CN1680756A - 模块精密空调控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块精密空调系统控制方法，模块精密空调系统由下列部件组成：可编程数字直接控制器、压缩机制冷回路、电加热PTC、电极式加湿器，在可编程数字直接控制器中设定与每一个温度、湿度和控制精度要求对应的唯一焓值；将温湿度传感器感应到的温、湿度对应的焓值和在可编程数字直接控制器中设定的与温、湿度对应的唯一焓值进行比较，通过焓差进行比较计算，输出一个PID控制值；在焓差较小时，空调系统启动加热升温降湿和小冷量制冷满足环境要求；在焓差较大时，空调系统根据可编程数字直接控制器输出的控制值，决定制冷压缩机的启动数量和何时启动。
Description
技术领域
本发明涉及空调系统的控制技术，具体涉及一种模块精密空调控制方法。
技术背景
目前，在商用空调的领域中，自带冷媒系统的精密空调机组的制冷量一般在20KW至250KW之间，制热量在10KW至120KW之间。在一台结构紧凑的精密空调设备中装有一台或多台小型定制冷量的压缩机、蒸发器，冷凝器、节流装置，加热器、加湿器，送风系统和空气过滤器等构件。在控制方面通常采用温度、湿度分开控制来实现，即温度低，加热；温度高，降温；湿度低，加湿；湿度高，降温除湿。采用这种控制方法存在以下问题：当出现高湿低温时会出现压缩机制冷除湿，电加热器加热的现象；出现高温低湿时，又会出现压缩机制冷降温除湿和加湿器加湿的情况，造成了能源的浪费；另外，由于该方法把温度和湿度割裂开来，难以实现高精度的温度和湿度控制。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种提供模块精密空调控制方法，可克服现有精密空调控制方法存在的上述缺点，可精确的模块精密空调的制冷系统进行工作；能准确控制环境的温、湿度，大幅度节约能耗。
本发明的技术方案如下：提供一种模块精密空调系统控制方法，模块精密空调系统由下列部件组成：可编程数字直接控制器、一台或多台压缩机组成的多个制冷回路、一组电加热PTC、一个电极式加湿器，所述控制方法包括如下步骤：
1、将受控环境的温、湿度通过传感器感应出来并把信号传送至系统中的可编程数字直接控制器；
2、在可编程数字直接控制器中设有设定的温度、湿度和控制精度要求；每一个温、湿度均对应的唯一焓值；
3、可编程数字直接控制器把温湿度传感器感应到的温、湿度对应的焓值和可编程数字直接控制器中设定的与温、湿度对应的唯一焓值进行比较，通过焓差进行比较计算，输出一个PID控制值(比例积分值)该值范围在0～100％；比较计算方法如下式：
4、空调系统根据焓差计算结果进行控制，在焓差较小时，空调系统启动加热升温降湿和小冷量制冷满足环境要求；在焓差较大时，空调系统根据可编程数字直接控制器输出的控制值，决定制冷压缩机的启动数量和何时启动。
通过焓差计算法，制冷系统不再单独受温度或湿度控制，而是把温、湿度结合起来的焓差控制。焓差较小时，系统只需启动加热升温降湿和小冷量制冷即可满足环境要求。避免了大量的降温抽湿和大量的加热升温，从而节省了能耗；焓差较大时，制冷系统根据DDC输出的控制值[0～100％]决定制冷压缩机的启动数量和何时启动，从而实现阶梯式的按需投入，既提高控制精度又减少了能耗。
在本发明中，采用PID计算方式的可编程数字直接控制器，用户如果采用的是定频压缩机，可以实现调节范围从0～100％的阶梯式调节。用户可以任意设定某个百分比对应的开机数量，采用的压缩机数量越多，控制越精确。
本发明的优点是：采用先进的可编程数字直接控制器结合PID(比例、积分、微分)焓差算法。通过计算输出PID[0～100％]值来控制压缩机的开启数量和开启时间。解决了模块精密空调控制系统控制精度不高的问题，温、湿度调节不准确等问题，既提高了控制精度又降低了能耗。
附图说明
图1是本发明方法的控制逻辑框图；
图2是空调系统结构示意图；
图3是空调系统的电气原理图。
具体实施方式
本发明方法的焓值控制运算公式如下：
在上式中，e(t)为输入的焓值信号，Kp为比例运算，Ki∫为积分运算，Kd d/dt微分运算，K(1+1/TiS+TdS)为PID传递函数。
模块精密空调系统的结构如图2所示，压缩机1，蒸发器2，加热PTC3，加湿器4，干燥过滤器5，风机6，膨胀阀7，冷凝器8，过滤网9；用户可根据实际需要，选择不同制冷量和控制精度的模块精密空调机组，随意进行搭配。模块精密空调系统采用编程数字直接控制器及焓值控制算法，由于微电脑运算速度快，可以在很短的时间间隔内完成一个回路控制，可以实现高精度的控制。控制器编制的运算程序是PID(比例、积分、微分)运算方式，可以避免震荡，消除偏差，实现能量调节从0～100％无级调节，使机组高精度、节能运行。
采用本发明方法，制冷系统不再单独受温度或湿度控制，而是把温、湿度结合起来的焓差控制。在焓差较小时，系统只需启动加热升温降湿和小冷量制冷即可满足环境要求。避免了大量的降温抽湿和大量的加热升温，从而节省了能耗；在焓差较大时，制冷系统根据DDC输出的控制值[0～100％]决定制冷压缩机的启动数量和何时启动，从而实现阶梯式的按需投入，既提高了控制精度又减少了能耗。
在本发明中，采用PID计算方式的可编程数字直接控制器，用户如果采用的是定频压缩机，可以实现调节范围从0～100％的阶梯式调节。用户可以任意设定某个百分比对应的开机数量，采用的压缩机数量越多，控制越精确。
加湿器的加湿量大小和开停时间由受控室的湿度控制；加热器的开启由受控室的温度控制；压缩机的开启和开启数量由受控室温、湿度对应的焓值控制。
图1所示是本发明方法的控制过程逻辑框图；图3是空调系统的电气原理图。
Claims (1)
1、一种模块精密空调系统控制方法，模块精密空调系统由下列部件组成：可编程数字直接控制器、一台或多台压缩机组成的多个制冷回路、一组电加热PTC、一个电极式加湿器，其特征在于：
所述控制方法包括如下步骤：
1)、将受控环境的温、湿度通过传感器感应出来并把信号传送至系统中的可编程数字直接控制器；
2)、在可编程数字直接控制器中设定与每一个温度、湿度和控制精度要求对应的唯一焓值；
3)、可编程数字直接控制器把温湿度传感器感应到的温、湿度对应的焓值和在可编程数字直接控制器中设定的与温、湿度对应的唯一焓值进行比较，通过焓差进行比较计算，输出一个PID控制值(比例积分值)该值范围在0～100％；计算方法如下式：
4)、根据焓差计算结果进行控制，在焓差较小时，空调系统启动加热升温降湿和小冷量制冷满足环境要求；在焓差较大时，空调系统根据可编程数字直接控制器输出的控制值，决定制冷压缩机的启动数量和何时启动。
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