[发明专利]一种空调温湿度解耦系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑节能及空调通风控制技术领域，具体涉及一种空调温湿度解耦系统及其控制方法。

背景技术

室内热湿环境对人体的热舒适性有很大的影响，随着生活品质的提高，单一的温度控制已不能满足人们对热舒适性需求。在空调系统中，房间温湿度控制存在强非线性、强耦合性的特点，传统的空调系统(如一次回风系统)一般利用末端盘管对空气进行过冷除湿以控制温度，通过再热装置加热空气以控制温度，这样会形成较大的能量浪费，系统结构也复杂。如不进行再热，为避免结露，送风温度不能过低，此时房间的湿度面求得不到保证。此处，有人提出采用干盘管承担室内热负荷，溶液除湿系统控制湿度以保证室内的热湿环境，但由于溶液除湿系统结构复杂，除湿材料性能不稳定，在目前的空调系统中使用并不广泛。研究表明盘管的进出水温度以及空气流速的改变会同时引起空调设备降温与除湿能力的变化，但二者的影响程度不同，盘管进出水温度对末端的除湿量有很大的影响，改变空气流速可以实现末端不同的降温需求。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供了一种空调温湿度解耦系统及其控制方法，保证房间的温、湿度需求的同时降低空调系统的运行能耗。

为实现上述目的，本发明提供了一种空调温湿度解耦系统，其根据冷、湿负荷的变化调节空调末端盘管进水温度以及送入室内的风量，包括空调末端盘管，所述空调温、湿度解耦系统还包括：

温、湿度传感器，所述温、湿度传感器设置在空调末端回风口，分别用于采集空调回风口的温度和湿度；

阀门控制模块，所述阀门控制模块连接湿度传感器，用于接收回风口实时相对湿度信号，并依据实时相对湿度信号输出对盘管的进、出水温度进行调节的控制信号；

水泵控制模块，用于输出控制信号控制水泵的启停；

水泵，所述水泵设置在开端盘管旁，水泵连接水泵控制模块，用于提供盘管内水的输送动力；

电动阀门，所述电动阀门设置在空调末端中盘管进、出水管段上，电动阀门连接阀门控制模块，用于改变盘管的进、出水温度，从而实现除湿量的调节；

旁通管，所述旁通管设置在盘管进、出水管段，旁通管连接电动阀门，用于对盘管的进、出水温度进行控制；

风机控制模块，所述风机控制模块连接温度传感器，用于接收回风口实时温度信号，并根据实时温度信号输出对末端的送风量进行调节的控制信号；

风机变频器，所述风机变频器连接风机控制模块，用于调节空调末端的送风量，维持回风温度恒定；

风机，所述风机连接风机变频器，用于向室内送风。

作为本发明的进一步方案，所述空调温湿度解耦系统还包括开关单元，所述开关单元一端与电源连接，另一端分别与所述水泵、风机、电动阀门和风机变频器连接，用于所述水泵、风机、电动阀门和风机变频器配电。

作为本发明的进一步方案，所述空调温湿度解耦系统还包括控制柜，阀门控制模块、风机控制模块、风机变频器和水泵控制模块均设置在控制柜中。

本发明还提供了一种空调温湿度解耦系统的控制方法，所述控制方法具体包括：

(1)分别在阀门控制模块给定回风相对湿度设定值和在风机控制模块给定回风温度的设定值；

(2)回风口相对湿度调控：阀门控制模块接收湿度传感器采集的空调回风口的实时相对湿度信号，与相对湿度设定值相比较，获取电动阀门开度信号，控制模块输出开度控制信号，通过调节电动阀门的开度调节盘管的进、出水温度；

(3)回风口温度调控：风机控制模块接收温度传感器采集的空调回风口的实时温度，与温度设定值比较，获取风机的运行频率信号，风机控制模块输出频率控制信号，通过风机变频器调节风机运行频率，从而维持回风温度在设定值。

作为本发明的进一步方案，所述阀门控制模块和风机控制模块同时输出控制信号控制电动阀门开度和风机运行频率，进一步维持空调末端回风的温、湿度恒定，同时本方法的自动化程度高。

本发明所述的空调温、温度解耦系统及其控制方法的技术特点：

(1)在空调末端装置回风口处设置温、湿度传感器，利用盘管进出水管上的电动三通阀以及变频风机实现房间的温湿度解耦控制；

(2)风机变频运行，根据回风温度控制送入室内的风量，在保证房间舒适性要求的同时降低了风机能耗。

(3)在房间湿负荷变小时，通过盘管的水循环来提高盘管的出水温度。

(4)系统同时自动化控制电动阀门与风机，维持房间回风湿度、温度恒定。

设置本发明的有益效果：