Учебная система цикла холодильной машины и теплового насоса с интерфейсом человек–машина (HMI)

1. Объем поставки

Подрядчик обязан поставить, доставить, смонтировать, провести испытания, ввести в эксплуатацию и передать заказчику полностью укомплектованную Учебную систему цикла охлаждения и теплового насоса с человеко-машинным интерфейсом (HMI) , включая:

• Полностью функционирующая система охлаждения и теплового насоса обратного цикла
• Программируемая система управления с сенсорным экраном человеко-машинного интерфейса (HMI)
• Система управления питанием на основе RFID
• Полный комплект измерительных приборов и панель управления
• Стандартные аксессуары, инструменты и техническая документация

Оборудование должно быть собрано, протестировано и поставлено с завода в готовом к немедленному учебному использованию виде

2. Общее описание

Система должна быть предназначена для углублённой профессиональной подготовки в области холодильной техники и тепловых насосов. Она должна обеспечивать:

• Работу в обоих режимах прямого охлаждения и режимах обратного теплового насоса
• Практическое обучение монтажу электропроводки и электрических схем управления
• Наблюдение за компонентами холодильной системы и её состояниями
• Анализ и сравнение характеристик циклов охлаждения и обогрева
• Расчёт КПД (коэффициента полезного действия) и ЭЭК (коэффициента энергоэффективности)
• Построение диаграммы Молье и термодинамический анализ

Все основные компоненты должны быть установлены видимым образом на передней панели для прямого наблюдения и управления.

Хладагент должен быть R134a или эквивалентный экологически безопасный хладагент .

3. Механическая конструкция

3.1 Конструкция учебного стенда

• Прочная конструкция из алюминиевого профиля и листового металла
• Примерные минимальные габаритные размеры:
  1600 (Ш) × 700 (Г) × 1850 (В) мм
• Установлен на четырёх (4) колёсиках:
  • Два (2) с тормозами
  • Два (2) без тормозов
• Полностью смонтированы трубопроводы и электропроводка
• Медные трубы с покрытием, защищающим от окисления и коррозии

3.2 Расположение компонентов

Все основные компоненты холодильной системы должны быть установлены на передней панели, включая:

• Компрессор
• Конденсатор (с вентилятором)
• Испаритель (с вентилятором)
• Регулирующие устройства расширения
• Ресивер и аккумулятор
• Четырехходовой реверсивный клапан
• Электромагнитные клапаны
• Манометры
• Ручные клапаны
• Смотровые стекла

Трубопроводы холодильной системы должны быть четко организованы и доступны для визуального контроля.

4. Электрические требования

• Электропитание: однофазное, 220 В ±10 %, 50 Гц
• Номинальный ток: 10 А (минимум)
• Устройство защитного отключения (УЗО) на 16 А (минимум)
• Ключевой выключатель (с самофиксацией)
• Кнопка аварийного останова (с самофиксацией)
• Тепловое реле перегрузки на 10 А (минимум)
• Аналоговый вольтметр (0–250 В)
• Аналоговый амперметр (0–10 А)
• Индикаторные лампы (минимум 5 шт.)

5. Компоненты холодильных и тепловых насосов

5.1 Компрессор

• Производительность: ½ л.с. (минимум)
• Напряжение: 220 В переменного тока, 50 Гц
• Хладагент: R134a или эквивалентный

5.2 Конденсатор (с вентилятором)

• Однофазное питание 220 В ±10 %
• Установлен для полной видимости

5.3 Испаритель (с вентилятором)

• Однофазное питание 220 В ±10 %

5.4 Четырехходовой реверсивный клапан

• электронный тип, 220 В переменного тока
• Минимальное рабочее давление: 2,5 МПа
• Минимальное рабочее давление: 0,25 МПа
• Нагнетательный трубопровод: 3/8 дюйма (минимум)
• Всасывающий/катушечный трубопровод: 5/16 дюйма (минимум)

5.5 Расширительные устройства

• Регулирующий расширительный клапан (R134a или аналогичный)
• Термостатический расширительный клапан (ТРК):
  • Рабочий диапазон: от −40 °C до +10 °C
  • Температура окружающей среды: от −40 °C до +90 °C

5.6 Жидкостный ресивер

• Объём: 1 литр

5.7 Электромагнитные клапаны

• Количество: 9 шт.
• Напряжение: 220 В ±10 %
• Сварное соединение, Ø6 мм (минимум)

5.8 Фильтр-осушители для тепловых насосов

• DN 50
• Присоединительный патрубок: минимум 1/4″ (2 шт.)

5.9 Регуляторы давления

• Высокодавленный выключатель: 110–430 фунт-сила/кв. дюйм
• Низкодавленный выключатель: 0–80 фунт-сила/кв. дюйм

5.10 Индикаторные стёкла

• Сварной тип (6 шт.)

6. Интерфейс «человек–машина» (HMI)

Система должна включать программируемый сенсорный HMI со следующими минимальными техническими характеристиками:

• Управление сенсорным экраном
• Память: SRAM 128 КБ
• Управление пуском/остановом компрессора
• Переключение циклов охлаждения и теплового насоса
• Выбор путей расширения и электромагнитного клапана
• Отображение схемы цикла системы
• Отображение текущих значений высокого и низкого давления
• Выбор единиц измерения давления (бар, psi, кПа)

Интерфейс человек-машина (HMI) должен обеспечивать интуитивно понятную графическую визуализацию работы системы.

7. Приборы и измерения

Система должна включать:

• Манометр низкого давления (от −30 до 260 psi / от −0,1 до 1,8 МПа)
• Манометр высокого давления (от −30 до 550 psi / от −0,1 до 3,8 МПа)
• Регулятор температуры с датчиком
• Цифровой термометр
• Цифровой анемометр:
  • Скорость ветра: 0,3–45 м/с
  • Разрешение: 0,001 м/с
  • Температура воздуха: 0,0–45 °C
  • Точность: ±2 °C

Все измерительные приборы должны быть постоянно установлены и иметь чёткую маркировку.

8. Система управления питанием RFID (обязательно)

Система должна включать систему управления питанием на основе RFID с:

• Рабочая частота: высокочастотный диапазон 13,56 МГц
• Интерфейс связи: RS485 или стандартный
• OLED-дисплей для отображения информации о карте RFID и кодов ошибок
• Настройка дисплея с помощью программного обеспечения
• Звуковые сигналы статуса
• Светодиодные индикаторы
• Проверка данных:
  • Метод сравнения на основе OLED
  • Проверка по командам
• Программное обеспечение для настройки параметров и тестирования функций
• Соответствие стандарту ISO-15693
• Поддержка ModBus_TCP и ModBus_RTU

RFID-система должна обеспечивать безопасную активацию питания посредством аутентификации карты.

9. Стандартные аксессуары

В комплект должны входить следующие аксессуары:

• Комплект манометров с двойным рабочим веществом (R404A, R407C, R134a, R22)
• Цифровой термометр
• Цифровой анемометр
• Набор инструментов, включающий:
  • кислородный баллон объемом 2 л
  • Баллон с топливным газом
  • Сварочный факел
  • Ящик для инструментов
• Вакуумный насос (1 л)
• Хладагент R134a или эквивалентный (1 баллончик)
• Руководство по экспериментам (1 экземпляр)

10. Функциональные возможности

Система должна поддерживать следующие учебные мероприятия:

• Эксплуатация систем холодильного цикла
• Ввод в эксплуатацию систем холодильного цикла
• Анализ эффективности холодильных систем
• Эксплуатация систем тепловых насосов с обратным циклом
• Анализ эффективности систем тепловых насосов
• Построение диаграммы Молье
• Расчёт коэффициента преобразования энергии (COP) и энергетической эффективности охлаждения (EER)
• Сравнение энергопотребления при охлаждении и отоплении

Сравнение эксплуатационных показателей системы в различных режимах работы