CN106839172A - 一种优化的高精度恒温恒湿空调控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种优化的高精度恒温恒湿空调控制系统。本发明风冷式冷水机组包括风冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和变频水泵，风冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机依次连接，蒸发器出液口通过表冷器连接60％乙二醇水溶液水箱进液口，60％乙二醇水溶液水箱出液口通过变频水泵连接蒸发器进液口，所述空气处理机组由依次连接的回风段、空气净化装置、表冷器、加热器、加湿器和送风风机组成，空调房间内安装与PLC控制系统连接的高精度温湿度传感器，PLC控制系统分别连接风冷式冷水机组和表冷器。本发明相比现有的恒温恒湿空调系统，本系统能耗低，效率高，精度高，适用范围广，应用性较强。

Description

一种优化的高精度恒温恒湿空调控制系统

技术领域

本发明涉及一种空调控制系统，具体涉及一种优化的高效率高精度恒温恒湿空调控制系统。

背景技术

恒温恒湿空调作为一种工艺性的空调广泛应用于国民经济的生产与生活当中。主要用于将室内的温度、湿度、洁净度及气流速度控制在高精度范围内,以满足工业生产、科学研究等对环境有严格控制要求的地方。随着社会经济的发展,各行各业科技与生产要求越来越严格,特别是要求保持恒定的室内温度、湿度才能满足工艺条件,因此高精度恒温恒湿空调的需求量与日剧增。对于同时控制温度和湿度的空调系统必须具备加热、加湿、冷却、去湿功能和完善的自控系统，为保证达到控制精度和区域内温湿度均匀,对送风换气次数及送风温差的要求比普通集中空调高。但恒温恒湿系统常常是连续运行，能耗居高不下。然而能源是影响国民经济持续发展的重要因素，近年来能源短缺的现实，己经迫使我们把节能问题提到一个十分重要的位置上来。所以为了应对能源危机和全球气候变暖，如何高效利用空调系统的能源，在实现系统温、湿度高精度控制的同时又能实现恒温恒湿空调系统节能优化设计,是目前迫切需要解决的问题。

现有的高精度恒温恒湿空调控制系统，有的系统直接采用R22制冷剂对空气降温除湿，但R22因相变特性而导致不好控制无法保证精度的要求；有的系统采用水作为冷却水，但水的冰点温度为0度易结霜；有的系统采用冷冻水定量系统而导致能耗较大；有的系统虽然采用的上送下回送风方式由于其送回风的不均匀性而导致温湿度均匀性较差等问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种优化的高精度恒温恒湿空调控制系统，其具有低能耗，高效率，高精度，适用范围广等优点。

为了解决上述技术问题，本发明一种优化的高精度恒温恒湿空调控制系统，该系统包括风冷式冷水机组，空气处理机组，送回风系统和PLC控制系统；所述风冷式冷水机组包括风冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和变频水泵，风冷冷凝器制冷剂出口通过膨胀阀连接蒸发器制冷剂进口，蒸发器制冷剂出口通过压缩机连接风冷冷凝器制冷剂进口，蒸发器出液口通过表冷器连接60％乙二醇水溶液水箱进液口，60％乙二醇水溶液水箱出液口通过变频水泵连接蒸发器进液口，所述空气处理机组由依次连接的回风段、空气净化装置、表冷器、加热器、加湿器和送风风机组成，所述送回风系统包括回风隔套和送风孔板，回风隔套位于空调房间内周，送风孔板位于空调房间顶部，送风风机出风口连接的风道穿过回风隔套位于送风孔板上方，回风隔套位于空调房间底部设置回风口；回风口通过风道连接部分回风风道，部分回风风道和新风风道分别连接空气处理机组的回风段；空调房间内安装与PLC控制系统连接的高精度温湿度传感器，PLC控制系统分别连接风冷式冷水机组和表冷器。

所述表冷器选用翅片式换热器。

所述空气净化装置由依次设置的初效过滤器、中效过滤器、化学过滤器组成。

所述回风口对称设置。

所述加热器可以使用热水盘管，也可以使用电加热，用于对空气加热，加湿器一般利用电能使水蒸发产生蒸汽，通过将蒸汽喷入处理空气中实现加湿。

所述控制系统采用高精度温湿度传感器，智能预判PLC控制系统，等离子高效加湿设备等一系列精密设备、部件，实现提前预判，提前处理，在目标温、湿度前进行精确控制，从而实现对房间内部热湿环境的控制，一般的控制过程为：在被控空间内布置温湿度传感器，通过传感器探测值与被调空间温湿度设定值的比较，利用调节器不断调整加热器、加湿器的投入量，以保持空间温湿度稳定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、冷冻水选用60％乙二醇水溶液，根据乙二醇水溶液不同比例的特性，得知其冰点在零下45度左右，相对于水的冰点0度，就温度范围而言适用范围更广。

2、冷冻水循环泵选用变频水泵，变频水泵可根据负荷变化调节冷冻水的流量从而有效地减小热湿补偿损失，降低系统能耗。

3、表冷器选用翅片式换热器，翅片式换热器采用机械绕片，翅片与管接触面大而紧，使得传热性能良好、稳定,空气通过阻力小，冷冻水流经钢管管内，通过紧绕在钢管上翅片传给经过翅片间的空气，达到加热和冷却空气的作用，进而达到强化换热的目的。

4、所控空调房间需要设置回风隔套，通俗讲是大房子套小房子即夹套式回风，并采用顶棚孔板送风，下部均匀回风(回风对称布置)的气流组织模式，这样送回风系统就更有效的调节室内的温湿度，从而保证了高精度恒温恒湿控制。

5、所控空调房内选用高精度传感器探头，运用这些高精度智控产品能使整个控制系统采用智能预判PLC控制系统，更加精密控制温度与湿度。

6、相比现有的恒温恒湿空调系统，本系统能耗低，效率高，精度高，适用范围广，应用性较强。

附图说明

图1是高精度恒温恒湿空调控制系统简图；

图2是风冷式冷水机组系统简图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。

如图1所示，本发明一种优化的高精度恒温恒湿空调控制系统，该系统包括风冷式冷水机组，空气处理机组，送回风系统和PLC控制系统；如图2所示所述风冷式冷水机组6包括风冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和变频水泵，风冷冷凝器11制冷剂出口通过膨胀阀12连接蒸发器13制冷剂进口，蒸发器13制冷剂出口通过压缩机14连接风冷冷凝器11制冷剂进口，蒸发器13出液口通过表冷器2连接60％乙二醇水溶液水箱16进液口，60％乙二醇水溶液水箱16出液口通过变频水泵15连接蒸发器13进液口；空气处理机组内部依次设置有回风段、空气净化装置1、表冷器2(选用翅片式换热器)、加热器3、加湿器4以及送风风机5；送回风系统主要由风管、风口以及风机组成，其风管走向及与风口的连接方式应根据具体工程实例来确定，所控空调房间19需要设置回风隔套(即夹套式回风)，并采用顶棚孔板7送风，下部设置回风口8，采用均匀回风(回风对称布置)的气流组织模式；控制系统采用智能预判PLC控制系统10，与冷水机组和表冷器相连用于控制整个系统，高精度温湿度传感器探头9安装在被控房间用于监测室内的温湿度。

本说明只是对整个系统的大概流程的一个简述，图1、图2只是系统的示意简图，本说明旨在强调几个创新点对整个系统的改进，对于在本系统中采用的一些器械只是采用了该器械的总称，对于采用什么型号的器械，以及二者之间采用的什么连接方式这些都应根据具体的工程实例来进行选定。

本系统的工作原理如下：新风风道17与部分回风风道18按所需比例混合后，通过空气净化装置1过滤掉空气中的杂质，然后由PLC智控系统10来控制表冷器2、加热器3、加湿器4等使之达到送风状态点，最后在送风风机5的作用下将处理后的空气送进被控房间19，以达到维持该房间的恒温恒湿的目的。

由于本系统中采用60％乙二醇水溶液、变频水泵、翅片式表冷器、高精度传感器探头、PLC智控系统、夹套式回风，使整个系统适用范围更广、能耗更低、效率更高、室内温湿度分布更均匀、精度高等特性，具有较大的应用性。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (4)

1.一种优化的高精度恒温恒湿空调控制系统，其特征是，该系统包括风冷式冷水机组，空气处理机组，送回风系统和PLC控制系统；所述风冷式冷水机组包括风冷冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和变频水泵，风冷冷凝器制冷剂出口通过膨胀阀连接蒸发器制冷剂进口，蒸发器制冷剂出口通过压缩机连接风冷冷凝器制冷剂进口，蒸发器出液口通过表冷器连接60％乙二醇水溶液水箱进液口，60％乙二醇水溶液水箱出液口通过变频水泵连接蒸发器进液口，所述空气处理机组由依次连接的回风段、空气净化装置、表冷器、加热器、加湿器和送风风机组成，所述送回风系统包括回风隔套和送风孔板，回风隔套位于空调房间内周，送风孔板位于空调房间顶部，送风风机出风口连接的风道穿过回风隔套位于送风孔板上方，回风隔套位于空调房间底部设置回风口；回风口通过风道连接部分回风风道，部分回风风道和新风风道分别连接空气处理机组的回风段；空调房间内安装与PLC控制系统连接的高精度温湿度传感器，PLC控制系统分别连接风冷式冷水机组和表冷器。

2.根据权利要求1所述的优化的高精度恒温恒湿空调控制系统，其特征是，所述表冷器选用翅片式换热器。

3.根据权利要求1所述的优化的高精度恒温恒湿空调控制系统，其特征是，所述空气净化装置由依次设置的初效过滤器、中效过滤器、化学过滤器组成。

4.根据权利要求1所述的优化的高精度恒温恒湿空调控制系统，其特征是，所述回风口对称设置。