[發明專利]一種空調溫濕度解耦系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201710881922.1
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107588514A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 徐新華;高佳佳;阮長龍
• 申請（專利權）人: 湖北中航安智技術有限公司
• 主分類號: F24F11/77
• 分類號: F24F11/77;F24F11/85;F24F11/89;F24F110/10;F24F110/20
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及建筑節能及空調通風控制技術領域，具體涉及一種空調溫濕度解耦系統及其控制方法。

背景技術

室內熱濕環境對人體的熱舒適性有很大的影響，隨著生活品質的提高，單一的溫度控制已不能滿足人們對熱舒適性需求。在空調系統中，房間溫濕度控制存在強非線性、強耦合性的特點，傳統的空調系統(如一次回風系統)一般利用末端盤管對空氣進行過冷除濕以控制溫度，通過再熱裝置加熱空氣以控制溫度，這樣會形成較大的能量浪費，系統結構也復雜。如不進行再熱，為避免結露，送風溫度不能過低，此時房間的濕度面求得不到保證。此處，有人提出采用干盤管承擔室內熱負荷，溶液除濕系統控制濕度以保證室內的熱濕環境，但由于溶液除濕系統結構復雜，除濕材料性能不穩定，在目前的空調系統中使用并不廣泛。研究表明盤管的進出水溫度以及空氣流速的改變會同時引起空調設備降溫與除濕能力的變化，但二者的影響程度不同，盤管進出水溫度對末端的除濕量有很大的影響，改變空氣流速可以實現末端不同的降溫需求。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供了一種空調溫濕度解耦系統及其控制方法，保證房間的溫、濕度需求的同時降低空調系統的運行能耗。

為實現上述目的，本發明提供了一種空調溫濕度解耦系統，其根據冷、濕負荷的變化調節空調末端盤管進水溫度以及送入室內的風量，包括空調末端盤管，所述空調溫、濕度解耦系統還包括：

溫、濕度傳感器，所述溫、濕度傳感器設置在空調末端回風口，分別用于采集空調回風口的溫度和濕度；

閥門控制模塊，所述閥門控制模塊連接濕度傳感器，用于接收回風口實時相對濕度信號，并依據實時相對濕度信號輸出對盤管的進、出水溫度進行調節的控制信號；

水泵控制模塊，用于輸出控制信號控制水泵的啟停；

水泵，所述水泵設置在開端盤管旁，水泵連接水泵控制模塊，用于提供盤管內水的輸送動力；

電動閥門，所述電動閥門設置在空調末端中盤管進、出水管段上，電動閥門連接閥門控制模塊，用于改變盤管的進、出水溫度，從而實現除濕量的調節；

旁通管，所述旁通管設置在盤管進、出水管段，旁通管連接電動閥門，用于對盤管的進、出水溫度進行控制；

風機控制模塊，所述風機控制模塊連接溫度傳感器，用于接收回風口實時溫度信號，并根據實時溫度信號輸出對末端的送風量進行調節的控制信號；

風機變頻器，所述風機變頻器連接風機控制模塊，用于調節空調末端的送風量，維持回風溫度恒定；

風機，所述風機連接風機變頻器，用于向室內送風。

作為本發明的進一步方案，所述空調溫濕度解耦系統還包括開關單元，所述開關單元一端與電源連接，另一端分別與所述水泵、風機、電動閥門和風機變頻器連接，用于所述水泵、風機、電動閥門和風機變頻器配電。

作為本發明的進一步方案，所述空調溫濕度解耦系統還包括控制柜，閥門控制模塊、風機控制模塊、風機變頻器和水泵控制模塊均設置在控制柜中。

本發明還提供了一種空調溫濕度解耦系統的控制方法，所述控制方法具體包括：

(1)分別在閥門控制模塊給定回風相對濕度設定值和在風機控制模塊給定回風溫度的設定值；

(2)回風口相對濕度調控：閥門控制模塊接收濕度傳感器采集的空調回風口的實時相對濕度信號，與相對濕度設定值相比較，獲取電動閥門開度信號，控制模塊輸出開度控制信號，通過調節電動閥門的開度調節盤管的進、出水溫度；

(3)回風口溫度調控：風機控制模塊接收溫度傳感器采集的空調回風口的實時溫度，與溫度設定值比較，獲取風機的運行頻率信號，風機控制模塊輸出頻率控制信號，通過風機變頻器調節風機運行頻率，從而維持回風溫度在設定值。

作為本發明的進一步方案，所述閥門控制模塊和風機控制模塊同時輸出控制信號控制電動閥門開度和風機運行頻率，進一步維持空調末端回風的溫、濕度恒定，同時本方法的自動化程度高。

本發明所述的空調溫、溫度解耦系統及其控制方法的技術特點：

(1)在空調末端裝置回風口處設置溫、濕度傳感器，利用盤管進出水管上的電動三通閥以及變頻風機實現房間的溫濕度解耦控制；

(2)風機變頻運行，根據回風溫度控制送入室內的風量，在保證房間舒適性要求的同時降低了風機能耗。

(3)在房間濕負荷變小時，通過盤管的水循環來提高盤管的出水溫度。

(4)系統同時自動化控制電動閥門與風機，維持房間回風濕度、溫度恒定。

設置本發明的有益效果：