一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組及熱濕分控方法
【專利摘要】一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組，包括壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器、主電子膨脹閥、再熱冷凝器、副電子膨脹閥、蒸發(fā)器；所述的壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器、主電子膨脹閥、蒸發(fā)器依次串聯(lián)連接構(gòu)成主控制回路；所述副電子膨脹閥的一端與主電子膨脹閥并聯(lián)連接，另一端與再熱冷凝器串聯(lián)連接，再熱冷凝器的另一端與風(fēng)冷冷凝器并聯(lián)連接構(gòu)成副控制回路。當(dāng)有干擾進(jìn)入副回路時(shí)，能及時(shí)反饋到調(diào)節(jié)器輸入端，通過(guò)壓縮機(jī)頻率調(diào)節(jié)機(jī)組出風(fēng)含濕量，通過(guò)主電子膨脹閥開度控制制冷劑過(guò)熱度，以及通過(guò)副電子膨脹閥開度控制機(jī)組出風(fēng)溫度，實(shí)現(xiàn)熱濕分控；本發(fā)明具有超前控制作用，減少干擾對(duì)主回路的影響，控制精度高。
【專利說(shuō)明】一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組及熱濕分控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組及熱濕分控方法，屬于空氣調(diào)節(jié)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前恒溫恒濕機(jī)的控制形式主要為單回路控制系統(tǒng)，當(dāng)有擾動(dòng)時(shí)，負(fù)荷變化較大，此時(shí)該控制系統(tǒng)難以滿足所需的控制質(zhì)量；此外也有多輸入、多輸出控制系統(tǒng)，即將被控環(huán)境溫濕度變化量、被控環(huán)境溫濕度變化率、過(guò)熱度等作為控制器的輸入?yún)?shù)，從而控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，該控制系統(tǒng)精確度較高，但是控制過(guò)程復(fù)雜。
[0003]工藝性空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫濕度的要求比較高，而溫濕度之間又存在很大的耦合性。當(dāng)相對(duì)濕度發(fā)生變化，勢(shì)必引起加濕(或減濕)動(dòng)作，進(jìn)而又會(huì)引起室內(nèi)溫度波動(dòng)；而當(dāng)溫度變化時(shí)，其結(jié)果會(huì)引起環(huán)境空氣中水蒸氣飽和壓力發(fā)生變化，在絕對(duì)含濕量不變的情況下，直接改變了相對(duì)濕度；同時(shí)建筑物的外部環(huán)境溫濕度隨季節(jié)、晝夜的變化是動(dòng)態(tài)的，從而導(dǎo)致房間內(nèi)熱濕負(fù)荷也跟著動(dòng)態(tài)變化。若控制策略不當(dāng)，則空調(diào)的無(wú)效能耗可達(dá)到30%?50%，甚至更高，或者被控溫濕度的精度超過(guò)了規(guī)定的范圍。
[0004]大多數(shù)暖通行業(yè)專家和工程師從工藝角度提出了很多控制方法，如:變露點(diǎn)、定露點(diǎn)、變風(fēng)量、定風(fēng)量等，但涉及到控制論的角度及具體的控制過(guò)程，這方面的研究還很欠缺，大多數(shù)都還停留在一些模擬軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)階段，若將溫濕度分開控制，可解除其兩者之間的耦合關(guān)系，達(dá)到運(yùn)行穩(wěn)定和精確控制的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開了一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組及熱濕分控方法，可以有效克服現(xiàn)有的恒溫恒濕機(jī)單回路控制系統(tǒng)存在著控制質(zhì)量差；多輸入、多輸出控制系統(tǒng)控制過(guò)程復(fù)雜；工藝性空調(diào)系統(tǒng)易導(dǎo)致無(wú)效能耗高等弊端。本發(fā)明在機(jī)組中引入了一個(gè)副回路，即增加了一個(gè)輔助被控變量，當(dāng)由于擾動(dòng)而使機(jī)組出風(fēng)溫濕度偏離設(shè)定值時(shí)，能夠及時(shí)的反饋到調(diào)節(jié)器輸入端，從而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率或電子膨脹閥的開度，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的控制被測(cè)環(huán)境的溫濕度，控制精度高。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組，包括壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器、主電子膨脹閥、再熱冷凝器、副電子膨脹閥、蒸發(fā)器；所述的壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器、主電子膨脹閥、蒸發(fā)器依次串聯(lián)連接構(gòu)成主控制回路；所述副電子膨脹閥的一端與主電子膨脹閥并聯(lián)連接，另一端與再熱冷凝器串聯(lián)連接，再熱冷凝器的另一端與風(fēng)冷冷凝器并聯(lián)連接構(gòu)成副控制回路。
[0008]一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組的熱濕分控方法，采用先降溫除濕再加熱的空氣分控處理方式；選用直流變頻壓縮機(jī)和電子膨脹閥來(lái)實(shí)現(xiàn)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)，同時(shí)應(yīng)用并聯(lián)式再熱冷凝器，實(shí)現(xiàn)冷凝熱的回收；具體控制方法如下:
[0009]A)通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率調(diào)節(jié)機(jī)組出風(fēng)含濕量:[0010]先設(shè)定出風(fēng)含濕量值，當(dāng)空調(diào)末端蒸發(fā)器處出風(fēng)含濕量測(cè)量值與出風(fēng)含濕量設(shè)定值有偏差時(shí)，其含濕量的差值送入PID變送器，計(jì)算出壓縮機(jī)頻率的大小，再將該數(shù)據(jù)送入壓縮機(jī)變送器，最終改變壓縮機(jī)的頻率，來(lái)控制出風(fēng)含濕量，使其穩(wěn)定在設(shè)定值；
[0011]B)通過(guò)調(diào)節(jié)主電子膨脹閥開度控制制冷劑過(guò)熱度:
[0012]先設(shè)定過(guò)熱度值，當(dāng)制冷劑過(guò)熱度測(cè)量值與過(guò)熱度設(shè)定值有偏差時(shí)，其過(guò)熱度的差值送入PID變送器，計(jì)算出主電子膨脹閥開度的大小，再將該數(shù)據(jù)送入主電子膨脹閥，最終改變主電子膨脹閥的開度，來(lái)控制制冷劑的過(guò)熱度，使其穩(wěn)定在設(shè)定值；
[0013]C)通過(guò)控制副電子膨脹閥開度控制機(jī)組出風(fēng)溫度:
[0014]先設(shè)定出風(fēng)溫度值，當(dāng)空調(diào)末端蒸發(fā)器處出風(fēng)溫度測(cè)量值與出風(fēng)溫度設(shè)定值有偏差時(shí)，其溫度的差值送入PID變送器，計(jì)算出副電子膨脹閥的開度大小，再將該數(shù)據(jù)送入副電子膨脹閥，最終改變副電子膨脹閥的開度，那么用于再熱的制冷劑的流量也會(huì)隨之改變，從而改變機(jī)組出風(fēng)溫度，使其穩(wěn)定在設(shè)定值。
[0015]本發(fā)明帶冷凝熱回收的直流變頻恒溫恒濕機(jī)組，結(jié)構(gòu)緊湊，在機(jī)組中引入了一個(gè)副回路，當(dāng)擾動(dòng)而使機(jī)組出風(fēng)溫濕度偏離設(shè)定值時(shí)，能夠及時(shí)的反饋到調(diào)節(jié)器輸入端，通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率調(diào)節(jié)機(jī)組出風(fēng)含濕量，通過(guò)調(diào)節(jié)主電子膨脹閥開度控制制冷劑過(guò)熱度，以及通過(guò)控制副電子膨脹閥開度控制機(jī)組出風(fēng)溫度，實(shí)現(xiàn)熱濕分控；本發(fā)明由于熱濕度溫度反應(yīng)迅速，控制被測(cè)環(huán)境的溫濕度及時(shí)準(zhǔn)確，控制精度高；并可以適用于不同出風(fēng)溫濕度的控制要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明帶冷凝熱回收的直流變頻恒溫恒濕機(jī)組系統(tǒng)原理圖；
[0017]圖2為熱濕分控控制邏輯圖。
[0018]1、壓縮機(jī)，2、風(fēng)冷冷凝器，3主電子膨脹閥，4、再熱冷凝器，5、副電子膨脹閥，6、蒸發(fā)器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]如圖1所示:一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組，包括壓縮機(jī)1、風(fēng)冷冷凝器2、主電子膨脹閥3、再熱冷凝器4、副電子膨脹閥5、蒸發(fā)器6 ;所述的壓縮機(jī)1、風(fēng)冷冷凝器2、主電子膨脹閥3、蒸發(fā)器6依次串聯(lián)連接；所述副電子膨脹閥5的一端與主電子膨脹閥3并聯(lián)連接，另一端與再熱冷凝器4串聯(lián)連接，再熱冷凝器的另一端與風(fēng)冷冷凝器2并聯(lián)連接。
[0021]一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組的熱濕分控方法，如圖2所示。
[0022]先設(shè)定出風(fēng)含濕量值、出風(fēng)溫度值、過(guò)熱度值。
[0023]機(jī)組開啟，當(dāng)空調(diào)末端蒸發(fā)器6處出風(fēng)含濕量測(cè)量值與出風(fēng)含濕量設(shè)定值有偏差時(shí)，其含濕量的差值送入PID變送器，計(jì)算出壓縮機(jī)頻率的大小，再將該數(shù)據(jù)送入壓縮機(jī)變送器，最終改變壓縮機(jī)的頻率，來(lái)控制出風(fēng)含濕量，使其穩(wěn)定在設(shè)定值。
[0024]當(dāng)空調(diào)末端蒸發(fā)器6處出風(fēng)溫度測(cè)量值與出風(fēng)溫度設(shè)定值有偏差時(shí)，其溫度的差值送入PID變送器，計(jì)算出副電子膨脹閥5的開度大小，再將該數(shù)據(jù)送入副電子膨脹閥，最終改變副電子膨脹閥的開度，那么用于再熱的制冷劑的流量也會(huì)隨之改變，從而改變機(jī)組出風(fēng)溫度，使其穩(wěn)定在設(shè)定值。
[0025]當(dāng)制冷劑過(guò)熱度測(cè)量值與過(guò)熱度設(shè)定值有偏差時(shí)，其過(guò)熱度的差值送入PID變送器，計(jì)算出主電子膨脹閥3開度的大小，再將該數(shù)據(jù)送入主電子膨脹閥，最終改變主電子膨脹閥的開度，來(lái)控制制冷劑的過(guò)熱度，使其穩(wěn)定在設(shè)定值；而風(fēng)冷冷凝器2用于冷卻高溫的制冷劑蒸汽。這樣可以保證機(jī)組在允許過(guò)熱度的情況下，實(shí)現(xiàn)被控環(huán)境恒溫恒濕的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組，包括壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器、主電子膨脹閥、再熱冷凝器、副電子膨脹閥、蒸發(fā)器；其特征在于:所述的壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器、主電子膨脹閥、蒸發(fā)器依次串聯(lián)連接構(gòu)成主控制回路；所述副電子膨脹閥的一端與主電子膨脹閥并聯(lián)連接，另一端與再熱冷凝器串聯(lián)連接，再熱冷凝器的另一端與風(fēng)冷冷凝器并聯(lián)連接構(gòu)成副控制回路。
2.一種帶冷凝熱回收直流變頻恒溫恒濕機(jī)組的熱濕分控方法，其特征在于:采用先降溫除濕再加熱的空氣分控處理方式；選用直流變頻壓縮機(jī)和電子膨脹閥來(lái)實(shí)現(xiàn)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)，同時(shí)應(yīng)用并聯(lián)式再熱冷凝器，實(shí)現(xiàn)冷凝熱的回收；具體控制方法如下: A)通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率調(diào)節(jié)機(jī)組出風(fēng)含濕量: 先設(shè)定出風(fēng)含濕量值，當(dāng)空調(diào)末端蒸發(fā)器處出風(fēng)含濕量測(cè)量值與出風(fēng)含濕量設(shè)定值有偏差時(shí)，其含濕量的差值送入PID變送器，計(jì)算出壓縮機(jī)頻率的大小，再將該數(shù)據(jù)送入壓縮機(jī)變送器，最終改變壓縮機(jī)的頻率，來(lái)控制出風(fēng)含濕量，使其穩(wěn)定在設(shè)定值； B)通過(guò)調(diào)節(jié)主電子膨脹閥開度控制制冷劑過(guò)熱度: 先設(shè)定過(guò)熱度值，當(dāng)制冷劑過(guò)熱度測(cè)量值與過(guò)熱度設(shè)定值有偏差時(shí)，其過(guò)熱度的差值送入PID變送器，計(jì)算出主電子膨脹閥開度的大小，再將該數(shù)據(jù)送入主電子膨脹閥，最終改變主電子膨脹閥的開度，來(lái)控制制冷劑的過(guò)熱度，使其穩(wěn)定在設(shè)定值； C)通過(guò)控制副電子膨脹閥開度控制機(jī)組出風(fēng)溫度: 先設(shè)定出風(fēng)溫度值，當(dāng)空調(diào)末端蒸發(fā)器處出風(fēng)溫度測(cè)量值與出風(fēng)溫度設(shè)定值有偏差時(shí)，其溫度的差值送入PID變送器，計(jì)算出副電子膨脹閥的開度大小，再將該數(shù)據(jù)送入副電子膨脹閥，最終改變副電子膨脹閥的開度，那么用于再熱的制冷劑的流量也會(huì)隨之改變，從而改變機(jī)組出風(fēng)溫度，使其穩(wěn)定在設(shè)定值。
【文檔編號(hào)】F24F5/00GK103925668SQ201410175216
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】翁文兵, 許亞兵, 于海照, 陳文景, 鄒思 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)