恒温恒湿空调控制系统的设计要求

简介：科学研究、鉴定测试、实验分析等相对特殊的场所对室内温度和湿度有严格的要求，然后通过恒温恒湿空调调节和控制室内空间的温度和湿度。在实际运行中，很容易受到外部因素的干扰，间接提高了空调系统的故障率，降低了恒温恒湿空调的运行性能。根据控制角度，如何合理设计恒温恒湿空调控制系统是相关人员需要考虑的问题。

1.恒温恒湿空调的基本内容。

恒温恒湿空调的使用将涉及室内温湿度变化的控制要求。温度基数、湿度基数和空调精度均属于恒温恒湿空调控制指标。恒温恒湿空调所在区域的空气基准温度和相对湿度始终保持在同一水平，即温度和湿度基数；在恒温恒湿空调控制的区域内，室内温度和湿度基数低于空气温度或相对湿度，即空调精度。

一般来说，普通空调对空调精度要求不高，高工艺标准的空调对上述控制指标要求严格。调整表冷器或加热器进水阀的开度值，准确控制送风温度，或让加湿器或表冷器实施加湿或除湿指令，以调节送风湿度，使室内空间温度和湿度满足可控要求。

与普通空调相比，恒温恒湿空调具有良好的调节性能，在实际使用中，可保持室内空间温度相对稳定，实现室内空间温度和湿度的准确控制。高能耗是恒温恒湿空调最明显的缺点[1]。

2.恒温恒湿空调控制系统设计要点。

恒温恒湿空调由于自身优势，主要用于特殊场所，为了实现系统集中控制，进一步完善系统功能，将增加恒温恒湿空调系统的中央监控功能，以计算机为载体，通过操作计算机监控软件实现整个系统的实时监控。

2.1恒温恒湿空调控制系统硬件及软件设计。

2.1.1硬件设计。

恒温恒湿空调控制系统硬件单元由上位机、现场控制器、温湿度传感器等关键部件组成。为实现送风温度和湿度的灵活调节，将在控制系统中安装综合温湿度传感器，根据外部环境温度的变化，合理设置预热器开启温度，但当压差传感器接收到的信号达到设定点时，风行，系统将关闭。在选择恒温恒湿空调控制系统的控制阀时，需要综合考虑空调系统控制的对象性质，确保控制阀的合理选择，满足恒温恒湿空调控制系统的运行要求。

2.1.2下位机和上位机软件设计。

根据恒温恒湿空调控制系统的运行要求，设计具有可视化功能的应用软件，在计算机设备的帮助下完成控制程序的操作。首先需要明确各控制点之间的连接关系和控制逻辑思路，然后设置恒温恒湿空调控制系统的开关表，以确保室内空间温度和湿度的准确控制。同时，在控制软件中输入风机、加热器、表面冷却器等关键部件的运行参数，检查各系统风机的运行状态，收集和分析室内新鲜空气温度和湿度基数，为控制空气处理设备和障提供参考。

对于上机软件设计，设计具有综合管理功能的监控软件，用于存储和分析恒温恒湿空调控制系统运行过程中产生的数据，如系统中各设备的温湿度参数记录、运行过程中各控制器开度值的变化等，并直接生成变化趋势图或数据表，帮助用户准确判断恒温恒湿空调机组是否存在故障。设计恒温恒湿空调控制系统，消除影响恒温恒湿空调机组运行效率和质量的干扰因素，发挥中央监控系统的功能作用，提高恒温恒湿空调系统的运行稳定性。

2.2系统关键控制器设计。

2.2.1数码压缩机容量控制设计。

环境温度、前蒸发器和后蒸发器的能力需求是影响恒温恒湿空调制冷系统总能力需求的主要因素，室外总容量直接关系到数字压缩机的容量比例；前蒸发器和后蒸发器将能力需求信号传输到室外机，实现压缩机容量输出的目的，有效控制压缩机容量。

当数码压缩机的能力输出等于或高于制冷系统的总能力要求时，数码压缩机可以保持。此时，数码压缩机的容量输出百分比可从最低10%调整到100%。

然而，当数字压缩机的能力输出小于制冷系统的总能力要求时，数字压缩机和传统涡旋压缩机可以同时打开，以满足制冷系统的总能力要求。在启动传统涡旋压缩机之前，有必要确认数字压缩机的容量百分比是否高于20%。如果输出容量百分比不符合要求，则需要调整。

连接电源后，数码压缩机开始运行。当达到规定的运行时间时，需要对其进行处理，如回油运行。其目的是确保数码压缩机在100%的容量百分比下始终保持运行状态。

2.2.2电子膨胀阀控制设计。

该装置的步进电机是控制阀门尺寸的主要部件。压力传感器和温度传感器负责传输和接收步进电机信号，并接收和传输蒸发器出口和压缩机吸入热时产生的压力和温度信号。为了确保电子膨胀阀的功能能满足恒温恒湿空调控制系统的设计要求，需要确保设备能够在既定范围内实现准确的调整，即使是不同特性的产品也能灵活设置调整范围。电子膨胀阀的合理设计，可为不同条件下运行的恒温恒湿空调提供良好的保证，在实际运行中始终保持高COP值[2]。

为达到节能控制效果，将电子膨胀阀安装在前后系统中，根据恒温恒湿空调系统的实际运行需要和环境温度，明确电子膨胀阀的最大和最小开度值，最大不超过470P，最小不低于50P。对于正常运行状态下的电子膨胀阀，需要综合考虑前后蒸发器的过热，以准确控制电子膨胀阀的开度，并根据实际情况适当纠正电子膨胀阀的开度值。

2.2.3转轮除湿机控制设计。

制冷系统运行前，转轮除湿机接通电源后，再打开加热器和生风机。其目的是加热和处理转轮除湿机。加热处理完成后，启动制冷系统，完成新风的预冷除湿处理，达到有效冷却转轮除湿机出口热量的目的。当恒温恒湿空调系统关闭时，压缩机和处理风机也会在系统控制下自动停止运行，关闭再生电加热器。为防止残余热损坏和停机的转轮除湿机，在实际设计过程中，需要根据具体情况确定送风机的延迟关闭时间，确保其完全冷却。

结论：综上所述，多工况、环境温度是影响恒温恒湿空调机组运行效率的主要因素，根据恒温恒湿空调机组运行原理，结合空调机组的实际使用，合理设计恒温恒湿空调控制系统，实现恒温恒湿空调机组运行状态的实时监控，减少系统故障，进一步提高恒温恒湿空调系统的工作性能。