空气调节系统、温度调整及湿度调整控制方法与流程

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种空气调节系统、温度调整及湿度调整控制方法。

背景技术：

环境模拟实验室集中冷源系统需要对多个不同的区域进行温度调节，冷量需求大，温度调节范围宽。一般集中冷源工程载冷剂设定温度是一定的，这种技术存在以下缺陷：

(1)载冷剂设定温度恒定限制了使用环境工况的可调范围，也即现有的集中冷源系统温度调整范围小，尤其不能对模拟环境升温，不能满足空调器性能检测的全工况测定；

(2)环境冷量需求变化主要通过末端散热装置具有的电动阀调节载冷剂流量来实现，而电动阀流量曲线一般为非线性，调节精度低；

(3)集中冷源系统缺少湿度的调整功能。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种空气调节系统、温度调整及湿度调整控制方法，能够提高模拟环境试验室外侧的温度，使模拟试验室的工况模拟场景更加丰富，有利于对空调器的性能进行全工况检测。

为了解决上述问题，本发明提供一种空气调节系统，包括制冷机组、集中冷源箱、末端换热装置，所述末端换热装置包括换热器、加热器，所述换热器用于对目标空间进行制冷，所述加热器用于对目标空间进行制热，所述制冷机组与所述集中冷源箱之间具有第一载冷剂循环管路，所述集中冷源箱与所述换热器之间具有第二载冷剂循环管路。

优选地，所述第二载冷剂循环管路包括用于将所述集中冷源箱中的载冷剂输送于所述换热器中的第二进液管路，所述第二进液管路中设置有第二冷媒泵。

优选地，所述第二冷媒泵为变量泵。

优选地，所述空气调节系统还包括用于控制所述加热器或变量泵的第一控制器，所述第一控制器与所述加热器或变量泵控制连接。

优选地，所述空气调节系统还包括变频器，所述变频器的输入端及输出端分别与所述第一控制器、变量泵控制连接。

优选地，所述末端换热装置还包括加湿部件，用于对目标空间的湿度进行调节。

优选地，所述空气调节系统还包括用于控制所述加湿部件的第二控制器，所述第二控制器与所述加湿部件控制连接。

优选地，所述第一控制器和/或第二控制器为pid控制器。

优选地，所述末端换热装置还包括气流驱动部件。

本发明还提供一种温度调整控制方法，用于调整上述空气调节系统的目标空间的温度，包括如下步骤：

当所述空气调节系统包括所述第一控制器时，获取目标空间的实时温度t1，将所述t1与预设温度t0进行比较形成第一控制信号，所述第一控制器根据所述第一控制信号控制所述加热器启停或控制所述变量泵改变冷媒流量。

优选地，当t1＞t0时，所述第一控制器控制所述变量泵增大流量；当t1＜t0时，所述第一控制器控制所述加热器启动加热；当t1＝t0时，所述变量泵流量不变，所述加热器停止运转。

本发明还提供一种湿度调整控制方法，用于调整上述空气调节系统的目标空间的湿度，包括如下步骤：

当所述空气调节系统包括所述第二控制器时，获取目标空间的实时湿度m1，将所述m1与预设湿度m0进行比较形成第二控制信号，所述第二控制器根据所述第二控制信号控制所述加湿部件启停。

优选地，当m1＜m0时，所述第二控制器启动所述加湿部件进行加湿；当m1≤m0时，所述加湿部件停止运转。

本发明提供的一种空气调节系统、温度调整及湿度调整控制方法，由于在所述末端换热装置中增加了加热器，从而使所述空气调节系统即能够满足对目标空间的制冷工况需求，也能够满足对目标空间的制热工况需求，使模拟试验室的工况模拟场景更加丰富，有利于对空调器的性能进行全工况检测，经实际验证，应用该技术方案的空气调节系统于环境模拟试验室中，能够实现试验室室外侧各区域最低温度可达-25℃，最高温度可达60℃。

附图说明

图1为本发明实施例的空气调节系统的原理示意图。

附图标记表示为：

1、制冷机组；10、第一进液管路；11、第一冷媒泵；12、第一过滤器；13、第一回液管路；2、集中冷源箱；20、第二进液管路；21、第二冷媒泵；22、第二过滤器；23、第二回液管路；24、三通阀；25、排污管；3、末端换热装置；31、换热器；32、加热器；33、加湿部件；34、气流驱动部件；4、第一控制器；41、温度传感器；5、第二控制器；51、湿度传感器；6、变频器；7、第三控制器；71、流量传感器。

具体实施方式

参见图1所示，根据本发明的实施例，提供一种空气调节系统，尤其适用于环境模拟，包括制冷机组1、集中冷源箱2、末端换热装置3，所述末端换热装置3包括换热器31、加热器32，所述换热器31用于对目标空间进行制冷，所述加热器32用于对目标空间进行制热，所述制冷机组1与所述集中冷源箱2之间具有第一载冷剂循环管路，所述集中冷源箱2与所述换热器31之间具有第二载冷剂循环管路。该技术方案中，由于在所述末端换热装置3中增加了加热器32，从而使所述空气调节系统即能够满足对目标空间的制冷工况需求，也能够满足对目标空间的制热工况需求，使模拟试验室的工况模拟场景更加丰富，有利于对空调器的性能进行全工况检测，经实际验证，应用该技术方案的空气调节系统于环境模拟试验室中，能够实现试验室室外侧各区域最低温度可达-25℃，最高温度可达60℃。

为了进一步提高所述空气调节系统的冷媒远距离传输性能及系统的制冷效率，提高处于循环管路中的冷媒的流动动力显得尤为重要，优选地，所述第一载冷剂循环管路包括用于将所述制冷机组1中的载冷剂输送于所述集中冷源箱2中的第一进液管路10以及将所述集中冷源箱2中的载冷剂回流于所述制冷机组1中的第一回液管路13，所述第一进液管路10中设置有第一冷媒泵11；更进一步的，所述第二载冷剂循环管路包括用于将所述集中冷源箱2中的载冷剂输送于所述换热器31中的第二进液管路20，所述第二进液管路20中设置有第二冷媒泵21，由于在所述第一进液管路10及第二进液管路20中对应设置了所述第一冷媒泵11、第二冷媒泵21，从而加快了载冷剂在管路中的传输速度，更为重要的是，进一步降低了对所述制冷机组1中的空气压缩机的泵送能力的需求，使所述制冷机组1在选型方面更加灵活，同时大大降低制冷机组1的购置成本，所述制冷机组1最好是采用现有的卤水机组，采用为市购件的卤水机组，能够简化所述空气调节系统的设计过程。优选地，所述第二冷媒泵21为变量泵，最好为电控电量泵。

为了保证对目标环境温度的精准快速调整控制，优选地，所述空气调节系统还包括用于控制所述加热器32或变量泵的第一控制器4，所述第一控制器4与所述加热器32或变量泵控制连接，更进一步的，所述第一控制器4采用pid控制器。如上所述，所述第二冷媒泵21最好为变量泵，此时，适应性的在所述空气调节系统中设置变频器6，所述变频器6的输入端及输出端分别与所述第一控制器4、变量泵控制连接，能够精确控制所述第二冷媒泵21的转速，进而实现冷媒流量的精确调整，最终实现制冷温度的精准控制。所述加热器32例如可以是电加热管。

为了模拟所述目标空间的不同湿度情况，优选地，所述末端换热装置3还包括加湿部件33，用于对目标空间的湿度进行调节，所述加湿部件33可以包括蒸汽电动二通阀。

为了保证对目标环境湿度的精准快速调整控制，优选地，所述空气调节系统还包括用于控制所述加湿部件33的第二控制器5，所述第二控制器5与所述加湿部件33控制连接，更进一步的，所述第二控制器5采用pid控制器

优选地，所述末端换热装置3还包括气流驱动部件34，所述气流驱动部件34优选采用风机组件即可，以使所述末端换热装置3中具备一定温度及湿度的气流及时流出，提高其调温调湿效率。

更进一步的，所述第一进液管路10中还设置有第一过滤器12，和/或，所述第二进液管路20中还设置有第二过滤器22，能够将载冷剂中的杂质及时滤除，防止对所述制冷机组1及换热器31造成损害。

所述第二载冷剂循环管路还包括用于将所述换热器31中的载冷剂回流于所述集中冷源箱2中的第二回液管路23，所述第二进液管路20中还设置有三通阀24，以使所述第二进液管路20中的载冷剂可选择地流通至所述第二回液管路23中，通过设置三通阀24能够在需要对所述换热器31进行冷量调整时，及时将管道中过量的载冷剂进行分流回流至所述集中冷源箱2中。所述三通阀24优选为电控三通阀，为了精准控制所述电控三通阀的开度，在所述电控三通阀的冷媒出口一侧的第二进液管路20上还设置有流量传感器71，所述流量传感器71用于对所述电控三通阀的冷媒出口流量进行实时检测，并获得相应的流量信号传输至与所述电控三通阀控制连接的第三控制器7，优选地，所述第三控制器7为pid控制器。

所述末端换热装置3最好设置多个，多个所述末端换热装置3分别布设于不同的目标空间内，这样，使所述空气调节系统增加适用于分区域空气温度调节，能够对不同的目标空间进行相对独立的温度及湿度调控，以适用试验室检测工作的不同温度湿度需求。更进一步地，所述制冷机组最好也设置多台，此时，所述集中冷源箱2即是整个空气调节系统的枢纽中心，根据按需分配原则，控制所述制冷机组的启停台数，针对性调节每台机组的容量，从而达到控制精度高、反应速度快、宽工况调节、节能降耗的目的；同时，所述空气调节系统的末端换热装置3对应多个区域，对比一个系统对应一个区域，可减少占地面积。所述集中冷源箱2还设置有排污管25，以能够及时将所述集中冷源箱2中积攒的污垢排出。

根据本发明的实施例，还提供一种温度调整控制方法，用于调整上述空气调节系统的目标空间的温度，包括如下步骤：

当所述空气调节系统包括所述第一控制器4时，获取目标空间的实时温度t1，将所述t1与预设温度t0进行比较形成第一控制信号，所述第一控制器4根据所述第一控制信号控制所述加热器32启停或控制所述变量泵改变冷媒流量，可以理解的是在所述目标空间中设置相应的温度传感器41对目标空间的实时温度t1进行检测采集，预设温度t0可固化于所述第一控制器4中，当然，最好的，所述第一控制器4采用可编程的pid控制器。

具体地，当t1＞t0时，所述第一控制器4控制所述变量泵增大流量；当t1＜t0时，所述第一控制器4控制所述加热器32启动加热；当t1＝t0时，所述变量泵流量不变，所述加热器32停止运转。

根据本发明的实施例，还提供一种湿度调整控制方法，用于调整上述空气调节系统的目标空间的湿度，包括如下步骤：

当所述空气调节系统包括所述第二控制器5时，获取目标空间的实时湿度m1，将所述m1与预设湿度m0进行比较形成第二控制信号，所述第二控制器5根据所述第二控制信号控制所述加湿部件33启停，可以理解的是在所述目标空间中设置相应的湿度传感器51对目标空间的实时湿度m1进行检测采集，预设湿度m0可固化于所述第二控制器5中，当然，最好的，所述第二控制器5采用可编程的pid控制器。

具体地，当m1＜m0时，所述第二控制器5启动所述加湿部件33进行加湿；当m1≤m0时，所述加湿部件33停止运转。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。