[发明专利]可变送风露点温度控制的水电站专用空调机和除湿机及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于水电站厂房通风空调系统的空气处理与控制领域。具体是可变送风露点温度控制的水电站专用空调机和除湿机及控制方法。

背景技术

现有的水电站程均采用常规的空调机、除湿机。常规的空调机、除湿机的制冷量控制方式均为恒定露点温度控制，这种控制方式存在固有的缺陷。

水电站的自然因素，包括：河水(库水)温度、岩体壁面温度、混凝土壁面温度、室外新风空气状态、室内散湿量等参数全年都是变化的，采用恒定露点温度控制的常规空调机、除湿机不能适应这种变化，要么制冷量不足，厂房内出现结露现象；要么制冷量过度，电能消耗巨大，能源浪费严重。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变送风露点温度控制的水电站专用空调机和除湿机及控制方法。

可变送风露点温度控制就是根据河水(库水)温度、地下岩体壁面温度、混凝土壁面温度、室外新风空气状态、室内(回风或排风)空气状态的变化以及室内散湿量的影响，通过分析事先设定的条件是否成立，选择运行工况并取得任意时刻(动态)的最佳送风露点温度，并使空调机、除湿机的制冷系统实时按照最佳送风露点温度的需要调节机械制冷量，从而实现最大化节能运行的控制理论和方法。

在空调机、除湿机的PLC运行软件中，同时将工况选择、可变露点温度控制、温差控制、焓差控制、时间控制等一起编制为设备运行控制程序。程序运行中需要的变量通过设置必要的传感器实时获得；程序运行中需要的常量与水电站的特性有关，这些常量通过设备在水电站初期试运行获得，由人员在PLC的输入介面输入后固定在程序中。程序运行需要的变量、常量都确认之后，设备的运行完全智能。

采用可变送风露点温度控制制冷量的水电站专用空调机和除湿机，同时还采用了温差控制冷却水量、焓差控制新风量，针对水电站的特点，设置一级水换热器对空气进行预处理，并对水换热器还采取了防泥沙措施。所有这些措施使得空调机和除湿机更节能、更智能、更可靠。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

1.可变送风露点温度控制的水电站专用空调机和除湿机的组成结构包括如下几方面的内容：

1)空调机组的组成结构

空调机组的组成结构主要包括二部分：全工况直接蒸发组合式空气处理机组、全工况水冷变容量冷热源主机；二者之间设置有制冷剂管路、水管路、电气控制线路；

A.全工况直接蒸发组合式空气处理机组

全工况直接蒸发组合式空气处理机组的组成，主要有五个功能段，按回风至送风的顺序为：初中效袋式过滤段、一级水冷却或加热换热盘管段、二级直接蒸发冷却盘管段、三级直接冷凝加热盘管段、送风机段；

B.全工况水冷变容量冷热源主机

全工况水冷变容量冷热源主机的组成包括：变容量压缩机、水冷却冷凝器、油分离器、储液器、制冷剂分流控制阀、电子膨胀阀、电磁阀、四通换向阀、单向阀、压力表、压差继电器、智能PLC控制箱等；冷热源主机通过制冷剂铜管路与设置在组合式空气处理机组的二级直接蒸发冷却盘管、三级热回收直接冷凝换热盘管相连接；

2)制冷系统及运行方式

制冷系统包括：变容量压缩机、水冷却冷凝器、油分离器、储液器、制冷剂分流控制阀、电子膨胀阀、电磁阀、四通换向阀、单向阀、二级直接蒸发冷却盘管、三级热回收直接冷凝盘管；

制冷系统的制冷剂循环过程是：由压缩机出口出来的高温、高压气态制冷剂，首先流经油分离器除去润滑油，而后流经制冷剂分流控制阀分为二路，其中一路制冷剂流经水冷却冷凝器，通过河水或库水的冷却降温，气态制冷剂凝结为液态制冷剂，而后进入储液器；第二路制冷剂流经三级热回收换热盘管，通过空气的冷却降温，气态制冷剂凝结为液态制冷剂，而后进入储液器与第一路的制冷剂会合；储液器出来的高压液态制冷剂经电子膨胀阀降压后，进入空气的二级直接蒸发换热盘管，液态制冷剂吸收空气的热量气化为气态制冷剂，空气被冷却降温，二级直接蒸发换热盘管出来的低压气态制冷剂被压缩机吸入后，被压缩为高温高压的气态制冷剂，而后重复前面的制冷循环过程；

3)冷却水系统及运行方式

冷却水系统包括：一级水冷却或加热换热盘管、水冷却冷凝器、电动阀门等；冷却水系统为直流式，直接以河水或库水作为冷却水源；

冷却水的流程为：河水或库水首先流经一级水冷却或加热换热盘管，将空气(新风和回风)冷却降温，而后进入水冷却冷凝器将制冷剂冷却降温，冷却水最终排走；

冷却水的控制：通过直通、旁通电动阀门控制河水或库水是否流经一级水冷却或加热换热盘管，通过总管的电动阀门控制是否需要河水或库水来冷却；