引言

隨著國家經濟的發展，機械、紡織、電子、化學等行業對產品質量的要求愈來愈高，與產品質量緊密相關的空氣環境要求也越來越嚴格，因此越來越多的行業應用恒溫恒濕空調來滿足生產工藝的要求。而為了實現工藝要求的溫濕度條件，對空調係統做相應的調節，就需要對溫濕度進行有效的控製。常規的恒溫恒濕空調機對室內溫濕度的控製是通過采取頻繁啟動壓縮機、精確調節控製電加熱器和加濕器等措施實現的。這直接導致其負荷適應性較差、能源消耗巨大、加熱加濕控製係統複雜、壓縮機頻繁啟動影響其壽命及對電網造成巨大衝擊。實際上，有許多手段可以影響房間的溫濕度，但影響的程度是不一樣的。本文重點論述恒溫恒濕空調係統全年運行控製。

1.空調係統的設計

1.1冷熱源的選擇

由於絕對濕度控製精度為(7.8±1)(g/kg幹空氣),根據室內熱濕負荷分布情況,機器露點溫度必須低於10℃,那麽表冷器的進水溫度要求低於4℃。為了得到低溫水,恒溫恒濕空調係統的冷源選擇使用乙二醇水溶液冷水機組。根據夏季室外條件計算恒溫恒濕空調係統的最大冷負荷,選擇製冷量為386kw的活塞式冷水機組,經過溫控和低溫保護改造的雙工況冷水機組可用於冷卻乙二醇水溶液,冷水機組通過溶液泵和管道向空氣處理機組提供低溫乙二醇水溶液。

為了節能和調節方便,熱源選用臥式燃氣常壓型熱水鍋爐,省去蒸汽一水換熱器,熱水鍋爐出水溫度為65一80℃,供熱係統通過熱水泵和管道分別向空氣處理機組的預熱、再熱和加熱盤管提供熱水。

1.2空調水係統

水係統采用同程式四管製。乙二醇水溶液循環係統由乙二醇水溶液泵,乙二醇水溶液箱和送回水管組成。循環泵自乙二醇水溶液箱將水溶液吸人,經輸液管道與空氣處理機組的冷卻盤管相連接,經冷卻盤管後通往冷水機組的蒸發器冷卻,再返回水溶液箱。乙二醇水溶液箱用來存放乙二醇水溶液,並在控製調節時穩定工況用。熱水循環係統由熱水泵,熱水膨脹水箱和送回水管組成。熱水泵自熱水鍋爐將熱水吸人,分別通過空氣處理機組的熱水盤管加熱空氣後返回至熱水鍋爐。熱水膨脹水箱設於熱水循環係統的最高處。為排出冷水機組的冷凝熱,設置冷卻係統,該係統由冷卻塔,冷卻水泵和供回水管組成。由於全年恒溫恒濕運行調節控製的需要,冬季亦需冷水機組低負荷運行,此時冷卻塔的風機由冷卻水溫度控製停/開,水溫控製在15℃以上;若冬季發現冷卻水溫低於5℃時,冷卻水泵必須連續自循環運行,利用水泵的功耗防凍。此外水管係統增加旁通控製,以便在寒冬季節時減少通往冷卻塔的水量。

1.3空調風係統

空氣處理機組由混合段、初中效過濾段、檢修段、預熱段、加濕段、冷卻段、檢修段、再熱段和風機段組成。為了提高溫濕度的控製精度,在各檢修段中加裝了均流裝置,並增加傳感器插人孔,混合段配有新回風混合調節風門,即可電動設定也可手動調節新、回風比例。

通風係統由新風管和送風管二個部分組成。采用一根新風管向空氣處理機組提供新風,空氣處理機組由送風管將已經處理好的空氣按送風狀態參數經總風管和支風管通至控製區域,采用圓形和方形散流器,並通過線控調節風門,根據生產工藝要求和熱負荷分布情況來調節風量以使整個空調係統獲得比較均勻的溫度場。

新風管設置在屋頂,采用百葉式進風口,進風口裝有空氣過濾器。新風進風口用風管和空氣處理機組新風口相連,在分支口設置了調節風門,用來調節空氣處理機組的進風量。不設回風管,回風直接從控製區域進人空氣處理機組的回風口。

2.空調係統的自動控製

為了使空調區域的溫度和濕度能維持在允許的波動範圍內,本恒溫恒濕空調係統采用全年自動控製的運行調節。此外還配有空氣處理過程溫濕度記錄儀的實時記錄。空調控製係統內安裝DDG控製器,對應著現場的空氣處理機組,控製器以一條通訊總線連接回監控作為信息傳送,再由計算機監控中心監測。圖像化的中央監控中心設在辦公室內,用一台PC機為核心,以Wnidows為操作係統,通過C一BUS總線將DDG控製器與中央監控中心相連,完成空調的溫濕度信號檢測盒控製、設備的運轉情況的監測、故障報警以及參數修正、發布指令和修改程序等功能。係統還備有記錄儀記錄重要信息如恒溫恒濕空調係統的室內外溫度、濕度等。

為了保證全年實現對空氣處理機組的自動控製,以達到室內恒溫恒濕的目的,濕度控製采用變露點直接控製法。濕度控製由加濕器和冷卻盤管共同完成。係統運行後,室內絕對濕度傳感器的模擬量信號進入DDG,通過與設定值進行比較,若存在偏差,則根據PID算法決定冷卻盤管的露點溫度設定值,再依據實際露點溫度與設定溫度值的偏差通過PID控製來調節冷卻盤管回水電動三通閥的開度,使室內絕對濕度達到要求範圍。濕膜式加濕器的進水電磁閥的控製由加濕器後的絕對濕度傳感器的實測值和設定值的偏差,通過電磁閥開關動作來實現,以達到等焙加濕的目的。

溫度控製由預熱段、冷卻段和再熱段三部分共同執行。預熱段出口的空氣溫度傳感器控製調節預熱盤管回水電動三通閥的開度,以保證經過預熱段的新回混合風達到一定的溫度,經等燴加濕再經冷卻段冷卻至室內狀態空氣的露點,此時空氣經再熱段進行再熱,根據室內溫度與設定值的比較偏差,自動調節再熱盤管回水電動三通閥的開度以保證送風空氣狀態達到室內溫度範圍。為了防止外界環境空氣滲入空調區域,幹擾空調室內的溫、濕度,空調係統要求保持一定的正壓,室內的正壓控製是根據排風量的要求,利用壓差傳感器控製新風門和回風門的比例調節以期達到目的。

此外同時進人記錄儀進行溫濕度記錄的傳感器以標準電壓信號輸出,與控製執行機構並聯使用該信號。

作為顯示監測係統的計算機,在屏幕上顯示控製係統圖、各點溫度、絕對濕度、閥門開度、風門開度等信息,從而方便了操作人員的觀測。

3. 恒溫恒濕空調係統全年運行控製重點

(1)采用變露點直接控製方法可以實現恒溫恒濕空調係統的全年四季運行調節。

(2)恒溫恒濕空調係統采用一次回風循環,可合理地利用回風,不僅能節約冷、熱能源,而且由於回風溫、濕度接近空調房間的溫、濕度,補充適當的室外新風,使混合風狀態點相對穩定,減少空氣處理所需的冷熱負荷,保證了冷卻盤管的露點溫度的恒定。

(3)采用新型的潔淨、節能加濕設備―濕膜加濕器,在實際運行過程中,運行費用低,無通常加濕器產生的白粉現象,實現了幹淨的加濕;控製方式簡單,節能高效。

(4)設計的恒溫恒濕空調係統自運轉以來,各項性能參數均達到設計和工藝的要求。經測試結果表明,24小時內,溫度控製精度一般為土0.9℃,絕對濕度控製精度為±0.79(g/kg幹空氣)。

(5)在空調係統運轉過程中曾對恒溫恒濕區域的幾個重要控製點進行了溫、濕度的測量,結果表明,控製區域內不同地點的溫、濕度略有偏差,但偏差均在允許的波動範圍內。說明布風係統的氣流組織均勻性有待進一步的提高。建議溫、濕度控製精度要求更高、更均勻的空調係統采取能使空氣充分混合的專用通風係統。

4.結語

本文對變頻恒溫恒濕空調係統的溫濕度控製方麵進行了分析，設計和研究，分析了恒溫恒濕空調係統全年運行控製係統，可以取得較為滿意的控製效果，為係統長期穩定可靠運行提供了一種有效的方法。 

來源：老王探花 http://www.ywyd5.com/

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