[發(fā)明專利]恒能式恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910051351.4
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN101886834A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳致彬
• 申請（專利權(quán)）人: 陳致彬
• 主分類號: F24F3/08
• 分類號: F24F3/08;F24F12/00;F24F11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫濕度調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種恒能式恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，公知的高精度恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)是風(fēng)冷直接蒸發(fā)機(jī)組或水冷式機(jī)組，其構(gòu)造是由蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、電極式蒸汽加濕器、電熱式加熱器、傳感器及控制器組成。高精度恒溫恒濕機(jī)組在調(diào)溫調(diào)濕過程中，是通過時(shí)間、比例、積分的方式對制冷、加熱、加濕、除濕等工作裝態(tài)進(jìn)行控制，使其交替工作，以實(shí)現(xiàn)溫濕度的動(dòng)態(tài)平衡。就現(xiàn)有的恒溫恒濕機(jī)組在制冷、加熱、加濕、除濕的工況控制，一般都采用分級卸載控制方式，制冷：一個(gè)(壓縮機(jī))制冷系統(tǒng)為一個(gè)卸載級別，一臺(tái)機(jī)組最多做成3個(gè)系統(tǒng)。由于溫濕度設(shè)置精度高，會(huì)造成壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)啟停特別頻繁，耗能較高，機(jī)械部件壽命降低，調(diào)節(jié)連續(xù)性較差。

加熱：電級式加熱一般也是做成三組，直接電極加熱能耗巨大。由于電熱管的加熱控制方式所限，所以當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，雖然加熱器電源斷開，但此時(shí)加熱管的溫度依然很高，會(huì)造成房間溫度的慣性沖高。對房間控制精度造成波動(dòng)。

加濕：電極式加濕的控制是水位和電流調(diào)節(jié)，當(dāng)電流超過標(biāo)定值時(shí)，自動(dòng)排出沸騰熱水然后重新注入冷水再電極加熱至沸騰產(chǎn)出蒸汽，這樣反復(fù)進(jìn)行，能耗較高且連續(xù)性較差，不利于高精度調(diào)節(jié)。

除濕：一般是通過關(guān)閉蒸發(fā)面積來達(dá)到冷凝除濕或制冷除濕，即除濕時(shí)要啟動(dòng)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)。這樣又會(huì)對房間溫度造成沖擊。

根據(jù)此種類型機(jī)組控制原理，精度要求越高的恒溫恒濕機(jī)組其控制難度越大，且能耗越高，整體部件壽命短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為提供一種使用能耗低高精度的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：

恒能式恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、冷凝器和室內(nèi)機(jī)，壓縮機(jī)的高壓口連接一熱回收換熱器的入口，該熱回收換熱器的出口連接到折彎式換熱管的入口，折彎式換熱管的出口連接到冷凝器入口，該折彎式換熱管置于一熱回收蓄能水箱內(nèi)；該熱回收蓄能水箱的頂端設(shè)有安全閥，其上部的出水口連接到室內(nèi)機(jī)的加濕器進(jìn)水口，下部的進(jìn)水口接自來水，冷凝器的出口連接冷水換熱器，冷水換熱器還分別與壓縮機(jī)低壓口、室內(nèi)機(jī)表冷器的入口和冷水蓄能水箱的出口連接，冷水蓄能水箱的進(jìn)口與表冷器的出口連接；熱回收換熱器還分別與一熱水箱出口和室內(nèi)機(jī)的熱水盤管的進(jìn)口連接，熱水箱的進(jìn)口與熱水盤管的出口連接。

所述熱水箱內(nèi)設(shè)有輔助電加熱器，所述輔助電加熱器連接有溫控器。

所述熱回收蓄能水箱內(nèi)水平方向交錯(cuò)設(shè)置有層流擋板。

所述加濕器采用0-10V或4-20MA控制，比例輸出連續(xù)調(diào)節(jié)。

所述熱水盤管的加熱采用0-10V的三通比例調(diào)節(jié)閥進(jìn)行0-100％連續(xù)無極調(diào)節(jié)。

所述表冷器的制冷采用0-10V的三通比例調(diào)節(jié)閥進(jìn)行0-100％連續(xù)無極調(diào)節(jié)。

本發(fā)明在高精度恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室的總控制系統(tǒng)上選用時(shí)間、比例、積分調(diào)節(jié)，對于制冷、加熱、加濕、除濕采用連續(xù)輸出調(diào)節(jié)控制。對于制冷和加熱部分采用熱回收和熱儲(chǔ)存技術(shù)，達(dá)到能源的重復(fù)利用。本發(fā)明專利在整體系統(tǒng)的控制上程序上可以采用傳統(tǒng)的相對濕度的動(dòng)態(tài)平衡控制方式，也可采用創(chuàng)新的涵濕計(jì)算法來控制溫度和濕度的平衡，也叫絕對濕度計(jì)算控制方法，并可以相互自動(dòng)切換。

制冷：制冷系統(tǒng)采用帶有熱回收功能冷水機(jī)組加室內(nèi)機(jī)冷凍水調(diào)節(jié)末端，根據(jù)熱交換原理，在制冷機(jī)組制造冷水(7-10℃)的時(shí)候，其排除的熱量可以回收加熱成熱水(50-55℃)。室內(nèi)機(jī)制冷系統(tǒng)通過0-10V的三通比例調(diào)節(jié)閥對(7-10℃)的冷凍水進(jìn)行0-100％連續(xù)無極調(diào)節(jié)。在管路系統(tǒng)中增加了熱水箱和冷水蓄能水箱組成的水力模塊，使得出回水溫度更平穩(wěn)，并能起到儲(chǔ)存能量的作用，減少壓縮機(jī)起停次數(shù)。

加熱：加熱系統(tǒng)的熱量的主要來源是通過室外制冷機(jī)組工作時(shí)回收的熱能，其回收的熱量應(yīng)大于制冷機(jī)組的制冷量。回收的熱水(50-55℃)被儲(chǔ)存在水力模塊中，供室內(nèi)機(jī)加熱補(bǔ)償時(shí)使用。在水力模塊中的熱水箱增加一套溫控裝置和2組輔助電加熱，以便在冬季低溫啟動(dòng)機(jī)組是加熱熱水和對熱水水溫的輔助加熱。室內(nèi)機(jī)溫度調(diào)節(jié)是通過0-10V的三通比例調(diào)節(jié)閥對(50-55℃)的熱水進(jìn)行0-100％連續(xù)無極調(diào)節(jié)，進(jìn)行房間加熱調(diào)節(jié)。

加濕：加濕系統(tǒng)選用電熱式加濕控制，通主電腦板4-20MA或0-10V信號對加濕器內(nèi)的電加熱管進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，來控制加濕蒸汽的輸出量。以達(dá)到對濕度的連續(xù)調(diào)節(jié)目的。并在加濕器進(jìn)水前端加裝層壓式熱回收儲(chǔ)能水箱模塊對加濕器進(jìn)水進(jìn)行提溫，已達(dá)到節(jié)能和提升加濕反應(yīng)速度的目的。

除濕：除濕是通過冷凝除濕，通過0-10V三通比例閥0-100％調(diào)節(jié)。