冷凍空調自動控制 -控制元件作動原理 李達生.

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1 冷凍空調自動控制 -控制元件作動原理 李達生

2 Focusing here… 概論 自動控制理論發展 自控系統設計實例 Laplace Transform 自動控制理論 系統穩定度分析
系統性能分析 PID Controller 冷凍空調自動控制 控制系統範例 控制元件作動原理 控制系統除錯 自動控制實務 節能系統控制 訊號擷取系統 訊號雜訊處理 快速溫控系統

3 HVAC & R Automatic Control
冷凍空調控制範圍有 溫度控制, 舉凡室內溫度, 供氣出風口溫度及冰水溫度控制 控制通常以致冷循環機為主, 亦有加熱器直接加熱控制者 溼度控制, 將氣體降至露點溫度下, 除去空氣中水分,降低絕對溼度, 而後提高氣體溫度, 使其相對溼度達成需求控制點, 此時若絕對溼度過低, 使相對溼度控制點無法達成, 則可利用加濕器增加溼度, 加濕器一般有加熱加濕, 噴霧加濕以及超音波加濕器等三種, 除濕亦可利用化學吸附法, 如除濕劑乃至除濕輪等

4 HVAC & R Automatic Control
冷凍空調控制範圍有 壓力控制, 以閥門進行壓力節流或壓力罐增壓, 控制氣壓驅動設備氣體壓力, 鍋爐壓力以至於冷凍系統高低壓力 液面控制, 利用浮球或電極棒液面感測器測知水箱液位高度, 進行控制 流量控制, 利用變速馬達或節流裝置, 控制冰水流量 風量控制, 利用變速風扇或Damper, 控制風流量

5 Sensor 所有控制均仰賴 Sensor 送回訊號, 以進行調整控制, 冷凍空調最主要 Sensor 有以下數種
溫度Sensor - 機械式雙金屬片, Thermal Couple, 感溫包 溼度Sensor - 陶瓷吸附式, 熱傳導率比較式 壓力Sensor – 彈性膜片系統, 摺疊箱式, 壓電式 流量Sensor – 孔口板

6 Temperature Sensor 機械式雙金屬片 From 黃孟正 冷凍空調控制理論與實務講義

7 Temperature Sensor Thermal Couple From Nakkai Sensors 陳連春譯 建興出版社 1996

8 Temperature Sensor 感溫包 感溫管感應溫度轉換成壓力後,以膜片結構放大,通過傳動桿作用於閥座頂針上,以調節膨脹閥開度

9 Humidity Sensor 熱傳導率比較式 From Nakkai Sensors 陳連春譯 建興出版社 1996

10 Humidity Sensor 熱傳導比較式 From Nakkai Sensors 陳連春譯 建興出版社 1996

11 Pressure Sensor 膜片式 From 陳聰明 冷凍空調自動控制 全華出版社 2003

12 Pressure Sensor 摺疊箱式 From 陳聰明 冷凍空調自動控制 全華出版社 2003

13 Pressure Sensor 壓電式及改採半導體製程IC Pressure under test From MELEXIS
Lead Top cover p-Si Stress Sensitive Structure Vent hole Passive layer Glass substrate Upper base Pressure sensing tube Through hole on glass for pressure sensing Pressure under test 壓電式及改採半導體製程IC From MELEXIS

14 Flow Rate Sensor 孔口板 From Frank M. White Fluid Mechanics
Second Edition 1988

15 Flow Rate Sensor From Frank M. White Fluid Mechanics Second Edition
1988

16 Control Example From 陳聰明 冷凍空調自動控制 全華出版社 2003

17 Control Example From 陳聰明 冷凍空調自動控制 全華出版社 2003

18 Control Example From 陳聰明 冷凍空調自動控制 全華出版社 2003

19 Chiller Compressor Surge Control
Within a short time – which may be a second or so – the head bleeds down to the minimum that the decoupled impeller can maintain purely by centrifugal force If line flow is still restricted below the surge point for the given speed, the cycle repeats at regular intervals, typically on the order of second

20 Chiller Compressor Surge Control
Unrelieved, repeated surging of a large compressor is a fearsome thing which ends in catastrophic damage. Only the cost of replacing seals in a hp compressor can easily exceed USD 20,000. It is far better to take action before the compressor reaches the surge point.

21 Chiller Compressor Surge Control

22 Chiller Compressor Surge Control
Open the recycle valve to an appropriate angle If a load reduction persists a relative long time (perhaps a few minutes), speed is typically reduced by the control system.

23 Scroll compressor

24 Toshiba 2003 Air Conditioner Products Catalog
Scroll compressor: PWM and PAM Control Toshiba 2003 Air Conditioner Products Catalog

25 Toshiba 2003 Air Conditioner Products Catalog
The Advantage PWM and PAM Control Toshiba 2003 Air Conditioner Products Catalog