CN103925668A - 一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组及热湿分控方法 - Google Patents

Abstract

一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组，包括压缩机、风冷冷凝器、主电子膨胀阀、再热冷凝器、副电子膨胀阀、蒸发器；所述的压缩机、风冷冷凝器、主电子膨胀阀、蒸发器依次串联连接构成主控制回路；所述副电子膨胀阀的一端与主电子膨胀阀并联连接，另一端与再热冷凝器串联连接，再热冷凝器的另一端与风冷冷凝器并联连接构成副控制回路。当有干扰进入副回路时，能及时反馈到调节器输入端，通过压缩机频率调节机组出风含湿量，通过主电子膨胀阀开度控制制冷剂过热度，以及通过副电子膨胀阀开度控制机组出风温度，实现热湿分控；本发明具有超前控制作用，减少干扰对主回路的影响，控制精度高。

Description

一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组及热湿分控方法

技术领域

本发明涉及一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组及热湿分控方法，属于空气调节技术领域。

背景技术

目前恒温恒湿机的控制形式主要为单回路控制系统，当有扰动时，负荷变化较大，此时该控制系统难以满足所需的控制质量；此外也有多输入、多输出控制系统，即将被控环境温湿度变化量、被控环境温湿度变化率、过热度等作为控制器的输入参数，从而控制相应机构动作，该控制系统精确度较高，但是控制过程复杂。

工艺性空调系统对温湿度的要求比较高，而温湿度之间又存在很大的耦合性。当相对湿度发生变化，势必引起加湿(或减湿)动作，进而又会引起室内温度波动；而当温度变化时，其结果会引起环境空气中水蒸气饱和压力发生变化，在绝对含湿量不变的情况下，直接改变了相对湿度；同时建筑物的外部环境温湿度随季节、昼夜的变化是动态的，从而导致房间内热湿负荷也跟着动态变化。若控制策略不当，则空调的无效能耗可达到30％～50％，甚至更高，或者被控温湿度的精度超过了规定的范围。

大多数暖通行业专家和工程师从工艺角度提出了很多控制方法，如：变露点、定露点、变风量、定风量等，但涉及到控制论的角度及具体的控制过程，这方面的研究还很欠缺，大多数都还停留在一些模拟软件进行计算机模拟和实验阶段，若将温湿度分开控制，可解除其两者之间的耦合关系，达到运行稳定和精确控制的效果。

发明内容

本发明公开了一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组及热湿分控方法，可以有效克服现有的恒温恒湿机单回路控制系统存在着控制质量差；多输入、多输出控制系统控制过程复杂；工艺性空调系统易导致无效能耗高等弊端。本发明在机组中引入了一个副回路，即增加了一个辅助被控变量，当由于扰动而使机组出风温湿度偏离设定值时，能够及时的反馈到调节器输入端，从而调节压缩机频率或电子膨胀阀的开度，能够及时准确的控制被测环境的温湿度，控制精度高。

本发明技术方案是这样实现的：

一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组，包括压缩机、风冷冷凝器、主电子膨胀阀、再热冷凝器、副电子膨胀阀、蒸发器；所述的压缩机、风冷冷凝器、主电子膨胀阀、蒸发器依次串联连接构成主控制回路；所述副电子膨胀阀的一端与主电子膨胀阀并联连接，另一端与再热冷凝器串联连接，再热冷凝器的另一端与风冷冷凝器并联连接构成副控制回路。

一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组的热湿分控方法，采用先降温除湿再加热的空气分控处理方式；选用直流变频压缩机和电子膨胀阀来实现变容量调节，同时应用并联式再热冷凝器，实现冷凝热的回收；具体控制方法如下：

A)通过调节压缩机频率调节机组出风含湿量：

先设定出风含湿量值，当空调末端蒸发器处出风含湿量测量值与出风含湿量设定值有偏差时，其含湿量的差值送入PID变送器，计算出压缩机频率的大小，再将该数据送入压缩机变送器，最终改变压缩机的频率，来控制出风含湿量，使其稳定在设定值；

B)通过调节主电子膨胀阀开度控制制冷剂过热度：

先设定过热度值，当制冷剂过热度测量值与过热度设定值有偏差时，其过热度的差值送入PID变送器，计算出主电子膨胀阀开度的大小，再将该数据送入主电子膨胀阀，最终改变主电子膨胀阀的开度，来控制制冷剂的过热度，使其稳定在设定值；

C)通过控制副电子膨胀阀开度控制机组出风温度：

先设定出风温度值，当空调末端蒸发器处出风温度测量值与出风温度设定值有偏差时，其温度的差值送入PID变送器，计算出副电子膨胀阀的开度大小，再将该数据送入副电子膨胀阀，最终改变副电子膨胀阀的开度，那么用于再热的制冷剂的流量也会随之改变，从而改变机组出风温度，使其稳定在设定值。

本发明带冷凝热回收的直流变频恒温恒湿机组，结构紧凑，在机组中引入了一个副回路，当扰动而使机组出风温湿度偏离设定值时，能够及时的反馈到调节器输入端，通过调节压缩机频率调节机组出风含湿量，通过调节主电子膨胀阀开度控制制冷剂过热度，以及通过控制副电子膨胀阀开度控制机组出风温度，实现热湿分控；本发明由于热湿度温度反应迅速，控制被测环境的温湿度及时准确，控制精度高；并可以适用于不同出风温湿度的控制要求。

附图说明

图1为本发明带冷凝热回收的直流变频恒温恒湿机组系统原理图；

图2为热湿分控控制逻辑图。

1、压缩机，2、风冷冷凝器，3主电子膨胀阀，4、再热冷凝器，5、副电子膨胀阀，6、蒸发器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示：一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组，包括压缩机1、风冷冷凝器2、主电子膨胀阀3、再热冷凝器4、副电子膨胀阀5、蒸发器6；所述的压缩机1、风冷冷凝器2、主电子膨胀阀3、蒸发器6依次串联连接；所述副电子膨胀阀5的一端与主电子膨胀阀3并联连接，另一端与再热冷凝器4串联连接，再热冷凝器的另一端与风冷冷凝器2并联连接。

一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组的热湿分控方法，如图2所示。

先设定出风含湿量值、出风温度值、过热度值。

机组开启，当空调末端蒸发器6处出风含湿量测量值与出风含湿量设定值有偏差时，其含湿量的差值送入PID变送器，计算出压缩机频率的大小，再将该数据送入压缩机变送器，最终改变压缩机的频率，来控制出风含湿量，使其稳定在设定值。

当空调末端蒸发器6处出风温度测量值与出风温度设定值有偏差时，其温度的差值送入PID变送器，计算出副电子膨胀阀5的开度大小，再将该数据送入副电子膨胀阀，最终改变副电子膨胀阀的开度，那么用于再热的制冷剂的流量也会随之改变，从而改变机组出风温度，使其稳定在设定值。

当制冷剂过热度测量值与过热度设定值有偏差时，其过热度的差值送入PID变送器，计算出主电子膨胀阀3开度的大小，再将该数据送入主电子膨胀阀，最终改变主电子膨胀阀的开度，来控制制冷剂的过热度，使其稳定在设定值；而风冷冷凝器2用于冷却高温的制冷剂蒸汽。这样可以保证机组在允许过热度的情况下，实现被控环境恒温恒湿的要求。

Claims (2)

1.一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组，包括压缩机、风冷冷凝器、主电子膨胀阀、再热冷凝器、副电子膨胀阀、蒸发器；其特征在于：所述的压缩机、风冷冷凝器、主电子膨胀阀、蒸发器依次串联连接构成主控制回路；所述副电子膨胀阀的一端与主电子膨胀阀并联连接，另一端与再热冷凝器串联连接，再热冷凝器的另一端与风冷冷凝器并联连接构成副控制回路。

2.一种带冷凝热回收直流变频恒温恒湿机组的热湿分控方法，其特征在于：采用先降温除湿再加热的空气分控处理方式；选用直流变频压缩机和电子膨胀阀来实现变容量调节，同时应用并联式再热冷凝器，实现冷凝热的回收；具体控制方法如下：

A)通过调节压缩机频率调节机组出风含湿量：

先设定出风含湿量值，当空调末端蒸发器处出风含湿量测量值与出风含湿量设定值有偏差时，其含湿量的差值送入PID变送器，计算出压缩机频率的大小，再将该数据送入压缩机变送器，最终改变压缩机的频率，来控制出风含湿量，使其稳定在设定值；

B)通过调节主电子膨胀阀开度控制制冷剂过热度：

先设定过热度值，当制冷剂过热度测量值与过热度设定值有偏差时，其过热度的差值送入PID变送器，计算出主电子膨胀阀开度的大小，再将该数据送入主电子膨胀阀，最终改变主电子膨胀阀的开度，来控制制冷剂的过热度，使其稳定在设定值；

C)通过控制副电子膨胀阀开度控制机组出风温度：

先设定出风温度值，当空调末端蒸发器处出风温度测量值与出风温度设定值有偏差时，其温度的差值送入PID变送器，计算出副电子膨胀阀的开度大小，再将该数据送入副电子膨胀阀，最终改变副电子膨胀阀的开度，那么用于再热的制冷剂的流量也会随之改变，从而改变机组出风温度，使其稳定在设定值。