CN112797511B - 一种转轮除湿机组及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调设备领域,公开了一种转轮除湿机组及其控制方法,其中转轮除湿机组包括送风***、转轮和再生风***;还包括送风直膨***,所述送风直膨***设于送风***中,其包括第一蒸发器、第一压缩机、第一冷凝器和第一膨胀阀;所述第一蒸发器设于转轮的吸湿区之前,用于对除湿前的空气进行调温;所述第一冷凝器设于转轮的吸湿区之后,用于对除湿后的空气进行调温。本发明可达到的温度和湿度范围更加广,对被调空间的需求变化响应更迅速,除湿效率高,对送风温湿度的控制稳定,更好地做到恒温恒湿;同时管道布置简单,适用于空间有限的场合。
Description
技术领域
本发明涉及空调设备领域,更具体地,涉及一种转轮除湿机组及其控制方法。
背景技术
转轮除湿机属于空调领域的一个重要分支,是控温除湿的典型代表。常见的冷凝式除湿机,在低温高湿的环境中,蒸发器端温度会比室温更低从而导致其表面非常容易结霜,一旦结霜,换热器的工作效率就会大大降低,故冷凝式除湿机不适用于低温环境。而转轮式除湿机的除湿原理是通过一个不断转动的吸湿转轮来将用于送入被调空间的空气(即送风)中的水分去除,尔后通过高温干燥空气(即再生风)带走转盘上的水分,转轮上用于吸收送风水分的区域为吸湿区,用于通过再生风的区域为再生区。转轮式除湿机最大的优势在于,除湿能力不受制于环境的温度和湿度,可弥补冷凝式除湿机无法使用的场景。
但同时转轮式除湿机亦有缺点,除湿过程依赖转轮的转动,能耗较高,且除湿效率较冷凝式除湿机低,同时温度响应不及时,不能适用被调参数快速变动的场景,对送风温湿度的控制较弱,易受到漏风、骤变负荷的影响。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足),提供一种转轮除湿机组及其控制方法。
本发明的一种转轮除湿机组,包括送风***、转轮和再生风***,所述转轮设于送风***和再生风***之间,用于交换二者的空气水分;所述转轮包括吸湿区和再生区;还包括送风直膨***,所述送风直膨***设于送风***中,其包括通过管道依次连接形成循环的第一蒸发器、第一压缩机、第一冷凝器和第一膨胀阀;所述送风直膨***还包括冷媒比例调节阀和储备冷凝器,所述第一压缩机与第一膨胀阀通过冷媒比例调节阀的其中两个口连接,冷媒比例调节阀的另外一个口通过管道与储备冷凝器的出口连接,储备冷凝器的进口通过管道与第一压缩机的出口连接;所述第一蒸发器设于转轮的吸湿区之前,用于对除湿前的空气进行调温;所述第一冷凝器设于转轮的吸湿区之后,用于对除湿后的空气进行调温。送风直膨***服务于送风***,送风直膨***的制冷剂在第一蒸发器和/或第一冷凝器直接与送风进行换热,没有中间换热介质(载冷剂),换热效率高,使得送风温度的调节更加地快速,进而加快了整个除湿干燥的过程,而且拓宽了整个转轮除湿机组的调温调湿范围。送风直膨***的好处还体现在空间上,没有中间换热介质减少了管道数量,管道线路也更加简单,整个送风直膨***布置于送风***中即可,无需跨***布置,减少布置管道的空间。
进一步地,所述第一蒸发器与转轮的吸湿区相邻设置,用于使空气经过第一蒸发器处理后马上进入转轮的吸湿区。送风吸湿前的调温操作由第一蒸发器进行,送风直接与第一蒸发器中的制冷剂换热,可快速完成降温,在短时间内使送风中的水分析出,快速响应被调空间的湿度需求变化,提高吸湿区的吸湿效果,同时可通过降温的幅度控制送风的湿度变化,有利于维持被调空间的恒定湿度。
进一步地,所述第一冷凝器设于送风***的末端,用于使空气送出前最后的调温操作由第一冷凝器进行。第一冷凝器作为送风即将送入被调空间的最后一个调温设备,不仅扩大了机组的送风温度范围,还有利于快速响应被调空间的温度需求变化,降低骤变负荷的影响,稳定维持被调空间的恒定温度。
进一步地,所述送风***包括送风机及至少三个表冷器;所述送风机用于驱动送风***内的空气沿着管道向被调空间流动;所述至少三个表冷器分布在送风***管道延伸方向上,用于对送风***不同管段的空气进行调温。
进一步地,还包括再生风直膨***;所述再生风直膨***设于再生风***中,其包括通过管道依次连接形成循环的第二蒸发器、第二压缩机、第二冷凝器和第二膨胀阀;所述第二蒸发器和第二冷凝器用于对再生风进行调温,再生风先经过第二蒸发器再经过第二冷凝器。再生风直膨***降低了整体能耗,将能耗高的加热器22作为备用的选项,再生风主要的热负荷由第二冷凝器53来负担。
进一步地,还包括过滤器;所述过滤器设于送风***管道的首端,和/或送风***管道的末端,和/或再生风***管道的首端。在第一表冷器的送风方向之前设置过滤器,除去新风中的粉尘颗粒等,保持送风***管道的洁净度;在第一冷凝器的送风方向之后设置过滤器,除去空气在送风***流动中附着的杂质,提高送入被调空间空气的洁净度;在第二蒸发器的再生风流动方向之前设置过滤器,过滤再生风大部分杂质,保持再生风***管道的洁净度。
本发明的一种应用于上述的转轮除湿机组的控制方法,包括以下各个步骤:预设调节标准Δt1、Δt2、Δt3,其中2℃<Δt1<Δt2<Δt3;接收被调空间需求的露点温度;采集被调空间内即时的露点温度,并计算即时的露点温度与需求的露点温度的差值Δt,并根据Δt对第一压缩机的输出容量进行调节:若Δt<Δt1,停止第一压缩机,使其输出容量为零;若Δt1≤Δt<Δt2,调节第一压缩机以第一输出容量运作;若Δt2≤Δt<Δt3,调节第一压缩机以第二输出容量运作;若Δt3≤Δt,调节第一压缩机以第三输出容量运作;其中,第一输出容量<第二输出容量<第三输出容量;预设参考露点温度;比较所述被调房间内即时的露点温度与所述参考露点温度,若前者大于后者,采集即将经第一冷凝器处理的空气的干球温度,控制冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度使经第一冷凝器处理的空气的干球温度保持大于等于所述被调房间内即时的露点温度;若前者小于后者,通过所述被调空间需求的露点温度确定最大送风干球温度,控制送风***中的空气处理设备使送入被调空间的空气的温度小于或等于最大送风干球温度。
被调空间需求的露点温度表征着除湿需求,所需除湿量越低,需求露点温度越低。第一压缩机根据不同的调节标准以不同输出容量运作,当即时的露点温度与需求的露点温度相差较大时,代表被调空间的除湿量大,第一压缩机提高的输出容量运作,在使第一蒸发器的冷量提高,被调空间的即时露点温度快速下降,接近需求的露点温度,机组短时间内进行快速除湿。为了防止送风在被调空间的出风处结霜,预设参考露点温度,若被调房间内即时的露点温度大于参考露点温度,表示送风有可能在出风处结霜,则通过控制冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度控制第一冷凝器的加热量,保持送风的干球温度始终大于或等于被调房间内即时的露点温度,避免结霜。反之,若被调房间内即时的露点温度小于参考露点温度,表示送风不会出风处结霜,则可根据被调房间的除湿需求确定可以满足被调空间除湿需求的最大送风干球温度,通过控制空气处理设备使送入的空气的干球温度小于或等于最大送风干球温度,送入的空气的干球温度越低,除湿越快。第一压缩机和冷媒比例调节阀作为控制执行主体,控制效果立竿见影,从而进一步减少整个转轮除湿机组的响应时间,有效控制送风的温湿度,应对各种使用场景。所述控制方法可快速减低被调空间的露点温度,达到快速除湿的效果,同时防止结霜。
更具体地,所述转轮除湿机组的送风***设有的空气设备包括送风机及至少三个表冷器;所述送风机用于驱动送风***内的空气沿着管道向被调空间流动;所述至少三个表冷器分布在送风***管道延伸方向上,用于对送风***不同管段的空气进行调温;若Δt<Δt1还包括:控制送风***中表冷器内的冷冻水流量维持所述被调空间内即时的露点温度;比较所述被调房间内即时的露点温度与所述参考露点温度,若前者小于后者还包括:控制送风***中的表冷器内的冷冻水流量使送入被调空间的空气的温度小于或等于最大送风干球温度。
进一步地,在达到除湿需求后,需要维持被调房间的正压,减少送、回风密度影响导致的补风。当所述Δt小于2℃时,进行维持正压模式;所述维持正压模式具体为:采集转轮的吸湿区出口空气的干球温度和被调空间内即时的空气干球温度;若所述转轮吸湿区出口空气的干球温度比被调空间内即时的空气干球温度大2℃或以上时,增加第三表冷器内的冷冻水流量使转轮吸湿区出口空气降温;若所述转轮吸湿区出口空气的干球温度比被调空间内即时的空气干球温度小2℃或以上时,增大冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度使转轮吸湿区出口空气升温。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:可达到的温度和湿度范围更加广,对被调空间的需求变化响应更迅速,除湿效率高,对送风温湿度的控制稳定,更好地做到恒温恒湿;同时管道布置简单,适用于空间有限的场合。
附图说明
图1为本发明的部分结构示意图。
图2为本发明的送风直膨***图。
图3为本发明的再生风直膨***图。
图4为本发明的完整结构示意图。
图5为本发明的控制方法整体流程图。
图6为本发明的具体除湿流程图。
图7为本发明的具体维持正压模式流程图。
标号说明:第一表冷器11;第二表冷器12;第三表冷器13;送风机14;冷冻水进口管道15;冷冻水出口管道16;再生风机21;加热器22;转轮30;第一蒸发器41;第一压缩机42;第一冷凝器43;第一膨胀阀44;冷媒比例调节阀45;储备冷凝器46;气液分离器47;干燥过滤器48;储液器49;第二蒸发器51;第二压缩机52;第二冷凝器53;第二膨胀阀54;第一过滤器61;第二过滤器62;第三过滤器63。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1和图4所示,本实施例提供一种转轮除湿机组,图1中送风直膨***的部分管道与部件被省略,图4为完整的一种转轮除湿机组的结构图,所述转轮除湿机组包括送风***、转轮30、再生风***和送风直膨***,所述转轮30设于送风***和再生风***之间,用于交换二者的空气水分。其中送风***包括送风机14和通过管道依次连接的第一表冷器11、第二表冷器12、第三表冷器13,第一表冷器11用于对管道中的新风进行调温,第二表冷器12用于对混风进行调温,第三表冷器13用于对经转轮处理后的空气进行调温。转轮30分为吸湿区和再生区;再生风***包括再生风机21和加热器22;如图2所示,送风直膨***包括通过管道依次连接的第一蒸发器41、第一压缩机42、第一冷凝器43和第一膨胀阀44,还在管路上设置冷媒比例调节阀45和储备冷凝器46。
送风***中,送风机14在送风***中的设置位置不作限制,其用于驱动送风***中的空气顺着管道向被调空间的方向流动,本实施例优选地设置于第一表冷器11与第二表冷器12连接的管道上,被调空间的回风在此段管道与未经处理的新风混合,风机14能有效快速地搅合回风和新风,使回风和新风强制换热,形成温度均匀的混风经过下一管道。第一表冷器11、第二表冷器12、第三表冷器13以冷冻水作为冷源,冷冻水通过进口管道15和出口管道16不断循环。三个表冷器对经过的空气进行降温,其中转轮30的吸湿区设于第二表冷器12和第三表冷器13之间,第一表冷器11用于预冷新风,第二表冷器12用于降低新风和回风混合形成的混风的温度,混风经过转轮30的吸湿区后被吸收了大部分水分,湿度下降,第三表冷器13用于调节混风经过转轮30吸湿区后的温度,若吸湿后的混风温度比被调空间内的空气温度低,则可开启第三表冷器13进行降温。
再生风***中,再生风机21在再生风***中的设置位置不作限定,其用于驱动再生风***中的空气顺着管道方向流动,本实施例优选地将再生风机21设置于转轮30再生区的再生风流向之后,空气在管道中先经过加热器22升温,吸湿能力增强,再通过转轮30再生区吸收送风***中的空气水分,再生风机21吸风侧的位置邻近转轮30,从转轮30再生区出来的空气被快速吸走,转轮30两侧压差增大,进入转轮30的空气的流速也随之提升,空气在转轮30再生区快速通过,吸湿效果增强。
送风直膨***设于送风***中,用于快速调节和稳定送风***中的空气温度。第一蒸发器41、第一压缩机42、第一冷凝器43和第一膨胀阀44依次通过管道连接形成循环,所述管道用于流通制冷剂,制冷剂可以是R22、R134a等常见制冷剂。其中,在第一冷凝器43与第一膨胀阀44之间的管道上设有冷媒比例调节阀45,冷媒比例调节阀45的两个口分别通向第一冷凝器43和第一膨胀阀44,剩下的一个口通过管道与储备冷凝器46的出口相连,储备冷凝器46的进口通过管道与压缩机出口相连,储备冷凝器46与第一冷凝器43并联连接于第一压缩机42,从第一压缩机42出来的高温制冷剂分两路流向,一部分流向储备冷凝器46,剩余的部分流向第一冷凝器43,两路分配的制冷剂比例通过冷媒比例调节阀45来控制,冷媒比例调节阀45和储备冷凝器46的作用是控制第一冷凝器43对经转轮30吸湿区处理的空气进行加热,当不需要加热时,冷媒比例调节阀45将送风直膨***全部的从第一压缩机42出来的高温制冷剂分配给储备冷凝器46,送风直膨***内的制冷循环正常进行且第一冷凝器43不对经过的空气加热;当需要加热时,冷媒比例调节阀45调整连接第一冷凝器43的口和连接储备冷凝器46的口的开度,按需以不同的比例分配从第一压缩机42出来的高温制冷剂,当需要最大的加热效果时,冷媒比例调节阀45连接储备冷凝器46的口完全关闭,所有高温制冷剂流向第一冷凝器43,对送风进行快速加热,第一冷凝器43可以设置于第三表冷器13之前或之后。整个送风直膨***服务于送风***,第一蒸发器41对经过第二表冷器12的空气(混风)进一步降温,第一冷凝器43对即将送往被调空间的送风进行进一步的温度调节,可防止送风在送入房间后结霜。两个过程送风直膨***的制冷剂直接与送风进行换热,没有中间换热介质(载冷剂),换热效率高,使得送风温度的调节更加地快速,进而加快了整个除湿干燥的过程,而且拓宽了整个转轮除湿机组的调温调湿范围。送风直膨***的好处还体现在空间上,没有中间换热介质减少了管道数量,第一蒸发器41和第一冷凝器43均与送风***中的空气换热,管道线路也更加简单,整个送风直膨***布置于送风***中即可,无需跨***布置。
进一步地,本实施例还包括再生风直膨***,所述再生风直膨***设于再生风***中,如图3,其包括通过管道依次连接的第二蒸发器51、第二压缩机52、第二冷凝器53和第二膨胀阀54。第二蒸发器51和第二冷凝器53依次设于再生风***的加热器的再生风流向之前的管道上,再生风在管道中依次经过第二蒸发器51、第二冷凝器53和再生风***的加热器22。第二蒸发器51内部的制冷剂为低温状态,再生风经过第二蒸发器51被降温,大部分水分被除去,湿度降低;第二压缩机52将在第二蒸发器51换热完成的高温制冷剂运送至第二冷凝器53,高温制冷剂在第二冷凝器53与经过的再生风换热,再生风由低温度、低湿度状态的变成高温度、低湿度状态,吸湿能力增强。当再生风经过第二冷凝器53后温度仍不够高,则可开启备用的加热器22,补充余量,加热器22可以是电加热、蒸汽加热、燃气加热或导热油等形式。转轮除湿机的主要能耗在于再生能耗,现有的转轮除湿机组中,再生所需要的热量主要采用电加热、蒸汽加热、燃气加热、工业余热等加热方式,本实施例的转轮除湿机组利用再生风直膨***降低了整体能耗,将能耗高的加热器作为备用的选项,再生风主要的热负荷由第二冷凝器来负担。同时与送风直膨***同理,再生风直膨***没有中间换热介质(载冷剂),换热效率高,管道线路简单,节省布置空间。
本实施例中,送风直膨***还优选地包括气液分离器47、干燥过滤器48和储液器49。气液分离器47通过管道与第一蒸发器41和第一压缩机42连接,气液分离器47、第一蒸发器41、第一压缩机42三者串联设于送风直膨***的管道中。气液分离器47用于分离从第一蒸发器41出来的液相制冷剂和气相制冷剂,防止对第一压缩机42造成液击,保护第一压缩机42。干燥过滤器48与储液器49设置在第一冷凝器43与第一膨胀阀44之间的管道上,干燥过滤器48、储液器49与冷媒比例调节阀45三者串联。干燥过滤器48用于过滤送风直膨***内制冷剂的杂质,保护第一膨胀阀44;储液器49用于防止压缩机吸入液体制冷剂造成液击。
进一步地,本实施例的转轮除湿机组还在送风***和再生风***中设置过滤器,包括第一过滤器61、第二过滤器62、第三过滤器63。第一过滤器61设于送风***中第一表冷器11的送风方向之前的管道中,用于去除新风杂质,保证送风***的空气洁净度;第二过滤器62设于送风***中管道的末端,用于输入空气至被调空间前的洁净处理,保证送风洁净度;第三过滤器63设于再生风***中管道的首端,用于去除再生风***入口的空气杂质,保证再生风***的空气洁净度。
本实施例的转轮除湿机组的整个除湿过程如下:
新风进入送风***的管道,首先经过第一过滤器61,第一过滤器61对新风进行去杂质处理,保证后续管道内的空气洁净度。然后,新风经过第一表冷器11,第一表冷器11对新风进行预冷处理,在第一表冷器11后的管道引入与被调空间的空气参数相似的回风,此段管道临近送风机14的吸入侧,新风和回风在送风机14的作用下快速混合、传递热量,形成温度分布均匀的混风。混风从送风机14排出,经过第二表冷器12,第二表冷器12对混风进行较大幅度的降温处理,从而降低混风的吸湿能力,使其中的水分易析出。经过第二表冷器12处理的混风在送往转轮30前的管道上设有第一蒸发器41,第一蒸发器41属于送风直膨***,其对经过的混风进一步降温,弥补第一表冷器41的冷余量。接着混风经过下一管道,下一管道设有转轮30的吸湿区,吸湿区上将混风的水分吸走,通过的混风湿度大幅下降,变为低温低湿的空气,混风通过后转轮进行转动,原吸湿区转动至再生风***中的管道,在送风***的管道中的转轮部分称为新的吸湿区。转轮出风在经过第三表冷器13并被第三表冷器13降温处理后,到达送风直膨***中的第一冷凝器43,第一冷凝器43根据被调空间的需要选择是否对送风进行加热以及选择对送风的加热程度,最后送风经过第二过滤器62进一步过滤杂质后送至被调空间,整个过程送风机14不停地运作,保证送风***内的空气流动。
再生风的处理与上述新风的处理同步进行,再生风进入再生风***的管道,首先经过第三过滤器63,过滤处理后被运送至下一管道。下一管道设有再生直膨***的第二蒸发器51,第二蒸发器51对再生风进行降温处理同时出去再生风的大部分水分,接着再生直膨***的第二冷凝器53重新加热再生风,以提升其吸湿能力。然后再生风被运输至加热器22处,加热器22根据被调空间的需要选择是否对再生风进行加热以及选择对再生风的加热程度。经过加热器22后,再生风进入设有转轮30的再生区的管道,转轮30的再生区带有转轮30从送风***中吸收的水分,再生风带走这部分水分并被运送至下一管道排出,整个过程再生风机21不停运作,保证再生风***内的空气流动。
上述管道包括用于运送制冷剂的管道和用于运送空气的管道,本领域技术人员结合上下文可轻易区分,故出于简洁的目的,省略区分描述。
实施例2
如图5所示,本实施例提供一种实施例1所述的转轮除湿机组的控制方法,达到所述控制方法需要采集所述转轮除湿机组不同管道位置的空气参数,优选地,采集所述转轮除湿机组回风管道的露点温度作为被调空间内即时的露点温度;采集第一冷凝器后的送风管道的空气的干球温度作为送入被调空间的空气干球温度;上述采集过程可通过惯用的在管道内设置温度传感器或其他采集测量手段进行;在不同的实施例中,本领域技术人员可根据相应的管道布置采集相应的温度和通过焓湿关系得到被调空间内即时的露点温度和送入被调空间的空气干球温度,在此不一一列举,具体过程如下:
预设调节标准Δt1、Δt2、Δt3,其中2℃<Δt1<Δt2<Δt3;调节标准Δt1、Δt2、Δt3为除湿需求梯度,在不同梯度下所述机组进行不同程度的除湿,本实施例中的Δt1=0℃,Δt2=5,Δt3=10,此除湿需求梯度可适应大多数舒适性空调的要求,其他实施例可根据实际应用场景进行匹配设置。
接收被调空间需求的露点温度;用户可通过遥控器等终端或其他常见手段设置被调空间需求的露点温度,所述转轮除湿机组对此进行接收;
采集被调空间内即时的露点温度,并计算即时的露点温度与需求的露点温度的差值Δt,并根据Δt对第一压缩机的输出容量进行调节:若Δt<Δt1,停止第一压缩机,使其输出容量为零,本实施例通过控制送风***中表冷器内的冷冻水流量维持所述被调空间内即时的露点温度;若Δt1≤Δt<Δt2,调节第一压缩机以第一输出容量运作;若Δt2≤Δt<Δt3,调节第一压缩机以第二输出容量运作;若Δt3≤Δt,调节第一压缩机以第三输出容量运作;其中,第一输出容量<第二输出容量<第三输出容量;Δt越小,代表被调房间所需的除湿量越小,被调房间未调前的湿度已与需求的湿度接近。通过控制第一压缩机的输出容量调节第一蒸发器的降温量,使进入转轮的空气达到适合的低温,匹配不同的除湿需求。本实施例的第一输出容量、第二输出容量、第三输出容量分别为25%、50%和100%,在Δt3≤Δt的情况下第一压缩机满负荷运作,机组进行快速除湿。在其他实施例的输出容量可使用不同的输出容量梯度。
预设参考露点温度;
比较所述被调房间内即时的露点温度与所述参考露点温度,若前者大于后者,采集即将经第一冷凝器处理的空气的干球温度,控制冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度使经第一冷凝器处理的空气的干球温度保持大于等于所述被调房间内即时的露点温度;若前者小于后者,通过所述被调空间需求的露点温度确定最大送风干球温度,其具体确定方法本领域技术人员熟知,控制送风***中的空气处理设备使送入被调空间的空气的干球温度小于或等于最大送风干球温度,本实施例中所述空气处理设备为表冷器,通过控制表冷器内的冷冻水流量使送入被调空间的空气的温度小于或等于最大送风干球温度。
本实施例在达到被调空间需求的露点温度后,启动维持正压模式:采集转轮的吸湿区出口空气的干球温度和被调空间内即时的空气干球温度;若所述转轮吸湿区出口空气的干球温度比被调空间内即时的空气干球温度大2℃或以上时,增加第三表冷器内的冷冻水流量使转轮吸湿区出口空气降温;若所述转轮吸湿区出口空气的干球温度比被调空间内即时的空气干球温度小2℃或以上时,增大冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度使转轮吸湿区出口空气升温。在其他实施例中,可根据当地气候条件和环境空气参数确定转轮吸湿区出口空气的干球温度比被调空间内即时的空气干球温度大几度进行冷冻水流量的调节和冷媒比例调节阀的调节,2℃不为限制条件。
本实施例优选的实施方式见图5-7:
S1:预设Δt1、Δt2、Δt3和参考露点温度;S2:接收被调空间需求的露点温度;S3:采集被调空间内即时的露点温度;S4:比较被调空间需求的露点温度与即时的露点温度是否相等;若否,进行S5;若否,进行S6;S5:进行除湿;S6:启动维持正压模式。
如图6,所述S5具体分为S51和S52,S51用于实现快速除湿,S52用于保证除湿过程中送风口不出现结霜,S51和S52同步进行。
其中,S51:计算即时的露点温度与需求的露点温度的差值Δt;S511:判断Δt是否小于Δt1;若是,执行S512;若否,执行S513;S512:停止第一压缩机;S513:判断Δt是否小于Δt2;若是,执行S514;若否,执行S515;S514:调节第一压缩机以第一输出容量运作;S515:判断Δt是否小于Δt3;若是,执行S516;若否,执行S517;S516:调节第一压缩机以第二输出容量运作;S517:调节第一压缩机以第三输出容量运作。
S52:判断被调房间内即时的露点温度是否大于参考露点温度;若是,以S521、S522的路径进行;若否,以525、S526和S527的路径进行;S521:采集即将经第一冷凝器处理的空气的干球温度;S522:判断第一冷凝器处理的空气的干球温度是否大于等于所述被调房间内即时的露点温度;若是,进行S523;若否,进行S524;S523:降低冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度;S524:提高冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度;S525:确定最大送风干球温度;S526:采集第一冷凝器后的送风管道的空气的干球温度;若否,进行S528;若是,进行S529;S528:降低空气处理设备的输出冷量;S529:提高空气处理设备的输出冷量。
如图7,所述S6具体为:
S61:采集转轮的吸湿区出口空气的干球温度和被调空间内即时的空气干球温度;S62:判断转轮的吸湿区出口空气的干球温度是否大于被调空间内即时的空气干球温度;若是,进行S63;若否,进行S64;S63:增加第三表冷器内的冷冻水流量;S64:增大冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度。上述过程平衡送风量和回风量,稳定被调空间的压力状态,利用冷媒比例调节阀45间接控制送风密度,通过调节冷媒比例调节阀45与第一冷凝器43连接的口的开度,控制流入第一冷凝器43的高温制冷剂的量,调节加热量,剩余的高温制冷剂流入储备冷凝器46释放热量。在其他实施例中,亦可不启用维持正压的模式,使用补新风的常见手段进行替代。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例,而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种转轮除湿机组,包括送风***、转轮和再生风***,所述送风***和再生风***中设有空气处理设备;所述转轮设于送风***和再生风***之间,用于交换二者的空气水分;所述转轮包括吸湿区和再生区;
其特征在于,
还包括送风直膨***,所述送风直膨***设于送风***中,其包括通过管道依次连接形成循环的第一蒸发器、第一压缩机、第一冷凝器和第一膨胀阀;
所述送风直膨***还包括冷媒比例调节阀和储备冷凝器,所述第一压缩机与第一膨胀阀通过冷媒比例调节阀的其中两个口连接,冷媒比例调节阀的另外一个口通过管道与储备冷凝器的出口连接,储备冷凝器的进口通过管道与第一压缩机的出口连接;
所述第一蒸发器设于转轮的吸湿区之前,用于对除湿前的空气进行调温;
所述第一冷凝器设于转轮的吸湿区之后,用于对除湿后的空气进行调温;
所述第一压缩机被设置为:当Δt<Δt1时,停止运作;当Δt1≤Δt<Δt2时,以第一输出容量运作;当Δt2≤Δt<Δt3时,以第二输出容量运作;当Δt3≤Δt时,以第三输出容量运作;其中,Δt1、Δt2、Δt3为预设调节标准,2℃<Δt1<Δt2<Δt3;第一输出容量<第二输出容量<第三输出容量;
所述冷媒比例调节阀设置为:当被调房间内即时的露点温度大于预设的参考露点温度时,调节自身与第一冷凝器连接的口的开度,以使经第一冷凝器处理的空气的干球温度保持大于等于所述被调房间内即时的露点温度;
所述空气处理设备设置为:当被调房间内即时的露点温度小于预设的参考露点温度时,送入被调空间的空气的干球温度小于或等于最大送风干球温度。
2.根据权利要求1所述的一种转轮除湿机组,其特征在于,
所述第一蒸发器与转轮的吸湿区相邻设置,用于使空气经过第一蒸发器处理后进入转轮的吸湿区。
3.根据权利要求1所述的一种转轮除湿机组,其特征在于,
所述第一冷凝器设于送风***的末端,用于使空气送出前最后的调温操作由第一冷凝器进行。
4.根据权利要求1所述的一种转轮除湿机组,其特征在于,
送风***设有的空气设备包括送风机及至少三个表冷器;
所述送风机用于驱动送风***内的空气沿着管道向被调空间流动;
所述至少三个表冷器分布在送风***管道延伸方向上,用于对送风***不同管段的空气进行调温。
5.根据权利要求1所述的一种转轮除湿机组,其特征在于,
还包括再生风直膨***;所述再生风直膨***设于再生风***中,其包括通过管道依次连接形成循环的第二蒸发器、第二压缩机、第二冷凝器和第二膨胀阀;
所述第二蒸发器和第二冷凝器用于对再生风进行调温,再生风先经过第二蒸发器再经过第二冷凝器。
6.根据权利要求1所述的一种转轮除湿机组,其特征在于,
还包括过滤器;
所述过滤器设于送风***管道的首端,和/或送风***管道的末端,和/或再生风***管道的首端。
7.一种控制方法,应用于权利要求1~6任一项所述的转轮除湿机组,其特征在于,包括以下各个步骤:
预设调节标准Δt1、Δt2、Δt3,其中2℃<Δt1<Δt2<Δt3;
接收被调空间需求的露点温度;
采集被调空间内即时的露点温度,并计算即时的露点温度与需求的露点温度的差值Δt,并根据Δt对第一压缩机的输出容量进行调节:若Δt<Δt1,停止第一压缩机,使其输出容量为零,控制送风***中的空气处理设备保持被调空间即时的露点温度;若Δt1≤Δt<Δt2,调节第一压缩机以第一输出容量运作;若Δt2≤Δt<Δt3,调节第一压缩机以第二输出容量运作;若Δt3≤Δt,调节第一压缩机以第三输出容量运作;其中,第一输出容量<第二输出容量<第三输出容量;
预设参考露点温度;
比较所述被调房间内即时的露点温度与所述参考露点温度,若前者大于后者,采集即将经第一冷凝器处理的空气的干球温度,控制冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度使经第一冷凝器处理的空气的干球温度保持大于等于所述被调房间内即时的露点温度;若前者小于后者,通过所述被调空间需求的露点温度确定最大送风干球温度,控制送风***中的空气处理设备使送入被调空间的空气的干球温度小于或等于最大送风干球温度。
8.根据权利要求7所述的一种控制方法,其特征在于,
所述转轮除湿机组的送风***设有的空气设备包括送风机及至少三个表冷器;
所述送风机用于驱动送风***内的空气沿着管道向被调空间流动;
所述至少三个表冷器分布在送风***管道延伸方向上,用于对送风***不同管段的空气进行调温;
若Δt<Δt1还包括:控制送风***中表冷器内的冷冻水流量维持所述被调空间内即时的露点温度;
比较所述被调房间内即时的露点温度与所述参考露点温度,若前者小于后者还包括:控制送风***中的表冷器内的冷冻水流量使送入被调空间的空气的温度小于或等于最大送风干球温度。
9.根据权利要求8所述的一种控制方法,其特征在于,
当所述Δt小于2℃时,进行维持正压模式;所述维持正压模式具体为:
采集转轮的吸湿区出口空气的干球温度和被调空间内即时的空气干球温度;
若所述转轮吸湿区出口空气的干球温度比被调空间内即时的空气干球温度大2℃或以上时,增加第三表冷器内的冷冻水流量使转轮吸湿区出口空气降温;若所述转轮吸湿区出口空气的干球温度比被调空间内即时的空气干球温度小2℃或以上时,增大冷媒比例调节阀与第一冷凝器连接的口的开度使转轮吸湿区出口空气升温。
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