CN203687295U - 高精度恒温恒湿空调控制系统 - Google Patents

Abstract

一种高精度恒温恒湿空调控制系统，包括通过送风风管与被控房间相通的恒温恒湿空调机，被控房间内设置有回风湿度传感器和回风温度传感器，用于操控恒温恒湿空调机的主控制器与回风湿度传感器和回风温度传感器分别相接，送风风管内设置有风管加热器和送风温度传感器，主控制器分别与风管加热器和送风温度传感器相接。本实用新型在普通恒温恒湿空调机的基础上增加风管电加热器，增加送风温度传感器和风管电加热器调节用的固态继电器，在普通恒温恒湿空调机的回风温湿度控制的基础上，增加对送风温差的精确控制，从而更有效地保证回风的温、湿度精度；具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、控制精度高的特点。

Description

高精度恒温恒湿空调控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种高精度恒温恒湿空调控制系统。

背景技术

恒温恒湿空调机的应用场所大多为对温度和湿度精度要求特别高的场合：如电子工业、仪器仪表、精密机械、生物工程、食品饮料、医药卫生等场所。这些场所的温度和湿度精度将直接影响这些产品的质量、储存等。众所周知，温度和相对湿度两个参数之间本来就存在一定的联系，温度的升高会导致相对湿度的下降，反之亦反。由于恒温恒湿空调机的控制系统主要由制冷、制热、加湿和除湿等空气处理过程组成，因为控制系统要既兼顾温度的控制又要兼顾湿度的控制，所以，在实际的控制过程中往往是几个空气处理过程同时进行。如制热加湿、制冷加湿、制冷除湿等。如何既解决好这些空气处理过程之间的矛盾又保证机组的精度成了大家既关心又难解决的问题。

普通恒温恒湿空调机是指采用普通涡旋压缩机直接蒸发制冷，电加热采用交流接触器通断方式来分级投入进行加热，电极加湿器进行加湿，如附图1所示。这种普通恒温恒湿空调机的温度精度若能达到±0.8，湿度精度若能达到±5～7%已经很不容易了。但是，往往这样的精度根本无法满足一些高精密仪器的环境使用要求。

近年来，随着数码涡旋压缩机和变频涡旋压缩机的出现及成功应用，固态继电器或可控硅在电加热器调节上的应用均成了提高恒温恒湿空调机温、湿度精度的途径和方法。但是，数码涡旋压缩机和变频涡旋压缩机要比普通涡旋压缩机的成本高得多，固态继电器或可控硅的成本又要比交流接触器的成本高得多，利用这些高成本的设备及仪器和适当的控制方法固然可以提高恒温恒湿空调机的温湿度控制精度，但若考虑成本问题，实为一般客户难以接受。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、控制精度高的高精度恒温恒湿空调控制系统，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种高精度恒温恒湿空调控制系统，包括通过送风风管与被控房间相通的恒温恒湿空调机，被控房间内设置有回风湿度传感器和回风温度传感器，用于操控恒温恒湿空调机的主控制器与回风湿度传感器和回风温度传感器分别相接，送风风管内设置有风管加热器和送风温度传感器，主控制器分别与风管加热器和送风温度传感器相接。

进一步，所述送风温度传感器设置在风管加热器与被控房间之间。

本实用新型在普通恒温恒湿空调机的基础上增加一定数量的风管电加热器，增加送风温度传感器和风管电加热器调节用的固态继电器，风管电加热器装于送风管内，在普通恒温恒湿空调机的控制系统上增加送风温度的检测和控制，送风温度由风管加热器控制和调节，风管加热器采用固态继电器通过PID算法无级调节。在普通恒温恒湿空调机的回风温湿度控制的基础上，增加对送风温度和设定温度的差值的精确控制，从而更有效地保证回风的温、湿度精度。由于风管加热器的加热量比普通恒温恒湿空调机本身的加热量要小得多，故所用到的固态继电器的成本比较低。至于测量仪表，只需增加送风温度传感器，该送风温度传感器比湿度传感器要便宜得多，相对增加的成本也较少。并且，风管加热器及送风温度传感器的安装在工程上也相对简单，成本也是相对较低的。

本实用新型具有构简单合理、操作灵活、制作成本低、控制精度高的特点。

附图说明

图1为现有恒温恒湿的示意图。

图2为本实用新型一实施例结构示意图。

图中：1为恒温恒湿空调机，2为送风风管，3为被控房间，4为回风湿度传感器，5为回风温度传感器，6为主控制器，7为风管加热器，8为送风温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图2，本高精度恒温恒湿空调控制系统，包括通过送风风管2与被控房间3相通的恒温恒湿空调机1，被控房间3内设置有回风湿度传感器4和回风温度传感器5，用于操控恒温恒湿空调机1的主控制器6与回风湿度传感器4和回风温度传感器5分别相接，送风风管2内设置有风管加热器7和送风温度传感器8，主控制器6分别与风管加热器7和送风温度传感器8相接。

在本实施例中，所述送风温度传感器8设置在风管加热器7与被控房间3之间。

风管加热器7为采用固态继电器无级调节的电加热器。

恒温恒湿空调机1中的压缩机为普通涡旋压缩机。

普通恒温恒湿空调机根据被控房间的回风的温湿度与设定的温湿度及设定的温湿度精度进行制冷、加热、加湿、除湿等空气处理过程，在整个控制过程中，为了解决温度和湿度之间的矛盾，采用了温度优先的控制原则，即保证温度先达到设定温度±温度精度范围后，再考虑除湿过程的启动。除湿过程中，若温度偏离设定温度±温度精度范围，则开电加热进行分组补偿。通过这样的控制，使房间温湿度尽量恒定在设定值±精度范围附近，即粗调。

采用本申请的技术方案后，由于位于送风风管2内设置的风管加热器7主要用于确保送风温度与设定温度的差值相对恒定，此控制过程具体受送风温度和设定温度的差值及恒温恒湿空调机正在处理的空气处理过程的控制。主要作用是对温湿度精度的微调。

当确保送风温度与设定温度的差值的绝对值△t=3℃，则当恒温恒湿空调机处于制冷时且设定温度减去送风温度之后的差值大于3℃，则送风风管内的风管加热器7开始加载直到设定温度减去送风温度之后的差值≤3℃时，风管加热器7恒定此时的加热量输出而不再加载。

当恒温恒湿空调机处于制热且送风温度减去设定温度之后的差值小于3℃时，则送风风管内的风管加热器7开始加载直到送风温度减去设定温度之后的差值≥3℃，风管加热器7恒定此时的加热量输出而不再加载。

这样控制的最终目的就是：在恒温恒湿空调机制冷时，考虑到空气通过送风管吸热等因素，确保送风温度比设定温度低△t℃。在恒温恒湿空调机制热时，考虑到空气通过送风管散热等因素，确保送风温度比设定温度高△t℃。只要确保了△t的恒定，被控房间内的温度就相对恒定，因温度和湿度的关系，在保证了温度精度的同时间接地确保了湿度的精度。

在控制参数的设置上，风管加热器7的PID调节参数，送风温度与设定温度的差值的绝对值△t均为开放型的参数，可根据具体工程的实际情况（主要是考虑散热散湿设备因每个具体的工程存在较大的差异）现场整定。

Claims (2)

1.一种高精度恒温恒湿空调控制系统，包括通过送风风管（2）与被控房间（3）相通的恒温恒湿空调机（1），被控房间（3）内设置有回风湿度传感器（4）和回风温度传感器（5），用于操控恒温恒湿空调机（1）的主控制器（6）与回风湿度传感器（4）和回风温度传感器（5）分别相接，其特征是送风风管（2）内设置有风管加热器（7）和送风温度传感器（8），主控制器（6）分别与风管加热器（7）和送风温度传感器（8）相接。

2.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调控制系统，其特征是所述送风温度传感器（8）设置在风管加热器（7）与被控房间（3）之间。

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