体控制方案,并接 合当代高速发展的微电子技术，考虑控制器的经济性、稳定性、可靠性，采用单 片机嵌入式系统设计开发了针对土壤源热泵机组的控制系统。通过该控制系统可 以实现热泵机组的自动运行，空调房间温度的自动控制和机组各部件的运行保 护。该控制系统可以通过串口与计算机连接，实时显示各检测点数据。然后结合 当前小型土壤源热泵的应用特点，设计开发了附加的远程控制系统，可以通过用 户电话线实现远程控制。 能源和环境问题是当今世界各国面临的重大问题，清洁可再生能源的利用问 题更成为我们面临的重要课题。热泵正好以其节能、清洁无污染而受到了人们的 重视，从而在近些年得到了迅猛的发展。土壤源热泵是一种利用浅层地热资源向 建筑物供热、空调的装置。这种技术以其节能效果明显、符合环保要求等特点引 起了世界各国的重视，同时也符合社会大众在生活水平提高后追求个体生活与环 境和谐并存的要求。通过热泵技术，可以达到节能和提高能量使用效果的目的。 但是，这又依赖于热泵机组的稳定、安全、可靠、高效的运行。除了机组本身合 理的设计之外，对热泵机组的各部件以及整机运行的控制和保护是保证热泵机组 稳定、安全、可靠、高效运行必不可少的条件。 II 目录 前言II 1.土壤源热泵概况2 1.1土壤源热泵的定义2 1.2土壤源热泵的技术特点2 1.3热泵空调装置自动控制系统的特点3 1.4土壤源热泵应用的控制器现状3 2.土壤源热泵机组及其控制原理4 2.1土壤源热泵机组工作原理4 2.2热泵系统工作原理5 3.地源热泵空调机组的自动控制6 3.1热泵装置的自动控制内容6 3.2热泵装置的自控目标6 3.3热泵装置的控制方式6 3.4空调房间系统的自动调节7 4.热泵机组内部制冷剂回路装置的控制8 4.1压缩机控制8 4.1.1压缩机的能量调节9 4.1.2压缩机的保护控制9 4.2四通阀控制10 4.3流量调节11 4.4 温度控制11 4.5 压力控制12 4.6压力保护12 5总结13 参考文献14 附录14 1 1.土壤源热泵概况 1.1 土壤源热泵的定义 热泵是一种从低温热源汲取热量，使其在较高的温度下作为可以利用的有用 热能的装置。 土壤源热泵是一种利用地下浅层低温地热资源(常温土壤或地下水)的既可 供热又可制冷的高效节能热泵系统。 1.2 土壤源热泵的技术特点 土壤源热泵利用地下土壤吸热和排热，研究表明：在地下5m 以下的土壤温 度基本上不随外界环境变化而改变，且约等于当地年平均气温，可以分别在冬、 夏两季提供较高的蒸发温度较低的冷凝温度；因此，土壤是