一种基于双通道分离式多变工况除湿系统及方法与流程

本发明涉及通风空调系统，尤其涉及一种基于双通道分离式多变工况除湿系统及方法。

背景技术：

1、为了保障国防工程内部环境质量，满足工作区域人体呼吸的需要，绝大多数国防工程必须通过口部引进新风，且要对引进的新风处理后才能送入洞库内。目前国防工程一般采用全新风除湿机和全工况除湿机来处理新风，且该通风空调系统多为定风量系统。现有全新风除湿机和全工况除湿机一般针对定风量、变负荷的运行要求设计，对于变风量、变负荷的多变工况运行要求，存在一定的不适应性。换言之，全新风除湿机和全工况除湿机不能完全适应变风量、变负荷的多变工况运行要求，更无法实现多变工况的节能运行要求。

2、一年中室外气象条件变化是很大的，一般将一年划分为夏季、冬季和过渡季三种空调季节。夏季多是雨季，应尽量少使用新风。冬季虽然干燥，但由于室外空气温度太低，也不宜长时间进行全新风运行，而过渡季却可以使通风系统全新风运行。一天中室外空气的含湿量也是变化的，一般在后半夜达到最低值。根据工程外气象条件的变化特点，以及工程内人员及设备运行规律，适时调节新风量，能够达到运行节能的目的。

3、国防工程中的通风空调系统应该能够根据室外气象条件变化，适时调节新风量，实现平时维护和战时保障双重需求，兼顾平战结合运行需要。因此，国防工程通风空调系统根据需要可以采用无新风、维护新风量、根据工程内co2浓度连续调节新风量、以及全新风四种运行模式。不同运行模式下的新风量是不一样的，要实现这四种运行模式就要求新风处理设备可实现变风量、变负荷的多变工况运行模式。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于双通道分离式多变工况除湿系统及方法，解决现有技术中存在的上述问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的一种基于双通道分离式多变工况除湿系统，包括变容量调温除湿系统、定容量降温除湿系统组、传感器组和控制系统，所述变容量调温除湿系统包括变容量压缩机、第一蒸发器组、风冷冷凝器和水冷冷凝系统，所述变容量压缩机的入口连接所述第一蒸发器组的出口，所述变容量压缩机的出口连接所述风冷冷凝器的入口，所述风冷冷凝器的出口连接所述第一蒸发器组的入口，所述风冷冷凝器与所述第一蒸发器组之间设置有干燥过滤器和储液器，所述第一蒸发器组与所述变容量压缩机之间设置第一气液分离器，所述变容量压缩机的出口还连接有水冷冷凝系统，所述第一蒸发器组包括第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器分别连接所述变容量压缩机；所述定容量降温除湿系统组包括与所述第一蒸发器组并排设置的第二蒸发器组，所述第二蒸发器组包括与所述第一蒸发器顺着气流方向前后并排设置的第三蒸发器以及与所述第二蒸发器顺着气流方向前后并排设置的第四蒸发器，并排设置的蒸发器形成单独的风道，所述第二蒸发器组上设置有风阀，所述第三蒸发器和所述第四蒸发器分别连接一个定容量降温除湿系统；所述传感器组包括进风温度传感器、进风湿度传感器、中间温度传感器、出风温度传感器、出风湿度传感器、排气温度传感器、排气压力传感器、吸气温度传感器和吸气压力传感器；所述控制系统包括信号检测、信号输入、数据分析处理和信号输出。

4、进一步的，所述定容量降温除湿系统包括水冷冷凝器、定频压缩机和气液分离器，所述水冷冷凝器连接所述定频压缩机，所述定频压缩机连接所述气液分离器，所述气液分离器的入口连接所述第三蒸发器或所述第四蒸发器的出口，所述第三蒸发器或所述第四蒸发器的入口通过热气旁通阀连接所述水冷冷凝器，所述第三蒸发器或所述第四蒸发器的入口还通过热力膨胀阀、电磁阀以及干燥过滤器连接所述水冷冷凝器的出口，所述水冷冷凝器上连接有水流量调节阀。

5、进一步的，所述第一蒸发器与所述变容量压缩机之间设置有第一单向阀，所述第二蒸发器与所述变容量压缩机之间设置有第二单向阀；所述干燥过滤器的出口通过第一电子膨胀阀连接所述第一蒸发器，所述干燥过滤器的出口通过第二电子膨胀阀连接所述第二蒸发器。

6、进一步的，所述水冷冷凝系统包括第三水冷冷凝器，所述第三水冷冷凝器通过第四单向阀连接所述储液器，所述第三水冷冷凝器还通过冷媒三通比例调节阀连接所述变容量压缩机与所述风冷冷凝器，所述第三水冷冷凝器上连接有第三水流量调节阀。

7、本发明还提供一种基于双通道分离式多变工况除湿方法，采用所述的基于双通道分离式多变工况除湿系统，包括以下步骤：

8、步骤a01：通过进风温度传感器、进风湿度传感器、中间温度传感器、出风温度传感器、出风湿度传感器检测空气实时温度参数和湿度参数；通过冷媒侧压力传感器、温度传感器检测冷媒实时压力参数和温度参数；

9、步骤a02：控制系统将传感器组检测到的实时参数传输到控制中心；

10、步骤a03：控制中心将接收到的信号进行数据分析处理，判断实时温度参数、湿度参数、压力参数是否在设定参数的上下限范围内，如是，则执行步骤a04；如否，则执行步骤a05；

11、步骤a04：执行步骤a01至步骤a03；

12、步骤a05：控制系统控制变容量压缩机、变频风机的频率，控制各个电子膨胀阀、冷媒三通比例调节阀、水流量调节阀的开启比例，控制各个定频压缩机、各个电磁阀、风阀的开闭，以此调节送风实时参数至设定参数的上下限范围内。

13、进一步的，所述步骤a05中，对于变容量压缩机和定频压缩机的控制，包括以下步骤：

14、步骤b01：开机开启变容量压缩机，各定频压缩机不开启；

15、步骤b02：控制中心根据实测的出风露点温度与设定露点温度的偏差值的大小控制变容量压缩机的容量投入和定频压缩机的开启；

16、步骤b03：当实测出风露点温度低于设定值下限，减少变容量压缩机的容量投入，直至实测出风露点温度维持在露点温度设定值的上限和下限之间；

17、步骤b04：若变容量压缩机以最小容量投入，实测出风露点仍然低于设定值下限，此时系统处于低负荷运行状态，通过调节电子膨胀阀、蒸发器组及水流量调节阀，调节制冷系统冷媒的高、低压，从而调节压缩机的能量输出，直至实测出风露点温度维持在露点温度设定值的上限和下限之间；

18、步骤b05：当实测出风露点温度高于设定值上限，优先增大变容量压缩机的容量投入，直至实测露点温度低于设定值上限，若变容量压缩机以最大容量投入，实测出风露点仍然高于设定值上限，此时开启第一定频压缩机或第二定频压缩机，再调节变容量压缩机的容量大小，直至实测出风露点温度维持在露点温度设定值的上限和下限之间；

19、步骤b06：当变容量压缩机和定频压缩机系统均投入运行时，实测出风露点低于设定值下限，优先降低变容量压缩机频率，直至实测出风露点温度维持在露点温度设定值的上限和下限之间；若变容量压缩机以最小容量投入，实测出风露点仍然低于设定值下限，此时关闭定频压缩机，再调节变容量压缩机的容量大小，直至实测出风露点温度维持在露点温度设定值的上限和下限之间。

20、进一步的，所述步骤a05中，对于变容量压缩机和定频压缩机的控制，根据第一蒸发器出风侧设置的中间露点传感器来控制，包括以下步骤：

21、步骤c01：开机开启变容量压缩机系统，定频压缩机不开启；

22、步骤c02：控制中心根据实测的中间温度与设定中间温度的偏差值的大小控制变容量压缩机的容量投入和定频压缩机的开启；

23、步骤c03：当检测到中间温度低于设定值下限，定频压缩机不开启；

24、步骤c04：当检测到中间温度高于设定值上限，开启第一定频压缩机和/或第二定频压缩机，此时再调节变容量压缩机的容量投入，直至实测中间温度维持在设定值的上限和下限之间；

25、步骤c05：当变容量压缩机和定频压缩机系统均投入运行时，中间温度低于设定值下限，优先降低变容量压缩机频率，直至实测中间温度维持在露点温度设定值的上限和下限之间；若变容量压缩机以最小容量投入，出风露点仍然低于设定值下限，此时关闭定频压缩机，再调节变容量压缩机的容量大小，直至实测出风露点温度维持在露点温度设定值的上限和下限之间。

26、进一步的，所述步骤a05中，对于变频风机和风阀的控制，包括以下步骤：

27、步骤d01：开机即开启变频风机；

28、步骤d02：根据除湿系统需求风量大小，通过变频器调节变频风机的电机转速，从而调节变频风机风量；

29、步骤d03：以预设风量设定为风阀开启条件，当实需风量小于预设风量，风阀关闭，空气通过风道a和风道b不流通，第一电子膨胀阀开启，第二电子膨胀阀关闭，空气流经一个降温除湿系统；

30、步骤d04：当实需风量大于预设风量，风阀开启，空气均匀通过风道a和风道b，第一电子膨胀阀开启，第二电子膨胀阀开启，空气流经两个降温除湿系统。

31、进一步的，所述步骤a05中，对于冷媒三通比例调节阀阀的控制，包括以下步骤：

32、步骤e01：出风温度传感器把实测的出风温度参数传输到控制中心，控制系统判断实测出风温度参数是否高于设定出风温度，如是，则执行步骤e02；如否，则执行步骤e03；

33、步骤e02：当检测出风温度高于设定值上限，减小冷媒三通比例调节阀阀第一出口的开度，减少风冷冷凝器的加热量，直至实测出风温度保持在温度上下限之间；

34、步骤e03：当检测出风温度低于设定值下限，增大冷媒三通比例调节阀阀第一出口的开度，增加风冷冷凝器的加热量，直至实测出风温度维持在温度设定值的上限和下限之间。

35、进一步的，所述步骤a05中，对于第三水流量调节阀的控制，具体包括以下步骤：

36、步骤f01：排气压力传感器把实测的排气压力参数传输到控制中心，控制系统判断实测排气压力是否高于冷媒正常高压，如是，则执行步骤f02；如否，则执行步骤f03；

37、步骤f02：当检测排气压力高于正常高压压力范围，增大第三水流量调节阀的开度，增大第三水冷冷凝器的换热量，直至实测排气压力在冷媒正常高压范围内；

38、步骤f03：当检测排气压力低于正常高压压力范围，减小第三水流量调节阀的开度，减小第三水冷冷凝器的换热量，直至实测排气压力在冷媒正常高压范围内。

39、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

40、本发明的基于双通道分离式多变工况除湿系统及方法，针对现有全新风除湿机和全工况除湿机多适应于定风量系统，本发明可以在变风量系统应用。本发明通过采用变容量压缩机与定容量压缩机多机头组合，根据进风负荷变化，精确调节能量输出，可实现双通道分离技术，完全适应变工况、变风量的运行需求，既保证了除湿需求，又实现了节能运行；并且，通过采用多组蒸发器并列式布置，实现输出冷量与换热面积的最佳匹配，高效节能，进风范围宽广，工况多变，风量可以调节，适应性强。