[發明專利]一種地下工程的溫濕度控制系統及方法

在審

• 申請號: 202111471205.4
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114353214A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 沈雄;李昂
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F7/06;F24F11/56;F24F11/64;F24F11/89;F24F12/00;F24F13/22;F24F13/30;F24F110/10;F24F110/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

1.一種地下工程的溫濕度控制系統，其特征在于，包括溫濕度監測模塊、溫濕度控制模塊和溫濕度調節模塊，所述溫濕度監測模塊由溫濕度傳感器、傳輸線路和數據終端組成，溫濕度傳感器設置在地下工程重點部位，用于對地下工程重點部位的溫度和相對濕度進行實時連續監測，以反映各部位附近的濕度分布情況，按照溫濕度傳感器布置位置的不同對各個溫濕度傳感器進行編號，溫濕度傳感器內置的通信模塊通過傳輸線路與數據終端連接，實現溫濕度監測數據的實時回傳；

溫濕度控制模塊根據獲取到的溫濕度監測數據確定溫濕度調節的方案；并根據監測點的控制要求，設置相應的空氣參數控制的閾值；

溫濕度調節模塊由制冷機組、循環水泵、管路、空氣處理設備組成；制冷機組用于產生低溫的冷凍水；冷凍水通過循環水泵和布置在洞室中的循環水管路到達空氣處理設備；空氣處理設備布置在地下工程進口段的新風通道內，由若干個相互串聯的表面式熱交換器組成，用于對來流的新風進行預處理，降低空氣的溫度和水蒸氣含量；

當監測點的空氣參數超出設定的閾值時，控制系統將控制信號傳送給對應的執行機構，相應的溫濕度調節模塊開始運行，對新風通道內空氣的溫濕度進行調節；所述執行機構包括制冷機組電動閥和循環水泵流量控制閥。

2.根據權利要求1所述一種地下工程的溫濕度控制系統，其特征在于，地下工程重點部位包括地下通風洞室的進出口、地下洞室的壁面附近、設備運行區域以及人員工作區。

3.根據權利要求1所述一種地下工程的溫濕度控制系統，其特征在于，空氣處理設備采取等間隔的交錯布置方式布置在新風通道內的兩側；布置時，將換熱器盤管朝向來流方向布置，以實現空氣與換熱面的充分接觸和換熱。

4.根據權利要求3所述一種地下工程的溫濕度控制系統，其特征在于，當地下工程的新風通道不承擔交通功能時，部分空氣處理設備布置于通道中心附近，增大空氣與換熱器的接觸面積，同時加強了對于來流空氣的擾動，使得空氣與交換器的換熱進行的更加充分。

5.根據權利要求1所述一種地下工程的溫濕度控制系統，其特征在于，所述熱交換器下方設置有用于收集凝結水的收集裝置。

6.根據權利要求1所述一種地下工程的溫濕度控制系統，其特征在于，對溫濕度控制模塊的控制參數進行選取時，若對溫度有控制要求的情況，直接采用監測獲得的溫度作為控制的參數；若僅對濕度有控制要求的情況，采用相對濕度或含濕量作為控制的參數；若同時對溫度和濕度有控制要求，將溫度和濕度同時作為控制參數，或采用空氣的焓值作為控制參數，以同時考慮顯熱和潛熱的變化。

7.根據權利要求1所述一種地下工程的溫濕度控制系統，其特征在于，對溫濕度控制模塊的閾值范圍進行選取時，根據控制需要的不同，不同區域設置不同的閾值參數。

8.一種地下工程的溫濕度控制系統的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在地下工程的新風通道出口以及地下工程內部人員工作區、設備運行區重點部位布置溫濕度傳感器，并進行編號，對監測點的溫度和濕度進行實時監測；

(2)設置監測點溫濕度參數控制的閾值；根據控制需要的不同，不同區域設置不同的閾值參數；

(3)溫濕度控制模塊根據設備編號、監測數據以及設置的參數閾值范圍，將實時監測的溫濕度參數與設備對應的溫濕度閾值上限進行比較，判斷是否需要啟用溫濕度調節模塊；若監測的溫濕度在給定的閾值范圍，則保持繼續監測；若監測的溫濕度超出了閾值范圍的上限，則控制系統將控制信號傳輸至制冷機組電動閥和循環水泵流量控制閥，溫濕度調節模塊開始運行；

(4)溫濕度控制模塊將信號傳輸給溫濕度調節模塊中的制冷機組和循環水泵，對應的制冷機組開始運行，獲得的冷凍水通過循環水泵和管路傳送到布置在新風通道內的若干空氣處理設備；來流空氣通過與換熱器進行熱交換，從而降低來流空氣的溫度和含濕量；

(5)進入地下工程的新風經過通風道的預處理后溫度和含濕量下降，監測數據被實時回傳至數據終端，當溫濕度控制模塊監測到該區域的溫濕度低于閾值范圍的下限時，給執行機構發出停止信號，關閉對應的制冷機組和冷凍水泵，溫濕度調節模塊停止運行。