二次回风恒温恒湿空调机组节能控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及空调节能控制领域，尤其涉及一种二次回风恒温恒湿空调机组节能控制系统。


背景技术：

2.恒温恒湿空调能将室内的温度、湿度、洁净度及气流速度控制在一定的范围内，广泛应用于对室内的温湿度及其允许的波动范围具有较高要求的医药工业领域。因此，恒温恒湿空调系统必须具备加热、加湿、冷却、去湿等功能和完善的自控系统。而传统的恒温恒湿空调普遍采用定露点温度调节，使表冷器处理后的空气温度与湿度同时低于送风参数后再利用加热器、加湿器进行热湿补偿，使温湿度满足目标要求，该处理过程中存在部分区域的温湿度控制不稳的问题，且存在较大的能量损失。
3.因此，急需针对现有空调机组的控制系统进行优化设计，使恒温恒湿空调节能高效运行，有效地降低系统运行功耗。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种二次回风恒温恒湿空调机组节能控制系统，以使恒温恒湿空调节能高效运行，有效地降低系统运行功耗。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种二次回风恒温恒湿空调机组节能控制系统，包括新风风管、回风风管、送风管、排风、送风机、排风机、控制器，新风风管和回风风管连通送风管，
6.所述新风风管上设置有第一温湿度传感器、新风阀、预冷阀；
7.所述回风风管上设置有第二温湿度传感器、第一回风阀、第二回风阀；
8.所述送风管上设置有第三温湿度传感器、表冷阀、加热阀、加湿阀，所述送风管还与所述送风机相连；
9.所述排风管还与所述排风机相连；
10.所述控制器分别信号连接所述第一温湿度传感器、新风阀、预冷阀、第二温湿度传感器、第三温湿度传感器、第一回风阀、第二回风阀、表冷阀、加热阀、加湿阀。
11.进一步地，还包括第一变频器和第二变频器，所述控制器通过第一变频器与送风机连接，通过第二变频器与排风机连接。
12.进一步地，还包括用于检测室内外压差的压力传感器，控制器信号连接压力传感器，控制器根据所检测的室内外压差控制排风机pid动态调节运行频率。
13.进一步地，所述送风管上还设置有表冷器、加湿器和加热器。
14.进一步地，所述加湿器为电极加湿、蒸汽加湿或者喷雾加湿。
15.本实用新型的有益效果为：本实用新型利用二次回风，对室内温湿度进行稳定的分区控制，节省了再热冷负荷，也极大的降低了系统的运行能耗，使得整个空调机组实现节能高效稳定运行。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例的二次回风恒温恒湿空调机组节能控制系统的原理框图。
17.图2是本实用新型实施例采用的一种二次回风恒温恒湿空调机组节能控制方法流程图。
18.图3是本实用新型实施例采用的一种二次回风恒温恒湿空调机组节能控制方法的步骤s41的具体方法流程图。
19.图4是本实用新型实施例采用的一种二次回风恒温恒湿空调机组节能控制方法的步骤s42的具体方法流程图。
具体实施方式
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
21.请参照图1，本实用新型实施例的二次回风恒温恒湿空调机组节能控制系统，本实施例中，所述二次回风恒温恒湿空调机组节能控制系统用于保证房间101中的空气环境，使其满足一定的温度和湿度要求。
22.所述的二次回风恒温恒湿空调机组节能控制系统包括控制器201以及与控制器连接的第一变频器211和第二变频器212、新风风管601、回风风管602、送风管603、排风管604、送风机504及排风机505。回风风管602、送风管603、排风管604连通房间101。
23.所述新风风管601上设置有第一温湿度传感器401、新风阀301、预冷阀311；所述控制器201分别信号连接所述第一温湿度传感器401、新风阀301、预冷阀311；所述第一温湿度传感器401用于检测室外新风的温度及湿度。
24.所述回风风管602上设置有第二温湿度传感器402、第一回风阀321、第二回风阀322；所述第二温湿度传感器402用于检测室内回风的温度、湿度及露点温度。
25.所述送风管603上设置有第三温湿度传感器403、表冷阀331、加热阀341、加湿阀351，所述送风管603还与所述送风机504相连；所述第三温湿度传感器403用于检测送风温度、湿度及露点温度。
26.所述排风管604还与所述排风机505相连；
27.所述控制器201分别信号连接所述第二温湿度传感器402、第三温湿度传感器403、压力传感器411、第一回风阀321、第二回风阀322、表冷阀331、加热阀341、加湿阀351。
28.所述控制器201通过第一变频器211与送风机504连接，通过第二变频器212与排风机505连接。
29.在本实施例中，所述送风管603上还设置有表冷器501、加湿器503和加热器502。所述加湿器503可以为电极加湿、蒸汽加湿或者喷雾加湿。所述排风机组604根据室内外压差pid动态调节运行频率。
30.如图2-4，本实用新型实施例采用一种二次回风恒温恒湿空调机组节能控制方法，其步骤包括：
31.s10、检测由室外进入新风管的新风温度to和湿度ho，并计算新风焓值ho，具体计算公式如下：
[0032][0033][0034]ho
＝1.01
×
to+0.01
×do
×
(2501+1.85
×
to)；
[0035]
t
o-d
＝-35.957-1.8726
×
ln(ho×
po×
0.01)+1.1689
×
(ln(ho×
po×
0.01))2；
[0036]
其中：
[0037]
to为室外温度，单位为℃；
[0038]ho
为室外湿度，rh％表示相对湿度的单位；
[0039]
po为水蒸气分压力，单位为pa；
[0040]do
为含湿量，单位为g/kg，表示1kg干空气所带有的水蒸气的质量；
[0041]ho
为室外空气含湿量即新风焓值，单位为kj/kg干空气；
[0042]
t
o-d
为室外露点温度，即是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度，单位为℃。
[0043]
s20、检测由室内进入回风管的回风温度tr和湿度hr，并计算回风焓值hr；
[0044]
具体计算公式与步骤s10中新风焓值ho基本相似，具体如下：
[0045][0046][0047]hr
＝1.01
×
tr+0.01
×dr
×
(2501+1.85
×
tr)；
[0048]
tr为室内回风温度，单位为℃；
[0049]hr
为室内回风湿度，rh％表示相对湿度的单位；
[0050]
pr为室内回风的水蒸气分压力，单位为pa；
[0051]dr
为室内回风的含湿量，单位为g/kg，表示1kg干空气所带有的水蒸气的质量；
[0052]hr
为室内回风空气含湿量即回风焓值，单位为kj/kg干空气。
[0053]
s30、比较室外新风与室内回风的计算焓值ho和hr，并根据两者大小由控制器调节新风阀门开度。
[0054]
具体地，当室外新风焓值大于室内回风焓值时，输出控制信号控制新风阀门开度最小，其中，最小开度可设定；
[0055]
当室外新风焓值小于室内回风焓值时，输出控制信号控制新风阀门开度最大。
[0056]
s40、室内温湿度分区控制方法，包括温湿度范围处于粗控区及以外的调节方法s41和温湿度范围处于精控区的调节方法s42。
[0057]
其中，温度精控区范围为室内控制范围向内偏移25％左右，温度粗控区范围为室内控制范围中除温度精控区以外的部分；湿度精控区范围为室内湿度控制范围向内偏移25％左右，湿度粗控区范围为室内控制范围中除湿度精控区以外的部分。
[0058]
在具体实施例中，药厂室内温度控制范围为18～26℃，湿度控制范围为45～65％。其中温度精控区范围为20～24℃，湿度精控区范围为50～60％。
[0059]
s41、温湿度范围处于粗控区及以外的调节方法具体包括：
[0060]
s411、比较检测到的室内回风湿度hr与回风湿度设定值h
r-设定
的偏差，控制器根据偏差大小pid调节控制预冷阀门及表冷阀门开度，或者调节加湿阀门，使回风湿度满足设定值。具体为：
[0061]
当回风湿度hr大于回风湿度设定值h
r-设定
时，先pid调节预冷阀门，当预冷阀门全开湿度仍然达不到要求时，则继续开启表冷阀门；
[0062]
当回风湿度hr小于回风湿度设定值h
r-设定时，pid调节加湿阀门。
[0063]
s412、通过将室内回风温度tr与回风温度设定值t
r-设定
pid对比，控制送风机组运行频率。
[0064]
s413、控制器根据室内回风温度tr与回风温度设定值t
r-设定
的偏差大小pid调节控制回风阀门开度，同步调节控制预冷阀门及表冷阀门开度，使回风温度满足设定值。具体为：
[0065]
当送风机组频率达到上限，且回风温度tr仍然高于回风温度设定值t
r-设定
时，则开大一次回风阀门，调小二次回风阀门。当一次回风阀门开度调到20％，回风温度仍然大于回风温度设定值时，同步调大预冷阀门及表冷阀门的开度；
[0066]
当回风温度小于回风温度设定值时，先调小送风机组运行频率，当送风机运行频率达到下限频率时，回风温度仍然小于回风温度设定值，则关小一次回风阀门，开大二次回风阀门。当二次回风阀门开度调到20％，回风温度仍然小于回风温度设定值时，同步调小预冷阀门及表冷阀门的开度。如果回风温度仍然小于回风温度设定值，此时开启电加热直至回风温度满足要求。
[0067]
s42、温湿度范围处于精控区的调节方法具体包括：
[0068]
s421、通过送风温度ts和送风湿度hs计算出送风露点温度t
s-d
；
[0069]
具体计算公式如下：
[0070][0071]
t
s-d
＝-35.957-1.8726
×
ln(hs×
ps×
0.01)+1.1689
×
(ln(hs×
ps×
0.01))2；
[0072]
s422、检测回风露点温度t
r-d
并联合回风露点温度设定值t
r-d设定
pid运算送风露点温度设定值t
s-d设定
；
[0073]
一般情况下，送风露点温度设定值t
s-d设定
范围在t
r-d
设定-0.5～t
r-d设定-5之间进行调节。
[0074]
s423、比较送风露点温度t
s-d
与送风露点温度设定值t
s-d
设定，根据偏差pid调节预冷阀门及表冷阀门开度。
[0075]
在本实施例中，送风露点温度t
s-d
及送风温度ts同时参与控制表冷阀阀门的开度，并且以送风露点温度t
s-d
作为优先控制。
[0076]
需要说明的是：上述步骤s41、s42并没有步骤先后顺序，可以同时检测进行，也可以在生产过程中根据实际情况前后进行。
[0077]
本实用新型实施例通过控制器预编程对新风、回风焓值比较计算分析，并pid调节新风阀门开度，并将检测到的温湿度值与设定值比较，将室内回风温湿度划分为精控区与
粗控区进行分区调节，通过比较偏差pid调节相应阀门开度，以湿度控制优先，实现了对室内温湿度的精准控制，使得系统控制更加稳定。
[0078]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。