專利名稱：一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)控制領(lǐng)域，特別是涉及一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置及方法。
背景技術(shù)：
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)其服務(wù)對(duì)象不同可分為舒適性空調(diào)和工藝性空調(diào)兩類。工藝性空調(diào)以滿足生產(chǎn)工藝或儲(chǔ)存物品，或以室內(nèi)運(yùn)行的機(jī)器、設(shè)備保持最佳的室內(nèi)條件為目的，應(yīng)用于如精密機(jī)械加工業(yè)、儀器制造業(yè)、醫(yī)藥食品、紡織工業(yè)、煙草工業(yè)等。因此工藝性空調(diào)要求其溫度、濕度的控制精度較高。舒適空調(diào)是以室內(nèi)人員為服務(wù)對(duì)象，以創(chuàng)造舒適環(huán)境為目的的空調(diào)，如住宅、辦公室、賓館、商場(chǎng)、圖書館、體育館等所應(yīng)用的空調(diào)。對(duì)于多數(shù)舒適性 空調(diào)來(lái)說(shuō)不需要十分嚴(yán)格的溫度和濕度的控制，夏季一般采用表冷的方式達(dá)到溫度控制的目的，在這種控制方式下濕度一般都能維持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，冬季采用加熱的方法控制室內(nèi)溫度，在北方干燥地區(qū)還需采用加濕措施。溫度和濕度是描述空氣狀態(tài)的兩個(gè)主要參數(shù)，他們并不是完全獨(dú)立的兩個(gè)變量，而是相互耦合的。當(dāng)相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí)要進(jìn)行加濕或減濕動(dòng)作，同時(shí)會(huì)引起室溫波動(dòng)；而當(dāng)室溫變化時(shí)，使室內(nèi)空氣中水蒸氣的飽和壓力變化，在絕對(duì)含濕量不變的情況下，就直接改變了相對(duì)濕度(溫度增高相對(duì)濕度減少，溫度降低相對(duì)濕度增加)。現(xiàn)有的工藝性空調(diào)系統(tǒng)一般夏季采用先表冷降溫除濕后再加熱的方式進(jìn)行空氣處理；冬季采用盤管加熱后再加濕的方式進(jìn)行空氣處理，這種方式能有效的進(jìn)行溫濕度的解藕控制。由于節(jié)能的需要一般都采用變風(fēng)量控制，即在風(fēng)量不斷變化的條件下還要維持室內(nèi)很好的溫濕度控制，因而控制將更加復(fù)雜。目前很多工藝性空調(diào)系統(tǒng)的控制方案及控制邏輯設(shè)計(jì)不是很好，導(dǎo)致實(shí)際控制效果不盡人意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置及方法，使其具有控制效果好、安全高效節(jié)能的特點(diǎn)。本發(fā)明提供的一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置，包括組合式空調(diào)機(jī)組、變風(fēng)量系統(tǒng)控制器和室內(nèi)傳感器；所述的組合式空調(diào)機(jī)組頂部依次設(shè)置有送風(fēng)管、新風(fēng)管和排風(fēng)管，在所述的組合式空調(diào)機(jī)組內(nèi)依次設(shè)置有送風(fēng)機(jī)、加濕段、熱盤管、冷盤管、循環(huán)風(fēng)閥門及其第四控制器和回風(fēng)機(jī)；所述的送風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述的送風(fēng)管的下部且送風(fēng)口與送風(fēng)方向一致，所述的回風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述回風(fēng)管附近且回風(fēng)口與回風(fēng)方向一致；所述的新風(fēng)管和排風(fēng)管內(nèi)分別設(shè)置有新風(fēng)閥門及其第五控制器和排風(fēng)閥門及其第六控制器；所述的室內(nèi)傳感器包括室內(nèi)濕度傳感器、室內(nèi)溫度傳感器和室內(nèi)CO2傳感器，在所述的加濕段的蒸汽管上、熱盤管的蒸汽/熱水管上，冷盤管的冷凍水管上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥及其第一控制器、第二調(diào)節(jié)閥及其第二控制器、第三調(diào)節(jié)閥及其第三控制器；在所述的加濕段的出風(fēng)處、熱盤管的出風(fēng)處、冷盤管的出風(fēng)處還分別設(shè)置有機(jī)內(nèi)濕度傳感器、第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器、第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器；所述的變風(fēng)量系統(tǒng)控制器的輸入端分別與所述的室內(nèi)濕度傳感器、室內(nèi)溫度傳感器、室內(nèi)CO2傳感器通過(guò)導(dǎo)線電連接，變風(fēng)量系統(tǒng)控制器的輸入端還分別與所述機(jī)內(nèi)濕度傳感器、第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器、第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器通過(guò)導(dǎo)線電連接；所述的送風(fēng)機(jī)和回風(fēng)機(jī)的上面分別設(shè)置有第一變頻器和第二變頻器；所述的變風(fēng)量系統(tǒng)控制器的輸出端分別與第一變頻器、第一控制器、第二控制器、第三控制器、第四控制器、第五控制器、第六控制器和第二變頻器通過(guò)導(dǎo)線電連接。在上述技術(shù)方案中，所述變風(fēng)量系統(tǒng)控制器內(nèi)設(shè)有送風(fēng)控制器、加濕段出風(fēng)濕度溫度控制器、熱盤管出風(fēng)溫度控制器、冷盤管出風(fēng)溫度控制器、新風(fēng)控制器。在上述技術(shù)方案中，所述的組合式空調(diào)機(jī)組內(nèi)還設(shè)置有初效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器；所述初效過(guò)濾器設(shè)置在回風(fēng)管與回風(fēng)機(jī)之間，所述的中效過(guò)濾器置入冷盤管與循環(huán)風(fēng)閥門之間。一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制方法，所述的控制方法包括以下步驟(一)變風(fēng) 量系統(tǒng)控制器通過(guò)室內(nèi)濕度傳感器、室內(nèi)溫度傳感器、室內(nèi)CO2傳感器、機(jī)內(nèi)濕度傳感器、第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器、第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器分別檢測(cè)室內(nèi)濕度、室內(nèi)溫度、室內(nèi)CO2濃度、力口濕段出風(fēng)溫度、熱盤管出風(fēng)溫度、冷盤管出風(fēng)溫度，經(jīng)過(guò)變風(fēng)量系統(tǒng)控制器運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào)，分別對(duì)送風(fēng)機(jī)和回風(fēng)機(jī)的風(fēng)速調(diào)控，同時(shí)分別調(diào)節(jié)新風(fēng)閥門、排風(fēng)閥門和循環(huán)風(fēng)閥門開度，分別調(diào)節(jié)加濕段蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥、熱盤管蒸汽/熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥和冷盤管冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥；(二)加濕關(guān)閉，除濕、加熱開啟，變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的冷盤管出風(fēng)溫度控制器根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)濕度控制冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥達(dá)到除濕目的保證室內(nèi)的濕度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的熱盤管出風(fēng)溫度控制器根據(jù)測(cè)量的熱盤管出風(fēng)溫度控制熱盤管蒸汽/熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥對(duì)空氣進(jìn)行加熱處理保證熱盤管出風(fēng)溫度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的送風(fēng)控制器根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)溫度控制送風(fēng)機(jī)的第一變頻器頻率從而控制送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值；(三)除濕關(guān)閉，加熱、加濕開啟，變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的熱盤管出風(fēng)溫度控制器根據(jù)測(cè)量的熱盤管出風(fēng)溫度控制熱盤管蒸汽/熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥對(duì)空氣進(jìn)行加熱處理，保證熱盤管出風(fēng)溫度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的加濕段出風(fēng)濕度控制器根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)濕度控制加濕段蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥達(dá)到加濕目的保證室內(nèi)的濕度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的送風(fēng)控制器根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)溫度控制送風(fēng)機(jī)的第一變頻器頻率從而控制送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值；(四)無(wú)論在夏季還是冬季，變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的新風(fēng)控制器根據(jù)室內(nèi)測(cè)量的C02濃度對(duì)新風(fēng)閥門進(jìn)行控制引入適宜的新風(fēng)保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)，同時(shí)對(duì)排風(fēng)閥門及循環(huán)風(fēng)閥門進(jìn)行控制。在上述技術(shù)方案中，所述的冷盤管出風(fēng)溫度控制器(37采用串級(jí)控制方法，冷盤管出風(fēng)溫度控制器含有一個(gè)主控制器和一個(gè)副控制器，空調(diào)房間受到室內(nèi)熱濕擾動(dòng)影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)的室內(nèi)濕度傳感器測(cè)量室內(nèi)濕度，與室內(nèi)濕度設(shè)定值比較，將比較結(jié)果輸入冷盤管出風(fēng)溫度主控制器，通過(guò)計(jì)算得到一個(gè)冷盤管出風(fēng)溫度設(shè)定值；冷盤管受到氣流熱濕干擾影響，利用設(shè)置在冷盤管出風(fēng)口的第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器，測(cè)量冷盤管的出風(fēng)溫度，將測(cè)量值與計(jì)算得到的出風(fēng)溫度設(shè)定值比較，比較結(jié)果輸入冷盤管出風(fēng)溫度副控制器，產(chǎn)生控制信號(hào)，冷盤管出風(fēng)溫度副控制器根據(jù)該控制信號(hào)通過(guò)第三控制器控制冷盤管的冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥的開度，改變冷盤管中的水流量，以抵抗冷盤管受到的氣流熱濕干擾，維持冷盤管出風(fēng)溫度在設(shè)定值。在上述技術(shù)方案中，所述的加濕段出風(fēng)濕度控制器采用串級(jí)控制方法。加濕段出風(fēng)溫度控制器含有一個(gè)主控制器和一個(gè)副控制器，空調(diào)房間受到室內(nèi)熱濕擾動(dòng)影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)的室內(nèi)濕度傳感器測(cè)量室內(nèi)濕度，與室內(nèi)濕度設(shè)定值比較，將比較結(jié)果輸入加濕段出風(fēng)濕度主控制器，通過(guò)計(jì)算得到一個(gè)加濕段出風(fēng)濕度設(shè)定值；加濕段受到氣流熱濕干擾影響，利用設(shè)置在加濕段出風(fēng)口的機(jī)內(nèi)濕度傳感器，測(cè)量加濕段的出風(fēng)濕度，將測(cè)量值與計(jì)算得到的出風(fēng)濕度設(shè)定值比較，比較結(jié)果輸入加濕段出風(fēng)濕度副控制器，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過(guò)第一控制器控制加濕段蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥的開度，改變加濕段中的噴蒸汽量，用以補(bǔ)償受到的氣流熱濕干擾，維持送風(fēng)濕度在設(shè)定值；濕度為設(shè)定值的風(fēng)送入空調(diào)房間中，用以補(bǔ)償空調(diào)房間受到的室內(nèi)熱濕擾動(dòng)，以保證室內(nèi)濕度維持在設(shè)定值。在上述技術(shù)方案中，所述的新風(fēng)控制器根據(jù)空調(diào)房間受到室內(nèi)CO2源擾動(dòng)的影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)的室內(nèi)CO2傳感器測(cè)量室內(nèi)C02濃度，將測(cè)量值與室內(nèi)CO2濃度設(shè)定值比較，將比較值輸入新風(fēng)控制器，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過(guò)新風(fēng)控制器控制新風(fēng)閥門的開度， 同時(shí)控制循環(huán)風(fēng)閥門及排風(fēng)閥門的開度，用以補(bǔ)償室內(nèi)CO2源擾動(dòng)的影響，保證提供足夠的新風(fēng)量，以保證空氣品質(zhì)的要求。本發(fā)明的空氣處理分夏季空氣處理過(guò)程與冬季處理過(guò)程。夏季處理空氣時(shí)，關(guān)閉加濕段蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥，開啟冷盤管冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥和熱盤管的蒸汽/熱水管道上的第三調(diào)節(jié)閥。通過(guò)一系列控制過(guò)程，使空氣在經(jīng)過(guò)冷盤管熱濕處理后，保證室內(nèi)濕度維持在設(shè)定值，經(jīng)過(guò)熱盤管處理及風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)后，保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值。變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的冷盤管出風(fēng)溫度控制器根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)濕度控制冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥達(dá)到除濕目的保證室內(nèi)的濕度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的熱盤管出風(fēng)溫度控制器根據(jù)測(cè)量的熱盤管出風(fēng)溫度控制熱盤管蒸汽/熱水管上的第三調(diào)節(jié)閥對(duì)空氣進(jìn)行加熱處理保證熱盤管出風(fēng)溫度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的送風(fēng)控制器根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)溫度控制送風(fēng)機(jī)變頻器頻率從而控制風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值。冬季處理空氣時(shí)，關(guān)閉冷盤管冷凍水管上的控制調(diào)節(jié)閥，開啟熱盤管的蒸汽/熱水管道上的控制調(diào)節(jié)閥及加濕段蒸汽管上的控制調(diào)節(jié)閥。通過(guò)一系列控制過(guò)程，使空氣在經(jīng)過(guò)加熱加濕處理后經(jīng)送風(fēng)機(jī)送入室內(nèi)，維持室內(nèi)濕度在設(shè)定值，室內(nèi)溫度在設(shè)定值。其特征是變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的熱盤管出風(fēng)溫度控制器根據(jù)測(cè)量的熱盤管出風(fēng)溫度控制熱盤管蒸汽/熱水管上的控制調(diào)節(jié)閥對(duì)空氣進(jìn)行加熱處理，保證熱盤管出風(fēng)溫度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的加濕段出風(fēng)濕度控制器根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)濕度控制加濕段蒸汽管上的控制調(diào)節(jié)閥達(dá)到加濕目的保證室內(nèi)的濕度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器中的送風(fēng)控制器根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)溫度控制風(fēng)機(jī)變頻器頻率從而控制風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值。本發(fā)明的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置及方法，具有以下有益效果采用所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置，可以充分結(jié)合變風(fēng)量控制，實(shí)現(xiàn)溫度與濕度的解耦控制，既節(jié)能又提高了控制精度、系統(tǒng)抗干擾能力和反應(yīng)速度，可以在風(fēng)量不斷變化的條件下仍保證室內(nèi)溫濕度恒定和室內(nèi)空氣品質(zhì)。本發(fā)明可廣泛地用于精密機(jī)械、儀器儀表、醫(yī)藥食品、紡織、煙草行業(yè)等領(lǐng)域。


圖I為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為冷盤管出風(fēng)溫度控制器控制流程圖；圖3為熱盤管出風(fēng)溫度控制器控制流程圖；圖4為加濕段出風(fēng)溫度控制器控制流程圖；圖5為送風(fēng)控制器控制流程圖；圖6為新風(fēng)控制器控制流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。如圖I所示，本發(fā)明所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置包括組合式空調(diào)機(jī)組
I、變風(fēng)量系統(tǒng)控制器6和室內(nèi)傳感器；所述的組合式空調(diào)機(jī)組I頂部依次設(shè)置有送風(fēng)管3、新風(fēng)管4和排風(fēng)管5，在所述的組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)依次設(shè)置有送風(fēng)機(jī)7、加濕段8、熱盤管
9、冷盤管10、循環(huán)風(fēng)閥門12及其第四控制器24和回風(fēng)機(jī)15 ;所述的送風(fēng)機(jī)7設(shè)置在所述的送風(fēng)管3的下部且送風(fēng)口與送分方向一致，所述的回風(fēng)機(jī)15設(shè)置在所述回風(fēng)管2附近且回風(fēng)口與回風(fēng)方向一致；所述的新風(fēng)管4和排風(fēng)管5內(nèi)分別設(shè)置有新風(fēng)閥門13及其第五控制器25和排風(fēng)閥門14及其第六控制器26 ;所述的室內(nèi)傳感器包括室內(nèi)濕度傳感器28、室內(nèi)溫度傳感器29和室內(nèi)CO2傳感器30。變風(fēng)量系統(tǒng)控制器6的輸入端分別與在室內(nèi)設(shè)置的濕度傳感器28、溫度傳感器
29、C02傳感器30電連接，還分別與在組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)的加濕段8的出風(fēng)處設(shè)置的濕度傳感器31、在組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)的熱盤管9的出風(fēng)處設(shè)置的溫度傳感器32、在組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)的冷盤管10的出風(fēng)處設(shè)置的溫度傳感器33電連接。變風(fēng)量系統(tǒng)控制器6的輸出端分別與在組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)的送風(fēng)機(jī)7上的第一變頻器17、加濕段8的蒸汽管上的第一控制調(diào)節(jié)閥18上的第一控制器19、熱盤管9的蒸汽/熱水管上的第二控制調(diào)節(jié)閥20上的第二控制器21、冷盤管10的冷凍水管上的第三控制調(diào)節(jié)閥22上的第三控制器23、循環(huán)風(fēng)閥門12上的第四控制器24、新風(fēng)閥門13上的第五控制器25、排風(fēng)閥門14上的第六控制器26、回風(fēng)機(jī)15上的第二變頻器27電連接。夏季處理空氣時(shí)，關(guān)閉加濕段8的蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥18，開啟冷盤管10的冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥22和熱盤管9的蒸汽/熱水管道上的第二調(diào)節(jié)閥20。冷盤管出風(fēng)溫度控制器37獲取設(shè)置在空調(diào)房間39內(nèi)的室內(nèi)濕度傳感器28和設(shè)置在組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)的冷盤管10的出口處的第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器33的信號(hào)，與相關(guān)設(shè)定值比較，通過(guò)第三控制器23控制冷盤管10冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥22的開度，以達(dá)到除濕目的保證室內(nèi)的濕度維持在設(shè)定值。熱盤管出風(fēng)溫度控制器36獲取設(shè)置在組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)的熱盤管9的出口處的第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器32的信號(hào)，與熱盤管出風(fēng)溫度設(shè)定值比較，通過(guò)第二控制器21控制熱盤管9蒸汽/熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥20的開度，對(duì)空氣進(jìn)行加熱處理保證熱盤管出風(fēng)溫度維持在設(shè)定值。送風(fēng)控制器34獲取設(shè)置在空調(diào)房間39的室內(nèi)溫度傳感器29的信號(hào)，與室內(nèi)溫度設(shè)定值比較，控制送風(fēng)機(jī)7上的第一變頻器17，調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)7的轉(zhuǎn)速，從而控制送風(fēng)機(jī)7的送風(fēng)量經(jīng)送風(fēng)管3進(jìn)入室內(nèi)，從而保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值。同時(shí)改變回風(fēng)機(jī)15的轉(zhuǎn)速，從而控制回風(fēng)機(jī)15的回風(fēng)量經(jīng)回風(fēng)管2流入組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)；回風(fēng)機(jī)15與送風(fēng)機(jī)7的控制信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，回風(fēng)機(jī)15上的第二變頻器27與送風(fēng)機(jī)7上的第一變頻器17同步變頻或按照一定的關(guān)系進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。冬季處理空氣時(shí)， 關(guān)閉冷盤管10冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥22，開啟熱盤管9的蒸汽/熱水管道上的第二調(diào)節(jié)閥20及加濕段8蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥18。熱盤管出風(fēng)溫度控制器36獲取設(shè)置在組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)的熱盤管9出口處的第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器32的信號(hào)，與熱盤管出風(fēng)溫度設(shè)定值比較，通過(guò)第二控制器21控制熱盤管9蒸汽/熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥20的開度，對(duì)空氣進(jìn)行加熱處理保證熱盤管出風(fēng)溫度維持在設(shè)定值。加濕段出風(fēng)濕度控制器35獲取設(shè)置在空調(diào)房間39內(nèi)的室內(nèi)濕度傳感器28和設(shè)置在組合式空調(diào)機(jī)組I內(nèi)的加濕段8出口處的機(jī)內(nèi)濕度傳感器31的信號(hào)，與相應(yīng)的設(shè)定值比較，通過(guò)第一控制器19控制加濕段8蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥18的開度，以達(dá)到加濕目的保證室內(nèi)的濕度維持在設(shè)定值。送風(fēng)控制器34獲取設(shè)置在空調(diào)房間39的室內(nèi)溫度傳感器29的信號(hào)，與室內(nèi)溫度設(shè)定值比較，控制送風(fēng)機(jī)7上的第一變頻器17，調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)7的轉(zhuǎn)速，從而控制送風(fēng)機(jī)7的送風(fēng)量經(jīng)送風(fēng)管3進(jìn)入室內(nèi)，從而保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值。同時(shí)改變回風(fēng)機(jī)15的轉(zhuǎn)速，回風(fēng)機(jī)與送風(fēng)機(jī)的控制信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，回風(fēng)機(jī)15上的變頻器27與送風(fēng)機(jī)7上的變頻器17同步變頻或按照一定的關(guān)系進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。無(wú)論夏季處理空氣還是冬季處理空氣，都需對(duì)新風(fēng)，排風(fēng)，及循環(huán)風(fēng)進(jìn)行控制。新風(fēng)控制器38獲取設(shè)置在空調(diào)房間39內(nèi)的室內(nèi)二氧化碳(C02)傳感器30的信號(hào)，與室內(nèi)C02濃度設(shè)定值比較，通過(guò)第五控制器25控制新風(fēng)閥門13的開度，引入適宜的新風(fēng)(當(dāng)室內(nèi)C02濃度過(guò)高時(shí)，引入新風(fēng)量多；當(dāng)室內(nèi)C02濃度低時(shí)，引入新風(fēng)量少)保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)，同時(shí)通過(guò)第六控制器26和第四控制器24分別對(duì)排風(fēng)閥門14及循環(huán)風(fēng)閥門12進(jìn)行控制(新風(fēng)閥門，排風(fēng)閥門，及循環(huán)風(fēng)閥門的控制信號(hào)相互關(guān)聯(lián))。如圖2所示為冷盤管出風(fēng)溫度控制器控制流程圖。冷盤管出風(fēng)溫度控制器37含有一個(gè)主控制器37-1和一個(gè)副控制器37-2。冷盤管出風(fēng)溫度控制采用串級(jí)控制方法。空調(diào)房間39受到室內(nèi)熱濕擾動(dòng)40影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間39內(nèi)的濕度傳感器28測(cè)量室內(nèi)濕度，與室內(nèi)濕度設(shè)定值RHsetl (比如60%)比較，將比較結(jié)果輸入冷盤管出風(fēng)溫度主控制器37-1，通過(guò)計(jì)算得到一個(gè)冷盤管出風(fēng)溫度設(shè)定值Tsetl ;冷盤管10受到氣流熱濕干擾41影響，利用設(shè)置在冷盤管10出風(fēng)口的第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器33，測(cè)量冷盤管10的出風(fēng)溫度，將測(cè)量值與計(jì)算得到的出風(fēng)溫度設(shè)定值Tsetl比較，比較結(jié)果輸入冷盤管出風(fēng)溫度副控制器37-2，冷盤管出風(fēng)溫度副控制器37-2通過(guò)第三控制器23控制冷盤管10冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥22的開度，改變冷盤管10中的水流量，以抵抗冷盤管10受到的氣流熱濕干擾41，維持冷盤管出風(fēng)溫度Toutl在設(shè)定值，保證室內(nèi)濕度RHroom維持在設(shè)定值。如圖3所示為熱盤管出風(fēng)溫度控制器控制流程圖。對(duì)于熱盤管出風(fēng)溫度控制，熱盤管9受到氣流熱濕干擾41影響，利用設(shè)置在冷盤管9出風(fēng)口的第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器32，測(cè)量熱盤管9的出風(fēng)溫度，將測(cè)量值與出風(fēng)溫度設(shè)定值Tset2比較，比較結(jié)果輸入熱盤管出風(fēng)溫度控制器36，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥20上的第二控制器21控制熱盤管9的蒸汽\熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥20的開度，改變熱盤管9中的蒸汽/熱水流量，用以補(bǔ)償熱盤管9受到的氣流熱濕干擾41，維持送風(fēng)溫度Tout2在設(shè)定值。如圖4所示為加濕段出風(fēng)溫度控制器控制流程圖。加濕段出風(fēng)溫度控制器35含有一個(gè)主控制器35-1和一個(gè)副控制器35-2。加濕段出風(fēng)濕度控制采用串級(jí)控制方法?？照{(diào)房間39受到室內(nèi)熱濕擾動(dòng)40影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間39內(nèi)的室內(nèi)濕度傳感器28測(cè)量室內(nèi)濕度，與室內(nèi)濕度設(shè)定值RHsetl比較，將比較結(jié)果輸入加濕段出風(fēng)濕度主控制器35-1，通過(guò)計(jì)算得到一個(gè)加濕段出風(fēng)濕度設(shè)定值RHset2 ;加濕段8受到氣流熱濕干擾41影響，利用設(shè)置在加濕段8出風(fēng)口的機(jī)內(nèi)濕度傳感器31，測(cè)量加濕段8的出風(fēng)濕度，將測(cè)量值與計(jì)算得到的出風(fēng)濕度設(shè)定值RHset2比較，比較結(jié)果輸入加濕段出風(fēng)濕度副控制器35-2，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過(guò)第一控制器19控制加濕段8蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥18的開度，改變加濕段8中的噴蒸汽量，用以補(bǔ)償加濕段8受到的氣流熱濕干擾41，維持送風(fēng)濕度RHout在設(shè)定值；濕度為RHout的風(fēng)送入空調(diào)房間39中，用以補(bǔ)償空調(diào)房間39受到的室內(nèi)熱濕擾動(dòng)40，以保證室內(nèi)濕度即RHroom維持在設(shè)定值。如圖5為送風(fēng)控制器控制流程圖。對(duì)于送風(fēng)控制，空調(diào)房間39受到室內(nèi)熱濕干擾40的影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間39內(nèi)的室內(nèi)溫度傳感器29測(cè)量室內(nèi)溫度，將測(cè)量值與室內(nèi)溫度設(shè)定值即TsetO比較，將比較值輸入送風(fēng)控制器34，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過(guò)第一變頻器 17控制送風(fēng)機(jī)7，調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)7的轉(zhuǎn)速，以保證室內(nèi)溫度即TiOom維持在設(shè)定值。送風(fēng)控制器34同時(shí)控制回風(fēng)機(jī)15上的變頻器27，回風(fēng)機(jī)與送風(fēng)機(jī)的控制信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，回風(fēng)機(jī)15上的第二變頻器27與送風(fēng)機(jī)7上的第一變頻器17同步變頻或按照一定的關(guān)系進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。如圖6所示為新風(fēng)控制器。對(duì)于新風(fēng)控制，空調(diào)房間39受到室內(nèi)C02源擾動(dòng)42的影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間39內(nèi)的C02傳感器30測(cè)量室內(nèi)C02濃度，將測(cè)量值與室內(nèi)C02濃度設(shè)定值即C02set比較，將比較值輸入新風(fēng)控制器38，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過(guò)第五控制器25控制新風(fēng)閥門13的開度，同時(shí)通過(guò)第四控制器24和第六控制器26分別控制循環(huán)風(fēng)閥門12及排風(fēng)閥門14的開度(新風(fēng)閥門、排風(fēng)閥門、循環(huán)風(fēng)閥門的控制信號(hào)相互關(guān)聯(lián))，用以補(bǔ)償室內(nèi)C02源擾動(dòng)42的影響，保證提供足夠的新風(fēng)量，以保證空氣品質(zhì)的要求。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置，包括組合式空調(diào)機(jī)組(I)、變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)和室內(nèi)傳感器；所述的組合式空調(diào)機(jī)組(I)頂部依次設(shè)置有送風(fēng)管(3)、新風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(5)，在所述的組合式空調(diào)機(jī)組(I)內(nèi)依次設(shè)置有送風(fēng)機(jī)(7)、加濕段(8)、熱盤管(9)、冷盤管(10)、循環(huán)風(fēng)閥門(12)及其第四控制器(24)和回風(fēng)機(jī)(15);所述的送風(fēng)機(jī)(7)設(shè)置在所述的送風(fēng)管(3)的下部且送風(fēng)口與送風(fēng)方向一致，所述的回風(fēng)機(jī)(15)設(shè)置在所述回風(fēng)管(2)附近且回風(fēng)口與回風(fēng)方向一致；所述的新風(fēng)管(4)和排風(fēng)管(5)內(nèi)分別設(shè)置有新風(fēng)閥門(13)及其第五控制器(25)和排風(fēng)閥門(14)及其第六控制器(26);所述的室內(nèi)傳感器包括室內(nèi)濕度傳感器(28)、室內(nèi)溫度傳感器(29)和室內(nèi)CO2傳感器(30)，其特征在于在所述的加濕段(8)的蒸汽管上、熱盤管(9)的蒸汽/熱水管上，冷盤管(10)的冷凍水管上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥(18)及其第一控制器(19)、第二調(diào)節(jié)閥(20)及其第二控制器(21)、第三調(diào)節(jié)閥(22)及其第三控制器(23);在所述的加濕段(8)的出風(fēng)處、熱盤管(9)的出風(fēng)處、冷盤管(10)的出風(fēng)處還分別設(shè)置有機(jī)內(nèi)濕度傳感器(31)、第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器(32)、第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器(33);所述的變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)的輸入端分別與所述的室內(nèi)濕度傳感器(28 )、室內(nèi)溫度傳感器(29 )、室內(nèi)CO2傳感器(30 )通過(guò)導(dǎo)線電連接，變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)的輸入端還分別與所述機(jī)內(nèi)濕度傳感器(31)、第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器(32)、第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器(33)通過(guò)導(dǎo)線電連接；所述的送風(fēng)機(jī)(7)和回風(fēng)機(jī)(15)的上面分別設(shè)置有第一變頻器(17)和第二變頻器(27);所述的變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)的輸出端分別與第一變頻器(17)、第一控制器(19)、第二控制器(21)、第三控制器(23)、第四控制器(24)、第五控制器(25)、第六控制器(26)和第二變頻器(27)通過(guò)導(dǎo)線電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置，其特征在于所述變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)內(nèi)設(shè)有送風(fēng)控制器(34)、加濕段出風(fēng)濕度控制器(35)、熱盤管出風(fēng)溫度控制器(36)、冷盤管出風(fēng)溫度控制器(37)、新風(fēng)控制器(38)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置，其特征在于所述的組合式空調(diào)機(jī)組(I)內(nèi)還設(shè)置有初效過(guò)濾器(16)、中效過(guò)濾器(11);所述初效過(guò)濾器(16)設(shè)置在回風(fēng)管(2)與回風(fēng)機(jī)(15)之間，所述的中效過(guò)濾器(11)置入冷盤管(10)與循環(huán)風(fēng)閥門(12)之間。
4.一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制方法，其特征在于所述的控制方法包括以下步驟 (一)變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)通過(guò)室內(nèi)濕度傳感器(28)、室內(nèi)溫度傳感器(29)、室內(nèi)CO2傳感器(30)、機(jī)內(nèi)濕度傳感器(31)、第一機(jī)內(nèi)溫度傳感器(32)、第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器(33)分別檢測(cè)室內(nèi)濕度、室內(nèi)溫度、室內(nèi)CO2濃度、加濕段(8)出風(fēng)溫度、熱盤管(9)出風(fēng)溫度、冷盤管(10 )出風(fēng)溫度，經(jīng)過(guò)變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6 )運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào)，分別對(duì)送風(fēng)機(jī)(7 )和回風(fēng)機(jī)(15)的風(fēng)速調(diào)控，分別調(diào)節(jié)新風(fēng)閥門(13)、排風(fēng)閥門(14)和循環(huán)風(fēng)閥門(12)開度，分別調(diào)節(jié)加濕段(8)蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥(18)、熱盤管(9)蒸汽/熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥(20)和冷盤管(10)冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥(22)閥門開度； (二)加濕關(guān)閉，除濕、加熱開啟，變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)中的冷盤管出風(fēng)溫度控制器(37)根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)濕度控制冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥(22)達(dá)到除濕目的保證室內(nèi)的濕度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)中的熱盤管出風(fēng)溫度控制器(36)根據(jù)測(cè)量的熱盤管(9 )出風(fēng)溫度控制熱盤管(9 )蒸汽/熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥(20 )對(duì)空氣進(jìn)行加熱處理保證熱盤管(9)出風(fēng)溫度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)中的送風(fēng)控制器(34)根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)溫度控制送風(fēng)機(jī)(7)的第一變頻器(17)頻率從而控制送風(fēng)機(jī)(7)的送風(fēng)量保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值；(三)除濕關(guān)閉，加熱、加濕開啟，變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)中的熱盤管出風(fēng)溫度控制器(36)根據(jù)測(cè)量的熱盤管(9)出風(fēng)溫度控制熱盤管(9)蒸汽/熱水管上的第二調(diào)節(jié)閥(20)對(duì)空氣進(jìn)行加熱處理，保證熱盤管(9)出風(fēng)溫度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)中的加濕段出風(fēng)濕度控制器(35)根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)濕度控制加濕段(8)蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥(18)達(dá)到加濕目的保證室內(nèi)的濕度維持在設(shè)定值；變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)中的送風(fēng)控制器 (34)根據(jù)測(cè)量的室內(nèi)溫度控制送風(fēng)機(jī)(7)的第一變頻器(17)頻率從而控制送風(fēng)機(jī)(7)的送風(fēng)量保證室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值； (四)無(wú)論在夏季還是冬季，變風(fēng)量系統(tǒng)控制器(6)中的新風(fēng)控制器(38)根據(jù)室內(nèi)測(cè)量的C02濃度對(duì)新風(fēng)閥門(13)進(jìn)行控制引入適宜的新風(fēng)保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)，同時(shí)對(duì)排風(fēng)閥門(14)及循環(huán)風(fēng)閥門(12)進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制方法，其特征在于所述的冷盤管出風(fēng)溫度控制器(37)采用串級(jí)控制方法，冷盤管出風(fēng)溫度控制器(37)含有一個(gè)主控制器(37-1)和一個(gè)副控制器(37-2)，空調(diào)房間(39)受到室內(nèi)熱濕擾動(dòng)(40)影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間(39)內(nèi)的室內(nèi)濕度傳感器(28)測(cè)量室內(nèi)濕度，與室內(nèi)濕度設(shè)定值比較，將比較結(jié)果輸入冷盤管出風(fēng)溫度主控制器(37-1)，通過(guò)計(jì)算得到一個(gè)冷盤管(10)出風(fēng)溫度設(shè)定值；冷盤管(10)受到氣流熱濕干擾影響，利用設(shè)置在冷盤管出風(fēng)口的第二機(jī)內(nèi)溫度傳感器(33)，測(cè)量冷盤管(10)的出風(fēng)溫度，將測(cè)量值與計(jì)算得到的出風(fēng)溫度設(shè)定值比較，比較結(jié)果輸入冷盤管出風(fēng)溫度副控制器(37-2)，產(chǎn)生控制信號(hào)，冷盤管出風(fēng)溫度副控制器(37-2)根據(jù)該控制信號(hào)通過(guò)第三控制器(23 )控制冷盤管(10 )的冷凍水管上的第三調(diào)節(jié)閥(22 )的開度，改變冷盤管(10)中的水流量，以抵抗冷盤管(10)受到的氣流熱濕干擾(40)，維持冷盤管(10)出風(fēng)溫度在設(shè)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制方法，其特征在于所述的加濕段出風(fēng)濕度控制器(35)采用串級(jí)控制方法。加濕段出風(fēng)溫度控制器(35)含有一個(gè)主控制器(35-1)和一個(gè)副控制器(35-2)，空調(diào)房間(39)受到室內(nèi)熱濕擾動(dòng)(40)影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間(39)內(nèi)的室內(nèi)濕度傳感器(28)測(cè)量室內(nèi)濕度，與室內(nèi)濕度設(shè)定值比較，將比較結(jié)果輸入加濕段出風(fēng)濕度主控制器(35-1)，通過(guò)計(jì)算得到一個(gè)加濕段(8)出風(fēng)濕度設(shè)定值；加濕段(8)受到氣流熱濕干擾(40)影響，利用設(shè)置在加濕段(8)出風(fēng)口的機(jī)內(nèi)濕度傳感器(31)，測(cè)量加濕段(8)的出風(fēng)濕度，將測(cè)量值與計(jì)算得到的出風(fēng)濕度設(shè)定值比較，比較結(jié)果輸入加濕段出風(fēng)濕度副控制器(35-2)，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過(guò)第一控制器(19)控制加濕段(8)蒸汽管上的第一調(diào)節(jié)閥(18)的開度，改變加濕段(8)中的噴蒸汽量，用以補(bǔ)償受到的氣流熱濕干擾(40)，維持送風(fēng)濕度在設(shè)定值；濕度為設(shè)定值的風(fēng)送入空調(diào)房間(39)中，用以補(bǔ)償空調(diào)房間受到的室內(nèi)熱濕擾動(dòng)(40)，以保證室內(nèi)濕度維持在設(shè)定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制方法，其特征在于所述的新風(fēng)控制器(38)根據(jù)空調(diào)房間(39)受到室內(nèi)CO2源擾動(dòng)(42)的影響，利用設(shè)置在空調(diào)房間(39)內(nèi)的室內(nèi)CO2傳感器(30)測(cè)量室內(nèi)CO2濃度，將測(cè)量值與室內(nèi)CO2濃度設(shè)定值比較，將比較值輸入新風(fēng)控制器(38)，產(chǎn)生控制信號(hào)，通過(guò)新風(fēng)控制器(38)控制新風(fēng)閥門(13)的開度，同時(shí)控制循環(huán)風(fēng)閥門(12)及排風(fēng)閥門(1 4)的開度，用以補(bǔ)償室內(nèi)CO2源擾動(dòng)(42)的影響，保證提供足夠的新風(fēng)量，以保證空氣品質(zhì)的要求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制裝置及方法，包括組合式空調(diào)機(jī)組、變風(fēng)量系統(tǒng)控制器和室內(nèi)傳感器。所述的控制方法包括以下步驟通過(guò)室內(nèi)傳感器和機(jī)內(nèi)傳感器電連接分別檢測(cè)室內(nèi)濕度、室內(nèi)溫度、室內(nèi)CO2濃度、加濕段出風(fēng)溫度、熱盤管出風(fēng)溫度、冷盤管出風(fēng)溫度；系統(tǒng)控制器根據(jù)檢測(cè)的上述信息并經(jīng)過(guò)一系列運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào)；利用控制信號(hào)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)控，調(diào)控機(jī)內(nèi)各種調(diào)節(jié)閥門的開度，從而保證室內(nèi)溫濕度恒定和空氣品質(zhì)。本發(fā)明具有以下效益實(shí)現(xiàn)溫度和濕度的解耦控制、節(jié)省能源、提高了系統(tǒng)抗干擾能力、反應(yīng)速度和控制精度，保持室內(nèi)溫濕度恒定和空氣品質(zhì)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械、儀器儀表、醫(yī)藥食品、紡織煙草等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F24F11/02GK102778009SQ20121023925
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者徐新華 申請(qǐng)人:武漢裕生智能節(jié)能設(shè)備有限公司