一種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)及提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)及其提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法，該系統(tǒng)包括恒溫恒濕空調(diào)機、送風風管、風管加熱器、送風溫度傳感器和控制系統(tǒng)，所述恒溫恒濕空調(diào)機通過送風風管連接到室內(nèi)，風管加熱器設(shè)置在送風風管內(nèi)，送風溫度傳感器檢測送風風管內(nèi)風的溫度，所述恒溫恒濕空調(diào)機、風管加熱器、送風溫度傳感器都與控制系統(tǒng)連接。本方法為在常規(guī)恒溫恒濕空調(diào)控制回風溫濕度的基礎(chǔ)上，增加了送風溫度與設(shè)定溫度差值的控制手段。本發(fā)明的控制方法簡單有效，在實現(xiàn)恒溫恒濕空調(diào)機溫、濕度高精度的同時，大大降低了整個系統(tǒng)的成本。
【專利說明】一種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)及提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)及提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]恒溫恒濕空調(diào)機大多數(shù)應(yīng)用在對溫度和濕度精度要求特別高的場合:如電子工業(yè)、儀器儀表、精密機械、生物工程、食品飲料、醫(yī)藥衛(wèi)生等場所，這些場所的溫度和濕度精度將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、儲存等。
[0003]眾所周知，溫度和相對濕度兩個參數(shù)之間本來就存在一定的聯(lián)系，溫度的升高會導致相對濕度的下降，反之亦然。恒溫恒濕空調(diào)的控制主要由制冷、制熱、加濕和除濕等空氣處理過程組成，因為控制系統(tǒng)要既兼顧溫度的控制又要兼顧濕度的控制。所以，在實際的控制過程中往往是幾個空氣處理過程同時進行:如制熱加濕、制冷加濕、制冷除濕等。所以，如何解決處理好空氣處理過程之間的矛盾同時又保證機組的精度成了首要解決的問題。
[0004]普通恒溫恒濕機組的溫度精度若能達到±0.8，濕度精度若能達到±5?7%已經(jīng)不容易了，但往往這樣的精度根本無法滿足一些高精密儀器的環(huán)境使用要求。近年來數(shù)碼渦旋壓縮機和變頻渦旋壓縮機的出現(xiàn)及成功應(yīng)用，固態(tài)繼電器或可控硅在電加熱器調(diào)節(jié)上的應(yīng)用成了提高恒溫恒濕空調(diào)機溫、濕度精度的途徑和方法。但是，數(shù)碼渦旋壓縮機和變頻渦旋壓縮機要比普通渦旋壓縮機的成本高得多，固態(tài)繼電器或可控硅的成本又要比交流接觸器的成本高得多，利用這些高成本的設(shè)備和適當?shù)目刂品椒ü倘豢梢蕴岣吆銣睾銤窨照{(diào)機的溫濕度控制精度，但成本太高，一般用戶難以接受。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)及提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法，旨在解決現(xiàn)有的恒溫恒濕空調(diào)機調(diào)節(jié)溫、濕度精度的設(shè)備成本太高的問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其中，包括恒溫恒濕空調(diào)機、送風風管、風管加熱器、送風溫度傳感器和控制系統(tǒng)，所述恒溫恒濕空調(diào)機通過送風風管連接到室內(nèi)，風管加熱器設(shè)置在送風風管內(nèi)，送風溫度傳感器檢測送風風管內(nèi)風的溫度，所述恒溫恒濕空調(diào)機、風管加熱器、送風溫度傳感器都與控制系統(tǒng)連接。
[0008]所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)還包括回風溫度傳感器和回風濕度傳感器，回風溫度傳感器檢測室內(nèi)空氣的溫度，回風濕度傳感器檢測室內(nèi)空氣的濕度，回風溫度傳感器和回風濕度傳感器都與控制系統(tǒng)連接。
[0009]所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述風管加熱器與控制系統(tǒng)之間通過固態(tài)繼電器連接，控制系統(tǒng)控制固態(tài)繼電器采用PID算法無級調(diào)節(jié)風管加熱器。
[0010]所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述恒溫恒濕空調(diào)機為普通恒溫恒濕空調(diào)機，所述的普通恒溫恒濕空調(diào)機為采用普通渦旋壓縮機、電加熱器采用交流接觸器等常規(guī)手段進行分級控制、加濕采用電極式加濕器的恒溫恒濕空調(diào)機。
[0011]一種如上述任意一項所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法，其中，包括以下具體步驟:
步驟AOO:控制系統(tǒng)判斷恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)是處在制冷還是制熱的調(diào)控過程，若處在制冷調(diào)控過程，執(zhí)行步驟BOO ;若處在制熱調(diào)控過程，執(zhí)行步驟EOO;
步驟BOO:控制系統(tǒng)判斷設(shè)定溫度與送風溫度傳感器反饋的送風溫度的差值是否大于Δ t，若大于Λ t，執(zhí)行步驟C00，若小于等于Λ t，執(zhí)行步驟DOO ；
步驟COO:控制系統(tǒng)控制風管加熱器開始加載，當控制系統(tǒng)接收到設(shè)定溫度與送風溫度傳感器反饋的送風溫度的差值小于等于Λ t時，控制系統(tǒng)控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器當前的輸出；
步驟DOO:控制系統(tǒng)控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器當前的輸出；
步驟EOO:控制系統(tǒng)判斷送風溫度傳感器反饋的送風溫度與設(shè)定溫度的差值是否小于Δ t，若小于Λ t，執(zhí)行步驟FOO，若大于等于Λ t，執(zhí)行步驟GOO ；
步驟H)0:控制系統(tǒng)控制風管加熱器開始加載，當控制系統(tǒng)接收到送風溫度傳感器400反饋的送風溫度與設(shè)定溫度的差值的大于等于Λ t時，控制系統(tǒng)控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器當前的輸出；
步驟GOO:控制系統(tǒng)控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器當前的輸出。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過提供一種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)及提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法，本發(fā)明的控制方法簡單有效，在實現(xiàn)恒溫恒濕空調(diào)機溫、濕度高精度的同時,大大降低了整個系統(tǒng)的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明中恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明中恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0016]如圖1所示，是本發(fā)明中恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)包括恒溫恒濕空調(diào)機100、送風風管200、風管加熱器300、送風溫度傳感器400、回風溫度傳感器500、回風濕度傳感器600和控制系統(tǒng)700，所述恒溫恒濕空調(diào)機100通過送風風管200連接到室內(nèi)，風管加熱器300設(shè)置在送風風管200內(nèi)，送風溫度傳感器400用于檢測送風風管200內(nèi)風的溫度(即送風溫度)，回風溫度傳感器500用于檢測室內(nèi)空氣的溫度(即回風溫度)，回風濕度傳感器600用于檢測室內(nèi)空氣的濕度(即回風濕度)，所述恒溫恒濕空調(diào)機100、風管加熱器300、送風溫度傳感器400、回風溫度傳感器500和回風濕度傳感器600都與控制系統(tǒng)700連接。
[0017]所述風管加熱器300主要用于確保送風溫度與設(shè)定溫度的差值的絕對值相對恒定。所述風管加熱器300與控制系統(tǒng)700之間通過固態(tài)繼電器連接，控制系統(tǒng)700控制固態(tài)繼電器采用PID算法無級調(diào)節(jié)風管加熱器300。
[0018]所述恒溫恒濕空調(diào)機100為普通恒溫恒濕空調(diào)機，在一臺常規(guī)配置的恒溫恒濕機組的基礎(chǔ)上增加一定數(shù)量的風管加熱器300，送風溫度傳感器400和調(diào)節(jié)風管加熱器300用的固態(tài)繼電器:在普通恒溫恒濕空調(diào)機控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過PID算法無級調(diào)節(jié)風管加熱器300用固態(tài)繼電器的輸出，送風溫度由風管加熱器300控制和調(diào)節(jié)，通過在普通恒溫恒濕機回風溫濕度控制方法的基礎(chǔ)上，增加對送風溫差的精確控制，從而更有效地保證回風的溫、濕度精度。
[0019]所述的普通恒溫恒濕空調(diào)機，即采用普通渦旋壓縮機、電加熱器采用交流接觸器等常規(guī)手段進行分級控制、加濕采用電極式加濕器的恒溫恒濕空調(diào)機。
[0020]送風風管加熱器的加熱量比空調(diào)機本身的加熱量要小得多，所以采用固態(tài)繼電器成本較低；測量儀表只增加送風溫度傳感器400，溫度傳感器比濕度傳感器要便宜得多；在空氣處理系統(tǒng)上則只增加了風管加熱器300，且風管加熱器300的安裝在工程上也相對簡單，成本也是相對較低的。這些控制調(diào)節(jié)設(shè)備的設(shè)置，大大地降低了本恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的成本，操作簡單，同時也實現(xiàn)了現(xiàn)恒溫恒濕空調(diào)機溫、濕度高精度的效果。
[0021]如圖2所示，是本發(fā)明中恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的步驟流程圖。一種如上述所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)及提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法，包括以下具體步驟:
步驟AOO:控制系統(tǒng)700判斷恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)是處在制冷還是制熱的調(diào)控過程，若處在制冷調(diào)控過程，執(zhí)行步驟BOO ;若處在制熱調(diào)控過程，執(zhí)行步驟EOO;
步驟BOO:控制系統(tǒng)700判斷設(shè)定溫度與送風溫度傳感器400反饋的送風溫度的差值是否大于Λ t (Δ t的值為正數(shù)的常量，可設(shè))，若大于Λ t，執(zhí)行步驟C00，若小于等于Λ t，執(zhí)行步驟DOO ；
步驟COO:控制系統(tǒng)700控制風管加熱器300開始加載，當控制系統(tǒng)700接收到設(shè)定溫度與送風溫度傳感器400反饋的送風溫度的差值小于等于Λ t時，控制系統(tǒng)700控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器300當前的輸出；
步驟DOO:控制系統(tǒng)700控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器300當前的輸出；步驟EOO:控制系統(tǒng)700判斷送風溫度傳感器400反饋的送風溫度與設(shè)定溫度的差值是否小于Λ t，若小于Λ t，執(zhí)行步驟R)0，若大于等于Λ t，執(zhí)行步驟GOO ；
步驟H)0:控制系統(tǒng)700控制風管加熱器300開始加載，當控制系統(tǒng)700接收到送風溫度傳感器400反饋的送風溫度與設(shè)定溫度的差值的大于等于Λ t時，控制系統(tǒng)700控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器300當前的輸出；
步驟GOO:控制系統(tǒng)700控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器300當前的輸出。
[0022]在恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)制熱時，考慮到空氣通過送風風管200散熱等因素，需要確保送風溫度比設(shè)定溫度高Λ t°C，在恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)制冷時，考慮到空氣通過送風風管200吸熱等因素，需要確保設(shè)定溫度比送風溫度高Λ t°C，只要確保了Λ t的恒定，被控房間內(nèi)的溫度就相對恒定，因溫度和濕度的關(guān)系，使得在保證了溫度精度的同時間接地確保了濕度的精度。在控制參數(shù)的設(shè)置上，風管加熱器300的PID參數(shù)，送風溫度與設(shè)定溫度的差值的絕對值A(chǔ)t均為開放型的參數(shù)，可根據(jù)具體工程的實際情況(主要是考慮到每個具體工程的散熱散濕設(shè)備存在較大的差異)現(xiàn)場整定。
[0023]根據(jù)上述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)及其提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法，現(xiàn)提供以下具體實施例加以說明:
恒溫恒濕空調(diào)機100的參數(shù)為:風量為:6000m3/h，制冷量:25kW，加濕量8kg/h ;恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)加熱量:18kW ;送風風管200加熱量:9kW。
[0024]設(shè)定Λ t=3°C，設(shè)定溫度=25°C，設(shè)定濕度=60%Rh ;經(jīng)過長時間的監(jiān)控和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得出以下結(jié)果:
當恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)處于制冷調(diào)控過程時，送風溫度的平均值=22.1V，實時溫度誤差在0.2°C之內(nèi)；回風溫度的平均值=25.2°C，實時溫度誤差在0.2°C之內(nèi)；回風濕度平均值=62.5%，實時濕度誤差在3%之內(nèi)；
當恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)處于制熱調(diào)控過程時，送風溫度的平均值=27.9°C，實時溫度誤差在0.2°C之內(nèi)；回風溫度的平均值=24.9°C，實時溫度誤差在0.15°C之內(nèi)；回風濕度平均值=62.2%，實時濕度誤差在2.5%之內(nèi)；
由上述實驗數(shù)據(jù)可知，利用本恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)對室內(nèi)的溫濕度進行調(diào)控，其調(diào)控效果具有高精度，滿足使用需要，而且本恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)調(diào)控簡單有效，大大降低了整個系統(tǒng)的成本。
[0025]應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括恒溫恒濕空調(diào)機、送風風管、風管加熱器、送風溫度傳感器和控制系統(tǒng)，所述恒溫恒濕空調(diào)機通過送風風管連接到室內(nèi)，風管加熱器設(shè)置在送風風管內(nèi)，送風溫度傳感器檢測送風風管內(nèi)風的溫度，所述恒溫恒濕空調(diào)機、風管加熱器、送風溫度傳感器都與控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)還包括回風溫度傳感器和回風濕度傳感器，回風溫度傳感器檢測室內(nèi)空氣的溫度，回風濕度傳感器檢測室內(nèi)空氣的濕度，回風溫度傳感器和回風濕度傳感器都與控制系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述風管加熱器與控制系統(tǒng)之間通過固態(tài)繼電器連接，控制系統(tǒng)控制固態(tài)繼電器采用PID算法無級調(diào)節(jié)風管加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫恒濕空調(diào)機為普通恒溫恒濕空調(diào)機，所述的普通恒溫恒濕空調(diào)機為采用普通渦旋壓縮機、電加熱器采用交流接觸器等常規(guī)手段進行分級控制、加濕采用電極式加濕器的恒溫恒濕空調(diào)機。
5.一種如權(quán)利要求1-4任意一項所述的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)提高室內(nèi)溫濕度精度的控制方法，其特征在于，包括以下具體步驟: 步驟AOO:控制系統(tǒng)判斷恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)是處在制冷還是制熱的調(diào)控過程，若處在制冷調(diào)控過程，執(zhí)行步驟BOO ;若處在制熱調(diào)控過程，執(zhí)行步驟EOO; 步驟BOO:控制系統(tǒng)判斷設(shè)定溫度與送風溫度傳感器反饋的送風溫度的差值是否大于Δ t，若大于Λ t，執(zhí)行步驟C00，若小于等于Λ t，執(zhí)行步驟DOO ； 步驟COO:控制系統(tǒng)控制風管加熱器開始加載，當控制系統(tǒng)接收到設(shè)定溫度與送風溫度傳感器反饋的送風溫度的差值小于等于Λ t時，控制系統(tǒng)控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器當前的輸出； 步驟DOO:控制系統(tǒng)控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器當前的輸出； 步驟EOO:控制系統(tǒng)判斷送風溫度傳感器反饋的送風溫度與設(shè)定溫度的差值是否小于Δ t，若小于Λ t，執(zhí)行步驟R)0，若大于等于Λ t，執(zhí)行步驟GOO ； 步驟H)0:控制系統(tǒng)控制風管加熱器開始加載，當控制系統(tǒng)接收到送風溫度傳感器400反饋的送風溫度與設(shè)定溫度的差值的大于等于Λ t時，控制系統(tǒng)控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器當前的輸出； 步驟GOO:控制系統(tǒng)控制恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)不改變風管加熱器當前的輸出。
【文檔編號】F24F11/02GK103759391SQ201410002353
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】邱育群, 原志鋒, 劉文彬, 潘鋒, 李敏華, 謝春輝 申請人:廣東申菱空調(diào)設(shè)備有限公司