CN104482614B - 一种双冷源显热处理高温空调机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双冷源显热处理高温空调机组及其控制方法，空调机组包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、风机、表冷器和控制系统，所述压缩机，冷凝器，节流装置、蒸发器依次通过铜管连接，组成空调机组的自身冷源系统；表冷器通过管路分别连接自身冷源系统、外部集中空调冷源系统和外部冷冻水源。本发明自带独立冷源系统，在制冷季节，由外部集中空调冷源系统提供冷冻水通过表冷器进行只除显热降温而不除湿处理；当过渡季节，利用自身冷源系统对进风进行只除显热而不除湿的处理；冬季采用外部自然冷却冷量对进风进行只除显热而不除湿的处理，确保在任何季节保证空调房间的环境温度适中，湿度基本稳定；本发明结构简单，应用灵活，节能环保。

Description

一种双冷源显热处理高温空调机组及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷空调设备领域，具体涉及一种对空气只进行显热处理的高温空调机组及其控制方法。

背景技术

随着新版GMP（药品生产质量管理规范）的出台，国家对医药行业的要求越来越严格，特别是南方地区的夏季，气温非常高，药材易发霉腐烂，常温储存库普遍应用空调系统进行降温除湿，然而对于药材储存库一般是密闭的，只有热负荷没有湿负荷。常规空调机组进行降温处理的同时还要进行除湿，这会导致空调运行的效率低，不能实现节能；而特定药材又会有一定的储存湿度要求，因此对于特定药材储存时，由空调机组除去的湿度又需要重新补充回来，耗费人力物力。

在南方高温夏季持续时间长，办公室均需采用集中空调制冷，其供回水温度为7℃-12℃，冷冻水量非常充足，可以直接作为储存仓库的冷源。如果不充分利用集中空调的回水，而选择开启独立空调制冷，将造成能源的浪费。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双冷源显热处理高温空调机组及其控制方法，旨在解决现有的空调机组运行效率低和集中空调冷冻回水没有充分利用导致能源浪费的问题。

本发明的技术方案如下：一种双冷源显热处理高温空调机组，其中，包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、表冷器和控制系统，所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器依次通过铜管连接形成制冷剂环路，组成空调机组的自身冷源系统；所述表冷器通过冷冻水供水管和冷冻水回水管连接外部集中空调冷源系统，冷冻水供水管上设置有第一阀门；所述表冷器还通过冷媒水供水管和冷媒水回水管与蒸发器连接，所述冷媒水供水管上设置有第二阀门，冷媒水回水管上设置有第三阀门；通过对第一阀门、第二阀门和第三阀门的控制开停，使表冷器的冷冻来源在外部集中空调冷源系统和自身冷源系统之间切换；所述控制系统包括控制模块与房间温度检测模块，所述控制模块与房间温度检测模块连接，所述压缩机、第一阀门、第二阀门和第三阀门都与控制模块连接。

所述的双冷源显热处理高温空调机组，其中，所述表冷器还通过水管外接外部冷冻水源，所述水管上设置有第四阀门，所述第四阀门与控制模块连接；通过对第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的控制开停，使表冷器的冷冻来源在外部集中空调冷源系统、自身冷源系统和外部冷冻水源之间切换。

所述的双冷源显热处理高温空调机组，其中，在表冷器的进风口处设置有过滤器，对待冷却空气进行过滤。

所述的双冷源显热处理高温空调机组，其中，在表冷器的出风口处设置有杀菌消毒器。

一种如上述任意一项所述的双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，其中，具体包括以下步骤：

步骤S1：输入季节选择、温度设定值指令到控制模块；

步骤S2：房间温度检测模块实时检测空调房间内的温度反馈到控制模块；

步骤S3：控制模块根据季节选择、温度设定值指令控制压缩机、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的开停，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内。

所述的双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，其中，所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为空调季节时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s11：控制模块控制第一阀门打开，第二阀门、第三阀门和第四阀门关闭，表冷器利用外部集中空调冷源系统对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s12：控制模块判断由房间温度检测模块实时检测到的房间温度是否大于温度设定值，是，执行步骤s13，否，执行步骤s14；

步骤s13：控制模块控制打开第二阀门和第三阀门，压缩机启动，对机组进风进行辅助等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s14：执行步骤s12。

所述的双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，其中，所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为过渡季节时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s21：控制模块控制第一阀门和第四阀门关闭，第二阀门和第三阀门打开，压缩机启动，表冷器利用自身冷源系统对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内。

所述的双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，其中，所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为冬季时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s31：控制模块控制第一阀门、第二阀门和第三阀门关闭，第四阀门打开，表冷器利用外部冷冻水源对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s32：控制模块判断由房间温度检测模块实时检测到的房间温度是否大于温度设定值，是，执行步骤s33，否，执行步骤s34；

步骤s33：控制模块控制打开第二阀门和第三阀门，压缩机启动，对机组进风进行辅助等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s34：执行步骤s32。

本发明的有益效果：本发明通过提供一种双冷源显热处理高温空调机组及其控制方法，在空调使用季节能够采用集中空调的冷冻水冷源对空气进行只除显热不除潜热的处理，必要时自带的冷源系统可以辅助运行；在过渡季节, 当集中空调的冷冻水系统不运行时，可以利用空调机组的自身冷源系统对空气进行只除显热不除潜热的降温处理；在冬季，可以直接利用外界的天然低温水对空气进行只去除显热不除湿的处理；本发明自带独立冷源系统,在过渡季节和冬季时，集中空调冷源系统停止工作,应用自身的冷源对空气进行等湿度降温处理,实现空调系统节能运行同时保证了空间环境所需的温湿度；在冬季，内部环境温度较高，可利用外界自然低温水资源所含的冷量，为内部空气进行只除显热不除潜热的热负荷独立处理模式；本发明设计灵活，结构简单可靠，应用范围广。

附图说明

图1是本发明中双冷源显热处理高温空调机组的结构示意图。

图2是本发明中双冷源显热处理高温空调机组控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

如图1所示，是本发明中双冷源显热处理高温空调机组的结构示意图。所述双冷源显热处理高温空调机组包括压缩机1、冷凝器2、节流装置3、蒸发器4、表冷器14和控制系统，所述压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4依次通过铜管连接形成制冷剂环路，组成空调机组的自身冷源系统；所述表冷器14通过冷冻水供水管11和冷冻水回水管12连接外部集中空调冷源系统，冷冻水供水管11上设置有第一阀门5；所述表冷器14还通过冷媒水供水管9和冷媒水回水管10与蒸发器4连接，所述冷媒水供水管9上设置有第二阀门6，冷媒水回水管10上设置有第三阀门7；通过对第一阀门5、第二阀门6和第三阀门7的控制开停，使表冷器14的冷冻来源在外部集中空调冷源系统和自身冷源系统之间切换；所述控制系统包括控制模块与房间温度检测模块，所述控制模块与房间温度检测模块连接，所述压缩机1、第一阀门5、第二阀门6和第三阀门7都与控制模块连接。

为了使本双冷源显热处理高温空调机组更加节能，所述表冷器14还通过水管外接外部冷冻水源，所述水管上设置有第四阀门8，所述第四阀门8与控制模块连接；通过对第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7和第四阀门8的控制开停，使表冷器14的冷冻来源在外部集中空调冷源系统、自身冷源系统和外部冷冻水源之间切换。

所述自身冷源系统用于在无外界冷源或者外界冷源不足时对空气进行只除显热的降温处理，其处理过程为：打开第二阀门6和第三阀门7，启动压缩机1，制冷剂经压缩机1压缩后进入冷凝器2，再经节流装置3节流后进入蒸发器4，再回到压缩机1的低压端，完成制冷剂的循环；制冷剂在蒸发器4中由液体变成气体，吸收热量，对进入蒸发器4的水进行降温，产生冷媒水，冷媒水进入表冷器14，对经过表冷器14的空气进行只除显热的等湿度降温处理。

所述表冷器14连接外部集中空调冷源系统，在空调季节使用外部集中空调冷源系统的冷量，对机组进风进行等湿度降温处理，自身冷源系统关闭，外部集中空调冷源系统的冷冻水经冷冻水供水管11进入表冷器14之后由冷冻水回水管12流回外部集中空调冷源系统中，经冷冻水降温不降湿处理后的空气通过送风机15送到空调房间内。

在冬季，空调房间内部的环境空气仍然需要进行降温，本双冷源显热处理高温空调机组自身冷源系统不启动，利用外界的自然低温水源含有的低温冷量对空气进行自然冷却，外界自然低温水源通过水管进出表冷器14，对待冷却空气进行冷却降温后进入空调房间。

为了使经过表冷器14冷却的空气可以顺利进入空调房间内，所述表冷器14的出风口处设置有送风机15，送风机15为整个空调机组提供空气流动的动力。

为了避免空气中的粉尘杂质进入表冷器14，影响空气冷却质量，在表冷器14的进风口处设置有过滤器13，对待冷却空气先进行过滤，保证空气冷却的质量。

为了保证进行空调房间内的冷冻空气的质量，在表冷器14的出风口处设置有杀菌消毒器16：经表冷器14冷却后的冷冻空气由送风机15提供动力进入杀菌消毒器16进行杀菌消毒，再进入空调房间内。

一种如上述所述的双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：输入季节选择、温度设定值指令到控制模块；

步骤S2：房间温度检测模块实时检测空调房间内的温度反馈到控制模块；

步骤S3：控制模块根据季节选择、温度设定值指令控制压缩机1、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7和第四阀门8的开停，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内。

所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为空调季节时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s11：控制模块控制第一阀门5打开，第二阀门6、第三阀门7和第四阀门8关闭，表冷器14利用外部集中空调冷源系统对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s12：控制模块判断由房间温度检测模块实时检测到的房间温度是否大于温度设定值，是，执行步骤s13，否，执行步骤s14；

步骤s13：控制模块控制打开第二阀门6和第三阀门7，压缩机1启动，对机组进风进行辅助等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s14：执行步骤s12。

所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为过渡季节时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s21：控制模块控制第一阀门5和第四阀门8关闭，第二阀门6和第三阀门7打开，压缩机1启动，表冷器14利用自身冷源系统对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内。

所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为冬季时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s31：控制模块控制第一阀门5、第二阀门6和第三阀门7关闭，第四阀门8打开，表冷器14利用外部冷冻水源对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s32：控制模块判断由房间温度检测模块实时检测到的房间温度是否大于温度设定值，是，执行步骤s33，否，执行步骤s34；

步骤s33：控制模块控制打开第二阀门6和第三阀门7，压缩机1启动，对机组进风进行辅助等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s34：执行步骤s32。

在空调季节，双冷源显热处理高温空调机组的自身冷源系统关闭，表冷器14利用外接集中空调冷源系统对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，其处理过程为：第二阀门6、第三阀门7和第四阀门8关闭，第一阀门5打开，外接集中空调冷源系统的冷冻水经冷冻水供水管11进入表冷器14之后由冷冻水回水管12流回外接集中空调冷源系统中，经冷冻水降温不降湿处理后的空气通过送风机15送到空调房间内；当外部集中空调冷源系统冷源冷量不足时，利用自身冷源系统在必要时作短时间的辅助运行。

在过渡季节，表冷器14没有外接集中空调冷源系统的冷源供应，双冷源显热处理高温空调机组的自身冷源系统的处理过程以下：制冷剂经压缩机1压缩后进入冷凝器2，经节流装置3节流后进入蒸发器4，再回到压缩机1低压端，完成一个循环；制冷剂在蒸发器4中由液体变成气体，吸收热量，对进入蒸发器的水进行降温，产生冷媒水，此时第二阀门6和第三阀门7开启，第四阀门8和第一阀门5关闭，冷媒水经由冷媒水供水管9、第二阀门6之后进入蒸发器4，之后流经第三阀门7、冷媒水出水管10、表冷器14，最后从冷冻水回水管12流回到冷媒水供水管9，对机组进风进行等湿度去除显热的降温处理后，经冷却后的冷风通过送风机15送到空调房间内。

在冬季，空调房间的内部环境空气仍然需要进行降温，双冷源显热处理高温空调机组的自身冷源系统关闭，表冷器14利用外界的自然低温水资源含有的低温冷量进行自然冷却，其处理过程为：第一阀门5、第二阀门6和第三阀门7关闭，第四阀门8打开，外部冷冻水源的冷冻水经水管进入表冷器14之后流出，经冷冻水降温不降湿处理后的空气通过送风机15送到空调房间内；当外部冷冻水源冷量不足时，利用自身冷源系统在必要时作短时间的辅助运行。

本双冷源显热处理高温空调机组在空调使用季节能够采用集中空调的冷冻水冷源对空气进行只除显热不除潜热的处理，必要时自带的冷源系统可以辅助运行；在过渡季节, 当集中空调的冷冻水系统不运行时，可以利用空调机组的自身冷源系统对空气进行只除显热不除潜热的降温处理；在冬季，可以直接利用外界的天然低温水对空气进行只去除显热不除湿的处理；本发明自带独立冷源系统,在过渡季节和冬季时，集中空调冷源系统停止工作,应用自身的冷源对空气进行等湿度降温处理,实现空调系统节能运行同时保证了空间环境所需的温湿度；在冬季，内部环境温度较高，可利用外界自然低温水资源所含的冷量，为内部空气进行只除显热不除潜热的热负荷独立处理模式；本发明设计灵活，结构简单可靠，应用范围广。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，所述双冷源显热处理高温空调机组，包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、表冷器和控制系统，所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器依次通过铜管连接形成制冷剂环路，组成空调机组的自身冷源系统；所述表冷器通过冷冻水供水管和冷冻水回水管连接外部集中空调冷源系统，冷冻水供水管上设置有第一阀门；所述表冷器还通过冷媒水供水管和冷媒水回水管与蒸发器连接，所述冷媒水供水管上设置有第二阀门，冷媒水回水管上设置有第三阀门；通过对第一阀门、第二阀门和第三阀门的控制开停，使表冷器的冷冻来源在外部集中空调冷源系统和自身冷源系统之间切换；所述控制系统包括控制模块与房间温度检测模块，所述控制模块与房间温度检测模块连接，所述压缩机、第一阀门、第二阀门和第三阀门都与控制模块连接;

所述表冷器还通过水管外接外部冷冻水源，所述水管上设置有第四阀门，所述第四阀门与控制模块连接；通过对第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的控制开停，使表冷器的冷冻来源在外部集中空调冷源系统、自身冷源系统和外部冷冻水源之间切换

其特征在于，所述控制方法具体包括以下步骤：

步骤S1：输入季节选择、温度设定值指令到控制模块；

步骤S2：房间温度检测模块实时检测空调房间内的温度反馈到控制模块；

步骤S3：控制模块根据季节选择、温度设定值指令控制压缩机、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的开停，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内。

2.根据权利要求1所述的双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为空调季节时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s11：控制模块控制第一阀门打开，第二阀门、第三阀门和第四阀门关闭，表冷器利用外部集中空调冷源系统对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s12：控制模块判断由房间温度检测模块实时检测到的房间温度是否大于温度设定值，是，执行步骤s13，否，执行步骤s14；

步骤s13：控制模块控制打开第二阀门和第三阀门，压缩机启动，对机组进风进行辅助等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s14：执行步骤s12。

3.根据权利要求1所述的双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为过渡季节时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s21：控制模块控制第一阀门和第四阀门关闭，第二阀门和第三阀门打开，压缩机启动，表冷器利用自身冷源系统对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内。

4.根据权利要求1所述的双冷源显热处理高温空调机组的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，当输入的季节选择指令为冬季时，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤s31：控制模块控制第一阀门、第二阀门和第三阀门关闭，第四阀门打开，表冷器利用外部冷冻水源对机组进风进行等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s32：控制模块判断由房间温度检测模块实时检测到的房间温度是否大于温度设定值，是，执行步骤s33，否，执行步骤s34；

步骤s33：控制模块控制打开第二阀门和第三阀门，压缩机启动，对机组进风进行辅助等湿度去除显热降温处理，调节空调房间内的温度在温度设定值范围内；

步骤s34：执行步骤s32。