CN203454321U - 一种节能型可调风量防结露空调*** - Google Patents

一种节能型可调风量防结露空调*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种节能型可调风量防结露空调***,其包括冷却盘管(1)、离心风机(2)、至少一个温度传感器和湿度传感器(5)、比例调节阀(6)和变频控制模块(7);所述冷却盘管(1)包括回水管(9)和供水管(10),且所述回水管(9)和供水管(10)均分别与冷源连通;所述冷却盘管(1)与离心风机(2)连接;所述离心风机(2)通过风路与所述待调温房间(8)连通;所述湿度传感器(5)和至少一个所述温度传感器设置在待调温房间(8)内;所述变频控制模块(7)包括温度调节单元,显示单元和数据处理单元。本实用新型通过加大循环风量减小焓差,将空气处理到室内环境温湿度要求露点温度之上。

Description

一种节能型可调风量防结露空调***
技术领域
本实用新型涉及空调***的技术领域,尤其涉及的是一种节能型可调风量防结露空调***。
背景技术
现有的空调,一般将冷却盘管直接布置在房间内,形成的空气处理末端(即冷却盘管或者室内布置的空气处理机组等设备,是利用冷冻水的空调末端,一般指变频离心风机、冷却盘管及传感、控制***的总成)不具备根据室内温湿度设定条件确定送风温度,自主调节出风状态的功能,因此出风口容易结露,并且能耗大,难以进行长时间制冷,因此,需要一种不易结露的空调***,以解决现有的实验室或公共建筑室内空气处理末端结露以及空调能耗大的问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述问题,本实用新型提供了一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:
其包括冷却盘管1、离心风机2、至少一个温度传感器和湿度传感器5、比例调节阀6和变频控制模块7;
所述冷却盘管1包括回水管9和供水管10,且所述回水管9和供水管10均分别与冷源连通。
所述冷却盘管1与离心风机2连接;
所述离心风机2通过风路与所述待调温房间8连通;所述湿度传感器5和至少一个所述温度传感器设置在待调温房间8内;
所述变频控制模块7包括温度调节单元,显示单元和数据处理单元;所述温度传感器和湿度传感器5与所述的数据处理单元连接,将探测信号输入;所述数据处理单元将指令发送所述温度调节单元,且所述显示单元显示数据;所述温度调节单元与所述比例调节阀6连接,控制冷却盘管1的回水管9。
所述变频控制模块7包括温度调节单元,显示单元和数据处理单元;所述数据处理单元和温度调节单元以及显示单元连接,所述数据处理单元发出控制指令,所述温度调节单元根据指令对所述比例调节阀6发出控制命令;所述显示单元用于显示温度,湿度信号所述变频控制模块7还包括机组控制箱。
具体的,所述变频控制模块为高精度可编程逻辑控制器。
所述空调***包括两部温度传感器,一部为设置在出风管路上,探测出风温度的出风口温度传感器3;另一部设置在待调温房间8内;所述两部温度传感器均一端与所述变频控制单模块7连接。
所述离心风机2和待调温房间8之间的风路包括出风管路和回风管路;所述出风管路由所述离心风机2的出风口2-2与所述待调温房间8的送风口8-1连接而成;所述回风管路由所述待调温房间8的回风口8-2与所述离心风机2的入风口2-1连接而成。
所述离心风机2的出风口2-2温度为设定温度;
所述设定温度不低于待调温房间8预定温度和湿度所确定的露点温度。
所述设定温度比待调温房间8预定温度和湿度确定的露点温度高1~2℃。
所述回水管9与供水管10水温与制冷站冷源有关,通常回水管9水温在12℃左右,供水管10水温在7℃左右。当需要更低的机器露点温度时,需要降低制冷站供水,即所述供水管10水温。
在本实用新型的一种节能型可调风量防结露空调***中,离心风机2入风口2-1被冷却盘管1隔开,回风从入风口2-1进入机组(包括离心风机2、入风口2-1、出风口2-2),先经过冷却盘管1,然后进入离心风机2。冷却盘管1是对从待调温房间8回风口8-2回来的空气进行冷却处理,然后经过离心风机2的加压再通过送风口8-1送回待调温房间8,对待调温待调温房间8进行降温。冷却盘管1通过回水管9和供水管10外接冷源,供水管10内装冷冻水,提供冷却盘管1需要的空调冷冻水,供水管10中冷冻水经过冷却盘管1冷却空气后升温通过回水管9送回冷源。比例调节阀6设置在冷冻水回水管9上,比例调节阀6根据温度传感器传输到变频控制模块7的数据来调节冷冻水供水量的,变频控制模块7同时控制离心风机2的风量变化。
实际使用的过程中,根据待调温房间8要求达到的温湿度(根据规范要求,GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范或GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范,或舒适性或工艺性要求确定)和待调温房间8所处地区室外空调计算温湿度得出空调冷负荷,根据所述空调冷负荷进行空调设备选型,根据所述待调温房间8要求达到的室内温度确定露点温度,露点温度+1~2℃作为出风口2-2,即送风口8-1的设定温度,根据所述空调冷负荷及设定温度与待调温房间8要求达到的温度的温差计算得出初始循环风量。
待调温房间8温度,即回风温度,由待调温房间8温度传感器传输数据到变频控制模块7,如待调温房间8温度超过要求达到的温度,加大离心风机2循环风量,当待调温房间8温度低于要求温度,则减小离心风机2循环风量。以做到保证送风口8-1不结露前提下的最小循环风量。
温度传感器检测待调温房间8温度变化反馈给变频控制模块7,控制比例调节水阀6开度,相应调整离心风机2风量,待调温房间8温度增高,比例调节水阀6开大,同时风机风量对应增加,保证出风温度不低于设定温度;待调温房间8温度降低,比例调节水阀6关小,风机风量对应减小,保证出风温度仍是设定温度,并做到节能运行。
当待调温房间8要求达到的温湿度改变而导致露点温度改变后,重新调整出风口2-2设定温度,重新调整初始循环风量,待调温房间8的回风温度由温度传感器反馈给变频控制模块7,根据变频控制模块7的数据,控制比例调节水阀6开度,调整离心风机2风量,改变待调温房间8的温度,始终保证出风口2-2出风温度不低于待调温房间8要求达到的温湿度确定的露点温度,保证出风口2-2及送风口8-1不结露,且节能运行。
所谓露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时所对应的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为凝结水时候的温度叫露点温度,也称为霜点温度。
本实用新型的一种节能型可调风量防结露空调***,是在传统空气处理末端的基础上,通过加大风量减小焓差,将空气处理到室内环境温湿度要求露点温度之上,使空气送风温度高于室内环境露点温度。夏季,实验室或公共建筑如待调温房间8控制温度在20~28℃之间,湿度在40%~80%之间,最佳的工作环境为25℃/60%(即上述待调温房间8要求达到的温度。),此时环境露点温度为16.7℃(以某南方城市夏季空调设计条件为例),只要送风口8-1温度不低于此值,则***肯定不会结露(在实际操作的过程中,送风口8-1与出风口2-2一般作为同一个风口,也就是本实用新型的空调***是布置在待调温房间8内的设备,或者布置待调温房间8附近的设备,因此不需要考虑送风口8-1与出风口2-2之间的温度差距,而采用同一个温度值,即送风口8-1与出风口2-2的温度都等于所述设定温度)。可以设定16.7℃为最低露点温度限定值,取1~2℃裕量,即设定温度可以为17.7~18.7℃,即冷却盘管出风温度约为18℃。同时,由于室外补入待调温房间8的新风量会变化、室外环境温湿度也会变化,需要空气处理末端承担的冷负荷在不断变化,适时调整循环风量可以做到尽可能的节省风机能耗。
本实用新型的一种节能型可调风量防结露空调***,控制流程如图2所示,具体控制流程如下:
首先根据待调温房间8要求达到的温湿度确定露点温度,从而确定设定温度,即离心风机2的出风口2-2温度,并确定比例调节阀6初始开度及离心风机2风量,保证出风口2-2不结露。同时,根据待调温房间8内温度传感器以及湿度传感器5感应到的回风温度值对比室内温度设定值来调节开度大小,当待调温房间8温度,即回风温度超过设定值+1~2℃,此时比例调节阀6开大来加大负荷处理能力,同时将变频控制模块7频率加大,增大回风量;当房内温度低于设定值-1~2℃,则此时比例调节阀6关小来降低负荷处理能力,同时将变频控制模块7频率减小,减小回风量,保证出风口2-2温度仍是设定值,在送风口8-1不结露的前提下做到尽可能的节能运行。当待调温房间8要求达到的温度与湿度改变时,待调温房间8露点温度改变,则需要重新调整离心风机2的出风口2-2的设定温度,重新调整初始循环风量,重复上述步骤,始终保证出风温度不低于室内露点温度,保证待调温房间8出风口2-2以及送风口8-1不结露,且节能运行。
本实用新型的一种节能型可调风量防结露空调***,通过加大循环风量减小焓差,将空气处理到室内环境温湿度要求露点温度之上,使送风温度高于室内环境露点温度;通过监测房间温湿度变化,调整循环风量节省风机能耗。本实用新型通过对室内循环空调***的精确控制调节,解决了南方高热高湿地区送风口结露的问题,并做到了尽可能的节能运行,为实验室提供了良好的操作环境。本实用新型同时适用于南方高热高湿地区的公共建筑及宾馆房间。
附图说明
图1是本实用新型节能型可调风量防结露空调***原理图和结构示意图。
图2是本实用新型节能型可调风量防结露空调***控制流程图。
附图标记说明:
1:冷却盘管、2:离心风机、2-1:入风口、2-2:出风口、3:温度传感器、4、温度传感器、5:湿度传感器、6:比例调节阀、7:变频控制模块、(已经不再描述,取消)、8:待调温房间、8-1:送风口、8-2:回风口、9:回水管、10:供水管。
具体实施方式
下面结合实施例,进一步说明本实用新型。
实施例1
以某南方城市某实验室夏季空调***设计为例:
如图1所示的一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:
其包括冷却盘管1、离心风机2、至少一个温度传感器和湿度传感器5、比例调节阀6和变频控制模块7;
所述冷却盘管1包括回水管9和供水管10,且所述回水管9和供水管10均分别与冷源连通。
所述冷却盘管1与离心风机2连接;
所述离心风机2通过风路与所述待调温房间8连通;所述湿度传感器5和至少一个所述温度传感器设置在待调温房间8内;
所述变频控制模块7包括温度调节单元,显示单元和数据处理单元;所述温度传感器和湿度传感器5与所述的数据处理单元连接,将探测信号输入;所述数据处理单元将指令发送所述温度调节单元,且所述显示单元显示数据;所述温度调节单元与所述比例调节阀6连接;控制冷却盘管1的回水管9。
所述变频控制模块7包括温度调节单元,显示单元和数据处理单元;所述数据处理单元和温度调节单元以及显示单元连接,所述数据处理单元发出控制指令,所述温度调节单元根据指令对所述比例调节阀6发出控制命令;所述显示单元用于显示温度,湿度信号所述变频控制模块7还包括机组控制箱。
所述变频控制模块为高精度可编程逻辑控制器。
所述空调***包括两部温度传感器,一部为设置在出风管路上,探测出风温度的出风口温度传感器3;另一部设置在待调温房间8内;所述两部温度传感器均一端与所述变频控制单模块7连接。
所述离心风机2和待调温房间8之间的风路包括出风管路和回风管路;所述出风管路由所述离心风机2的出风口2-2与所述待调温房间8的送风口8-1连接而成;所述回风管路由所述待调温房间8的回风口8-2与所述离心风机2的入风口2-1连接而成。
所述离心风机2的出风口2-2温度为设定温度;
所述设定温度不低于待调温房间8预定温度和湿度所确定的露点温度。
所述设定温度比待调温房间8预定温度和湿度确定的露点温度高1~2℃。
上述空调***的具体控制过程设计如下:
某实验室待调温房间8控制温度在20~28℃之间,湿度在40%~80%之间,最佳的工作环境为25℃/60%,即所述待调温房间8要求达到的温湿度,是根据规范要求,GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范或GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范,或舒适性或工艺性要求确定的,此时待调温房间8环境露点温度为16.7℃(一般根据温湿度表直接查出,也可以通过测量得出,本申请的冷却***内置与室内最佳工作环境一一对应的露点温度值),只要送风口8-1温度不低于此值,则肯定不会结露。16.7℃为最低露点温度限定值,取1~2℃裕量,即设定温度可以为17.7~18.7℃,取送风口8-1送风设定温度为18℃(送风口8-1与出风口2-2的温度视为相同,都是设定温度;本实用新型的空调***也可以直接布置在待调温房间8室内,则出风口2-2即是待调温房间8送风口8-1)。按照待调温房间8温湿度要求和夏季空调室外计算温湿度值计算得到空调冷负荷为13.0kW,空调设备按此负荷选型,选择冷却盘管。标准冷却盘管当制冷量为13.5kW时(一般市售的标准风机盘管的标称制冷量13.5kW),循环风量为2380m3/h。如果直接选用此型号冷却盘管为待调温房间8降温,要消除室内13.0kW的冷负荷,送风温度为15.0℃,低于待调温房间8环境露点温度16.7℃,送风口8-1必然结露。本专利离心风机2出风口2-2及待调温房间8送风口8-1设定温度为18℃,高于待调温房间8环境露点温度16.7℃,不会结露。根据送风温差(送风口8-1设定温度18℃与待调温房间8最佳的工作环境温度25℃的温差)及待调温房间8冷负荷13.0kW,计算得出送风量为4900m3/h。
通常选择冷却盘管时是按照夏季空调设计参数选择的,所以此时的冷负荷13.0kW为最大负荷,冷却盘管正常运行时很少达到这一限值。当待调温房间8冷负荷为10.0kW时,计算得出送风量为3770m3/h。当待调温房间8温度,即回风温度超过设定值+1℃,则此时比例调节阀6开大来加大负荷处理能力,同时将变频控制模块7频率加大,增大回风量;当房内温度低于设定值-1℃,则此时比例调节阀6关小来降低负荷处理能力,同时将变频控制模块7频率减小,减小回风量,保证出风口2-2及待调温房间8送风口8-1出风温度仍是设定值18℃,送风口8-1不结露。同时循环风量也控制在保证送风口8-1不结露的最小值,做到最大程度的节能运行。
当待调温房间8室内环境要求改变时,比如最佳工作环境调整为26℃/60%,,即所述待调温房间8要求达到的温湿度,此时待调温房间8环境露点温度为17.6℃,则离心风机2出风口2-2(同送风口8-1温度)设定温度调整为19℃,待调温房间8冷负荷降低为9.0kW,计算得出送风量为3410m3/h,作为初始循环风量。然后重复以上自动控制操作,即根据回风温度与设定值的差别,调节比例调节阀6以及变频控制模块7,改变回风量,保证送风口8-1不结露的前提下最大程度的节能运行。由上述过程可以看出,本实用新型的空调***在待调温房间8冷负荷逐时变化时,其提供的循环风量也随冷负荷变化而变化,节能运行。

Claims (7)

1.一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:
其包括冷却盘管(1)、离心风机(2)、至少一个温度传感器和湿度传感器(5)、比例调节阀(6)和变频控制模块(7);
所述冷却盘管(1)包括回水管(9)和供水管(10),且所述回水管(9)和供水管(10)均分别与冷源连通所述冷却盘管(1)与离心风机(2)连接;
所述离心风机(2)通过风路与所述待调温房间(8)连通;所述湿度传感器(5)和至少一个所述温度传感器设置在待调温房间(8)内;
所述变频控制模块(7)包括温度调节单元,显示单元和数据处理单元;
所述温度传感器和湿度传感器(5)与所述的数据处理单元连接,将探测信号输入;所述数据处理单元将指令发送所述温度调节单元,且所述显示单元显示数据;所述温度调节单元与所述比例调节阀(6)连接,控制冷却盘管(1)的回水管(9)。
2.根据权利要求1所述的一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:
所述变频控制模块(7)包括温度调节单元,显示单元和数据处理单元;所述数据处理单元和温度调节单元以及显示单元连接,所述数据处理单元发出控制指令,所述温度调节单元根据指令对所述比例调节阀(6)发出控制命令;所述显示单元用于显示温度,湿度信号所述变频控制模块(7)还包括机组控制箱。
3.根据权利要求1或2所述的一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:所述变频控制模块为高精度可编程逻辑控制器。
4.根据权利要求1所述的一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:
所述空调***包括两部温度传感器,一部为设置在出风管路上,探测出风温度的出风口温度传感器(3);另一部设置在待调温房间(8)内;所述两部温度传感器均一端与所述变频控制单模块(7)连接。
5.根据权利要求1所述的一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:
所述离心风机(2)和待调温房间(8)之间的风路包括出风管路和回风管路;所述出风管路由所述离心风机(2)的出风口(2-2)与所述待调温房间(8)的送风口(8-1)连接而成;所述回风管路由所述待调温房间(8)的回风口(8-2)与所述离心风机(2)的入风口(2-1)连接而成。
6.根据权利要求1所述的一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:
所述离心风机(2)的出风口(2-2)温度为设定温度;
所述设定温度不低于待调温房间(8)预定温度和湿度所确定的露点温度。
7.根据权利要求6所述的一种节能型可调风量防结露空调***,其特征在于:
所述设定温度比待调温房间(8)预定温度和湿度确定的露点温度高1~2℃。
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