CN208412184U - 快速稳定飞机地面空调机组制冷出风温度的节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种快速稳定飞机地面空调机组制冷出风温度的节能控制装置，是在空调机组设置有环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器、风压传感器、送风机、散热风扇、压缩机、制冷节能调节装置和PLC可编程控制系统；环境温度传感器设置于进风管的进风端，出风温度传感器、风速传感器和风压传感器设置于送风管的出风口，进风管、送风管上分别设置高温蒸发器、低温蒸发器；能量调节装置安装在压缩机的排气端，低压压力传感器安装于制冷系统压缩机的回气端；PLC可编程控制系统实时采集空调机组传感器的数据，并输出控制信号控制压缩机及能量调节装置的工作。通过对制冷系统的多个压缩机及能量调节装置进行精细调节和合理的逻辑控制，快速稳定机组制冷出风温度，同时提高了机组运行可靠性、减少运行能耗、节约了运行成本。

Description

快速稳定飞机地面空调机组制冷出风温度的节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种快速稳定飞机地面空调机组制冷出风温度的节能控制装置。

背景技术

飞机地面空调机组是专为民用客运、货运飞机停靠登机廊桥时提供通风、冷却、除湿、加冷和空气过滤的一种全新风特种空调机，为乘客和机组人员在飞机待飞过程中创造舒适的空调环境。

在夏季，飞机地面空调机组做制冷运行时，以电力驱动的制冷压缩机为动力，环境空气为冷却介质，通过制冷剂在蒸发器盘管内的蒸发，使通过蒸发器的室外环境高温空气冷却降温，并利用产生强大送风压力的送风机以及连接在机组外部的送风管道和专用接头，通过飞机机身下部的外接空调接口，向飞机机舱输送低温空气。

为了节约能耗，稳定飞机地面空调机组的制冷送风温度，目前，国内外常规飞机地面空调机组一般都采用一台螺杆式压缩机或多台涡旋式压缩机进行制冷运行。

采用螺杆式压缩机制冷运行可以利用能量滑块对一定范围的能量进行无级调节，有利于出风温度的稳定并起到一定的节能效果，但只有一个制冷系统的机组，发生制冷剂泄漏时系统无法继续正常制冷运行，影响用户使用；单台压缩机同时用于高低温蒸发器，压缩机运行效率低，会降低影响机组的制冷效果并增加机组的功耗，不节能。

采用多台涡旋式压缩机制冷运行时，制冷系统可分为多级制冷，即使其中一个制冷系统发生制冷剂泄漏，空调机组仍能正常制冷运行。机组的高温蒸发器和低温蒸发器均有独立运行的压缩机，这样可以确保参与运行的每台压缩机都进行满负荷运行，涡旋压缩机的设计原理决定了满负荷运行时，压缩机的效率是最高的。但由于涡旋式压缩没有能量调节滑块，制冷系统调节时压缩机整台投入或退出导致阶梯式控制无法对机组冷量进行部分负荷调节，存在出风温度波动较大，机组能耗高等问题。

采用多台涡旋变频压缩机虽然可以保证各个制冷系统都能进行分级调节或部分负荷调节，但存在整机成本高，变频器占用机组安装空间导致机场尺寸偏大问题，机组增加变频器也存在多次谐波干扰，电磁污染较大等缺点。

也就是说，飞机地面空调机组制冷系统的合理配置和控制，是解决飞机地面空调机组制冷出风温度是否稳定、机组运行是否节能的关键。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种快速稳定飞机地面空调机组制冷出风温度的节能控制装置。

本实用新型，是在空调机组设置有环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器、风压传感器、送风机、散热风扇、压缩机、制冷节能调节装置和PLC可编程控制系统；环境温度传感器设置于进风管的进风端，出风温度传感器、风速传感器和风压传感器设置于送风管的出风口，进风管、送风管上分别设置高温蒸发器、低温蒸发器；高温蒸发器和低温蒸发器分属不同的制冷系统，对应不同的压缩机，机组制冷节能调节装置设置有能量调节装置和低压压力传感器，能量调节装置安装在压缩机的排气端，用于调节制冷系统负荷和蒸发温度，能量调节装置通过调节压缩机的能力，使之与蒸发器的负载相适应；特别是制冷系统蒸发温度过低时，能量调整装置能够调节、提高蒸发压力，确保机组高效运行；低压压力传感器安装于制冷系统压缩机的回气端；由PLC可编程控制系统实时采集环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器、风压传感器和系统低压压力传感器的数据，PLC控制系统通过实时检测到的机组运行数据及送风参数，输出控制信号调节制冷压缩机及能量调节装置的投入量，快速稳定制冷出风温度。

本实用新型，在空调机组设置的送风机由PLC可编程控制系统控制调整送风机的运行频率，通过对风量、风压、风温、系统压力等参数的析比法，综合调节送风频率。

本实用新型，不同于常规飞机地面空调机组制冷的控制方式，本实用新型在制冷系统上增加能量调节装置，并与实时检测的制冷系统压力和机组出风温度相配合，通过PLC可编程控制系统进行精密计算，当出风温度接近设定值时，通过能量调节装置的微调节，可快速稳定出风温度；在制冷系统低压压力降低、出风温度和送风量下降时，通过对运行时间、压力、温度等参数的析比法，结合能量调节装置的微调节和送风机频率的微调节，可以避免常规飞机地面空调机组有霜不除或过度除霜的问题，确保机组快速除霜，提高机组制冷运行效率高，节约能效并快速稳定送风温度。

本实用新型，机组制冷时PLC可编程控制系统实时检测机组的送风温度、送风量、风压和制冷系统压力，根据送风温度的滞后特性，对压缩机、能量调节装置的投入量及运行时间做出超前判断，提前动作；PLC可编程控制系统通过实时环境温度、送风温度实测值与设定值的比对，通过能量调节装置的微调节，改变机组制冷系统负荷，使机组具有部分负荷功能，节约能耗、提高制冷效果并稳定出风温度。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的配置示意图；

图2是图1实施例的制冷系统配置制冷节能调节装置的示意图。

图中，1、环境温度传感器；2、出风温度传感器；3、风速传感器；4、风压传感器；5、进风管；6、送风管；7、送风机；8、高温蒸发器；9、风机进风管；10、风机出风管；11、低温蒸发器；12、控制箱；13、框架部件；14、散热风扇；15、压缩机；16、冷凝器；17、膨胀阀；18、能量调节装置；19、低压压力传感器。

具体实施方式

参照图1至图2，本实施例是一种快速稳定飞机地面空调机组制冷出风温度的节能控制装置，该飞机地面空调机组制冷装置是在框架部件13上设置进风管5、高温蒸发器8、风机进风管9、送风机7、风机出风管10、低温蒸发器11、送风管6和控制箱12；在机组中，设置有环境温度传感器1、出风温度传感器2、风速传感器3、风压传感器4、散热风扇14、压缩机15、制冷节能调节装置和PLC可编程控制系统；环境温度传感器设置于进风管5的进风端，出风温度传感器、风速传感器和风压传感器设置于送风管6的出风口，进风管上设置高温蒸发器8，送风管上设置低温蒸发器11；制冷系统包括有压缩机15、冷凝器16和膨胀阀17，还设置有安装能量调节装置18和低压压力传感器19的制冷节能调节装置，能量调节装置安装在压缩机的排气端，用于调节制冷系统负荷和蒸发温度，稳定系统压力，低压压力传感器安装于制冷系统压缩机的回气端；由PLC可编程控制系统实时采集环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器和风压传感器的数据，并实时调节所需制冷压缩机15及能量调节装置18的投入，同时配合系统低压压力的检测，智能判断系统进入除霜时间点和除霜时长等，确保化霜及时、高效，减少冷量损失，提高制冷效率，快速达到并稳定出风温度，避免压缩机频繁启停带来的扰动和能耗。

在空调机组设置的送风机7由PLC可编程控制系统控制调整送风机的运行频率。

出风温度传感器、环境温度传感器将所检测的温度对应的电阻值通过屏蔽电线传至控制箱内的电阻接收模块EMAR02，EMAR02将阻值信号通过模/数转换器后传送给PLC可编程控制系统，温度信号经PLC可编程控制系统处理后，用于数值显示并达到调节出风温度的目的。

风速传感器3将检测到的风速信号转化为4-15mA的模拟量信号，通过控制箱内的接收模块EMAM06的模/数转换器将信号传到PLC可编程控制系统，PLC可编程控制系统将风速信号换算为送风量信号，用于数值显示及送风量调节。

风压传感器4将检测到的风压信号转化为4-15mA的模拟量信号，通过控制箱的接收模块EMAM06的模/数转换器将信号传到PLC可编程控制系统，经PLC可编程控制系统处理后的风压信号，用于数值显示并达到调节出风风压的目的。

低压压力传感器19将检测到的低压压力信号转化为4-15mA的模拟量信号，通过控制箱的接收模块EMAM06的模/数转换器将信号传到PLC可编程控制系统，经PLC可编程控制系统处理后的低压压力信号，用于数值显示并达到及时、快速除霜的目的。

Claims (2)

1.一种快速稳定飞机地面空调机组制冷出风温度的节能控制装置，其特征在于：是在空调机组设置有环境温度传感器（1）、出风温度传感器（2）、风速传感器（3）、风压传感器（4）、送风机（7）、散热风扇（14）、压缩机（15）、制冷节能调节装置和PLC可编程控制系统；

所述环境温度传感器设置于进风管（5）的进风端，所述出风温度传感器、风速传感器和风压传感器设置于送风管（6）的出风口，所述进风管、送风管上分别设置高温蒸发器（8）、低温蒸发器（11）；

所述制冷节能调节装置设置有能量调节装置（18）和低压压力传感器（19），能量调节装置安装在压缩机的排气端，低压压力传感器安装于制冷系统压缩机的回气端；由PLC可编程控制系统实时采集环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器、风压传感器和低压压力传感器的数据，并输出控制信号调节压缩机及能量调节装置的工作。

2.根据权利要求1所述快速稳定飞机地面空调机组制冷出风温度的节能控制装置，其特征在于：在空调机组设置的送风机（7）由PLC可编程控制系统控制调节送风机的运行频率。