專利名稱：空調(diào)試驗(yàn)室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種恒溫恒濕的空調(diào)試驗(yàn)室。
背景技術(shù)：
在空調(diào)行業(yè)有許多恒溫恒濕的空調(diào)試驗(yàn)室，例如焓差室、平衡室、消
音室等，這些試驗(yàn)室對(duì)空氣參數(shù)的典型要求是溫度范圍是-10°C-60°C， 控制精度士O. 1°C;濕度范圍是15%RH 95%RH，控制精度士29&RH。
現(xiàn)有的空調(diào)試驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置溫度傳感器、溫度控制單元、加熱裝置、濕 度傳感器、濕度控制單元和加濕裝置。溫度傳感器將測(cè)得的溫度信號(hào)輸入 相應(yīng)的溫度控制單元，溫度控制單元根據(jù)設(shè)定值和實(shí)測(cè)值的偏差自動(dòng)控制 加熱裝置的加熱量輸出。同理濕度傳感器將測(cè)得的濕度信號(hào)輸入相應(yīng)的濕 度控制單元，濕度控制單元根據(jù)設(shè)定值和實(shí)測(cè)值的偏差自動(dòng)控制加濕裝置 的加濕量輸出。同時(shí)，用一臺(tái)或多臺(tái)制冷量無(wú)法連續(xù)調(diào)節(jié)的冷凍機(jī)組來(lái)去 除試驗(yàn)室內(nèi)的熱負(fù)荷和濕負(fù)荷，來(lái)最終達(dá)到空調(diào)試驗(yàn)室的溫濕度要求。這 種傳統(tǒng)的空氣處理過(guò)程中的冷熱抵消無(wú)疑造成了能量浪費(fèi)、經(jīng)濟(jì)性差，與 現(xiàn)行的節(jié)能減排方針顯然是背道而馳的。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高精度的恒溫恒濕空調(diào)試 驗(yàn)室，該空調(diào)試驗(yàn)室可以達(dá)到較好的節(jié)能效果。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型空調(diào)試驗(yàn)室包括試驗(yàn)室倉(cāng)體，為一密閉絕熱的空間；
空氣處理單元，包括變頻直冷機(jī)組、加熱裝置、加濕裝置和風(fēng)機(jī)；
測(cè)控單元，包括溫度傳感器、溫度控制單元、濕度傳感器、濕度控制單 元和信號(hào)比較單元；
所述溫度控制單元接收來(lái)自溫度傳感器的信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后雙路輸出， 一路進(jìn)入加熱裝置控制加熱量輸出，另一路進(jìn)入信號(hào)比較單元；
所述濕度控制單元接收來(lái)自濕度傳感器的信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后雙路輸出， 一路進(jìn)入加濕裝置控制加濕量輸出，另一路進(jìn)入信號(hào)比較單元；
所述信號(hào)比較單元接收來(lái)自溫度控制單元和濕度控制單元的兩路信號(hào)， 進(jìn)行比較后輸出較大的一路信號(hào)進(jìn)入變頻直冷機(jī)組的變頻器。
本實(shí)用新型提供了一種帶變頻直冷機(jī)組和比較控制回路的恒溫恒濕空 調(diào)試驗(yàn)室。由于變頻直冷機(jī)組的冷凍能力連續(xù)可調(diào)，故可以減少現(xiàn)有空調(diào) 試驗(yàn)室中控制溫度時(shí)冷卻和加熱互相抵消的現(xiàn)象，或者控制濕度時(shí)除濕和 加濕互相抵消的現(xiàn)象。但是變頻直冷機(jī)組的冷卻和去濕是同時(shí)進(jìn)行的，本 實(shí)用新型通過(guò)加入信號(hào)比較單元，使變頻直冷機(jī)組在某一時(shí)間僅用于溫度 控制或濕度控制中的一種。當(dāng)變頻直冷機(jī)組用于溫度控制時(shí)，濕度控制由 加濕裝置進(jìn)行；當(dāng)變頻直冷機(jī)組用于濕度控制時(shí)，溫度控制由加熱裝置進(jìn) 行。本實(shí)用新型空調(diào)試驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，雖然需要增加一 些初步投資的費(fèi)用，但對(duì)于長(zhǎng)久運(yùn)行來(lái)說(shuō)，能取得很好的節(jié)能效果。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型空調(diào)試驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。
圖中附圖標(biāo)記為100-試驗(yàn)室倉(cāng)體；200-空氣處理單元；210-變頻壓 縮機(jī)；211-冷凝器；212-節(jié)流元件；213-蒸發(fā)器；214_變頻器；220-加熱 裝置；230-加濕裝置；240-風(fēng)機(jī)；300-測(cè)控單元；310-溫度傳感器；320-濕度傳感器；330-溫度控制單元；340-濕度控制單元；350-信號(hào)比較單元。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型空調(diào)試驗(yàn)室的實(shí)施例如
圖1所示，包括
試驗(yàn)室倉(cāng)體ioo，為一密閉絕熱的空間，由絕熱絕濕的材料構(gòu)成。
空氣處理單元200，包括用于降溫和除濕的變頻直冷機(jī)組、加熱裝置 220、加濕裝置230和用于空氣循環(huán)流通的風(fēng)機(jī)240。
所述變頻直冷機(jī)組包括變頻壓縮機(jī)210、冷凝器211、節(jié)流元件212、 蒸發(fā)器213和變頻器214。其中，變頻壓縮機(jī)210的工作頻率由變頻器214 進(jìn)行調(diào)節(jié)；冷凝器211為水冷冷凝器或風(fēng)冷冷凝器；節(jié)流元件212為熱力 膨脹閥或電子膨脹閥，調(diào)節(jié)變頻直冷機(jī)組的蒸發(fā)溫度；蒸發(fā)器213對(duì)所述 空調(diào)試驗(yàn)室進(jìn)行降溫和除濕。
測(cè)控單元300，包括測(cè)量試驗(yàn)室內(nèi)干球溫度的溫度傳感器310、測(cè)量試 驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)濕度的濕度傳感器320、溫度控制單元330、濕度控制單元340 和信號(hào)比較單元350。
所述溫度控制單元330接收來(lái)自溫度傳感器310的信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后雙 路輸出， 一路進(jìn)入加熱裝置220控制加熱量輸出，另一路進(jìn)入信號(hào)比較單 元350。所述濕度控制單元340接收來(lái)自濕度傳感器320的信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后雙 路輸出， 一路進(jìn)入加濕裝置230控制加濕量輸出，另一路進(jìn)入信號(hào)比較單 元350。
所述信號(hào)比較單元350接收來(lái)自溫度控制單元330和濕度控制單元340 的兩路信號(hào)，進(jìn)行比較后輸出較大的一路信號(hào)進(jìn)入變頻直冷機(jī)組的變頻器 214，用于控制變頻壓縮機(jī)210的工作頻率，從而控制變頻直冷機(jī)組的降溫 和除濕能力。
所述溫度控制單元330、濕度控制單元340可以是調(diào)節(jié)器、可編程控制 器(PLC)或計(jì)算機(jī)(包括單片機(jī)等)，所述信號(hào)比較單元350可以是選擇 器、可編程控制器(PLC)或計(jì)算機(jī)(包括單片機(jī)等)。
在本實(shí)施例中，節(jié)流元件212、蒸發(fā)器213、加熱裝置220，加濕裝置 230、風(fēng)機(jī)240、溫度傳感器310和濕度傳感器320位于試驗(yàn)室倉(cāng)體100內(nèi) 側(cè)，變頻壓縮機(jī)210、冷凝器211和變頻器214位于試驗(yàn)室倉(cāng)體100的內(nèi)側(cè) 或外側(cè)，溫度控制單元330、濕度控制單元340和信號(hào)比較單元350置于試 驗(yàn)室倉(cāng)體100的外側(cè)。
在本實(shí)施例中，試驗(yàn)室倉(cāng)體100內(nèi)的溫度控制范圍為-10-6(TC,控制 精度可達(dá)到士O. 1°C;濕度控制范圍為15%RH-95%RH，控制精度可達(dá)到士 2%RH。以空調(diào)額定制熱工況室內(nèi)側(cè)為例，即試驗(yàn)室內(nèi)控制溫度為20°C，濕 球溫度15。C (相對(duì)濕度58.5%朋)?？諝馓幚韱卧?00的變頻直冷機(jī)組制冷 運(yùn)行，通過(guò)蒸發(fā)器213對(duì)試驗(yàn)室倉(cāng)體100內(nèi)的空氣進(jìn)行降溫除濕處理。溫 度控制單元330依據(jù)溫度設(shè)定值和實(shí)測(cè)值的偏差，將加熱信號(hào)輸出給加熱裝置220，冷卻信號(hào)輸出給信號(hào)比較單元350。濕度控制單元340依據(jù)濕度 設(shè)定值和實(shí)測(cè)值的偏差，將加濕信號(hào)輸出給加濕裝置230，除濕信號(hào)輸出給 信號(hào)選擇器350。而信號(hào)比較單元350通過(guò)選擇進(jìn)入其的兩路信號(hào)中大的一 路信號(hào)后輸出給變頻制冷機(jī)組的變頻器214。通過(guò)變頻直冷機(jī)組降溫除濕， 如果試驗(yàn)室內(nèi)溫度已達(dá)到設(shè)定值，但濕度仍高于設(shè)定值，此時(shí)，濕度控制 單元340輸出的除濕信號(hào)大于溫度控制單元330輸出的冷卻信號(hào)，于是信 號(hào)比較單元350會(huì)選擇變頻直冷機(jī)組用于控制濕度，溫度將由加熱裝置220 控制。如果試驗(yàn)室內(nèi)濕度已達(dá)到設(shè)定值，但溫度仍高于設(shè)定值，此時(shí)，溫 度控制單元330輸出的冷卻信號(hào)大于濕度控制單元340輸出的除濕信號(hào)， 于是信號(hào)比較單元350會(huì)選擇變頻直冷機(jī)組用于控制溫度，濕度將由加濕 裝置230控制。隨著變頻壓縮機(jī)210工作頻率升高，制冷量增大，溫度和 濕度都降低。反之，變頻壓縮機(jī)210工作頻率降低，制冷量減小，蒸發(fā)器 213的降溫除濕能力減弱。其中，變頻壓縮機(jī)210的工作頻率范圍可達(dá) 30Hz-90Hz，能力調(diào)節(jié)范圍為5000W 15000W。在此過(guò)程中，加熱裝置220 和加濕裝置230會(huì)通過(guò)溫度控制單元330和濕度控制單元340進(jìn)行適量的 補(bǔ)償控制。
在本實(shí)施例中，額定制熱運(yùn)行時(shí)，室內(nèi)被試機(jī)(1HP)制熱量為3.2kW， 空調(diào)風(fēng)機(jī)熱負(fù)荷為2kW;若未采用變頻機(jī)組，而采用3HP定頻機(jī)組(假設(shè)能 效比為3),制冷運(yùn)行，制冷量為9.0kW，顯熱為8.0kW，潛熱為1.0kW。為 了彌補(bǔ)多余的冷量和除濕量，加熱裝置220需要加熱8-3. 2-2. 0二2. 8kW，加 濕裝置230需要加濕lkW，總能耗二2. 8+1+2+3=8. 8kW。而采用變頻直冷機(jī)組后，若變頻壓縮機(jī)210運(yùn)行在54Hz時(shí)，其制冷量約為9. 0kW，與定頻機(jī)組能 力相當(dāng)，然而，變頻壓縮機(jī)210此時(shí)可以運(yùn)行在更低的頻率，即蒸發(fā)溫度 上升，制冷量下降，比如變頻壓縮機(jī)210運(yùn)行頻率為38Hz，此時(shí)其制冷量 輸出約為5.8kW，顯熱5.2kW，潛熱0.6kW，則加熱裝置220需要加熱OkW， 加濕裝置230需要加濕0. 6kW?？偰芎?0+0. 6+2+1. 9=4. 5kW。因此，總耗能 減少(8.8-4.5) /8.8=49%。綜上所述，本實(shí)用新型空調(diào)試驗(yàn)室是一種相當(dāng) 節(jié)能、且易于實(shí)現(xiàn)的高精度的恒溫恒濕空調(diào)試驗(yàn)室。
權(quán)利要求1、一種空調(diào)試驗(yàn)室，其特征在于所述空調(diào)試驗(yàn)室包括試驗(yàn)室倉(cāng)體，為一密閉絕熱的空間；空氣處理單元，包括變頻直冷機(jī)組、加熱裝置、加濕裝置和風(fēng)機(jī)；測(cè)控單元，包括溫度傳感器、溫度控制單元、濕度傳感器、濕度控制單元和信號(hào)比較單元；所述溫度控制單元接收來(lái)自溫度傳感器的信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后雙路輸出，一路進(jìn)入加熱裝置控制加熱量輸出，另一路進(jìn)入信號(hào)比較單元；所述濕度控制單元接收來(lái)自濕度傳感器的信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后雙路輸出，一路進(jìn)入加濕裝置控制加濕量輸出，另一路進(jìn)入信號(hào)比較單元；所述信號(hào)比較單元接收來(lái)自溫度控制單元和濕度控制單元的兩路信號(hào)，進(jìn)行比較后輸出較大的一路信號(hào)進(jìn)入變頻直冷機(jī)組的變頻器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)試驗(yàn)室，其特征在于所述變頻直冷機(jī) 組包括變頻壓縮機(jī)；冷凝器，為水冷冷凝器或風(fēng)冷冷凝器；節(jié)流元件，為熱力膨脹閥或電子膨脹閥，調(diào)節(jié)變頻直冷機(jī)組的蒸發(fā)溫度；蒸發(fā)器，對(duì)所述空調(diào)試驗(yàn)室進(jìn)行降溫和除濕； 變頻器，調(diào)節(jié)變頻壓縮機(jī)的工作頻率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)試驗(yàn)室，其特征在于所述溫度控制單 元為調(diào)節(jié)器、可編程控制器或計(jì)算機(jī)，所述濕度控制單元為調(diào)節(jié)器、可編程控制器或計(jì)算機(jī)，所述信號(hào)比較單元為選擇器、可編程控制器或計(jì)算機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種空調(diào)試驗(yàn)室，包括試驗(yàn)室倉(cāng)體，為一密閉絕熱的空間；空氣處理單元，包括變頻直冷機(jī)組、加熱裝置、加濕裝置和風(fēng)機(jī)；測(cè)控單元，包括溫度傳感器、溫度控制單元、濕度傳感器、濕度控制單元和信號(hào)比較單元；所述溫度控制單元接收來(lái)自溫度傳感器的信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后雙路輸出，一路進(jìn)入加熱裝置控制加熱量輸出，另一路進(jìn)入信號(hào)比較單元；所述濕度控制單元接收來(lái)自濕度傳感器的信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后雙路輸出，一路進(jìn)入加濕裝置控制加濕量輸出，另一路進(jìn)入信號(hào)比較單元；所述信號(hào)比較單元接收來(lái)自溫度控制單元和濕度控制單元的兩路信號(hào)，進(jìn)行比較后輸出較大的一路信號(hào)進(jìn)入變頻直冷機(jī)組的變頻器。本實(shí)用新型可獲得較好的節(jié)能效果。
文檔編號(hào)F24F11/00GK201359351SQ20092007364
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者俞小飛, 唐寧華, 鵬 張, 軍 杜 申請(qǐng)人:上海佐竹冷熱控制技術(shù)有限公司