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1、地源热泵螺杆机组技术手册第一篇 地源热泵螺杆机组概述1.1 地源热泵螺杆机组产品概要地源热泵螺杆机组是一种利用地表浅层可再生地热资源作为冷热源的中央空调产品，换热器采用特制高效换热管制造，热交换效率高，且体积小、结构紧凑，与空气/水换热器（冷却塔）或风冷冷凝器（翅片式换热器）相比，无需风机，噪音低，对周边环境影响小。海尔商用空调产品公司在图1-1 制冷系统原理图3.1 压缩机结构特性 最先进的第三代5齿对6齿型非对称螺旋转子，高精度（微米级）螺旋转子加工、测量设备，保证部件完美配合，减少摩擦阻力和高低压之间的泄漏，运转噪音低、压缩效率高 压缩机螺旋转子间、轴承间液喷射冷却，并设有油膜保护，内置
2、高效电机，运转可靠 螺旋转子压缩气体，无余隙容积和泄露，压缩效率高 滚动轴承，转子精确定位，轴径无磨损，易损件少 压缩机可实现连续容量调节（无级容调），容量调节更切合实际状态点 吸入低温气体直接冷却压缩机电机，并为吸入气体提供适当的过热度，充分发挥压缩机的性能，系统简洁，运行可靠 压缩机内置高性能油分离器，有效地分离油、制冷剂，防止压缩机缺油运转，运行可靠，寿命长3.2 换热器结构特性卧式换热器结构，壳管式冷凝器和干式蒸发器配置，结构简洁，换热稳定、效率高，管理维护方便。 蒸发器水侧设计压力1.0MPa，冷媒侧设计压力1.4 MPa换热器的外壳选用无缝钢管或用钢板卷制焊接而成，进行喷丸和磷化等
3、除锈、防锈处理。端盖、管板和法兰在数控加工中心一次加工成形，采用精密滚珠胀管器扩管固定，换热管不易变形，确保系统不泄漏；换热器出厂前经过严格的探伤试验和压力试验，确保系统运行安全可靠；二氧化碳气体保护焊焊接，换热器内部经过严格清洗、防锈和烘干工艺，确保机器内部清洁，系统运行稳定可靠。 冷凝器水侧设计压力1.0MPa，冷媒侧设计压力2.5 MPa无缝紫铜换热管，管外为最新换热型面的高效螺纹，以发挥最佳传热效果；内设排气挡板，有效防止高压气体直接冲击换热管束，也可合理分配制冷剂气体的流量，提高换热效率；加大水侧污垢系数设计，保证长时间运行中，冷量不衰减；水侧流程为二回路，两侧端盖可互换以更改水流方
4、向，减缓水侧结垢。第四篇 控制系统地源热泵冷（热）水机组控制系统的核心部件选配德国SIEMENS公司S7-200系列PLC， 操作界面选用日本Digtail公司GP37W2触摸屏，操作界面为中文对话方式，易于操作和管理。另外，主接触器选用中德合资SIEMENS产品，压力控制器选用美国ALCO公司产品，整个控制系统的自动化程度、可靠性高。4.1控制系统特点 地源热泵系列冷（热）水机组通过PLC编程控制，可实现压缩机输出容量分段式或连续式调节，实时准确匹配空调负荷需求，高效节能，同时，机组设有电源保护、压缩机电机过热保护、过电流保护、吸排气压力保护、排气过热保护、空调水/井水断流保护、防冻保护、故
5、障自诊断等保护功能，机组运行安全可靠。 机组控制采用进口PLC程序控制器和文本显示器，可配置大屏幕彩色液晶触摸屏，全中文显示机组运行信息，界面友好，操作直观简便。 控制箱内预留了冷却水泵和冷冻水泵接点，可进行联动控制，实现机组柔性变容量。 机组发生异常时，触摸屏上自动弹出故障画面，同时中文显示异常内容和原因，准确地确定异常情况，以便迅速排除故障，对配置2台及以上台数压缩机的机组，出现异常的系统停机检修，未出现异常的系统继续运转，以最大限度保证发生异常情况时受影响区域最小。 压缩机自动平衡磨损功能。配置2台及以上台数压缩机的机组，在机组控制程序中设有能量调节功能，使各台压缩机运行的时间趋于平衡，
6、控制程序对各台压缩机的运行时间进行监控和比较，并通过机组的能量调节功能平衡压缩机运行时间。卸载时，先卸载运行时间长的压缩机；上载时，先运行时间短的压缩机。能量调节控制使各台压缩机运行时间趋于平衡，有效地延长机组的使用寿命。 程序控制器主板上装配有标准RS-232C及RS-485通信接口，可实现远程通讯控制。4.2控制系统配置 核心部件选用S7-200系列PLC控制器，操作界选用日本Digital大屏幕触摸屏，操作界面为中文对话方式，易于操作和管理。 控制系统的强电动力部件选用进口空气开关、交流接触器和热继电器，部件高品质，安全可靠。 控制柜面板上设有电流表，实时监测机组运行电流。 控制柜面板上
7、设有急停按钮，可在机组需要紧急停机时立即切断控制器电源，停止机组。S7-200系列 PLC控制器是紧凑型可编程序控制器，系统的硬件构架由CPU模块和丰富的扩展模块组成，同时，为了扩展输入/输出点和满足差异化的功能需求，可以连接数字量I/O模块、模拟量I/O模块、通讯模块和其他类型特殊功能模块。PLC控制器特点 PLC的可移植性和可修改性强，便于现场调试和操作管理 抗干扰能力和扩展性强，通讯功能丰富强大，支持PPI、MPI、PROFIBUS和TCP/IP等通讯协议，便于与楼宇控制、局域网和互联网连接 PLC可选择自由口通讯，根据用户要求定义通讯协议4.2.1控制器（1）控制器组成中央处理单元CP
8、U224 数字量模块 EM222 模拟量模块 EM231各部件功能介绍 CPU单元功能简介（CPU222/224/226）中央处理单元（CPU）主要负责执行程序和存储数据，实现自动控制任务或对过程进行控制。输入和输出是系统的控制点，输入部分从现场现场设备（如压力传感器/温度传感器/水流开关）中采集信号，输出部分则控制设备进行运作（如水泵，压缩机等）。 数字量模块单元功能简介（EM221/222/223）CPU模块提供了一定的本机I/O，数字量扩展模块提供了附加的输入输出点。如：CPU224本身能提供14个输入点和10个输出点，但实际控制中所需的I/O点要更多，则需要通过扩展模块来增加点数。 模
9、拟量扩展模块功能简介（EM231/232/235）模拟量扩展模块主要采集电流或电压信号，也有专门的模块可以直接连接热电阻或热电偶进行数据采集，如进水、出水温度传感器信号。（2）S7-200 PLC4.2.2 触摸屏功能说明 I/O LED指示灯用于显示输入/输出端口的工作状态 状态指示灯用于指示CPU的运行工作状态 通讯口用于CPU和TD/TP（文本显示器/触摸屏）、PC及其它PLC间的通讯连接 模式选择开关用于设定CPU的运行工作模式触摸屏外观 控制系统的强电动力部件选用进口空气开关、交流接触器和热继电器，部件高品质，安全可靠 控制柜面板上设有电流表，实时监测机组运行电流 控制柜面板上设有急
10、停按钮，可在机组需要紧急停机时立即切断控制器电源，停止机组S7-200系列 PLC控制器是紧凑型可编程序控制器，系统的硬件构架由CPU模块和丰富的扩展模块组成，同时，为了扩展输入/输出点和满足差异化的功能需求，可以连接数字量I/O模块、模拟量I/O模块、通讯模块和其他类型特殊功能模块。PLC控制器特点 PLC的可移植性和可修改性强，便于现场调试和操作管理 抗干扰能力和扩展性强，通讯功能丰富强大，支持PPI、MPI、PROFIBUS和TCP/IP等通讯协议，便于与楼宇控制、局域网和互联网连接 PLC可选择自由口通讯，根据用户要求定义通讯协议4.2 使用概述4.2.1 开机前准备工作 首次开机前应
11、检查配电容量与机组是否相符 检查电制是否与本机组相符注意: 机组电制三相四线制380V10%，50HZ 检查压缩机电机各接线桩头的绝缘性能注意: 绝缘电阻不得低于2M 给带操作面板的控制柜通电时，电源指示灯亮，此时油加热器开始接通。注意: 开机前应将机器预热至少8小时“SEM”为急停按钮，当开机出现紧急情况需马上停机时按下此急停按钮，平时不要轻易使用。注意: 此按钮按下自锁，PLC、触摸屏没电，按下旋动按钮复位。“Q1”为单极开关，合上后系统控制回路开始通电，PLC、触摸屏开始工作。 每次开机前应先开系统循环水泵和井水泵4.2.2 开机过程当给带操作面板的控制柜通电后，并合上单极开关Q1，此时
12、触摸屏自动进入“欢迎使用”画面。轻触【进入】按键，当前画面转换至【状态选择】画面4.2.3 制冷运行当触摸屏进入【制冷自动方式】画面后。在触摸屏上按【启动】键，【启动】键反黑，表示启动有效。程序是首先启动循环水泵；延时2分钟后井水泵启动，1分钟后机组开始启动。直接停机：在触摸屏上按【停机】键，【停机】键反白，表示停机有效。首先停主机，延时3分钟停井水泵、再延时3分钟停循环泵。 上载过程（1）当控制装置电源接通时间超过5分钟，且冷水出口温度高于（设定值+2）【通常设定值为7】时，机组投入启动运行。（2）当冷水出口温度在（设定值+1）与（设定值-1）之间时，机组停止加载运行。 卸载过程（1）当冷水
13、出口温度低于（设定值-1）时，机组将开始卸载，满足卸载时间间隔后冷水出口温度仍然低于（设定值-1），再继续卸载。（2）当管路系统出现故障或停机时，机组投入快速卸载运行，机头先转入50%能量运行1分钟后停机。（3）当机头本身系统出现故障时，机头停止运行，待故障消除后，机头重新自动投入运行。 4.2.4 制热运行按【制热方式】键，进入下列画面：在触摸屏上按【启动】键，【启动】键反黑，表示启动有效。程序是首先启动井水泵、延时2分钟后循环水泵启动，再延时2分钟后机组开始启动。直接停机：在触摸屏上按【停机】键，【停机】键反白，表示停机有效。首先停主机，延时3分钟后停循环水泵、再延时3分钟后停井水泵。 上
14、载过程（1）当控制装置电源接通时间超过5分钟，且温水出口温度低于（设定值-1）【通常设定值为45】时，机组投入启动运行。（2）当温水出口温度在（设定值-1）与（设定值+1）之间时，机组停止加载运行。 卸载过程（1）当温水出口温度高于（设定值+1）时，机组将开始卸载，满足卸载时间间隔后温水出口温度仍然高于（设定值1），再继续卸载。（2）当管路系统出现故障或停机时，机组投入快速卸载运行，机头先转入50%能量运行1分钟后停机。（3）当机头本身系统出现故障时，该机头停止运行，待故障消除后，该机头重新自动投入运行。 4.2.5 故障处理过程PLC对各类故障进行分类处理。4.2.5.1 管路系统故障 循环
15、水断水 当管路系统中循环水停止流动或流量过低时，该循环管路上流量控制器内开关动作，控制系统声光报警，机组将分别停机。待循环水系统正常后，方可手动重新开机 井水断水 当管路系统中井水停止流动或流量过低时，井水管路上的流量控制器内开关动作，控制系统将声光报警，机组将分别停机。待井水系统正常后，方可手动重新开机 冷水出口温度过低 制冷时，当系统冷水出口温度低于3时，控制系统将声光报警，机组将分别停机，待系统冷水温度回升至6，故障消除，方可手动重新开机 温水出口温度过高 制热时，当系统温水出口温度高于60时，控制系统将声光报警，机组将分别停机，待系统温水温度回升至50时，故障清除，方可手动重新开机 电源保护器保护 ABJ电源保护器能对三相电源的相序、欠电压、过电压进行保护，正常时触点闭合4.2.5.2 机头系统故障 吸排气压力超限 当压缩机排气压力大于
