CN107270515A - 一种辐射吊顶防结露控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种辐射吊顶防结露控制方法，该方法系统结构上采用主控制器+副控制器的双微处理器结构设计，实现上位IPC主机和主控制器之间的通信以及主控制器和副控制器之间的通信。在辐射吊顶系统运行期间，当温、湿度传感器分别监测到辐射吊顶系统的室内空气温、湿度达到设定的结露点定值时，该系统关闭管路出水支管的水阀电动二通阀、管路出水支管停止供应冷水，避免表面结露；当温、湿度传感器分别监测到辐射吊顶系统的室内空气温、湿度高于设定的结露点定值时，该系统重新开启管路出水支管的水阀电动二通阀、管路出水支管重新开始运行制冷。

Description

一种辐射吊顶防结露控制方法

技术领域

本发明涉及辐射吊顶技术领域，尤其涉及一种辐射吊顶防结露控制方法。

背景技术

近几年温湿度独立控制空调系统的应用规模不断增多，该空调系统中显热处理末端装置—辐射吊顶以传热好、温度均匀、重量轻等优势受到越来越多的关注。但在实际运行中，由于现有的辐射吊顶没有专门设置防结露控制系统，而是采用新风系统输送新风达到除湿的目的、来解决辐射吊顶表面结露问题，但受到室内空气露点温度，特别是辐射吊顶表面附近空气的露点温度、受到很多因素的影响，如新风量、送风参数、室外空气的渗透及侵入等，致使辐射吊顶表面防结露效果不佳，从而导致表面结露进而造成天花板潮湿产生霉菌斑痕，甚至天花板潮湿脱落、灯具短路、设备损坏等现象时有发生，严重阻碍了其推广应用。因此，需要一种技术方案解决上述问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明的目的是提供一种辐射吊顶防结露控制方法，能够防止辐射吊顶制冷时产生的结露现象。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种辐射吊顶防结露控制方法，其组成管路部分连接包括冷水机组、辐射吊顶系统、出水干管、回水干管、出水支管A-F、回水支管A-F、并且辐射吊顶系统由辐射吊顶A-F组成。

其中：冷水机组的出水口、进水口分别管路连接有出水干管、回水干管，出水干管另一端连接有6个支路的管路出水支管A-F，回水干管另一端连接有6个支路的管路回水支管A-F，并且出水支管A-F出水端分别与辐射吊顶片区A-F进水口连接，回水支管A-F进水端分别与辐射吊顶片区A-F出水口连接，使得冷水机组、出水干管、出水支管A-F、辐射吊顶片区A-F、回水支管A-F、回水干管、冷水机组构成6个支路的闭合回路；

冷水机组的出水口处管路上设置有冷冻水出水温度传感器，出水支管A-F进水端管路分别各自设置有电动二通阀A-F、并对应于各自辐射吊顶片区A-F，每个辐射吊顶片区A-F的进水端、出水端分别各自设置有温度传感器A-F、湿度传感器A-F。

本发明的辐射吊顶防结露控制系统，其电气控制部分包括上位IPC主机、触摸屏、计时器、JTAG、实时时钟、主控制器、通信模块、副控制器、光电耦合器、A/D转换A、A/D转换B、A/D转换C、驱动器A、驱动器B、驱动器C、驱动器D、驱动器E、驱动器F、信号放大A、信号放大B、信号放大C、信号滤波A、信号滤波B、信号滤波C、电动二通阀A、电动二通阀B、电动二通阀C、电动二通阀D、电动二通阀E、电动二通阀F、湿度传感器A、湿度传感器B、湿度传感器C、湿度传感器D、湿度传感器E、湿度传感器F、温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、温度传感器D、温度传感器E、温度传感器F、冷冻水出水温度传感器。

本发明基于ARM9架构的STM32位微处理器技术，主控制器、副控制器均选用STM32F107VCT6微处理器，结构上采用主控制器+副控制器的双微处理器结构设计，使其实现上位IPC主机和主控制器之间的通信以及主控制器和副控制器之间的通信。

主控制器的功能是发送远程帧向副控制器查询湿度传感器A、湿度传感器B、湿度传感器C、湿度传感器D、湿度传感器E、湿度传感器F、温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、温度传感器D、温度传感器E、温度传感器F的湿度、温度数据，通过A/D转换A、A/D转换B的转换结构计算辐射吊顶系统的室内内部湿度、温度传感器的数值，接收副控制器发送的数据帧，发送辐射吊顶系统的室内内部湿度、温度数据到上位IPC主机；

副控制器的功能是通过A/D转换A、A/D转换B检测到的辐射吊顶系统的室内内部湿度、温度的差分电桥输出的电压，然后计算得出此节点的湿度、温度数值，传送给主控制器，实现对湿度、温度数据的采集处理，并通过光电耦合器分别控制驱动器A、驱动器B、驱动器C、驱动器D、驱动器E、驱动器F，并由驱动器A、驱动器B、驱动器C、驱动器D、驱动器E、驱动器F分别驱动各自的电动二通阀A、电动二通阀B、电动二通阀C、电动二通阀D、电动二通阀E、电动二通阀F的开启和关闭。

另外，主控制器还发送远程帧给冷水机组出水口处的冷冻水出水温度传感器、查询、并接收冷水机组出水口处的温度数据，通过A/D转换C的转换结构计算冷水机组出水口的温度传感器的数值，发送温度数据到上位IPC主机中；然后计算得出此节点的温度数值，最后传送给主控制器，实现对冷水机组出水口处温度数据的采集处理，控制驱动冷水机组的开启和关闭。

本发明的电气控制部分电性连接相互连接关系：

主控制器分别与上位IPC主机、触摸屏、计时器、JTAG、实时时钟、通信模块、A/D转换C电性连接，副控制器分别与通信模块、光电耦合器、A/D转换A、A/D转换B电性连接；

光电耦合器、驱动器A、电动二通阀A顺次电性连接，光电耦合器、驱动器B、电动二通阀B顺次电性连接，光电耦合器、驱动器C、电动二通阀C顺次电性连接，光电耦合器、驱动器D、电动二通阀D顺次电性连接，光电耦合器、驱动器E、电动二通阀E顺次电性连接，光电耦合器、驱动器F、电动二通阀F顺次电性连接；

信号放大A分别与A/D转换A、信号滤波A电性连接，信号滤波A分别与湿度传感器A、湿度传感器B、湿度传感器C、湿度传感器D、湿度传感器E、湿度传感器F电性连接，信号放大B分别与A/D转换B、信号滤波B电性连接，信号滤波B分别与温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、温度传感器D、温度传感器E、温度传感器F电性连接；

A/D转换C、信号放大C、信号滤波C、冷冻水出水温度传感器顺次电性连接。

有益效果：本发明公开的一种辐射吊顶防结露控制系统，该系统结构上采用主控制器+副控制器的双微处理器结构设计，实现上位IPC主机和主控制器之间的通信以及主控制器和副控制器之间的通信。在辐射吊顶系统运行期间，当温、湿度传感器分别监测到辐射吊顶系统的室内空气温、湿度达到设定的结露点定值时，该系统关闭管路出水支管的水阀电动二通阀、管路出水支管停止供应冷水，避免表面结露；当温、湿度传感器分别监测到辐射吊顶系统的室内空气温、湿度高于设定的结露点定值时，该系统重新开启管路出水支管的水阀电动二通阀、管路出水支管重新开始运行制冷。

附图说明

图1是本发明的防结露控制系统组成管路连接部分示意图；

图2是本发明的防结露控制系统电气控制部分原理框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

如图1所示，是本发明的防结露控制系统组成管路连接示意图,其组成管路部分连接包括冷水机组、辐射吊顶系统、出水干管、回水干管、出水支管A-F、回水支管A-F、并且辐射吊顶系统由辐射吊顶A-F组成。

其中：冷水机组的出水口、进水口分别管路连接有出水干管、回水干管，出水干管另一端连接有6个支路的管路出水支管A-F，回水干管另一端连接有6个支路的管路回水支管A-F，并且出水支管A-F出水端分别与辐射吊顶片区A-F进水口连接，回水支管A-F进水端分别与辐射吊顶片区A-F出水口连接，使得冷水机组、出水干管、出水支管A-F、辐射吊顶片区A-F、回水支管A-F、回水干管、冷水机组构成6个支路的闭合回路；

冷水机组的出水口处管路上设置有冷冻水出水温度传感器，出水支管A-F进水端管路分别各自设置有电动二通阀A-F、并对应于各自辐射吊顶片区A-F，每个辐射吊顶片区A-F的进水端、出水端分别各自设置有温度传感器A-F、湿度传感器A-F。

如图2所示，是本发明的防结露控制系统电气控制部分原理框图，其电气控制部分包括上位IPC主机1、触摸屏2、计时器3、JTAG4、实时时钟5、主控制器6、通信模块7、副控制器8、光电耦合器9、A/D转换A10、A/D转换B11、A/D转换C12、驱动器A13、驱动器B14、驱动器C15、驱动器D16、驱动器E17、驱动器F18、信号放大A19、信号放大B20、信号放大C21、信号滤波A22、信号滤波B23、信号滤波C24、电动二通阀A25、电动二通阀B26、电动二通阀C27、电动二通阀D28、电动二通阀E29、电动二通阀F30、湿度传感器A31、湿度传感器B32、湿度传感器C33、湿度传感器D34、湿度传感器E35、湿度传感器F36、温度传感器A37、温度传感器B38、温度传感器C39、温度传感器D40、温度传感器E41、温度传感器F42、冷冻水出水温度传感器43。

本发明基于ARM9架构的STM32位微处理器技术，主控制器6、副控制器8均选用STM32F107VCT6微处理器，结构上采用主控制器6+副控制器8的双微处理器结构设计，使其实现上位IPC主机1和主控制器6之间的通信以及主控制器6和副控制器8之间的通信。

主控制器6的功能是发送远程帧向副控制器8查询湿度传感器A31、湿度传感器B32、湿度传感器C33、湿度传感器D34、湿度传感器E35、湿度传感器F36、温度传感器A37、温度传感器B38、温度传感器C39、温度传感器D40、温度传感器E41、温度传感器F42的湿度、温度数据，通过A/D转换A10、A/D转换B11的转换结构计算辐射吊顶系统的室内内部湿度、温度传感器的数值，接收副控制器8发送的数据帧，发送辐射吊顶系统的室内内部湿度、温度数据到上位IPC主机1；

副控制器8的功能是通过A/D转换A10、A/D转换B11检测到的辐射吊顶系统的室内内部湿度、温度的差分电桥输出的电压，然后计算得出此节点的湿度、温度数值，传送给主控制器6，实现对湿度、温度数据的采集处理，并通过光电耦合器9分别控制驱动器A13、驱动器B14、驱动器C15、驱动器D16、驱动器E17、驱动器F18，并由驱动器A13、驱动器B14、驱动器C15、驱动器D16、驱动器E17、驱动器F18分别驱动各自的电动二通阀A25、电动二通阀B26、电动二通阀C27、电动二通阀D28、电动二通阀E29、电动二通阀F30的开启和关闭。

另外，主控制器6还发送远程帧给冷水机组出水口处的冷冻水出水温度传感器43、查询、并接收冷水机组出水口处的温度数据，通过A/D转换C12的转换结构计算冷水机组出水口的温度传感器的数值，发送温度数据到上位IPC主机1中；然后计算得出此节点的温度数值，最后传送给主控制器6，实现对冷水机组出水口处温度数据的采集处理，控制驱动冷水机组的开启和关闭。

本发明的电气控制部分电性连接相互连接关系：

主控制器6分别与上位IPC主机1、触摸屏2、计时器3、JTAG4、实时时钟5、通信模块7、A/D转换C12电性连接，副控制器8分别与通信模块7、光电耦合器9、A/D转换A10、A/D转换B11电性连接；

光电耦合器9、驱动器A13、电动二通阀A25顺次电性连接，光电耦合器9、驱动器B14、电动二通阀B26顺次电性连接，光电耦合器9、驱动器C15、电动二通阀C27顺次电性连接，光电耦合器9、驱动器D16、电动二通阀D28顺次电性连接，光电耦合器9、驱动器E17、电动二通阀E29顺次电性连接，光电耦合器9、驱动器F18、电动二通阀F30顺次电性连接；

信号放大A19分别与A/D转换A10、信号滤波A22电性连接，信号滤波A22分别与湿度传感器A31、湿度传感器B32、湿度传感器C33、湿度传感器D34、湿度传感器E35、湿度传感器F36电性连接，信号放大B20分别与A/D转换B11、信号滤波B23电性连接，信号滤波B23分别与温度传感器A37、温度传感器B38、温度传感器C39、温度传感器D40、温度传感器E41、温度传感器F42电性连接；

A/D转换C12、信号放大C21、信号滤波C24、冷冻水出水温度传感器43顺次电性连接。

进一步的，本发明的辐射吊顶系统运行期间，当温度传感器A-F、湿度传感器A-F分别监测到辐射吊顶系统的室内空气温度、湿度达到设定的结露点定值时，本发明采取关闭管路出水支管A-F的水阀电动二通阀A-F方式、管路出水支管A-F停止供应冷水，避免表面结露。当温度传感器A-F、湿度传感器A-F分别监测到辐射吊顶系统的室内空气温度、湿度高于设定的结露点定值时，本发明重新开始启动管路出水支管A-F的水阀电动二通阀A-F方式、管路出水支管A-F重新开始运行制冷。

进一步的，本发明的防结露的控制方式为:

首先开启冷水机组，当辐射吊顶系统的室内空气的室内露点温度平均值Twp低于设定露点值Twset时，开启管路出水支管A-F各支路的水阀电动二通阀A-F，然后开启辐射吊顶系统，当辐射吊顶第y片区的室内第y片区露点温度Twy与露点温度允许偏差x之和大于冷冻水出水温度设定值Td时，启动电动二通阀A-F关闭第y片区对应的冷冻水出水支管A-F，防止结露现象的发生，当电动二通阀A-F开启的个数n小于设定的电动二通阀A-F最少开启个数N时，提高冷冻水出水温度设定值Ts，如果在设定时间t后，电动二通阀A-F开启的个数n仍小于设定的电动二通阀A-F最少开启个数NN时，则关闭辐射吊顶系统。

进一步的，本发明的每个辐射吊顶片区A-F均应按照各支路设置相应防结露控制系统。各辐射吊顶片区A-F的防结露控制系统中，温度传感器A-F、湿度传感器A-F与电动二通阀A-F应一一对应设置。其温度传感器A-F、湿度传感器A-F宜选用二级精度的温湿度传感器，即空气温度小于50℃时，温度传感器A-F、湿度传感器A-F干球温度的精度为Δt＝±0.5℃，相对湿度的精度为ΔRH＝±3％。

当辐射吊顶局部有结露现象发生时，其对应温度传感器A-F、湿度传感器A-F能正确反馈，以启动本发明进行结露保护控制，因此冷水机组冷冻水出水温度设定值不宜小于17.5℃。辐射吊顶系统运行前，应提前开启冷水机组，使室内温、湿度降低到一定水平，冷水机组需要提前开启约1h～2h。

辐射吊顶系统运行期间，窗户需要紧闭，人员出入后门需要及时关闭。应定期检查温度传感器A-F、湿度传感器A-F与电动二通阀A-F是否正常工作。另外，重要的用电设备如灯具、插座等应避开辐射吊顶的正下方，否则需要进行一定的防水保护。

Claims (2)

1.一种辐射吊顶防结露控制方法，该方法在系统结构上采用主控制器+副控制器的双微处理器结构设计；其特征在于：该系统相互连接关系为：

所述主控制器分别与上位IPC主机、触摸屏、计时器、JTAG、实时时钟、通信模块、A/D转换C电性连接，所述副控制器分别与通信模块、光电耦合器、A/D转换A、A/D转换B电性连接；

所述光电耦合器、驱动器A、电动二通阀A顺次电性连接，所述光电耦合器、驱动器B、电动二通阀B顺次电性连接，所述光电耦合器、驱动器C、电动二通阀C顺次电性连接，所述光电耦合器、驱动器D、电动二通阀D顺次电性连接，所述光电耦合器、驱动器E、电动二通阀E顺次电性连接，所述光电耦合器、驱动器F、电动二通阀F顺次电性连接；

信号放大A分别与A/D转换A、信号滤波A电性连接，所述信号滤波A分别与湿度传感器A、湿度传感器B、湿度传感器C、湿度传感器D、湿度传感器E、湿度传感器F电性连接，信号放大B分别与A/D转换B、信号滤波B电性连接，所述信号滤波B分别与温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、温度传感器D、温度传感器E、温度传感器F电性连接；

所述A/D转换C、信号放大C、信号滤波C、冷冻水出水温度传感器顺次电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种辐射吊顶防结露控制方法，其特征在于：所述主控制器、副控制器均选用ARM9架构的STM32F107VCT6微处理器。