一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組及熱溼分控方法
2023-11-06 04:55:17
一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組及熱溼分控方法
【專利摘要】一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組，包括壓縮機、風冷冷凝器、主電子膨脹閥、再熱冷凝器、副電子膨脹閥、蒸發器；所述的壓縮機、風冷冷凝器、主電子膨脹閥、蒸發器依次串聯連接構成主控制迴路；所述副電子膨脹閥的一端與主電子膨脹閥並聯連接，另一端與再熱冷凝器串聯連接，再熱冷凝器的另一端與風冷冷凝器並聯連接構成副控制迴路。當有幹擾進入副迴路時，能及時反饋到調節器輸入端，通過壓縮機頻率調節機組出風含溼量，通過主電子膨脹閥開度控制製冷劑過熱度，以及通過副電子膨脹閥開度控制機組出風溫度，實現熱溼分控；本發明具有超前控制作用，減少幹擾對主迴路的影響，控制精度高。
【專利說明】一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組及熱溼分控方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組及熱溼分控方法，屬於空氣調節【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前恆溫恆溼機的控制形式主要為單迴路控制系統，當有擾動時，負荷變化較大，此時該控制系統難以滿足所需的控制質量；此外也有多輸入、多輸出控制系統，即將被控環境溫溼度變化量、被控環境溫溼度變化率、過熱度等作為控制器的輸入參數，從而控制相應機構動作，該控制系統精確度較高，但是控制過程複雜。
[0003]工藝性空調系統對溫溼度的要求比較高，而溫溼度之間又存在很大的耦合性。當相對溼度發生變化，勢必引起加溼(或減溼)動作，進而又會引起室內溫度波動；而當溫度變化時，其結果會引起環境空氣中水蒸氣飽和壓力發生變化，在絕對含溼量不變的情況下，直接改變了相對溼度；同時建築物的外部環境溫溼度隨季節、晝夜的變化是動態的，從而導致房間內熱溼負荷也跟著動態變化。若控制策略不當，則空調的無效能耗可達到30%?50%，甚至更高，或者被控溫溼度的精度超過了規定的範圍。
[0004]大多數暖通行業專家和工程師從工藝角度提出了很多控制方法，如:變露點、定露點、變風量、定風量等，但涉及到控制論的角度及具體的控制過程，這方面的研究還很欠缺，大多數都還停留在一些模擬軟體進行計算機模擬和實驗階段，若將溫溼度分開控制，可解除其兩者之間的耦合關係，達到運行穩定和精確控制的效果。
【發明內容】
[0005]本發明公開了一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組及熱溼分控方法，可以有效克服現有的恆溫恆溼機單迴路控制系統存在著控制質量差；多輸入、多輸出控制系統控制過程複雜；工藝性空調系統易導致無效能耗高等弊端。本發明在機組中引入了一個副迴路，即增加了一個輔助被控變量，當由於擾動而使機組出風溫溼度偏離設定值時，能夠及時的反饋到調節器輸入端，從而調節壓縮機頻率或電子膨脹閥的開度，能夠及時準確的控制被測環境的溫溼度，控制精度高。
[0006]本發明技術方案是這樣實現的:
[0007]—種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組，包括壓縮機、風冷冷凝器、主電子膨脹閥、再熱冷凝器、副電子膨脹閥、蒸發器；所述的壓縮機、風冷冷凝器、主電子膨脹閥、蒸發器依次串聯連接構成主控制迴路；所述副電子膨脹閥的一端與主電子膨脹閥並聯連接，另一端與再熱冷凝器串聯連接，再熱冷凝器的另一端與風冷冷凝器並聯連接構成副控制迴路。
[0008]一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組的熱溼分控方法，採用先降溫除溼再加熱的空氣分控處理方式；選用直流變頻壓縮機和電子膨脹閥來實現變容量調節，同時應用並聯式再熱冷凝器，實現冷凝熱的回收；具體控制方法如下:
[0009]A)通過調節壓縮機頻率調節機組出風含溼量:[0010]先設定出風含溼量值，當空調末端蒸發器處出風含溼量測量值與出風含溼量設定值有偏差時，其含溼量的差值送入PID變送器，計算出壓縮機頻率的大小，再將該數據送入壓縮機變送器，最終改變壓縮機的頻率，來控制出風含溼量，使其穩定在設定值；
[0011]B)通過調節主電子膨脹閥開度控制製冷劑過熱度:
[0012]先設定過熱度值，當製冷劑過熱度測量值與過熱度設定值有偏差時，其過熱度的差值送入PID變送器，計算出主電子膨脹閥開度的大小，再將該數據送入主電子膨脹閥，最終改變主電子膨脹閥的開度，來控制製冷劑的過熱度，使其穩定在設定值；
[0013]C)通過控制副電子膨脹閥開度控制機組出風溫度:
[0014]先設定出風溫度值，當空調末端蒸發器處出風溫度測量值與出風溫度設定值有偏差時，其溫度的差值送入PID變送器，計算出副電子膨脹閥的開度大小，再將該數據送入副電子膨脹閥，最終改變副電子膨脹閥的開度，那麼用於再熱的製冷劑的流量也會隨之改變，從而改變機組出風溫度，使其穩定在設定值。
[0015]本發明帶冷凝熱回收的直流變頻恆溫恆溼機組，結構緊湊，在機組中引入了一個副迴路，當擾動而使機組出風溫溼度偏離設定值時，能夠及時的反饋到調節器輸入端，通過調節壓縮機頻率調節機組出風含溼量，通過調節主電子膨脹閥開度控制製冷劑過熱度，以及通過控制副電子膨脹閥開度控制機組出風溫度，實現熱溼分控；本發明由於熱溼度溫度反應迅速，控制被測環境的溫溼度及時準確，控制精度高；並可以適用於不同出風溫溼度的控制要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明帶冷凝熱回收的直流變頻恆溫恆溼機組系統原理圖；
[0017]圖2為熱溼分控控制邏輯圖。
[0018]1、壓縮機，2、風冷冷凝器，3主電子膨脹閥，4、再熱冷凝器，5、副電子膨脹閥，6、蒸發器。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
[0020]如圖1所示:一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組，包括壓縮機1、風冷冷凝器2、主電子膨脹閥3、再熱冷凝器4、副電子膨脹閥5、蒸發器6 ;所述的壓縮機1、風冷冷凝器2、主電子膨脹閥3、蒸發器6依次串聯連接；所述副電子膨脹閥5的一端與主電子膨脹閥3並聯連接，另一端與再熱冷凝器4串聯連接，再熱冷凝器的另一端與風冷冷凝器2並聯連接。
[0021]一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組的熱溼分控方法，如圖2所示。
[0022]先設定出風含溼量值、出風溫度值、過熱度值。
[0023]機組開啟，當空調末端蒸發器6處出風含溼量測量值與出風含溼量設定值有偏差時，其含溼量的差值送入PID變送器，計算出壓縮機頻率的大小，再將該數據送入壓縮機變送器，最終改變壓縮機的頻率，來控制出風含溼量，使其穩定在設定值。
[0024]當空調末端蒸發器6處出風溫度測量值與出風溫度設定值有偏差時，其溫度的差值送入PID變送器，計算出副電子膨脹閥5的開度大小，再將該數據送入副電子膨脹閥，最終改變副電子膨脹閥的開度，那麼用於再熱的製冷劑的流量也會隨之改變，從而改變機組出風溫度，使其穩定在設定值。
[0025]當製冷劑過熱度測量值與過熱度設定值有偏差時，其過熱度的差值送入PID變送器，計算出主電子膨脹閥3開度的大小，再將該數據送入主電子膨脹閥，最終改變主電子膨脹閥的開度，來控制製冷劑的過熱度，使其穩定在設定值；而風冷冷凝器2用於冷卻高溫的製冷劑蒸汽。這樣可以保證機組在允許過熱度的情況下，實現被控環境恆溫恆溼的要求。
【權利要求】
1.一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組，包括壓縮機、風冷冷凝器、主電子膨脹閥、再熱冷凝器、副電子膨脹閥、蒸發器；其特徵在於:所述的壓縮機、風冷冷凝器、主電子膨脹閥、蒸發器依次串聯連接構成主控制迴路；所述副電子膨脹閥的一端與主電子膨脹閥並聯連接，另一端與再熱冷凝器串聯連接，再熱冷凝器的另一端與風冷冷凝器並聯連接構成副控制迴路。
2.一種帶冷凝熱回收直流變頻恆溫恆溼機組的熱溼分控方法，其特徵在於:採用先降溫除溼再加熱的空氣分控處理方式；選用直流變頻壓縮機和電子膨脹閥來實現變容量調節，同時應用並聯式再熱冷凝器，實現冷凝熱的回收；具體控制方法如下: A)通過調節壓縮機頻率調節機組出風含溼量: 先設定出風含溼量值，當空調末端蒸發器處出風含溼量測量值與出風含溼量設定值有偏差時，其含溼量的差值送入PID變送器，計算出壓縮機頻率的大小，再將該數據送入壓縮機變送器，最終改變壓縮機的頻率，來控制出風含溼量，使其穩定在設定值； B)通過調節主電子膨脹閥開度控制製冷劑過熱度: 先設定過熱度值，當製冷劑過熱度測量值與過熱度設定值有偏差時，其過熱度的差值送入PID變送器，計算出主電子膨脹閥開度的大小，再將該數據送入主電子膨脹閥，最終改變主電子膨脹閥的開度，來控制製冷劑的過熱度，使其穩定在設定值； C)通過控制副電子膨脹閥開度控制機組出風溫度: 先設定出風溫度值，當空調末端蒸發器處出風溫度測量值與出風溫度設定值有偏差時，其溫度的差值送入PID變送器，計算出副電子膨脹閥的開度大小，再將該數據送入副電子膨脹閥，最終改變副電子膨脹閥的開度，那麼用於再熱的製冷劑的流量也會隨之改變，從而改變機組出風溫度，使其穩定在設定值。
【文檔編號】F24F5/00GK103925668SQ201410175216
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】翁文兵, 許亞兵, 於海照, 陳文景, 鄒思 申請人:上海理工大學