一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法

《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》涉及空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法，尤其涉及一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。

溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)是一種新型空調(diào)系統(tǒng)，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)房間的溫度和濕度的獨(dú)立控制。2011年之前的的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)主要通過兩種方法對(duì)新風(fēng)機(jī)組中的新風(fēng)進(jìn)行除濕：一種是利用表面式冷卻器對(duì)新風(fēng)進(jìn)行除濕處理，例如使用典型的獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)（Dedicated Outdoor Air Systems，簡稱DOAS），一種是利用液體或固體吸濕劑對(duì)新風(fēng)進(jìn)行除濕處理。

DOAS系統(tǒng)將傳統(tǒng)的冷凍水并聯(lián)形式改為串聯(lián)形式，所謂串聯(lián)形式即冷水機(jī)組供應(yīng)的低溫冷凍水（約4～5℃）首先通過新風(fēng)機(jī)組，對(duì)新風(fēng)進(jìn)行降溫和深度除濕，待水溫上升到約15～18℃后再通過末端顯冷設(shè)備（例如干盤管或冷輻射吊頂）對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行降溫處理。該系統(tǒng)末端顯冷設(shè)備不承擔(dān)系統(tǒng)濕負(fù)荷，系統(tǒng)濕負(fù)荷由新風(fēng)機(jī)組來承擔(dān)，所以運(yùn)行過程中無凝水現(xiàn)象，空調(diào)房間可以達(dá)到衛(wèi)生干凈、溫度舒適的效果。然而這種系統(tǒng)通過新風(fēng)機(jī)組對(duì)新風(fēng)進(jìn)行除濕的過程中，要求冷水機(jī)組提供較低溫度的冷凍水（約4～5℃），導(dǎo)致機(jī)組的運(yùn)行效率下降、能耗增加，使用成本增大。

為了解決DOAS系統(tǒng)新風(fēng)機(jī)組和回風(fēng)機(jī)組對(duì)冷凍水溫度的不同要求，清華同方公開了一種用于空調(diào)系統(tǒng)的雙溫冷水機(jī)組（專利號(hào)：ZL200410009292.1），該雙溫冷水機(jī)組既能提供7℃左右的低溫冷水用于新風(fēng)機(jī)組的降溫除濕，又能提供18℃左右的中溫冷水用于末端顯冷設(shè)備的室內(nèi)降溫。然而這種雙溫冷水機(jī)組應(yīng)用在DOAS系統(tǒng)中，對(duì)提高機(jī)組的運(yùn)行效率效果并不明顯，也無法根據(jù)室內(nèi)溫濕度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組的冷凍水溫度。

將液體或固體吸濕劑應(yīng)用到空調(diào)系統(tǒng)中可以達(dá)到新風(fēng)除濕的目的，然而這種空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，其液體或固體吸濕劑都需要再生，再生過程能耗較大。此外，由于液體吸濕劑一般為鹽溶液，對(duì)空氣進(jìn)行除濕處理時(shí)還存在鹽霧向空氣中飄逸的問題，污染了室內(nèi)環(huán)境，不符合健康要求。

圖1是《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及管道連接示意圖；

圖2是《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)中新風(fēng)機(jī)組1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度優(yōu)化調(diào)節(jié)的原理方框圖；

圖4是《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)控制單元的工作原理圖；

圖5是《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法的軟件流程圖；

圖6是《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法中步驟S2的具體軟件流程圖；

附圖中各標(biāo)號(hào)的說明如下：1為新風(fēng)機(jī)組，2為回風(fēng)機(jī)組，3、4分別為第二、第一調(diào)節(jié)閥門，5為冷水機(jī)組，6為冷凍水泵，7為溫度傳感器，8為濕度傳感器，9為新風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路，10為冷凍水回水管路，11為新風(fēng)機(jī)組出水管路，12為回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路，13為回風(fēng)機(jī)組出水管路，14為旁通管路，15為第一組換熱單元，16為第二組換熱單元，17為第三組換熱單元，18為表冷器，101為溫度控制器、102為濕度控制器、103為信號(hào)選擇器，104為機(jī)組冷水溫度控制器。

2020年7月14日，《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》獲得第二十一屆中國專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

如圖1所示，《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)包括：

由冷水機(jī)組5、冷凍水泵6、新風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路9、新風(fēng)機(jī)組1、新風(fēng)機(jī)組出水管路11、回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路12、回風(fēng)機(jī)組2、回風(fēng)機(jī)組出水管路13以及冷凍水回水管路10依次首尾順序連接構(gòu)成的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，用于將冷水機(jī)組5產(chǎn)生的冷凍水在新風(fēng)機(jī)組1、回風(fēng)機(jī)組2以及各個(gè)管路之間循環(huán)輸送；所述回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路12與回風(fēng)機(jī)組出水管路13之間跨接有旁通管道14，所述回風(fēng)機(jī)組出水管路13和旁通管路14上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥門4和第二調(diào)節(jié)閥門3；

由安裝在空調(diào)房內(nèi)的溫度傳感器7和濕度傳感器8組成的溫濕度采集單元，用于在線監(jiān)測空調(diào)房內(nèi)的溫度和濕度；系統(tǒng)控制單元，包括溫度控制器101、濕度控制器102、信號(hào)選擇器103和機(jī)組冷水溫度控制器104，用于根據(jù)所述溫度傳感器7和濕度傳感器8采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和濕度與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度和濕度之間的偏差值，適時(shí)對(duì)所述第一調(diào)節(jié)閥門4或第二調(diào)節(jié)閥門3的開度及冷水機(jī)組5提供的冷凍水出水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

下面結(jié)合圖1介紹《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)降溫除濕的具體工作過程。空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)，所述冷水機(jī)組5供應(yīng)的冷凍水會(huì)先從所述新風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路9進(jìn)入所述新風(fēng)機(jī)組1，對(duì)所述新風(fēng)機(jī)組1中的新風(fēng)進(jìn)行降溫除濕，將新風(fēng)的含濕量降至低于空調(diào)房間要求的含濕量，然后送入空調(diào)房間；冷凍水通過所述新風(fēng)機(jī)組1之后會(huì)經(jīng)由所述新風(fēng)機(jī)組出水管路11、回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路12進(jìn)入所述回風(fēng)機(jī)組2，對(duì)所述回風(fēng)機(jī)組2中的回風(fēng)進(jìn)行降溫處理，然后送入空調(diào)房間。所述回風(fēng)機(jī)組2的冷凍水經(jīng)由回風(fēng)機(jī)組出水管路13、冷凍水回水管路10最終會(huì)流回所述冷水機(jī)組5，實(shí)現(xiàn)降溫除濕的循環(huán)反復(fù)過程。

《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》在所述回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路12與回風(fēng)機(jī)組出水管路13之間跨接有旁通管路14，從而從新風(fēng)機(jī)組出水管路11中流出的冷凍水不僅可以被輸送到回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路12中，還可以部分直接分流到回風(fēng)機(jī)組出水管路13中。所述回風(fēng)機(jī)組出水管路13和旁通管路14上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥門4和第二調(diào)節(jié)閥門3，通過該發(fā)明的系統(tǒng)控制單元可以對(duì)所述第一調(diào)節(jié)閥門4和第二調(diào)節(jié)閥門3的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入新風(fēng)機(jī)組1和回風(fēng)機(jī)組2的冷凍水流量及冷水機(jī)組5提供的冷凍水出水溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)和優(yōu)化配置，使空調(diào)房內(nèi)的溫度和濕度保持在系統(tǒng)設(shè)定的區(qū)間范圍內(nèi)。

圖2是《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)機(jī)組1的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述新風(fēng)機(jī)組1的表冷器18包含多組獨(dú)立工作的換熱單元，所述多組獨(dú)立工作的換熱單元相互串聯(lián)，第二組換熱單元16至第n組換熱單元的出水口通過一個(gè)共同管道連接至第一組換熱單元15，其中，n≥3，所述第一組換熱單元15連接所述新風(fēng)機(jī)組出水管路11。所述多組獨(dú)立工作的換熱單元中，第一組換熱單元15用于對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷卻，第二組換熱單元16、第三組換熱單元17及之后的各組換熱單元主要用來對(duì)空氣降溫及深度除濕?？照{(diào)系統(tǒng)工作時(shí)，冷凍水并聯(lián)進(jìn)入所述第二組換熱單元16、第三組換熱單元17及其后的各組換熱單元，完成空氣除濕及深度除濕，之后各組換熱單元流出的冷凍水集中后再進(jìn)入所述第一組換熱單元15，完成新風(fēng)預(yù)冷卻的工作，經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組1處理的新風(fēng)含濕量低于室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)狀態(tài)下的含濕量。

以下結(jié)合圖3和圖4對(duì)《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)控制單元的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖3所示，所述系統(tǒng)控制單元包括：溫度控制器101、濕度控制器102、信號(hào)選擇器103和機(jī)組冷水溫度控制器104。

所述溫度控制器101用于接收所述溫度傳感器7采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度，并根據(jù)空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度之間的偏差值，輸出對(duì)所述第一調(diào)節(jié)閥門4的控制信號(hào)或向所述信號(hào)選擇器103輸出溫度調(diào)節(jié)信號(hào)。如圖4，所述溫度控制器101的控制過程為：1）當(dāng)空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度低于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值a（即空調(diào)房內(nèi)溫度偏低）時(shí)，所述溫度控制器101檢測所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度，若檢測后發(fā)現(xiàn)所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度大于預(yù)設(shè)的最低門限開度則所述溫度控制器101向所述第一調(diào)節(jié)閥門4發(fā)出閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，若檢測后發(fā)現(xiàn)所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度小于或等于預(yù)設(shè)的最低門限開度則所述溫度控制器101向所述信號(hào)選擇器103發(fā)出水溫上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_TU；2）當(dāng)空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度高于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值a（即空調(diào)房內(nèi)溫度偏高）時(shí)，所述溫度控制器101檢測所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度，若檢測后發(fā)現(xiàn)所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度小于預(yù)設(shè)的最高門限開度則所述溫度控制器101向所述第一調(diào)節(jié)閥門4發(fā)出閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，若檢測后發(fā)現(xiàn)所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度大于或等于預(yù)設(shè)的最高門限開度則所述溫度控制器101向所述信號(hào)選擇器103發(fā)出水溫下調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_TD。而所述第一調(diào)節(jié)閥門4收到閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)后，會(huì)將所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度逐漸關(guān)小至預(yù)設(shè)的最低門限開度，從而可以使進(jìn)入回風(fēng)機(jī)組2的冷凍水流量變小，空調(diào)房間內(nèi)的溫度便可逐漸升高。同理，若所述第一調(diào)節(jié)閥門4收到閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)后，會(huì)將所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度逐漸調(diào)大至預(yù)設(shè)的最高門限開度，從而可以使進(jìn)入回風(fēng)機(jī)組2的冷凍水流量變大，空調(diào)房間內(nèi)的溫度便可逐漸降低。

所述濕度控制器102用于接收所述濕度傳感器8采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度，并根據(jù)空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度和系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度之間的偏差值，輸出對(duì)所述第二調(diào)節(jié)閥門3的控制信號(hào)或向所述信號(hào)選擇器103輸出溫度調(diào)節(jié)信號(hào)。如圖4，所述濕度控制器102的控制過程為：首先判斷所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T是否大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀，若是則不啟動(dòng)對(duì)所述第二調(diào)節(jié)閥3的調(diào)節(jié)，否則進(jìn)入以下步驟：1）當(dāng)空調(diào)房內(nèi)空氣的（相對(duì)）濕度低于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值b（即空調(diào)房內(nèi)濕度偏低）時(shí)，所述濕度控制器102檢測所述第三調(diào)節(jié)閥門3的開度，若檢測后發(fā)現(xiàn)所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度大于預(yù)設(shè)的最低門限開度則所述濕度控制器102向所述第二調(diào)節(jié)閥門3發(fā)出閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，若檢測后發(fā)現(xiàn)所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度小于或等于預(yù)設(shè)的最低門限開度則所述濕度控制器102向所述信號(hào)選擇器103發(fā)出水溫上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_HU；2）當(dāng)空調(diào)房內(nèi)空氣的（相對(duì)）濕度高于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值b（即空調(diào)房內(nèi)濕度偏高）時(shí)，所述濕度控制器102檢測所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度，若檢測后發(fā)現(xiàn)所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度小于預(yù)設(shè)的最高門限開度則所述濕度控制器102向所述第二調(diào)節(jié)閥門3發(fā)出閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，若檢測后發(fā)現(xiàn)所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度大于或等于預(yù)設(shè)的最高門限開度則所述濕度控制器102向所述信號(hào)選擇器103發(fā)出水溫下調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_HD。而所述第二調(diào)節(jié)閥門3收到閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)后，會(huì)將所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度逐漸關(guān)小至預(yù)設(shè)的最低門限開度，從而可以使進(jìn)入新風(fēng)機(jī)組1的冷凍水流量變小，空調(diào)房間內(nèi)的（相對(duì)）濕度便可逐漸升高。同理，若所述第二調(diào)節(jié)閥門3收到閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)后，會(huì)將所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度逐漸調(diào)大至預(yù)設(shè)的最高門限開度，從而可以使進(jìn)入新風(fēng)機(jī)組1的冷凍水流量變大，空調(diào)房間內(nèi)的（相對(duì)）濕度便可逐漸降低。

以上描述的控制過程中，給定值a可以是一個(gè)正數(shù)，如0.5℃，1℃等，表示空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度可以在系統(tǒng)設(shè)定的溫度周圍一個(gè)正負(fù)較小的區(qū)間內(nèi)波動(dòng)，超過了這個(gè)區(qū)間則需要調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥門4或冷凍水出水溫度。給定值b也是一個(gè)正數(shù)，如3%，5%等，表示空調(diào)房間內(nèi)空氣的濕度可以在系統(tǒng)設(shè)定的濕度周圍一個(gè)正負(fù)較小的區(qū)間內(nèi)波動(dòng)，超過了這個(gè)區(qū)間則需要調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)閥門3或冷凍水出水溫度。

如圖3，所述信號(hào)選擇器103的信號(hào)輸入端連接所述溫度控制器101和濕度控制器102的信號(hào)輸出端，所述信號(hào)選擇器103的信號(hào)輸出端連接所述機(jī)組冷水溫度控制器104。前已述及，如果濕度控制器102檢測發(fā)現(xiàn)第一閥門4或第二閥門3的開度已經(jīng)達(dá)到最高或最低門限開度時(shí)，即已經(jīng)無法通過調(diào)節(jié)閥門開度的方式來調(diào)節(jié)空調(diào)房內(nèi)溫度或濕度的情況下，會(huì)發(fā)出溫度調(diào)節(jié)信號(hào)。這時(shí)溫度調(diào)節(jié)信號(hào)被輸入所述信號(hào)選擇器103，所述信號(hào)選擇器103會(huì)選擇一個(gè)上調(diào)水溫或下調(diào)水溫信號(hào)發(fā)送給所述機(jī)組冷水溫度控制器104，所述機(jī)組冷水溫度控制器104于是發(fā)出調(diào)節(jié)冷水機(jī)組5出水溫度的控制信號(hào)，從而可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)冷水機(jī)組5的冷凍水溫度，極大減少能耗，提高機(jī)組效率的目的。

應(yīng)當(dāng)理解，《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》在回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路12與回風(fēng)機(jī)組出水管路13之間安裝一個(gè)旁通管路14，并在該旁通管路14上設(shè)置一個(gè)第二調(diào)節(jié)閥門3，具有很大的作用。因?yàn)榛仫L(fēng)機(jī)組2和新風(fēng)機(jī)組1所需的冷凍水流量可能會(huì)出現(xiàn)不匹配的情況，例如當(dāng)空調(diào)房內(nèi)的溫度偏低、濕度偏高時(shí)，所述回風(fēng)機(jī)組2所需的冷凍水流量需要調(diào)小，而所述新風(fēng)機(jī)組1所需的冷凍水流量卻需要調(diào)大，假如沒有安裝旁通管路14和第三調(diào)節(jié)閥門3，那么在關(guān)小第一調(diào)節(jié)閥門4、滿足回風(fēng)機(jī)組2所需冷凍水流量的情況下，冷凍水便無法大量返回冷凍水回水管路10，從而無法為新風(fēng)機(jī)組1提高大流量的冷凍水。安裝了旁通管路14和第二調(diào)節(jié)閥門3后，即使在關(guān)小第一調(diào)節(jié)閥門4、滿足回風(fēng)機(jī)組2所需冷凍水流量的情況下，仍可以通過開大第二調(diào)節(jié)閥門3的開度，使冷凍水大量返回冷凍水回水管路10，從而為新風(fēng)機(jī)組1提高大流量的冷凍水，降低空調(diào)房內(nèi)的濕度，由此實(shí)現(xiàn)了溫度和濕度的獨(dú)立控制。

如圖5所示，《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法包括以下步驟：

步驟S1：通過溫度傳感器7和濕度傳感器8對(duì)空調(diào)房內(nèi)的空氣參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測。

所述溫度傳感器7和濕度傳感器8設(shè)置于空調(diào)房間內(nèi)，用于采集空調(diào)房間內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T和濕度信號(hào)RH，并將所述溫度信號(hào)T和濕度信號(hào)RH作為輸入信號(hào)分別傳遞系統(tǒng)控制單元的溫度控制器101和濕度控制器102。

步驟S2:系統(tǒng)控制單元根據(jù)所述溫度傳感器7和濕度傳感器8采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和濕度動(dòng)態(tài)調(diào)整冷水機(jī)組5提供的冷凍水溫度。

如圖6所示，所述步驟S2具體包括以下步驟：

步驟S201：所述溫度控制器101接收所述溫度傳感器7采集的空調(diào)房內(nèi)的溫度信號(hào)T，并將該溫度信號(hào)T與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)空調(diào)房內(nèi)的溫度信號(hào)T與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀的偏差值發(fā)出相應(yīng)的閥門控制信號(hào)和冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)。

在步驟S201中，所述溫度控制器101根據(jù)對(duì)比結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的閥門控制信號(hào)和冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)，具體包括以下操作步驟：

若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T小于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值a時(shí)，檢測所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度；當(dāng)所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度大于預(yù)設(shè)的最低門限開度時(shí)所述溫度控制器101向所述第一調(diào)節(jié)閥門4發(fā)出閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，否則所述溫度控制器101向所述信號(hào)選擇器103發(fā)出水溫上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_TU；

若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值a時(shí)，檢測所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度；當(dāng)所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度小于預(yù)設(shè)的最高門限開度時(shí)所述溫度控制器101向所述第一調(diào)節(jié)閥門4發(fā)出閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，否則所述溫度控制器101向所述信號(hào)選擇器103發(fā)出水溫下調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_TD。

以上描述中，給定值a可以是一個(gè)較小的正數(shù)，如0.5℃，1℃等，表示空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度可以在系統(tǒng)設(shè)定的溫度周圍一個(gè)正負(fù)較小的區(qū)間內(nèi)波動(dòng)，超過了這個(gè)區(qū)間則需要調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥門4或冷凍水出水溫度。

步驟S202：所述濕度控制器102接收所述濕度傳感器8采集的空調(diào)房內(nèi)的濕度信號(hào)RH，并將該濕度信號(hào)RH與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)空調(diào)房內(nèi)的濕度信號(hào)RH與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀的偏差值發(fā)出相應(yīng)的閥門控制信號(hào)和冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)。

在步驟S202中，首先判斷所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T是否大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀，若是則跳過將空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀進(jìn)行對(duì)比的步驟，不啟動(dòng)對(duì)所述第二調(diào)節(jié)閥門3的調(diào)節(jié)，否則進(jìn)入以下步驟：

若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH小于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定數(shù)值b時(shí)，檢測所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度；當(dāng)所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度大于預(yù)設(shè)的最低門限開度時(shí)所述濕度控制器102向所述第二調(diào)節(jié)閥門3發(fā)出閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，否則所述濕度控制器102向所述信號(hào)選擇器103發(fā)出水溫上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_HU；

若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定數(shù)值b時(shí)，檢測所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度；當(dāng)所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度小于預(yù)設(shè)的最高門限開度時(shí)所述濕度控制器102向所述第二調(diào)節(jié)閥門3發(fā)出閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，否則所述濕度控制器102向所述信號(hào)選擇器103發(fā)出水溫下調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_HD。

以上描述中，給定值b也是一個(gè)較小的正數(shù)，如3%，5%等，表示空調(diào)房間內(nèi)空氣的濕度可以在系統(tǒng)設(shè)定的濕度周圍一個(gè)正負(fù)較小的區(qū)間內(nèi)波動(dòng)，超過了這個(gè)區(qū)間則需要調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)閥門3、或冷凍水出水溫度。

步驟S203：所述第一調(diào)節(jié)閥門4根據(jù)所述溫度控制器101輸出的閥門調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述回風(fēng)機(jī)組2中冷凍水流量的控制；具體包括：

若所述第一調(diào)節(jié)閥門4收到閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，則將所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度逐漸關(guān)小至預(yù)設(shè)的最低門限開度；若所述第一調(diào)節(jié)閥門4收到閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，則將所述第一調(diào)節(jié)閥門4的開度逐漸調(diào)大至預(yù)設(shè)的最高門限開度。

步驟S204：所述第二調(diào)節(jié)閥門3根據(jù)所述濕度控制器102輸出的閥門調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述新風(fēng)機(jī)組1冷凍水流量的控制；具體包括：

若所述第二調(diào)節(jié)閥門3收到閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，則將所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度逐漸關(guān)小至預(yù)設(shè)的最低門限開度；若所述第二調(diào)節(jié)閥門3收到閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，則將所述第二調(diào)節(jié)閥門3的開度逐漸調(diào)大至預(yù)設(shè)的最高門限開度。

步驟S205：所述系統(tǒng)控制單元的信號(hào)選擇器103從所述溫度控制器101及所述濕度控制器102發(fā)出的冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)中選擇一個(gè)冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送給機(jī)組冷水溫度控制器104。

在步驟S205中，所述信號(hào)選擇器103判斷是否存在一個(gè)水溫下調(diào)或上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)：

當(dāng)所述溫度控制器101及所述濕度控制器102同時(shí)發(fā)出冷凍水水溫上調(diào)信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)選擇器103向所述機(jī)組冷水溫度控制器104發(fā)出冷凍水水溫上調(diào)信號(hào)；當(dāng)所述溫度控制器101及所述濕度控制器102中的任一個(gè)發(fā)出冷凍水水溫下調(diào)信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)選擇器103向所述機(jī)組冷水溫度控制器104發(fā)出冷凍水水溫下調(diào)信號(hào)。

步驟S206：所述機(jī)組冷水溫度控制器104將收到的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送給所述冷水機(jī)組5，所述冷水機(jī)組5對(duì)應(yīng)做出上調(diào)冷凍水出水溫度或下調(diào)冷凍水出水溫度的動(dòng)作。

在步驟S206中，所述冷水機(jī)組5收到溫度調(diào)節(jié)信號(hào)后，相應(yīng)做出上調(diào)冷凍水出水溫度或下調(diào)冷凍水出水溫度的水溫調(diào)節(jié)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)冷凍水溫度的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，減少能耗，提高機(jī)組的工作效率。

綜上所述，《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法，不僅可以為空調(diào)房間提供舒適的溫度和濕度，還可以利用溫度傳感器和濕度傳感器對(duì)空調(diào)房內(nèi)的空氣溫、濕度參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，應(yīng)用運(yùn)行優(yōu)化控制程序，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)冷水機(jī)組提供的供水溫度，實(shí)現(xiàn)冷水機(jī)組的變水溫運(yùn)行，提高機(jī)組的工作效率，減少能源消耗，降低使用成本。所述新風(fēng)機(jī)組1的表冷器18被劃分成多組獨(dú)立工作的換熱單元，具有在中溫冷凍水通過狀態(tài)下深度除濕的能力，其中第一組換熱單元15用于對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷卻，第二組換熱單元16、第三組換熱單元17及之后的各組換熱單元用于對(duì)空氣進(jìn)行降溫及深度除濕。

一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法專利目的

《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》要解決的技術(shù)問題是提供一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法，該空調(diào)系統(tǒng)不僅可對(duì)空調(diào)房間提供舒適的溫濕度，還能在線監(jiān)測空調(diào)房間中空氣的溫濕度，并以此為依據(jù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)節(jié)冷凍機(jī)組提供的冷凍水溫度，盡可能提高冷水機(jī)組的冷凍水出水溫度，從而極大提高機(jī)組效率、降低使用能耗，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能之目的。

一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法技術(shù)方案

《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》公開一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，包括：系統(tǒng)控制單元以及由冷水機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、回風(fēng)機(jī)組及其管路組成的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，還包括溫濕度采集單元；所述冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷水機(jī)組、冷凍水泵、新風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路、新風(fēng)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組出水管路、回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路、回風(fēng)機(jī)組、回風(fēng)機(jī)組出水管路以及冷凍水回水管路依次首尾順序連接而成；所述回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路與回風(fēng)機(jī)組出水管路之間跨接有旁通管道，所述回風(fēng)機(jī)組出水管路和旁通管路上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥門和第二調(diào)節(jié)閥門；所述新風(fēng)機(jī)組的表冷器包含多組換熱單元，具有在中溫冷凍水通過狀態(tài)下深度除濕的能力；所述溫濕度采集單元包括安裝在空調(diào)房內(nèi)的溫度傳感器和濕度傳感器，用于在線監(jiān)測空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和濕度并反饋給所述系統(tǒng)控制單元；所述系統(tǒng)控制單元用于根據(jù)所述溫度傳感器和濕度傳感器采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和濕度與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度和濕度之間的偏差值，適時(shí)對(duì)所述第一調(diào)節(jié)閥門或第二調(diào)節(jié)閥門的開度及所述冷水機(jī)組提供的冷凍水出水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述新風(fēng)機(jī)組的表冷器被劃分成多組獨(dú)立工作的換熱單元，所述多組獨(dú)立工作的換熱單元相互串聯(lián)，第二組換熱單元至第n組換熱單元的出水口通過一個(gè)共同管道連接至第一組換熱單元，其中，n≥3，所述第一組換熱單元連接所述新風(fēng)機(jī)組出水管路。

所述第一組換熱單元用于對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷卻，所述第二組換熱單元、第三組換熱單元及之后的各組換熱單元用于對(duì)空氣進(jìn)行降溫及深度除濕；新風(fēng)首先通過所述第一組換熱單元，進(jìn)行預(yù)冷卻，然后依次通過所述第二組換熱單元、第三組換熱單元及之后的各組換熱單元，進(jìn)行降溫及深度除濕；冷凍水首先并聯(lián)進(jìn)入所述第二組換熱單元、第三組換熱單元及之后的各組換熱單元，然后從各組換熱單元的出水口匯集進(jìn)入所述第一組換熱單元。

所述系統(tǒng)控制單元包括：溫度控制器、濕度控制器、信號(hào)選擇器和機(jī)組冷水溫度控制器；所述溫度控制器用于接收所述溫度傳感器和濕度傳感器采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度，并根據(jù)空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度之間的偏差值，輸出對(duì)所述第一調(diào)節(jié)閥門的控制信號(hào)或向所述信號(hào)選擇器輸出溫度調(diào)節(jié)信號(hào)；所述濕度控制器用于接收所述濕度傳感器采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度，并根據(jù)空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度和系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度之間的偏差值，輸出對(duì)所述第二調(diào)節(jié)閥門的控制信號(hào)或向所述信號(hào)選擇器輸出溫度調(diào)節(jié)信號(hào)；所述機(jī)組冷水溫度控制器根據(jù)信號(hào)選擇器的輸出信號(hào)發(fā)出調(diào)節(jié)所述冷水機(jī)組出水溫度的調(diào)節(jié)信號(hào)。

所述信號(hào)選擇器的信號(hào)輸入端連接所述溫度控制器和濕度控制器的信號(hào)輸出端，所述機(jī)組冷水溫度控制器用于在收到接收信號(hào)選擇器的輸出信號(hào)后發(fā)出調(diào)節(jié)冷水機(jī)組出水溫度的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)。

《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》還公開一種如上所述溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，該調(diào)節(jié)方法包括如下步驟：

步驟A. 通過溫度傳感器和濕度傳感器對(duì)空調(diào)房內(nèi)的空氣參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測；

步驟B. 系統(tǒng)控制單元根據(jù)所述溫度傳感器、濕度傳感器監(jiān)測的空氣參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整冷水機(jī)組提供的冷凍水溫度。

所述步驟A包括：所述溫度傳感器和濕度傳感器分別采集空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T和濕度信號(hào)RH，所述溫度信號(hào)T和濕度信號(hào)RH作為輸入信號(hào)分別傳遞給所述系統(tǒng)控制單元的溫度控制器和濕度控制器。

所述步驟B包括：

步驟B1：所述溫度控制器接收所述溫度傳感器采集的所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T，并將該溫度信號(hào)T與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)兩者的偏差值發(fā)出相應(yīng)的閥門控制信號(hào)和溫度調(diào)節(jié)信號(hào)；

步驟B2：所述濕度控制器接收所述濕度傳感器采集的所述空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH，并將該濕度信號(hào)RH與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)兩者的偏差值發(fā)出相應(yīng)的閥門控制信號(hào)和溫度調(diào)節(jié)信號(hào)；

步驟B3：所述第一調(diào)節(jié)閥門根據(jù)所述溫度控制器輸出的閥門調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述回風(fēng)機(jī)組中冷凍水流量的控制；

步驟B4：所述第二調(diào)節(jié)閥門根據(jù)所述濕度控制器輸出的閥門調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述新風(fēng)機(jī)組冷凍水流量的控制；

步驟B5：所述系統(tǒng)控制單元的信號(hào)選擇器對(duì)所述溫度控制器及所述濕度控制器發(fā)出的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行判斷，并選擇其中的一個(gè)溫度調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送給機(jī)組冷水溫度控制器；

步驟B6：所述機(jī)組冷水溫度控制器將收到的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送給所述冷水機(jī)組，所述冷水機(jī)組對(duì)應(yīng)做出上調(diào)冷凍水出水溫度或下調(diào)冷凍水出水溫度的動(dòng)作。

在所述步驟B1中：

若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T小于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值a時(shí)，檢測所述第一調(diào)節(jié)閥門的開度；當(dāng)所述第一調(diào)節(jié)閥門的開度大于預(yù)設(shè)的最低門限開度時(shí)所述溫度控制器向所述第一調(diào)節(jié)閥門發(fā)出閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，否則向所述信號(hào)選擇器發(fā)出水溫上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_TU；

若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值a時(shí)，檢測所述第一調(diào)節(jié)閥門的開度；當(dāng)所述第一調(diào)節(jié)閥門的開度小于預(yù)設(shè)的最高門限開度時(shí)所述溫度控制器向所述第一調(diào)節(jié)閥門發(fā)出閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，否則向所述信號(hào)選擇器發(fā)出水溫下調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_TD。

在所述步驟B2中，首先判斷所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T是否大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀，若是則跳過將空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀進(jìn)行對(duì)比的步驟，不啟動(dòng)對(duì)所述第二調(diào)節(jié)閥門的調(diào)節(jié)，否則進(jìn)入以下步驟：

若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH小于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定數(shù)值b時(shí)，檢測所述第二調(diào)節(jié)閥門的開度；當(dāng)所述第二調(diào)節(jié)閥門的開度大于預(yù)設(shè)的最低門限開度時(shí)所述濕度控制器向所述第二調(diào)節(jié)閥門發(fā)出閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，否則向所述信號(hào)選擇器發(fā)出水溫上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_HU；

若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定數(shù)值b時(shí)，檢測所述第二調(diào)節(jié)閥門的開度；當(dāng)所述第二調(diào)節(jié)閥門的開度小于預(yù)設(shè)的最高門限開度時(shí)所述濕度控制器向所述第二調(diào)節(jié)閥門發(fā)出閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，否則向所述信號(hào)選擇器發(fā)出水溫下調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_HD。

所述步驟B3包括：

若所述第一調(diào)節(jié)閥門收到閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，則將所述第一調(diào)節(jié)閥門的開度逐漸關(guān)小至預(yù)設(shè)的最低門限開度；若所述第一調(diào)節(jié)閥門收到閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，則將所述第一調(diào)節(jié)閥門的開度逐漸調(diào)大至預(yù)設(shè)的最高門限開度。

所述步驟B4包括：

若所述第二調(diào)節(jié)閥門收到閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，則將所述第二調(diào)節(jié)閥門的開度逐漸關(guān)小至預(yù)設(shè)的最低門限開度；若所述第二調(diào)節(jié)閥門收到閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，則將所述第二調(diào)節(jié)閥門的開度逐漸調(diào)大至預(yù)設(shè)的最高門限開度。

所述步驟B5包括：

所述信號(hào)選擇器判斷是否存在冷凍水水溫下調(diào)或上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)，當(dāng)所述溫度控制器及所述濕度控制器同時(shí)發(fā)出冷凍水水溫上調(diào)信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)選擇器向所述機(jī)組冷水溫度控制器發(fā)出冷凍水水溫上調(diào)信號(hào)；當(dāng)所述溫度控制器及所述濕度控制器中的任一個(gè)發(fā)出冷凍水水溫下調(diào)信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)選擇器向所述機(jī)組冷水溫度控制器發(fā)出冷凍水水溫下調(diào)信號(hào)。

一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法改善效果

與2011年之前的技術(shù)相比，《一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法》具有如下有益效果：1）不僅可以為空調(diào)房間提供舒適的溫度和濕度，還可以利用溫度傳感器和濕度傳感器對(duì)空調(diào)房內(nèi)的空氣溫、濕度參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，應(yīng)用運(yùn)行優(yōu)化控制程序，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)冷水機(jī)組提供的供水溫度，實(shí)現(xiàn)冷水機(jī)組的變水溫運(yùn)行，從而提高機(jī)組的工作效率，減少能源消耗，降低使用成本；2）所述新風(fēng)機(jī)組的表面式換熱盤管被劃分成多組獨(dú)立工作的換熱單元，其中第一組換熱單元用來對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷卻，第二組換熱單元及之后的各組換熱單元用于對(duì)空氣進(jìn)行降溫及深度除濕。

1.一種溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，包括：系統(tǒng)控制單元以及由冷水機(jī)組（5）、新風(fēng)機(jī)組（1）、回風(fēng)機(jī)組（2）及其管路組成的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：還包括溫濕度采集單元；所述冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷水機(jī)組（5）、冷凍水泵（6）、新風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路（9）、新風(fēng)機(jī)組（1）、新風(fēng)機(jī)組出水管路（11）、回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路（12）、回風(fēng)機(jī)組（2）、回風(fēng)機(jī)組出水管路（13）以及冷凍水回水管路（10）依次首尾順序連接而成；所述回風(fēng)機(jī)組進(jìn)水管路（12）與回風(fēng)機(jī)組出水管路（13）之間跨接有旁通管道（14），所述回風(fēng)機(jī)組出水管路（13）和旁通管路（14）上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥門（4）和第二調(diào)節(jié)閥門（3）；所述新風(fēng)機(jī)組（1）的表冷器包含多組換熱單元，用于在中溫冷凍水通過狀態(tài)下深度除濕；所述溫濕度采集單元包括安裝在空調(diào)房內(nèi)的溫度傳感器（7）和濕度傳感器（8），用于在線監(jiān)測空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和濕度；所述系統(tǒng)控制單元用于根據(jù)所述溫度傳感器（7）和濕度傳感器（8）采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和濕度與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度和濕度之間的偏差值，適時(shí)對(duì)所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）或第二調(diào)節(jié)閥門（3）的開度及所述冷水機(jī)組（5）提供的冷凍水出水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述新風(fēng)機(jī)組（1）的表冷器（18）被劃分成多組獨(dú)立工作的換熱單元，所述多組獨(dú)立工作的換熱單元相互串聯(lián)，第二組換熱單元（16）至第n組換熱單元的出水口通過一個(gè)共同管道連接至第一組換熱單元（15），其中，n≥3，所述第一組換熱單元（15）連接所述新風(fēng)機(jī)組出水管路（11）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述第一組換熱單元（15）用于對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷卻，所述第二組換熱單元（16）、第三組換熱單元（17）及之后的各組換熱單元用于對(duì)空氣進(jìn)行降溫及深度除濕；新風(fēng)首先通過所述第一組換熱單元（15），進(jìn)行預(yù)冷卻，然后依次通過所述第二組換熱單元（16）、第三組換熱單元（17）及之后的各組換熱單元，進(jìn)行降溫及深度除濕；冷凍水首先并聯(lián)進(jìn)入所述第二組換熱單元（16）、第三組換熱單元（17）及之后的各組換熱單元，然后從各組換熱單元的出水口匯集進(jìn)入所述第一組換熱單元（15）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)控制單元包括：溫度控制器（101）、濕度控制器（102）、信號(hào)選擇器（103）和機(jī)組冷水溫度控制器（104）；所述溫度控制器（101）用于接收所述溫度傳感器（7）采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度，并根據(jù)空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度和系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度之間的偏差值，輸出對(duì)所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）的控制信號(hào)，并向所述信號(hào)選擇器（103）輸出冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)；所述濕度控制器（102）用于接收所述濕度傳感器（8）采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度，并根據(jù)空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度和系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度之間的偏差值，輸出對(duì)所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）的控制信號(hào)，并向所述信號(hào)選擇器（103）輸出冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)；所述機(jī)組冷水溫度控制器（104）根據(jù)信號(hào)選擇器（103）的輸出信號(hào)發(fā)出調(diào)節(jié)所述冷水機(jī)組（5）冷凍水出水溫度的調(diào)節(jié)信號(hào)。

5.一種如權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于：該調(diào)節(jié)方法包括如下步驟：步驟A：通過溫度傳感器（7）和濕度傳感器（8）對(duì)空調(diào)房內(nèi)的空氣參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測；步驟B：系統(tǒng)控制單元根據(jù)所述溫度傳感器（7）和濕度傳感器（8）監(jiān)測的空氣參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整冷水機(jī)組（5）的冷凍水出水溫度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟A包括：所述溫度傳感器（7）和濕度傳感器（8）分別采集空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T和濕度信號(hào)RH，所述溫度信號(hào)T和濕度信號(hào)RH作為輸入信號(hào)分別傳遞給所述系統(tǒng)控制單元的溫度控制器（101）和濕度控制器（102）。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟B包括：

步驟B1：所述溫度控制器（101）接收所述溫度傳感器（7）采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T，并將該溫度信號(hào)T與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)兩者的偏差值發(fā)出相應(yīng)的閥門控制信號(hào)和冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)；

步驟B2：所述濕度控制器（102）接收所述濕度傳感器（8）采集的空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH，并將該濕度信號(hào)RH與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)兩者的偏差值發(fā)出相應(yīng)的閥門控制信號(hào)和冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)；

步驟B3：所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）根據(jù)所述溫度控制器（101）輸出的閥門調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述回風(fēng)機(jī)組（2）中冷凍水流量的控制；

步驟B4：所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）根據(jù)所述濕度控制器（102）輸出的閥門調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述新風(fēng)機(jī)組（1）冷凍水流量的控制；

步驟B5：所述系統(tǒng)控制單元的信號(hào)選擇器（103）從所述溫度控制器（101）及所述濕度控制器（102）發(fā)出的冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)中選擇一個(gè)冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)，并發(fā)送給機(jī)組冷水溫度控制器（104）；

步驟B6：所述機(jī)組冷水溫度控制器（104）將收到的冷凍水溫度調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送給所述冷水機(jī)組（5），所述冷水機(jī)組（5）對(duì)應(yīng)做出上調(diào)冷凍水出水溫度或下調(diào)冷凍水出水溫度的動(dòng)作。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于：在所述步驟B1中，若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T小于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值a時(shí)，檢測所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）的開度；當(dāng)所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）的開度大于預(yù)設(shè)的最低門限開度時(shí)所述溫度控制器（101）向所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）發(fā)出閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，否則向所述信號(hào)選擇器（103）發(fā)出水溫上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_TU；若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定值a時(shí)，檢測所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）的開度；當(dāng)所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）的開度小于預(yù)設(shè)的最高門限開度時(shí)所述溫度控制器（101）向所述第一調(diào)節(jié)閥門（4）發(fā)出閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，否則向所述信號(hào)選擇器（103）發(fā)出水溫下調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_TD。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于：在所述步驟B2中，首先判斷所述空調(diào)房內(nèi)空氣的溫度信號(hào)T是否大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度信號(hào)T₀，若是則跳過將空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀進(jìn)行對(duì)比的步驟，不啟動(dòng)對(duì)所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）的調(diào)節(jié)，否則進(jìn)入以下步驟：若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH小于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定數(shù)值b時(shí)，檢測所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）的開度；當(dāng)所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）的開度大于預(yù)設(shè)的最低門限開度時(shí)所述濕度控制器（102）向所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）發(fā)出閥門開度關(guān)小的閥門控制信號(hào)，否則向所述信號(hào)選擇器（103）發(fā)出水溫上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_HU；若所述空調(diào)房內(nèi)空氣的濕度信號(hào)RH大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的濕度信號(hào)RH₀并且兩者差值的絕對(duì)值大于一個(gè)給定數(shù)值b時(shí)，檢測所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）的開度；當(dāng)所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）的開度小于預(yù)設(shè)的最高門限開度時(shí)所述濕度控制器（102）向所述第二調(diào)節(jié)閥門（3）發(fā)出閥門開度調(diào)大的閥門控制信號(hào)，否則向所述信號(hào)選擇器（103）發(fā)出水溫下調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)T_HD。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的溫濕度獨(dú)立控制的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟B5包括：所述信號(hào)選擇器（103）判斷是否存在一個(gè)冷凍水水溫下調(diào)或上調(diào)的溫度調(diào)節(jié)信號(hào)，當(dāng)所述溫度控制器（101）及所述濕度控制器（102）同時(shí)發(fā)出冷凍水水溫上調(diào)信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)選擇器（103）向所述機(jī)組冷水溫度控制器（104）發(fā)出冷凍水水溫上調(diào)信號(hào)；當(dāng)所述溫度控制器（101）及所述濕度控制器（102）中的任一個(gè)發(fā)出冷凍水水溫下調(diào)信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)選擇器（103）向所述機(jī)組冷水溫度控制器（104）發(fā)出冷凍水水溫下調(diào)信號(hào)。

一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法專利目的

《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》主要是提供一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法，能高效、可靠運(yùn)行。

一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)方案

《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種變頻空調(diào)系統(tǒng)，包括主冷媒回路，所述主冷媒回路上設(shè)置有壓縮機(jī)、四通換向閥、室外換熱器和室內(nèi)換熱器，還包括控制器降溫回路，所述控制器降溫回路一端與所述室外換熱器的出口相連通，另一端與所述壓縮器的吸氣口相連通。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路上設(shè)置有用于給控制器散熱的變頻散熱器，所述變頻散熱器包括變頻控制器熱交換器、以及與所述變頻控制器熱交換器相配的變頻控制器風(fēng)機(jī)。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路上還設(shè)置有用于控制所述控制器降溫回路的節(jié)流裝置。節(jié)流裝置用于控制控制器降溫回路的通斷。

作為優(yōu)選，所述節(jié)流裝置為電磁節(jié)流閥。

作為優(yōu)選，所述變頻空調(diào)系統(tǒng)包括有檢測變頻散熱器盤管溫度的散熱器傳感器、以及檢測所述變頻散熱器的出口溫度的散熱器出口傳感器。

作為優(yōu)選，所述室外換熱器和室內(nèi)換熱器之間連接有第一節(jié)流閥，所述第一節(jié)流閥的出口還與所述控制器降溫回路相連通。即控制器降溫回路一端分兩路與主冷媒回路連接，一路連接在室外換熱器和第一節(jié)流閥之間的管路上，另一路連接在第一節(jié)流閥和室內(nèi)換熱器之間的管路上，從而可同時(shí)在制冷和制熱模式下保證控制器降溫回路的作用。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路與所述室外換熱器之間設(shè)置有第二單向閥，所述第一節(jié)流閥的出口與所述控制器降溫回路之間設(shè)置有第三單向閥。

作為優(yōu)選，所述第一節(jié)流閥兩端分別連接有第一過濾器和第二過濾器。

作為優(yōu)選，所述變頻空調(diào)系統(tǒng)包括檢測壓縮機(jī)排氣溫度的排氣傳感器、檢測壓縮機(jī)回氣溫度的回氣傳感器、檢測室外環(huán)境溫度的室外傳感器、檢測室外換熱器盤管溫度的室外盤管傳感器、檢測室內(nèi)換熱器進(jìn)口溫度的室內(nèi)換熱器進(jìn)口傳感器、檢測室內(nèi)換熱器盤管溫度的室內(nèi)換熱器盤管傳感器、檢測室內(nèi)環(huán)境溫度的室內(nèi)傳感器和檢測室內(nèi)換熱器出口溫度的室內(nèi)換熱器出口傳感器。

一種如權(quán)利要求1所述變頻空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，所述控制器降溫回路上設(shè)置有用于給控制器散熱的變頻散熱器，所述變頻散熱器包括變頻控制器熱交換器和變頻控制器風(fēng)機(jī)，其特征在于，包括以下步驟：

（1）溫度、頻率檢測步驟：檢測所述變頻控制器熱交換器的盤管溫度TA、壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行頻率f0；

（2）控制器降溫回路降溫步驟：

當(dāng)85攝氏度≤TA≤90攝氏度且f0＜當(dāng)前壓縮機(jī)設(shè)定頻率fa時(shí)，所述控制器降溫回路關(guān)閉，所述變頻控制器風(fēng)機(jī)通電運(yùn)行；

當(dāng)90攝氏度＜TA≤95攝氏度，且f0＜fa時(shí)，所述控制器降溫回路開啟，控制器降溫回路接入所述主冷媒回路，所述變頻控制器風(fēng)機(jī)斷電；

作為優(yōu)選，所述步驟2中當(dāng)TA＞95攝氏度或壓縮機(jī)排氣溫度TB＞105攝氏度時(shí)，控制器限頻運(yùn)行。

作為優(yōu)選，所述步驟2中：當(dāng)TA下降至83攝氏度時(shí)，停止所述控制器回路降溫步驟。

作為優(yōu)選，所述步驟2中當(dāng)TA＜85攝氏度且f0≥fa時(shí)，所述控制器降溫回路為關(guān)閉狀態(tài)，所述變頻控制器風(fēng)機(jī)為斷電狀態(tài)。

作為優(yōu)選，制冷運(yùn)行時(shí)，根據(jù)室內(nèi)換熱器進(jìn)口端和出口端兩端的溫度差來調(diào)節(jié)設(shè)置在室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的節(jié)流閥的開度，并根據(jù)室內(nèi)室內(nèi)換熱器出口端和壓縮機(jī)吸氣端的溫度差來進(jìn)行過熱度修正。

作為優(yōu)選，制熱運(yùn)行時(shí)，根據(jù)室內(nèi)室內(nèi)換熱器進(jìn)口端和出口端兩端的溫度差來調(diào)節(jié)設(shè)置在室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的節(jié)流閥的開度，并根據(jù)室外室外換熱器的盤管溫度和壓縮機(jī)吸氣端溫度的溫度差來進(jìn)行過熱度修正。

作為優(yōu)選，當(dāng)室外環(huán)境溫度TC≤-15攝氏度時(shí)，所述控制器降溫回路開啟，所述變頻控制器風(fēng)機(jī)通電運(yùn)行。

作為優(yōu)選，當(dāng)TD-TE＜2攝氏度時(shí)，增大所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開度；

當(dāng)TD-TE＞4攝氏度時(shí)，減小所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開度；

當(dāng)2攝氏度≤TD-TE≤4攝氏度時(shí)，所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開度不變。

上述TD為變頻散熱器的出口端溫度，TE為壓縮機(jī)進(jìn)氣端溫度。

作為優(yōu)選，排氣傳感器TB＞102攝氏度時(shí)，所述控制器降溫回路開啟。

一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法有益效果

《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》制冷時(shí)進(jìn)行電機(jī)降溫或噴液冷卻控制器，來降低控制器溫度，實(shí)現(xiàn)機(jī)組高溫環(huán)境制冷運(yùn)行；低溫制熱時(shí)，進(jìn)行噴氣，提高進(jìn)氣量來提升制熱量，使得控制器可靠、高效運(yùn)行；《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器溫度，有效提高控制器可靠性，實(shí)現(xiàn)高環(huán)境溫度下制冷、制熱高頻率運(yùn)行，提高了高溫制冷量和低溫制熱量，使得房間快速回溫。

《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》屬于空調(diào)器領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。

附圖1是《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》制冷運(yùn)行時(shí)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3是《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》制熱運(yùn)行時(shí)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說明：1、壓縮機(jī)；2、四通換向閥；3、室外換熱器；4、室外換熱器風(fēng)機(jī)；5、第一過濾器；6、第一節(jié)流閥；7、第二過濾器；8、室內(nèi)換熱器；9、第一單向閥；10、室內(nèi)換熱器風(fēng)機(jī)；11、變頻控制器風(fēng)機(jī)；12、變頻散熱器；13、變頻控制器熱交換器；14、電磁節(jié)流閥；15、第二單向閥；16、第三單向閥；TP1、排氣傳感器；TP2、回氣傳感器；TP3、室外傳感器；TP4、室外盤管傳感器；TP5、室內(nèi)換熱器進(jìn)口傳感器；TP6、室內(nèi)換熱器盤管傳感器；TP7、室內(nèi)傳感器；TP8、室內(nèi)換熱器出口傳感器；TP9、散熱器出口傳感器；TP10、散熱器傳感器。