[发明专利]一种组合式空气处理机组送风温湿度精确控制系统及方法

权利要求书

1.一种组合式空气处理机组送风温湿度精确控制系统，其特征在于：包括组合式空气处理机组、控制模块、回风温湿度传感器、CO₂浓度传感器、新风温湿度传感器、送风温湿度传感器和室外温湿度传感器，所述组合式空气处理机组包括回风段、回风调节阀、新风段、新风调节阀、初效过滤段、混风段、表冷段、冷水阀、加热段、热水阀、喷蒸汽加湿段、蒸汽阀、送风机段和中效过滤段，所述冷水阀安装于所述表冷段的供水管上，所述热水阀安装于所述加热段的供水管上，所述蒸汽阀安装于所述喷蒸汽加湿段的供蒸汽管上，所述回风温湿度传感器和所述CO₂浓度传感器均安装于所述回风段的回风管上，所述新风温湿度传感器安装于所述新风段的新风入口管上，所述送风温湿度传感器安装于送风管上，所述室外温湿度传感器安装于室外。

2.采用如权利要求1所述的一种组合式空气处理机组送风温湿度精确控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)空调区域冷负荷Q、湿负荷W计算

记空调区域容积为V，空气定压比热容为c，空气密度为ρ，空调区域目标温度为T_o，目标相对湿度为RH_o，回风温湿度传感器测得回风温度T_h和回风相对湿度RH_h，室外温湿度传感器测得室外温度T_w和回风相对湿度RH_w；

空调区域冷负荷：Q＝Q₁+Q₂

空调区域湿负荷：W＝W₁+W₂

Q₁为上一采样周期t空调区域遗留冷负荷，Q₂为下一采样周期t空调区域环境冷负荷，W₁为上一采样周期t空调区域遗留湿负荷，W₂为下一采样周期t空调区域环境湿负荷；

Q₁＝cρV(T_h-T_o)

Q₂：依据空调区域实际情况，预先在控制模块中设置计算参数与方法，根据采集到的室外温度T_w和目标温度T_o计算单位时间冷负荷，并乘以采样周期t计算得到；

W₁＝(d_h-d_o)V

其中回风含湿量d_h＝f(T_h,RH_h)，室内目标含湿量d_O＝f(T_O,RH_O)；

W₂：为依据空调区域实际散湿量，预先在控制模块中设置计算参数与方法，计算单位时间湿负荷，并乘以采样周期t计算得到；

(2)确定送风量F和送风机频率ω

预先设定送风温差△T，则

送风目标温度T′_s＝T_O-ΔT

送风量

依据计算得到的送风量F，计算相应的送风机频率ω；

(3)确定送风目标含湿量d′_s

其中室内目标含湿量d_O＝f(T_O,RH_O)；

(4)确定新回风混合比和新回风混合参数

回风温湿度传感器测得回风温度T_h和回风相对湿度RH_h，新风温湿度传感器测得新风温度T_x和新风相对湿度RH_x，控制模块依据回风温度T_h、回风相对湿度RH_h、新风温度T_x、新风相对湿度RH_x计算回风焓值H_h和新风焓值H_x，并依据CO₂浓度T_x及步骤(2)中确定的送风量F计算分配新回风混合比，确定新风调节阀和回风调节阀的开度，并计算得到新回风混合温度T_m和新回风混合含湿量d_m；

(5)确定控制模式

比较计算得到的送风目标温度T′_s与新回风混合温度T_m、送风目标含湿量d′_s与新回风混合含湿量d_m，确定控制模式并执行相应指令；

a)T_m＜T′_s，d_m＜d′_s：加热、增湿模式；

关闭冷水阀，计算加热量，确定并调节热水阀开度，计算加湿量，确定并调节蒸汽阀开度；

b)T_m＜T′_s，d_m＞d′_s：加热、减湿模式；

T_m＞T′_s，d_m＞d′_s：冷却、减湿模式；

T_m＝T′_s，d_m＞d′_s：减湿模式；

关闭蒸汽阀，计算减湿量，确定并调节冷水阀开度，计算加热量，确定并调节热水阀开度T_S’；

c)T_m＜T′_s，d_m＝d′_s：加热模式；

关闭冷水阀和蒸汽阀；计算加热量，确定并调节热水阀开度；

d)T_m＞T′_s，d_m＜d′_s：冷却、增湿模式；

关闭热水阀，计算减热量，确定并调节冷水阀开度，计算加湿量，确定并调T_m节蒸汽阀开度；

e)T_m＞T′_s，d_m＝d′_s：冷却模式；

关闭热水阀和蒸汽阀，计算减热量，确定并调节冷水阀开度；

f)T_m＝T′_s，d_m＜d′_s：增湿模式；

关闭冷水阀和热水阀，计算加湿量，确定并调节蒸汽阀开度；

g)T_m＝T′_s，d_m＝d′_s：平衡模式；

关闭冷水阀、热水阀和蒸汽阀；

(6)确定控制模式

送风温湿度传感器测得实际送风风温度T_s和实际送风相对湿度RH_s，计算得实际送风含湿量d_s＝f(T_s,RH_s)；

系统将实际测得的送风温度T_s与送风目标温度T′_s、送风含湿量d_s与送风目标含湿量d′_s相比较，对冷水阀、热水阀和蒸汽阀进行反馈微调。