專利名稱：變頻精密空調(diào)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造所涉及的是暖通空調(diào)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是中央空調(diào)領(lǐng)域中一種新的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在商用的精密空調(diào)領(lǐng)域中，制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)一般都是采用定頻壓縮機(jī)系列，在能量的調(diào)節(jié)上，通過(guò)控制壓縮機(jī)的運(yùn)行數(shù)量來(lái)進(jìn)行能量調(diào)節(jié)。但是無(wú)論你采用什么定頻壓縮機(jī)，其能量調(diào)節(jié)的性能曲線都是一個(gè)階梯式的躍遷曲線，不是圓滑的曲線。即這種精密空調(diào)在控制精度上控制精度不高，能量損耗較大的缺點(diǎn)。
發(fā)明創(chuàng)造的內(nèi)容本發(fā)明創(chuàng)造要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型的精密空調(diào)的系統(tǒng)來(lái)解決現(xiàn)有精密空調(diào)所存在的問(wèn)題。通過(guò)采用變頻壓縮機(jī)使機(jī)組運(yùn)行更加節(jié)能，采用的焓差控制與變頻壓縮機(jī)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)精密空調(diào)的無(wú)級(jí)能量調(diào)節(jié)，使機(jī)組的控制精度更高。
本發(fā)明創(chuàng)造的內(nèi)容是根據(jù)精密空調(diào)的控制要求，選用的控制硬件是DDC控制器，該控制器共有模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字輸入和數(shù)字輸出接口?？刂破鞑捎玫氖?24VDC電源，0～10V或2～10V的標(biāo)準(zhǔn)電壓模擬信號(hào)或者4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流模擬信號(hào)輸出和輸入。制冷系統(tǒng)中選用的是變頻壓縮機(jī)(包括變頻器)。其控制的原理如下根據(jù)每個(gè)溫濕度都對(duì)應(yīng)的唯一的一個(gè)焓值，編寫(xiě)一種利用焓值來(lái)控制壓縮機(jī)運(yùn)行的控制程序，其控制框圖如圖一所示。把溫濕度傳感器感應(yīng)到的溫濕度對(duì)應(yīng)的焓值和用戶設(shè)定的溫濕度對(duì)應(yīng)的焓值通過(guò)焓差運(yùn)算做比較，輸出一個(gè)PID控制值(比例積分微分值)給變頻器，物理信號(hào)為一個(gè)0～10V或2～10V、4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)。計(jì)算公式如下 在實(shí)際的運(yùn)算中，例如，將輸入轉(zhuǎn)化為0～10V的標(biāo)準(zhǔn)變量，即將給定值和過(guò)程變量標(biāo)準(zhǔn)化成0～10V之間的一個(gè)電壓值。同時(shí)，確保輸出也是一個(gè)0～10V的標(biāo)準(zhǔn)變量。
這樣根據(jù)PID算法計(jì)算出一個(gè)輸出信號(hào)給變頻器，變頻器根據(jù)DDC輸入的信號(hào)實(shí)現(xiàn)10～120Hz的變頻調(diào)速。從而改變了機(jī)組的制冷量，實(shí)現(xiàn)精密空調(diào)的冷量調(diào)節(jié)。
通過(guò)焓值計(jì)算法，制冷系統(tǒng)不在單獨(dú)受到溫度或濕度的控制，而是把溫濕度結(jié)合起來(lái)的焓值進(jìn)行控制。焓值差較小時(shí)，系統(tǒng)只需啟動(dòng)加熱升溫和小冷量制冷即可滿足環(huán)境的控制要求。避免了大量的降溫抽濕和大量的加熱升溫，從而節(jié)省了能耗；焓差較大時(shí)，制冷系統(tǒng)根據(jù)DDC輸出的控制值0～10V的信號(hào)給變頻器，由變頻器決定壓縮機(jī)的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)組從0～130％無(wú)級(jí)的能量調(diào)節(jié)。既提高了控制精度又節(jié)約了能耗。
本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明創(chuàng)造采用了先進(jìn)的DDC控制硬件結(jié)合PID(比例、積分、微分)焓差算法，與變頻壓縮機(jī)結(jié)合在一起，能精確的控制環(huán)境的溫濕度在一定的范圍之內(nèi)。和傳統(tǒng)采用定頻壓縮機(jī)相比，節(jié)能在30％以上，并且控制精度更高。采用的控制器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的各種狀態(tài)，查詢當(dāng)前和設(shè)定的溫濕度等狀態(tài)。能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的溫濕度設(shè)定點(diǎn)及各種參數(shù)的控制，包括加熱控制、加濕器開(kāi)度控制、壓縮機(jī)的頻率控制，傳感器的校正和定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)等，并且能夠監(jiān)視各部件的運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)故障時(shí)停機(jī)和發(fā)出報(bào)警信號(hào)等。
說(shuō)明書(shū)附圖下面結(jié)合機(jī)組的附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明

圖1是該發(fā)明創(chuàng)造控制的流程框圖；圖2是該發(fā)明創(chuàng)造機(jī)組的電氣原理圖；具體實(shí)施方式
在圖一中只有在室內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的情況下，其它部分才能運(yùn)轉(zhuǎn)。否則機(jī)組不能開(kāi)啟。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的情況下，溫濕度傳感器感應(yīng)到的溫濕度對(duì)應(yīng)的焓值和DDC內(nèi)用戶設(shè)定的溫濕度對(duì)應(yīng)的焓值進(jìn)行運(yùn)算。得出一個(gè)PID值(一個(gè)電壓或電流信號(hào))給變頻器。由變頻器決定變頻壓縮機(jī)的開(kāi)啟和運(yùn)行的頻率。從而決定制冷量的大小或除濕的多少。
溫度控制采用PID調(diào)節(jié)控制，把感應(yīng)到的實(shí)際溫度和設(shè)定的溫度對(duì)。當(dāng)高于設(shè)定值時(shí)，加熱器關(guān)閉。當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定的溫度值時(shí)，根據(jù)PID計(jì)算出來(lái)的結(jié)果來(lái)決定加熱器開(kāi)啟的組數(shù)。
濕度控制加濕器的加熱量通過(guò)加濕器的開(kāi)度進(jìn)行控制，加濕器的開(kāi)度控制也是由DDC控制器的PID運(yùn)算結(jié)果來(lái)控制的。
其變頻精密空調(diào)系統(tǒng)由依序連接的變頻壓縮機(jī)帶有變頻器，油分離器，風(fēng)機(jī)(帶馬達(dá))，冷凝器，干燥過(guò)濾器，膨脹閥，電磁閥，蒸發(fā)器，電加熱PTC，加濕器，蓄液器連接構(gòu)成。另外根據(jù)控制的要求可以選擇不同的過(guò)濾器來(lái)控制室內(nèi)空氣的潔凈度。
權(quán)利要求
1.一種采用了變頻壓縮機(jī)和DDC控制的精密空調(diào)系統(tǒng)，包括依序連接的變頻壓縮機(jī)，與壓縮機(jī)相適配的蒸發(fā)器、加熱PTC、加濕器、干燥過(guò)濾器、風(fēng)機(jī)、膨脹閥、電磁閥、冷凝器、蓄液器、油分離器、過(guò)濾網(wǎng)、傳感和控制單元，還包括DDC控制器，其特征在于，，該DDC控制器的輸出接口與所述控制單元的DDC控制器接線端子相連接，所述傳感和控制單元將受控環(huán)境的溫濕度通過(guò)傳感器感應(yīng)出來(lái)并把信號(hào)傳送至DDC控制器，DDC控制器把溫濕度傳感器感應(yīng)到的溫濕度對(duì)應(yīng)的焓值和DDC控制器內(nèi)用戶自設(shè)的溫濕度對(duì)應(yīng)的焓值通過(guò)焓差進(jìn)行比較計(jì)算，輸出一個(gè)PID控制值給變頻器，從而控制壓縮機(jī)系統(tǒng)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用了變頻壓縮機(jī)和DDC控制的精密空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該空調(diào)系統(tǒng)中的制冷和除濕控制采用的是DDC控制壓縮機(jī)的變頻器，變頻器決定壓縮機(jī)的功率輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述變頻精密空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有的變頻壓縮機(jī)與DDC控制相結(jié)合，通過(guò)把信號(hào)傳遞給變頻器來(lái)控制壓縮機(jī)的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述變頻精密空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中采用了變頻壓縮機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的無(wú)級(jí)能量調(diào)節(jié)和高精度的控制。
全文摘要
變頻精密空調(diào)是一種采用焓差控制與變頻壓縮機(jī)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)能量調(diào)節(jié)的精密空調(diào)，通過(guò)焓值計(jì)算法，制冷系統(tǒng)不再單獨(dú)受到溫度或濕度的控制，而是通過(guò)把溫濕度結(jié)合起來(lái)的焓值進(jìn)行控制，從而節(jié)省了能耗；電源變頻器的輸出頻率決定壓縮機(jī)的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)組從0～130％無(wú)級(jí)的能量調(diào)節(jié)。既提高了控制精度又節(jié)約了能耗。
文檔編號(hào)F24F11/02GK1715798SQ20041002684
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者方沛明 申請(qǐng)人:東莞市廣大制冷有限公司