CN110274353A - 一种工业空调处理过程状态控制系统及系统能效测试方法 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
- F24F11/47—Responding to energy costs
Abstract
本发明公开了一种工业空调处理过程状态控制系统及系统能效测试方法，具体涉及工业空调试验技术领域，包括组合空调机组，组合空调机组连接有冷水机组，所述冷水机组连接有冷却塔；所述组合空调机组包括空调柜机和风机盘管，所述风机盘管一端设置有混合室，所述混合室一侧设置有新风室，所述新风室一侧设置有喷淋室，所述喷淋室一侧设置有处理室。本发明通过多种实验测量，可供给学生认知实习、生产实习、毕业实习，有利于建筑环境的学生充分的理解和学习相关的专业知识，增强了学生的社会竞争力，方便运用在高校对大学生的实验教学和研究生开展研究工作，多个数据检测点来进行系统COP的计算，测试结果精确，测试效率高。
Description
技术领域
本发明涉及工业空调试验技术领域，更具体地说，本发明涉及一种工业空调处理过程状态控制系统及系统能效测试方法。
背景技术
随着科学技术的发展,测试技术得到了飞速的进步,测试手段的发展日新月异,由传统的模拟仪器、数字化仪器、智能化仪器到现今的虚拟仪器时代。然而,在实际测试过程中仍存在许多无法或难以直接用传感器或过程检测仪表进行测量的重要过程参数,软测量技术是解决此类测试问题的有效途径。本文主要从冷水机组冷凝器污垢热阻和冷水机组综合部分性能系数IPLV两个方面展开研究,采用软测量技术中的基于机理的传统建模与基于数据驱动的建模两种方法,实现冷水机组冷凝器污垢热阻清洗报警在线监测及综合部分负荷性能系数(IPLV)检测。基本基于水系统的测量状态点进行测量分析。
以温湿度独立控制空调系统作为研究对象,建立了不同形式温湿度独立控制空调系统模型。通过一实际工程对各系统的COP进行分析、计算,揭示了不同温湿度独立控制系统自身的性能和地区差异。通过对比发现,在室外空气含湿量相对较小的地区应优先考虑热泵转轮除湿系统,对于室外含湿量相对较大的地区适合选择溶液除湿系统和冷凝除湿系统。以水系统作为主要的测量对象计算COP。
由于现在基本研究方向通过水系统布点测量各个状态点的参数，而我们本次研究是基于风系统做的一次状态点的测量，然后实验得出的数据，进行数据分析，热工计算，和传统的COP的计算不一样的方法。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种工业空调处理过程状态控制系统及系统能效测试方法，通过多种实验测量，可供给学生认知实习、生产实习、毕业实习，有利于建筑环境的学生充分的理解和学习相关的专业知识，增强了学生的社会竞争力，方便运用在高校对大学生的实验教学和研究生开展研究工作，多个数据检测点来进行系统COP的计算，测试结果精确，测试效率高。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业空调处理过程状态控制系统及系统能效测试方法，包括组合空调机组，所述组合空调机组连接有冷水机组，所述冷水机组连接有冷却塔；
所述组合空调机组包括空调柜机和风机盘管，所述风机盘管一端设置有混合室，所述混合室一侧设置有新风室，所述新风室一侧设置有喷淋室，所述喷淋室一侧设置有处理室；
所述冷水机组包括地源热泵，所述地源热泵一端连接有板式热换器，所述板式热换器一侧设置有水箱，所述地源热泵进水端连接有集水器，所述集水器一端连接有分水器，所述集水器进水端连接有膨胀水箱。
在一个优选地实施方式中，所述混合室、新风室、喷淋室和处理室依次相连通，所述处理室内部依次设置有表冷器、加湿器和电加热器，所述风机盘管一端连接有余热回收室。
在一个优选地实施方式中，所述电加热器一侧设置有送风机，所述混合室进风端设置有回风机
在一个优选地实施方式中，所述组合空调机组还包括智能数字控制器，所述智能数字控制器输入端连接有用于检测送风的温湿度传感器和检测送风的风速传感器。
在一个优选地实施方式中，所述余热回收室内部设置有数据检测W2点，所述余热回收室底部设置有新风口，所述余热回收室顶部设置有排风口，所述新风口设置有数据检测W1点，所述混合室一侧设置有回风口，所述回风口设置有数据检测N点，所述处理室出风端设置有数据检测O点。
在一个优选地实施方式中，所述混合室与新风室之间、新风室与喷淋室之间和喷淋室与处理室之间均设置有精过滤袋，所述混合室、新风室、喷淋室和处理室外侧均设置有减压舱门。
一种工业空调处理过程状态控制系统能效测试方法，其具体包括如下操作步骤：
步骤一：计算试验室的热负荷；
步骤二：送风量计算，
步骤三：再热量计算，Q再热＝q送*Δh＝q送*(ho-hc)；
步骤四：新风量计算，q新＝A*V。
步骤五：计算新风的耗热量
Q新＝q新*Δh＝q新*(hc-hW)；
步骤六：计算COP值
在一个优选地实施方式中，所述计算其湿负荷为：
W＝q送*(WO-WC)。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过组合空调机组冷水机组的形式浓缩在一间小小的实验室,可以进行多种实验测量，可供给学生认知实习、生产实习、毕业实习，有利于建筑环境的学生充分的理解和学习相关的专业知识，增强了学生的社会竞争力，方便运用在高校对大学生的实验教学和研究生开展研究工作；
2、本发明通过测量在空调系统中设置多个数据检测点来进行系统COP的计算，和测算出室内状态的稳定点，利用空气处理系统中的各个数据检测点进行送风检测，利用智能数字控制器接收检测数据，并利用检测数据进行定量测试和分析，测试结果精确，测试效率高；
3、本发明通过设置精过滤袋，对空调系统中的送风进行过滤处理，避免空气中携带的杂质影响试验测试的精确性，并且配合混合室、新风室、喷淋室和处理室外侧设置的减压舱门，对精过滤袋进行更换，对混合室、新风室、喷淋室和处理室进行清洁处理，方便系统的维护。
附图说明
图1为本发明的系统原理图。
图2为本发明风机盘管的剖视示意图。
图3为本发明的工艺流程图。
图4为本发明的一次回风系统图。
图5为本发明的焓湿图。
附图标记为：1空调柜机、2风机盘管、3冷却塔、4混合室、5新风室、6喷淋室、7处理室、8表冷器、9电加热器、10余热回收室、11地源热泵、12板式热换器、13水箱、14集水器、15分水器、16膨胀水箱、17新风口、18排风口、19回风口。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种工业空调处理过程状态控制系统系统，包括组合空调机组，所述组合空调机组连接有冷水机组，所述冷水机组连接有冷却塔3；
所述组合空调机组包括空调柜机1和风机盘管2，所述风机盘管2一端设置有混合室4，所述混合室4一侧设置有新风室5，所述新风室5一侧设置有喷淋室6，所述喷淋室6一侧设置有处理室7；
所述冷水机组包括地源热泵11，所述地源热泵11一端连接有板式热换器12，所述板式热换器12一侧设置有水箱13，所述地源热泵11进水端连接有集水器14，所述集水器14一端连接有分水器15，所述集水器14进水端连接有膨胀水箱16；
所述混合室4、新风室5、喷淋室6和处理室7依次相连通，所述处理室7内部依次设置有表冷器8、加湿器和电加热器9，所述风机盘管2一端连接有余热回收室10。
所述电加热器9一侧设置有送风机，所述混合室4进风端设置有回风机。
所述组合空调机组还包括智能数字控制器，所述智能数字控制器输入端连接有用于检测送风的温湿度传感器和检测送风的风速传感器。
所述余热回收室10内部设置有数据检测W2点，所述余热回收室10底部设置有新风口17，所述余热回收室10顶部设置有排风口18所述新风口17设置有数据检测W1点，所述混合室4一侧设置有回风口19，所述回风口19设置有数据检测N点，所述处理室7出风端设置有数据检测O点。
所述混合室4与新风室5之间、新风室5与喷淋室6之间和喷淋室6与处理室7之间均设置有精过滤袋，所述混合室4、新风室5、喷淋室6和处理室7外侧均设置有减压舱门。
通过本发明通过组合空调机组冷水机组的形式浓缩在一间小小的实验室，利用余热回收室10的新风机向系统输送新风，新风机从室外抽取的新风利用初过滤器过滤，新风进入到混合室4，混合室4的会风机将室内空气吸入，与新风进行混合，空气进入喷淋室6，对空气进行洗涤，去除所含油污，再进入表冷器8进行等焓加湿，使其相对湿度达到机器露点，再送入房间，在冬季，空气的预处理与夏季一致，经过加湿器进行加湿处理，再经过再热器，使其达到工艺所需的送风温度和送风湿度；然后经过送风机加压送入室内，可以进行多种实验测量，可供给学生认知实习、生产实习、毕业实习，有利于建筑环境的学生充分的理解和学习相关的专业知识，增强了学生的社会竞争力，方便运用在高校对大学生的实验教学和研究生开展研究工作，精过滤袋，对空调系统中的送风进行过滤处理，避免空气中携带的杂质影响试验测试的精确性，并且配合混合室4、新风室5、喷淋室6和处理室7外侧设置的减压舱门，对精过滤袋进行更换，对混合室4、新风室5、喷淋室6和处理室7进行清洁处理，方便系统的维护。
实施例2：一种工业空调处理过程状态控制系统及系统能效测试方法，其具体包括如下操作步骤：
步骤一：测量计算可知实验室热负荷，已知实验室124m2，假设其热指标为80W/m2，通过计算可知实验室热负荷Q＝9920W；
步骤二：送风量计算，
步骤三：再热量计算，Q再热＝q送*Δh＝q送*(ho-hc)＝1.1*(71.7-53.8)＝19.69Kw；
步骤四：新风量计算，q新＝A*V＝0.6*0.38*2.8＝0.6384m3/s＝0.766Kg/s。
步骤五：计算新风的耗热量为：
Q新＝q新*Δh＝q新*(hc-hW)＝0.766*(53.8-50.9)＝2.22KW；
步骤六：计算COP值，已知空调机组送风机功率1。5KW，回风机2。2KW，
原有的COP计算，
所述计算其湿负荷为：
W＝q送*(WO-WC)＝2.48*(13.5-12.5)＝2.48g/s＝8.928kg/h
综上所述：利用对比原有COP计算产生的误差：原有COP将新风作为耗功量的一种，而现在经过改造处理将新风首先进行排风余热回收，在进行一次回风，将室外新风进行预处理，降低新风负荷，多个数据检测点来进行系统COP的计算，和测算出室内状态的稳定点，利用空气处理系统中的各个数据检测点进行送风检测，利用智能数字控制器接收检测数据，并利用检测数据进行定量测试和分析，测试结果精确，测试效率高。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种工业空调处理过程状态控制系统，包括组合空调机组，其特征在于：所述组合空调机组连接有冷水机组，所述冷水机组连接有冷却塔(3)；
所述组合空调机组包括空调柜机(1)和风机盘管(2)，所述风机盘管(2)一端设置有混合室(4)，所述混合室(4)一侧设置有新风室(5)，所述新风室(5)一侧设置有喷淋室(6)，所述喷淋室(6)一侧设置有处理室(7)；
所述冷水机组包括地源热泵(11)，所述地源热泵(11)一端连接有板式热换器(12)，所述板式热换器(12)一侧设置有水箱(13)，所述地源热泵(11)进水端连接有集水器(14)，所述集水器(14)一端连接有分水器(15)，所述集水器(14)进水端连接有膨胀水箱(16)。
2.根据权利要求1所述的一种工业空调处理过程状态控制系统，其特征在于：所述混合室(4)、新风室(5)、喷淋室(6)和处理室(7)依次相连通，所述处理室(7)内部依次设置有表冷器(8)、加湿器和电加热器(9)，所述风机盘管(2)一端连接有余热回收室((10)。
3.根据权利要求2所述的一种工业空调处理过程状态控制系统，所述电加热器(9)一侧设置有送风机，所述混合室(4)进风端设置有回风机。
4.根据权利要求1所述的一种工业空调处理过程状态控制系统，其特征在于：所述组合空调机组还包括智能数字控制器，所述智能数字控制器输入端连接有用于检测送风的温湿度传感器和检测送风的风速传感器。
5.根据权利要求1所述的一种工业空调处理过程状态控制系统，其特征在于：所述余热回收室(10)内部设置有数据检测W2点，所述余热回收室(10)底部设置有新风口(17)，所述余热回收室(10)顶部设置有排风口(18)，所述新风口(17)设置有数据检测W1点，所述混合室(4)一侧设置有回风口(19)，所述回风口(19)设置有数据检测N点，所述处理室(7)出风端设置有数据检测O点。
6.根据权利要求1所述的一种工业空调处理过程状态控制系统，其特征在于：所述混合室(4)与新风室(5)之间、新风室(5)与喷淋室(6)之间和喷淋室(6)与处理室(7)之间均设置有精过滤袋，所述混合室(4)、新风室(5)、喷淋室(6)和处理室(7)外侧均设置有减压舱门。
7.一种工业空调处理过程状态控制系统能效测试方法，其特征在于：具体包括如下操作步骤：
步骤一：测量计算可知实验室热负荷；
步骤二：送风量计算，
步骤三：再热量计算，Q再热＝q送*Δh＝q送*(ho-hc)；
步骤四：新风量计算，q新＝A*V；
步骤五：计算新风的耗热量为：
Q新＝q新*Δh＝q新*(hc-hW)；
步骤六：计算COP值
8.根据权利要求7所述的一种工业空调处理过程状态控制系统能效测试方法，其特征在于：所述计算其湿负荷为：
W＝q送*(WO-WC)。
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