專利名稱：一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種節(jié)能型空調(diào)機組和控制方法，尤其涉及的是一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組及其控制方法。
背景技術：
目前對于帶新風的空調(diào)機組，很多廠家只根據(jù)焓值控制，簡單比較回風焓值和新風焓值的大小，以制冷為例，如果新風焓值高于回風機焓值，新風風閥開到最小或關閉，采用最小新風量運行或關閉新風風閥，如果新風焓值低于回風焓值，新風風閥全開，采用全新風方式運行。另外有些廠家在過渡季節(jié)不但能夠根據(jù)新風焓值控制，還能讓新風風閥調(diào)節(jié)溫度或濕度，但整個調(diào)節(jié)過程中只能調(diào)節(jié)溫度或濕度，不能根據(jù)回風溫濕度、新風溫濕度的變化情況做出最有效選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組及其控制方法，在不同的情況下比較新風和回風余熱、余濕，根據(jù)最節(jié)能、最快速的原則動態(tài)切換新風風閥的控制對象。技術方案本發(fā)明的機組包括回風溫濕度變送器、回風機、排風風閥、混風風閥、風壓差變送器、新風風閥、新風溫濕度變送器、送風機、送風溫濕度變送器和控制器；其中回風溫濕度變送器設置于回風機的進風口上，新風溫濕度變送器設置于新風風閥的進口上， 送風溫濕度變送器設置于送風機的出風口上，混風風閥的進口設置在回風機的出風口和排風風閥的出口上，風壓差變送器的一端和混風風閥的出口相連，風壓差變送器的另一端和新風風閥的入口相連，風壓差變送器、排風風閥、混風風閥、新風風閥、回風溫濕度變送器、 新風溫濕度變送器和送風溫濕度變送器分別和控制器相連。一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組的控制方法，制冷過程的控制包括以下步驟，1)檢測新風溫度tw和新風濕度，回風溫度tN和回風濕度爐N，分別計算得到新風絕對濕度dw、新風焓值hw、回風絕對濕度dN和回風焓值hN，根據(jù)目標溫度ts和目標濕度 ^S，計算目標絕對濕度ds和目標焓值t!s ；2)判斷是否新風焓值hw大于或等于回風焓值hN，如是，則新風風閥和排風風閥開到最小開度，混風風閥進行調(diào)節(jié)以維持風壓差變送器的壓力為定值，如不是，則進入下一
步；3)判斷是否新風溫度tw大于或等于目標溫度ts，且新風絕對濕度dw大于或等于目標絕對濕度ds，如是，則排風風閥和新風風閥開到最大，混風風閥關閉，如不是，則進入下
一步；4)計算回風余濕WN、回風余熱％、新風余濕Ww和新風余熱 ，Wn = 2500X (dN-ds) +cp.qXtNX (dN_ds)，
Qn = Cp . g X (tN"ts) +cp.qXdsX (tN"ts)，Wff = 2500X (dw_ds) +cp.qXtsX (dw_ds)，Qw = Cp.gX (tw-ts) +cp.qXdffX (tw_ts)，

(^.,為水蒸汽的定壓比熱，cp.g為干空氣的定壓比熱，，則判斷是否IqwI彡|ww|，如是，則新風風閥的開度以回風溫度、和目標溫度ts的差值作為控制量，如不是，再判斷是否iqwi > Wn，如是，則新風風閥的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量，如不是則新風風閥的開度以回風絕對濕度dN和目標絕對濕度ds的差值作為控制量；5)當qn < wN，則判斷是否|qw| < |ww|，如是，則新風風閥的開度以回風絕對濕度 dN和目標絕對濕度屯的差值作為控制量，如不是，再判斷是否|Ww| > Qn，如是，則新風風閥的開度以回風絕對濕度屯和目標絕對濕度ds的差值作為控制量，如不是，則新風風閥的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量。所述步驟4)和步驟5)中，排風風閥和新風風閥保持聯(lián)動，混風風閥進行調(diào)節(jié)以維持風壓差變送器的壓力為定值。所述步驟2)中定值的取值范圍為5 10Pa。一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組的控制方法，制熱過程的控制包括以下步驟，1)檢測新風溫度tw和新風濕度，回風溫度tN和回風濕度爐N，分別計算得到新風絕對濕度dw、新風焓值hw、回風絕對濕度dN和回風焓值hN，根據(jù)目標溫度ts和目標濕度 ^7S，計算目標絕對濕度ds和目標焓值hs ；2)判斷是否新風焓值hw小于或等于回風焓值hN，如是，則新風風閥和排風風閥開到最小開度，混風風閥進行調(diào)節(jié)以維持風壓差變送器的壓力為定值，如不是，則進入下一
止
少；3)判斷是否新風溫度tw小于或等于目標溫度ts，且新風絕對濕度dw小于或等于目標絕對濕度ds，如是，則排風風閥和新風風閥開到最大，混風風閥關閉，如不是，則進入下
一步；4)計算回風余濕WN、回風余熱Qn、新風余濕Ww和新風余熱Qw，Wn = 2500X (dN_dM) +cp.qXtNX (dN_dM)Qn = cp.gX (tN-ts) +cp.qXdsX (tN-ts)，Wff = 2500X (dw_ds) +cp.qXtsX (dw_ds)，Qw = Cp . g X (tw-ts) +cp.qXdffX (tw_ts)，當IqnI彡|wN|，則判斷是否qwSWw，如是，則新風風閥的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量，如不是，再判斷是否Qw彡|wN|，如是，則新風風閥的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量，如不是，則新風風閥的開度以回風絕對濕度dN 和目標絕對濕度ds的差值作為控制量；5)當|qn| < |wN|，則判斷是否qw<ww，如是，則新風風閥的開度以回風絕對濕度屯和目標絕對濕度ds的差值作為控制量，如不是，再判斷是否ww彡ι Qni，如是則新風風閥的開度以回風絕對濕度dN和目標絕對濕度ds的差值作為控制量，如不是，則新風風閥的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量。
本發(fā)明的工作原理是本發(fā)明根據(jù)機組制冷或制熱工況把新風和回風焓值、目標溫度、絕對濕度把焓濕圖各分為三個不同區(qū)域，比較新風和回風余熱、余濕，根據(jù)最節(jié)能、最快速的原則動態(tài)切換新風風閥的控制對象，即溫度或濕度，同時在某些調(diào)節(jié)區(qū)域還可增加制冷或加熱或加濕功能，最終把目標溫濕度穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)。整個控制過程均由可編程的控制器預編寫好的程序自動完成，無需人工干預。有益效果本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點，本發(fā)明不僅根據(jù)焓值進行控制，同時將回風的溫度和濕度作為控制對象，控制過程簡單方便，滿足恒溫恒濕的要求，同時節(jié)能環(huán)保。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明制冷時焓濕圖的分區(qū)圖；圖3是本發(fā)明制冷時新風風閥的控制流程圖；圖4是本發(fā)明制熱時焓濕圖的分區(qū)圖；圖5是本發(fā)明制熱時新風風閥的控制流程圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括回風溫濕度變送器1、回風機2、排風風閥3、混風風閥 4、風壓差變送器5、新風風閥6、新風溫濕度變送器7、送風機8、送風溫濕度變送器9、控制器、冷源10、熱源11和加濕器12 ；其中回風溫濕度變送器1設置于回風機2的進風口上， 新風溫濕度變送器7設置于新風風閥6的進口上，送風溫濕度變送器9設置于送風機8的出風口上，混風風閥4的進口設置在回風機2的出風口和排風風閥3的出口上，風壓差變送器5的一端和混風風閥4的出口相連，風壓差變送器5的另一端和新風風閥6的入口相連， 新風風閥6的出口、冷源10、熱源11和加濕器12依次相連，加濕器12的出口和送風機8的進口相連，風壓差變送器5、排風風閥3、混風風閥4、新風風閥6、回風溫濕度變送器1、新風溫濕度變送器7和送風溫濕度變送器9分別和控制器相連，回風溫濕度變送器1、新風溫濕度變送器7和送風溫濕度變送器9將溫濕度數(shù)據(jù)傳輸至控制器，風壓差變送器5將壓力差數(shù)據(jù)傳輸至控制器，由控制器計算后輸出控制命令至排風風閥3、混風風閥4和新風風閥6。 冷源10是冷凍水，在其他實施方式中也可以是直接蒸發(fā)式，熱源11是電加熱，在其他實施方式中可以是蒸汽加熱或其他加熱方式，加濕器12是電熱式，在其他實施方式中也可以是電極式、蒸汽加濕式或其他加濕方式。排風風閥3、混風風閥4和新風風閥6均為可控的模擬量，各風閥開度均可在0 100%范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，風壓差變送器5用來測量進入混風風閥4之后的空氣和外界空氣的壓力差，通過控制器調(diào)節(jié)混風風閥4的開度，來控制該壓力差為一個定值，保證新風能夠進入機組。如圖2和圖3所示，制冷工況下把焓濕圖分為A、B、C三個區(qū)域，N為回風點，W為新風點，S為目標點。制冷過程的新風風閥6控制過程如下(1)首先利用回風溫濕度變送器1、新風溫濕度變送器7和送風溫濕度變送器9檢測新風溫度tw和濕度，回風溫度tN和濕度Pn，分別計算得到新風絕對濕度dw、新風焓值 hw、回風絕對濕度dN和回風焓值hN，然后根據(jù)目標溫度ts和濕度爐s，計算目標絕對濕度ds 和目標焓值hs;計算絕對溫度T :T = t+273，t是攝氏溫度，計算飽和水蒸汽分壓力Pi. b 當-100<t<0°C時
權(quán)利要求
1.一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組，其特征在于，包括回風溫濕度變送器(1)、回風機O)、排風風閥(3)、混風風閥0)、風壓差變送器( 、新風風閥(6)、新風溫濕度變送器(7)、送風機(8)、送風溫濕度變送器(9)和控制器；其中回風溫濕度變送器(1)設置于回風機O)的進風口上，新風溫濕度變送器(7)設置于新風風閥(6)的進口上，送風溫濕度變送器(9)設置于送風機(8)的出風口上，混風風閥⑷的進口設置在回風機O)的出風口和排風風閥(3)的出口上，風壓差變送器(5)的一端和混風風閥(4)的出口相連，風壓差變送器( 的另一端和新風風閥(6)的入口相連， 風壓差變送器( 、排風風閥( 、混風風閥(4)、新風風閥(6)、回風溫濕度變送器(1)、新風溫濕度變送器(7)和送風溫濕度變送器(9)分別和控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組的控制方法，其特征在于制冷過程的控制包括以下步驟，1)檢測新風溫度tw和新風濕度，回風溫度tN和回風濕度爐Ν，分別計算得到新風絕對濕度dw、新風焓值hw、回風絕對濕度dN和回風焓值hN，根據(jù)目標溫度ts和目標濕度Ps，計算目標絕對濕度ds和目標焓值Ils ；2)判斷是否新風焓值hw大于或等于回風焓值hN，如是，則新風風閥(6)和排風風閥(3) 開到最小開度，混風風閥(4)進行調(diào)節(jié)以維持風壓差變送器(5)的壓力為定值，如不是，則進入下一步；3)判斷是否新風溫度tw大于或等于目標溫度ts，且新風絕對濕度dw大于或等于目標絕對濕度屯，如是，則排風風閥C3)和新風風閥(6)開到最大，混風風閥(4)關閉，如不是， 則進入下一步；4)計算回風余濕ffN、回風余熱％、新風余濕Ww和新風余熱 ，Wn = 2500X (dN-ds)+cp.qXtNX (dN-ds)，Qn = cp.gX (tN-ts) +cp.qXdsX (tN-ts)，Wff = 2500X (dw-ds) +cp.qXtsX (dw-ds)，Qff = cp.gX (tw-ts) +cp.qXdffX (tw-ts)，cp. q為水蒸汽的定壓比熱，cp. g為干空氣的定壓比熱，當％彡％，則判斷是否| |彡|ww|，如是，則新風風閥(6)的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量，如不是，再判斷是否1 ! > Wn，如是，則新風風閥(6)的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量，如不是則新風風閥(6)的開度以回風絕對濕度dN和目標絕對濕度ds的差值作為控制量；5)當％<%，則判斷是否| |< IWwI，如是，則新風風閥(6)的開度以回風絕對濕度 dN和目標絕對濕度屯的差值作為控制量，如不是，再判斷是否|Ww| 3 ，如是，則新風風閥 (6)的開度以回風絕對濕度dN和目標絕對濕度ds的差值作為控制量，如不是，則新風風閥 (6)的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組的控制方法，其特征在于所述步驟4)和步驟幻中，排風風閥(3)和新風風閥(6)保持聯(lián)動，混風風閥(4)進行調(diào)節(jié)以維持風壓差變送器(5)的壓力為定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組的控制方法，其特征在于所述步驟幻中定值的取值范圍為5 10Pa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組的控制方法，其特征在于制熱過程的控制包括以下步驟，1)檢測新風溫度tw和新風濕度，回風溫度tN和回風濕度爐N，分別計算得到新風絕對濕度dw、新風焓值hw、回風絕對濕度dN和回風焓值hN，根據(jù)目標溫度ts和目標濕度Ps，計算目標絕對濕度ds和目標焓值Ils ；2)判斷是否新風焓值hw小于或等于回風焓值hN，如是，則新風風閥(6)和排風風閥(3) 開到最小開度，混風風閥(4)進行調(diào)節(jié)以維持風壓差變送器(5)的壓力為定值，如不是，則進入下一步；3)判斷是否新風溫度tw小于或等于目標溫度ts，且新風絕對濕度dw小于或等于目標絕對濕度屯，如是，則排風風閥C3)和新風風閥(6)開到最大，混風風閥(4)關閉，如不是， 則進入下一步；4)計算回風余濕ffN、回風余熱％、新風余濕Ww和新風余熱 ，Wn = 2500X (dN-dM) +cp.qXtNX (dN-dM)Qn = cp.gX (tN-ts) +cp.qXdsX (tN-ts)，Wff = 2500X (dw-ds) +cp.qXtsX (dw-ds)，Qff = cp.gX (tw-ts) +cp.qXdffX (tw-ts)，當IQnI彡|wN|，則判斷是否QwSWw，如是，則新風風閥(6)的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量，如不是，再判斷是否 彡|wN|，如是，則新風風閥(6)的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量，如不是，則新風風閥(6)的開度以回風絕對濕度dN和目標絕對濕度ds的差值作為控制量；5)當IQJ< |wN|，則判斷是否 <Ww，如是，則新風風閥(6)的開度以回風絕對濕度屯和目標絕對濕度屯的差值作為控制量，如不是，再判斷是否Ww彡IQJ，如是則新風風閥(6) 的開度以回風絕對濕度屯和目標絕對濕度屯的差值作為控制量，如不是，則新風風閥(6) 的開度以回風溫度tN和目標溫度ts的差值作為控制量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組的控制方法，其特征在于所述步驟4)和步驟5)中，排風風閥(3)和新風風閥(6)保持聯(lián)動，混風風閥⑷ 進行調(diào)節(jié)以維持風壓差變送器(5)的壓力為定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組的控制方法，其特征在于所述步驟2)中定值的取值范圍為5 101^。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有新風能量補償節(jié)能型恒溫恒濕機組及其控制方法，該機組包括回風溫濕度變送器、回風機、排風風閥、混風風閥、風壓差變送器、新風風閥、新風溫濕度變送器、送風機、送風溫濕度變送器和控制器；該方法比較新風和回風余熱、余濕，根據(jù)最節(jié)能、最快速的原則動態(tài)切換新風風閥的控制對象，即溫度或濕度，同時在某些調(diào)節(jié)區(qū)域還可增加制冷或加熱或加濕功能，最終把目標溫濕度穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)。本發(fā)明不僅根據(jù)焓值進行控制，同時將回風的溫度和濕度作為控制對象，控制過程簡單方便，滿足恒溫恒濕的要求，同時節(jié)能環(huán)保。
文檔編號F24F11/02GK102305456SQ20111016829
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者伍中喜, 何小全, 張淑萍, 房小軍, 楊娟, 湯昱, 譚來仔 申請人:南京五洲制冷集團有限公司