恒溫恒濕空調不同工況下的自動(dòng)控制

恒溫恒濕空調不同工況下的自動(dòng)控制

　　1恒溫恒濕空調簡(jiǎn)介

　　1.1恒溫恒濕空調系統的概念

　　空調系統都有一定的調節房間的濕度和溫度的性能,但對一般的工藝性空調或舒適性空調,調節濕度、溫度變化的偏差以及區域之間的偏差要求并不嚴格。我們通常所說(shuō)的恒溫恒濕空調是工藝性空調的一種,它對區域偏差以及室內濕度、溫度的波動(dòng)和控制要求比較嚴格。

　　1.2恒溫恒濕空調的系統結構

　　恒溫恒濕空調系統為四管制,具備用蒸汽加濕的一次回風(fēng)空調系統和新風(fēng)預熱器。其中,加濕器用于對混合風(fēng)在處理冬季空氣過(guò)程中進(jìn)行夏季工況下的加濕處理和加濕處理。加熱器用于對混合風(fēng)在夏季工況下進(jìn)行再熱處理和在冬季模式下進(jìn)行加熱處理;表冷器用于對混合風(fēng)在夏季工況下的除濕降溫處理;加熱器用于對新風(fēng)空氣在處理冬季空氣過(guò)程中的預加熱。

　　2恒溫恒濕空調過(guò)渡季節的工況

　　2.1過(guò)渡季節自動(dòng)控制

　　在過(guò)渡季節,當天氣參數變化到冬季時(shí),自動(dòng)控制按冬季工況進(jìn)行;當天氣參數變化到夏季時(shí),自動(dòng)控制按夏季工況進(jìn)行。

　　2.1.1自動(dòng)控制室內濕度

　　把對混合風(fēng)進(jìn)行控制處理后的露點(diǎn)溫度作為恒定值,把混合風(fēng)蒸汽加濕器的閥門(mén)開(kāi)度作為輸出值,把露點(diǎn)溫度給定值和露點(diǎn)溫度傳感器測得的露點(diǎn)溫度的差值作為調節器的輸入,達到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),從而對室內空氣的相對濕度進(jìn)行控制。

　　2.1.2自動(dòng)控制室內溫度

　　混合風(fēng)表冷器的閥門(mén)開(kāi)度為輸出值,溫度給定值和溫度傳感器測得的露點(diǎn)溫度的差值作為調節器的輸入,處理混合風(fēng)后達到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)相對應的溫度值,對室內空氣溫度進(jìn)行控制。

　　2.2處理過(guò)渡季節空氣的過(guò)程

　　過(guò)渡季節的工況復雜,空氣處理過(guò)程要隨著(zhù)室外溫濕度受雨雪天氣影響的變化而變化,既可能需要對空氣按照夏季工況進(jìn)行處理,也可能需要對空氣按照冬季工況進(jìn)行處理。

　　3恒溫恒濕空調的冬季工況

　　3.1冬季工況的自動(dòng)控制

　　3.1.1自動(dòng)控制室內濕度

　　以對混合風(fēng)控制處理后的露點(diǎn)溫度為定值,以混合風(fēng)蒸汽加濕器的閥門(mén)開(kāi)度為輸出值,調節器的輸入是露點(diǎn)溫度給定值與測得的露點(diǎn)溫度所得的差值,將混合風(fēng)在達到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)后送入房間,對室內的空氣相對濕度進(jìn)行控制。單回路開(kāi)環(huán)控制貫穿了整個(gè)控制系統。

　　3.1.2自動(dòng)控制室內溫度

　　(1)預熱控制。

　　當室外干球溫度比5℃高時(shí),將預熱器閥門(mén)關(guān)閉,當室外干球溫度比5℃低時(shí),將預熱器閥門(mén)開(kāi)啟給新風(fēng)預熱,使新風(fēng)溫度經(jīng)預熱后保持在5℃。單回路閉環(huán)控制系統貫穿整個(gè)空氣預熱溫度控制系統,室外新風(fēng)負荷受室外氣候的影響產(chǎn)生擾動(dòng)。

　　(2)二次加熱控制。

　　把混合風(fēng)加熱器的閥門(mén)開(kāi)度作為輸出值,調節器的輸入值是由給定溫度值和干球溫度傳感器測得的室內溫度的差值;使處理混合風(fēng)后達到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)相對應的溫度值,以實(shí)現對室內空氣溫度的控制。

　　(3)綜合分析室內溫度控制。

　　單回路閉環(huán)控制系統貫穿于整個(gè)室內溫度控制系統,該系統主要有兩種擾量:第一,通過(guò)圍護結構室內熱量傳給室外從而產(chǎn)生熱負荷,而室內熱源和產(chǎn)生的波動(dòng)擾量將熱量直接散出,使得室內熱負荷減少。造成偏差的原因無(wú)論是內部擾量還是外來(lái)擾量,均能反映控制作用而且總是讓系統偏差趨于下降。所以,具有對被控量偏離給定值進(jìn)行自動(dòng)修正的能力、控制精度高。第二,室內焓值和新風(fēng)進(jìn)出空調系統的差值產(chǎn)生新風(fēng)熱負荷,隨著(zhù)外界天氣狀況變化該負荷也在變化,產(chǎn)生擾量?？諝忸A熱溫度控制系統會(huì )在室外溫度低于5℃時(shí)補償一部分熱量,使得新風(fēng)擾量降低。

　　3.2冬季工況處理空氣的過(guò)程

　　當室外溫度比5℃高時(shí),預熱器電動(dòng)調節閥關(guān)閉。當室外空氣溫度比5℃低時(shí),閥動(dòng)作受預熱器電動(dòng)調節,把新風(fēng)加熱到5℃;預熱器能夠起到防止霜凍的作用,所以,和夏季工況相比,冬季工況多了預熱器的控制環(huán)節。

　　4恒溫恒濕空調的夏季工況

　　4.1夏季工況的自動(dòng)控制

　　4.1.1自動(dòng)控制室內溫度

　　用再熱器對因控制露點(diǎn)溫度表冷器產(chǎn)生的過(guò)冷量進(jìn)行補償,從而控制室溫,維持室內溫度在要求的范圍內。表冷器除濕使室內溫度控制所需要的送風(fēng)溫度高于送風(fēng)溫度,此時(shí)用二次加熱器加熱送風(fēng),補償其冷量。將混合風(fēng)加熱器的閥門(mén)開(kāi)度作為輸出值,調節器的輸入值是由和溫度給定值和干球溫度傳感器測得的室內溫度的差值,處理混合風(fēng)后到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),以對室內空氣溫度進(jìn)行控制。

　　4.1.2自動(dòng)控制室內濕度

　　對于混合風(fēng)定露點(diǎn)溫度的控制要用表冷器降溫除濕來(lái)實(shí)現,從而把室內相對濕度維持在要求的范圍內,第一部分干擾來(lái)自于維護結構傳濕和室內濕源引起的濕負荷的擾動(dòng)產(chǎn)生的擾量,第二部分干擾來(lái)自從室外引進(jìn)的新風(fēng)濕負荷,隨室外氣候變化該負荷也在變化,產(chǎn)生擾量。

　　4.1.3綜合分析室內溫度的控制

　　在對混合風(fēng)露點(diǎn)溫度進(jìn)行控制的過(guò)程中,即對室內相對濕度進(jìn)行維持的過(guò)程,不可避免其附帶產(chǎn)生溫度擾量。主要有兩種擾量存在于整個(gè)溫度控制系統:第一,室內熱源直接將熱量散出形成的冷負荷擾量和通過(guò)圍護結構室外熱量傳給室內產(chǎn)生冷負荷產(chǎn)生的波動(dòng)擾量。第二,室內焓值和新風(fēng)進(jìn)出空調系統之差產(chǎn)生新風(fēng)冷負荷的擾量。

　　4.2夏季工況處理空氣的過(guò)程

　　必須以除濕優(yōu)先來(lái)對空調系統進(jìn)行設計,設計時(shí),前提是表冷器的容量的選擇、送風(fēng)量、送風(fēng)溫差和負荷計算的確定均要滿(mǎn)足除濕條件,然后再對溫度條件進(jìn)行考慮。只能有一種情況使表冷器處理空氣溫濕度時(shí)出現矛盾,即溫度滿(mǎn)足但是除濕不夠。只有再次除濕降溫,直至除濕滿(mǎn)足條件才能對這個(gè)矛盾進(jìn)行解決。然后對溫度利用再熱方式進(jìn)行補償。暖通工藝是不允許發(fā)生溫降不夠、除濕卻滿(mǎn)足條件的情況的。

　　5結語(yǔ)

　　溫恒濕空調的控制系統具有大時(shí)滯、非線(xiàn)性和多變量等特點(diǎn),由于各控制回路之間在空調系統中相互影響、耦合和干擾,致使在許多工程案例中,所有回路同時(shí)工作時(shí)整個(gè)系統就會(huì )出現不穩定的現象,但每個(gè)回路單獨運行都較正常。文中詳細的分析了在過(guò)渡季節、冬季和夏季三種工況下一次回風(fēng)的恒溫恒濕空調機組和常用的蒸汽加濕的空氣處理過(guò)程,控制分解了濕度和溫度參數的控制。

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