整流罩调温系统及采用整流罩调温系统除湿控温的方法与流程

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1.本发明涉及一种空气调节装置，特别是涉及一种整流罩调温系统及采用整流罩调温系统除湿控温的方法。

背景技术：

2.作为架态适配器的重要组成部分，根据整流罩进出风结构，转场用整流罩调温系统一般采用全新风进风方式。现有的整流罩调温系统采用定频调温，定频调温难以做到对整流罩内空气的精确控温，同时定频调温难以充分发挥调温系统的能力。特别是在低温高湿环境下，制冷系统低压偏低、蒸发器表面易结霜，定频调温系统启用压缩机能量调节后，除湿性能下降，难以满足整流罩内空气的温湿度要求。并且整流罩调温的冷负荷、热负荷很大，单级制冷系统、单级制热系统一般无法满足整流罩内空气的温湿度要求，并且单级制冷系统、单级制热系统可靠性较低。

技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种冗余度高、控制结果更精准的整流罩调温系统及采用整流罩调温系统除湿控温的方法。
4.为了解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：
5.本发明整流罩调温系统，包括进风管、至少两组蒸发侧设置于所述进风管内的制冷系统、至少两组制热系统，所述进风管一端为进风端、另一端为出风端，不同组的所述制冷系统结构相同，其中第一组制冷系统包括由上游至下游依次设置的第一压缩机、第一冷凝器、第一蒸发器，靠近所述第一冷凝器设置有第一冷凝风机组，所述第一压缩机为变频压缩机，所述第一冷凝风机组包括变频冷凝风机及定频冷凝风机，制冷剂由所述第一压缩机依次经所述第一冷凝器、所述第一蒸发器再回到所述第一压缩机，各所述制冷系统的所述蒸发器及所述制热系统均设置于所述进风管内，不同组的所述制冷系统的所述蒸发器设置于所述进风管内沿进风方向的不同位置处，不同组的所述制热系统设置于所述进风管内沿进风方向的不同位置处，所述出风端用于连通整流罩管路，所述进风管内靠近所述出风端的位置设置有风机。
6.进一步地，所述制热系统为电加热装置。
7.进一步地，所述制热系统由可控硅控制。
8.进一步地，所述进风管的进风端端部设置有第一空气过滤装置，所述进风管内靠近所述出风端的位置还设置有第二空气过滤器。
9.进一步地，所述进风管内靠近所述进风端的位置及靠近所述出风端的位置分别设置有第一温湿度传感器、第二温湿度传感器，所述整流罩管路出口端内设置有第三温湿度传感器，所述第一温湿度传感器、所述第二温湿度传感器、所述第三温湿度传感器分别将所述进风管进风端的空气温湿度、所述进风管出风端的空气温湿度及所述整流罩管路出口端的空气温湿度传输至控制单元，所述控制单元连接各所述制冷系统及各所述制热系统。
10.进一步地，还包括至少一组蒸发侧设置于所述进风管外的制冷系统，所述蒸发侧设置于所述进风管外的制冷系统包括由上游至下游依次设置的第四压缩机、第四冷凝器、第四蒸发器，靠近所述第四冷凝器设置有所述第四冷凝器的冷凝风机，制冷剂由所述第四压缩机经所述第四冷凝器、所述第四蒸发器返回所述第四压缩机，所述第四蒸发器设置于所述进风管的进风端端口外。
11.进一步地，所述第四压缩机为定频压缩机，所述第四冷凝器靠近所述第一冷凝器设置，所述第四冷凝器的冷凝风机为所述第一冷凝风机组。
12.根据上述整流罩调温系统除湿控温的方法，包括下述步骤：
13.(一)比较整流罩管路出口端的空气含湿量do与设定的空气目标含湿量ds，若do》ds，则进行步骤(二)，若do《ds，则进行步骤(五)，
14.(二)开始制冷除湿，所述进风管入口新风焓值hi与设定的空气目标焓值hs的差值为δh1,各组制冷系统的焓值为h2，比较δh1与h2，启动相应数量的制冷系统，
15.(三)比较do与ds，若do》ds，则加大所述各组制冷系统的压缩机频率，若所述各组制冷系统的压缩机频率加至最大后，do仍然大于ds，则启动另一组制冷系统，
16.(四)启动所述另一组制冷系统后，比较do与ds，若do《ds，减小步骤(二)及步骤(三)中启动的各组制冷系统的压缩机频率直至do＝ds，若各组制冷系统的压缩机频率降至最低后，do仍然小于ds则关闭步骤(三)中启动的所述另一组制冷系统，调整所述步骤(二)中启动的各组制冷系统的压缩机频率直至do《ds，
17.(五)比较所述整流罩管路出口端的空气温度to与设定的空气温度ts，若to《ts，则启动制热系统，所述进风管入口新风焓值hi与设定的空气标准焓值hs的差值为δh2,各组制热系统的焓值为h3，比较δh2与h3，启动相应数量的所述制热系统，
18.(六)比较to与ts，若to《ts，加大步骤(五)中启动的各组制热系统的制热功率，若步骤(五)中启动的各组制热系统的制热功率加至最大后，to仍然小于ts，则启动另一组制热系统，
19.(七)启动另一组制热系统后，比较to与ts，若to》ts，则减小步骤(五)中启动的各组制热系统的功率直至to＝ts，若步骤(五)中启动的各组制热系统的功率减至最小后，to仍然大于ts，则关闭所述另一组制热系统，并调整步骤(五)中启动的各组制热系统的功率直至to＝ts。
20.进一步地，所述步骤(三)中还包括，判断各组所述制冷系统的冷凝器冷凝压力是否大于冷凝压力上限，若是，则使各组所述制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机全速运转，若各组所述制冷系统的冷凝器冷凝压力介于冷凝压力上限与冷凝压力下限之间，则使各组所述制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机以线性规律运转，若各组所述制冷系统的冷凝器冷凝压力低于冷凝压力下限，则使各组所述制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机以最低速运转。
21.进一步地，在所述步骤(一)中，所述整流罩管路出口端内空气含湿量do由设置于所述整流罩管路出口端的第三温湿度传感器获得，若所述第三温湿度传感器故障，则比较所述进风管出风端的空气含湿量与设定的空气目标含湿量ds。
22.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
23.本发明整流罩调温系统，由于包括至少两组蒸发侧设置于进风管内的制冷系统、
至少两组制热系统，因此具有冗余的制冷系统、制热系统，提高系统的可靠性，同时，由于各组制冷系统的压缩机均为变频压缩机，可根据实际需求对制冷量进行无极调节，充分发挥调温机组的制冷能力，将整流罩内温湿度精准控制在要求范围内，避免整流罩内空气温湿度超标、影响安全，还有，本发明各组制冷系统、各组制热系统相互独立、互不影响，进一步提高系统可靠性，变频冷凝风机可实现无极调速，各组制冷系统均包括定频冷凝风机、变频冷凝风机，通过定频冷凝风机、变频冷凝风机的配合使用可将冷凝压力控制在合理范围内，有效避免蒸发器表面结霜降低制冷效果，在低温高湿环境时，能够实现高效除湿。
24.下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
25.图1为本发明整流罩调温系统的原理图。
具体实施方式
26.如图1所示，本发明整流罩调温系统，包括进风管01、两组或多组蒸发侧设置于进风管01内的制冷系统、两组或多组制热系统，进风管01一端为进风端、另一端为出风端，不同组的制冷系统结构相同，本实施例中，蒸发侧设置于进风管01内的制冷系统设置有三组，制热系统设置有三组，第一组制热系统61、第一组制热系统62、第一组制热系统63，其中第一组制冷系统包括由上游至下游依次设置的第一压缩机21、第一冷凝器22、第一蒸发器23、第一冷凝风机组，第一冷凝风机组靠近第一冷凝器22设置，第一压缩机21为变频压缩机，第一冷凝风机组包括变频冷凝风机24及定频冷凝风机25，制冷剂由第一压缩机21依次经第一冷凝器22、第一蒸发器23再回到第一压缩机21，各制冷系统的蒸发器及各制热系统均设置于进风管01内，不同组的制冷系统的蒸发器设置于进风管01内沿进风方向的不同位置处，不同组的制热系统设置于进风管01内沿进风方向的不同位置处，出风端用于连通整流罩管路03，进风管01内靠近出风端的位置设置有风机11，具体地，风机11为离心风机。新风经进风端进入进风管01内，依次经各组制冷系统的蒸发器冷却降温除湿或经各组制热系统加热后，再经风机11加压，加压后的空气经整流罩管路03输送至整流罩内。本发明整流罩调温系统，由于包括至少两组蒸发侧设置于进风管01内的制冷系统、至少两组制热系统，因此具有冗余的制冷系统、制热系统，提高系统的可靠性，同时，由于各组制冷系统的压缩机均为变频压缩机，可根据实际需求对制冷量进行无极调节，充分发挥调温机组的制冷能力，将整流罩内的温湿度控制在要求范围内，避免整流罩内空气温湿度超标、影响安全，还有，本发明各组制冷系统、各组制热系统相互独立、互不影响，进一步提高系统可靠性，变频冷凝风机可实现无极调速，各组制冷系统均包括定频冷凝风机、变频冷凝风机，通过定频冷凝风机、变频冷凝风机的配合使用可将冷凝压力控制在合理范围内，有效避免蒸发器表面结霜降低制冷效果，在低温高湿环境时，能够实现高效除湿。
27.可选地，各组制热系统均为电加热装置。
28.可选地，各组制热系统由可控硅控制。通过可控硅控制制热系统，以实现对制热系统加热功率的无极调节，更精准地控制温度。
29.可选地，进风管01的进风端端部设置有第一空气过滤装置12，进风管01内靠近出风端的位置还设置有第二空气过滤器15，具体地，第一空气过滤装置12为盐雾过滤器。新风
经第一空气过滤装置12过滤后进入进风管01内，经第二空气过滤器15过滤后进入整流罩管路03内。
30.可选地，进风管01内靠近进风端的位置及靠近出风端的位置分别设置有第一温湿度传感器13、第二温湿度传感器14，整流罩管路03靠近出口端的位置设置有第三温湿度传感器16，第一温湿度传感器13、第二温湿度传感器14、第三温湿度传感器16均连接控制单元。第一温湿度传感器13、第二温湿度传感器14、第三温湿度传感器16分别将进风管01进风端的空气温湿度、进风管01出风端的空气温湿度及整流罩管路03出口端的空气温湿度传输至控制单元，控制单元连接各制冷系统及各制热系统，控制单元以第三温湿度传感器16采集的信息为控制目标，若其故障，则以第二温湿度传感器14采集的信息为控制目标。在进风管01的进风端、出风端及整流罩管路靠近出口端均布置有温湿度传感器，各温湿度传感器均连接控制单元，能够实现对进入整流罩内的空气精确快速的控温、控湿。
31.可选地，本发明整流罩调温系统还包括一组或多组蒸发侧设置于进风管01外的制冷系统，蒸发侧设置于进风管01外的制冷系统包括由上游至下游依次设置的第四压缩机41、第四冷凝器42、第四蒸发器43，靠近第四冷凝器设置有第四冷凝器42的冷凝风机，制冷剂由第四压缩机41经第四冷凝器42、第四蒸发器43返回第四压缩机41，第四蒸发器43设置于进风管01的进风端端口外。当蒸发侧设置于进风管01内的制冷系统制冷量不足时，或者某组制冷系统故障时，蒸发侧设置于进风管01外的制冷系统启动。通过设置一组或多组蒸发侧设置于进风管01外的制冷系统，进一步提高本发明整流罩调温系统的可靠性。
32.可选地，第四压缩机41为定频压缩机，第四冷凝器42靠近第一冷凝器22设置，第四冷凝器42的冷凝风机为第一冷凝风机组，与第一组制冷系统共用冷凝风机，使本发明结构紧凑、空间利用率更高。
33.根据上述整流罩调温系统进行除湿控温的方法，包括下述步骤：
34.设置整流罩内所需的空气目标温湿度，根据目标温湿度计算得到空气目标含湿量ds、空气目标焓值hs，第三温湿度传感器16检测到整流罩管路出口端内的空气温湿度后，计算得到整流罩管路03出口端内空气含湿量do、整流罩管路03出口端空气焓值ho。进风管01进口端的第一温湿度传感器11检测到入口新风的温湿度后，计算得到进风管01入口新风含湿量di、进风管01入口新风焓值hi。
35.(一)比较整流罩管路03出口端内空气含湿量do与设定的空气目标含湿量ds，若do》ds，则进行步骤(二)，若do《ds，则进行步骤(五)，
36.(二)开始制冷除湿，进风管01入口新风焓值hi与设定的空气目标焓值hs的差值为δh1,各组制冷系统的焓值为h2，比较δh1与h2，启动相应数量的制冷系统，具体为：
37.第一组制冷系统输出能力为h1，第二组制冷系统的输出能力为h2，如果δh1≤h1，则启动1套制冷系统；如果h1＜δh1≤(h1+h2)，则启动两套制冷系统；如果δh1＞(h1+h2)，则启动三套制冷系统；
38.(三)比较do与ds，若do》ds，则加大各组制冷系统的压缩机频率，若各组制冷系统的压缩机频率加至最高后，do仍然大于ds，则启动另一组制冷系统，
39.(四)启动另一组制冷系统后，比较do与ds，若do《ds，减小各组制冷系统的压缩机频率直至do＝ds，若各组制冷系统的压缩机频率降至最低后，do仍然小于ds则关闭所述另一组制冷系统，调整其他各组制冷系统的压缩机频率直至do《ds，
40.(五)比较整流罩管路03出口端内的空气温度to与设定的空气温度ts，若to《ts，则启动制热系统，进风管01入口新风焓值hi与设定的空气标准焓值hs的差值为δh2,各组制热系统的焓值为h3，比较δh2与h3，启动相应数量的制热系统，具体为：第一组制热系统输出能力为h3，第二组制热系统的输出能力为h4，如果δh2≤h3，则启动一组制热系统；如果h3＜δh2≤(h3+h4)，则启动两组制热系统；如果δh2＞(h3+h4)，则启动三组制热系统，
41.(六)比较to与ts，若to《ts，加大各组制热系统的制热功率，若各组制热系统的制热功率加至最大后，to仍然小于ts，则启动另一组制热系统，
42.(七)启动另一组制热系统后，比较to与ts，若to》ts，则减小步骤(五)中启动的各组制热系统的功率直至to＝ts，若步骤(五)中启动的各组制热系统的功率减至最小后，to仍然大于ts，则关闭所述另一组制热系统，并调整步骤(五)中启动的各组制热系统的功率直至to＝ts。
43.可选地，步骤(三)中还包括，判断各组制冷系统的冷凝器冷凝压力是否大于冷凝压力上限，若是，则使各组制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机全速运转，若各组制冷系统的冷凝器冷凝压力介于冷凝压力上限与冷凝压力下限之间，则使各组制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机以线性规律运转，若各组制冷系统的冷凝器冷凝压力低于冷凝压力下限，则使各组制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机以最低速运转。
44.可选地，在步骤(一)中整流罩管路03出口端内空气含湿量do由设置于整流罩管路03出口端的第三温湿度传感器16获得，若第三温湿度传感器16故障，则比较进风管01出风端的空气含湿量与设定的空气目标含湿量ds，进风管01出风端的空气含湿量由设置于进风管01出风端的第二温湿度传感器14获得。
45.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种整流罩调温系统，其特征在于，包括进风管(01)、至少两组蒸发侧设置于所述进风管(01)内的制冷系统、至少两组制热系统，所述进风管(01)一端为进风端、另一端为出风端，不同组的所述制冷系统结构相同，其中第一组制冷系统包括由上游至下游依次设置的第一压缩机(21)、第一冷凝器(22)、第一蒸发器(23)，靠近所述第一冷凝器(22)设置有第一冷凝风机组，所述第一压缩机(21)为变频压缩机，所述第一冷凝风机组包括变频冷凝风机(24)及定频冷凝风机(25)，制冷剂由所述第一压缩机(21)依次经所述第一冷凝器(22)、所述第一蒸发器(23)再回到所述第一压缩机(21)，各所述制冷系统的所述蒸发器及所述制热系统均设置于所述进风管(01)内，不同组的所述制冷系统的所述蒸发器设置于所述进风管(01)内沿进风方向的不同位置处，不同组的所述制热系统设置于所述进风管(01)内沿进风方向的不同位置处，所述出风端用于连通整流罩管路(03)，所述进风管(01)内靠近所述出风端的位置设置有风机(11)。2.根据权利要求1所述的整流罩调温系统，其特征在于，所述制热系统为电加热装置。3.根据权利要求2所述的整流罩调温系统，其特征在于，所述制热系统由可控硅控制。4.根据权利要求3所述的整流罩调温系统，其特征在于，所述进风管(01)的进风端端部设置有第一空气过滤装置(12)，所述进风管(01)内靠近所述出风端的位置还设置有第二空气过滤器(15)。5.根据权利要求4所述的整流罩调温系统，其特征在于，所述进风管(01)内靠近所述进风端的位置及靠近所述出风端的位置分别设置有第一温湿度传感器(13)、第二温湿度传感器(14)，所述整流罩管路(03)的出口端设置有第三温湿度传感器(16)，所述第一温湿度传感器(13)、所述第二温湿度传感器(14)、所述第三温湿度传感器(16)分别将所述进风管(01)进风端的空气温湿度、所述进风管(01)出风端的空气温湿度及所述整流罩管路(03)出口端的空气温湿度传输至控制单元，所述控制单元连接各所述制冷系统及各所述制热系统。6.根据权利要求5所述的整流罩调温系统，其特征在于，还包括至少一组蒸发侧设置于所述进风管(01)外的制冷系统，所述蒸发侧设置于所述进风管(01)外的制冷系统包括由上游至下游依次设置的第四压缩机(41)、第四冷凝器(42)、第四蒸发器(43)，靠近所述第四冷凝器(42)设置有所述第四冷凝器的冷凝风机，制冷剂由所述第四压缩机(41)经所述第四冷凝器(42)、所述第四蒸发器(43)返回所述第四压缩机(41)，所述第四蒸发器(43)设置于所述进风管(01)的进风端端口外。7.根据权利要求6所述的整流罩调温系统，其特征在于，所述第四压缩机(41)为定频压缩机，所述第四冷凝器(42)靠近所述第一冷凝器(22)设置，所述第四冷凝器的冷凝风机为所述第一冷凝风机组。8.采用权利要求1-7任一所述的整流罩调温系统除湿控温的方法，其特征在于，包括下述步骤：(一)比较整流罩管路(03)出口端的空气含湿量do与设定的空气目标含湿量ds，若do>ds，则进行步骤(二)，若do<ds，则进行步骤(五)，(二)开始制冷除湿，所述进风管(01)入口新风焓值hi与设定的空气目标焓值hs的差值为δh1,各组制冷系统的焓值为h2，比较δh1与h2，启动相应数量的制冷系统，(三)比较do与ds，若do>ds，则加大所述各组制冷系统的压缩机频率，若所述各组制冷
系统的压缩机频率加至最大后，do仍然大于ds，则启动另一组制冷系统，(四)启动所述另一组制冷系统后，比较do与ds，若do<ds，减小步骤(二)及步骤(三)中启动的各组制冷系统的压缩机频率直至do＝ds，若各组制冷系统的压缩机频率降至最低后，do仍然小于ds则关闭步骤(三)中启动的所述另一组制冷系统，调整所述步骤(二)中启动的各组制冷系统的压缩机频率直至do<ds，(五)比较所述整流罩管路(03)的出口端的空气温度to与设定的空气温度ts，若to<ts，则启动制热系统，所述进风管(01)入口新风焓值hi与设定的空气标准焓值hs的差值为δh2,各组制热系统的焓值为h3，比较δh2与h3，启动相应数量的所述制热系统，(六)比较to与ts，若to<ts，加大步骤(五)中启动的各组所述制热系统的制热功率，若步骤(五)中启动的各组所述制热系统的制热功率加至最大后，to仍然小于ts，则启动另一组制热系统，(七)启动另一组制热系统后，比较to与ts，若to>ts，则减小步骤(五)中启动的各组制热系统的功率直至to＝ts，若步骤(五)中启动的各组制热系统的功率减至最小后，to仍然大于ts，则关闭所述另一组制热系统，并调整步骤(五)中启动的各组制热系统的功率直至to＝ts。9.根据权利要求8所述的除湿控温的方法，其特征在于，所述步骤(三)中还包括，判断各组所述制冷系统的冷凝器冷凝压力是否大于冷凝压力上限，若是，则使各组所述制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机全速运转，若各组所述制冷系统的冷凝器冷凝压力介于冷凝压力上限与冷凝压力下限之间，则使各组所述制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机以线性规律运转，若各组所述制冷系统的冷凝器冷凝压力低于冷凝压力下限，则使各组所述制冷系统的冷凝风机组中的变频冷凝风机以最低速运转。10.根据权利要求9所述的除湿控温的方法，其特征在于，在步骤(一)中，所述整流罩管路(03)出口端内空气含湿量do由设置于所述整流罩管路(03)出口端的第三温湿度传感器(16)获得，若所述第三温湿度传感器(16)故障，则比较所述进风管(01)出风端的空气含湿量与设定的空气目标含湿量ds。

技术总结

本发明涉及一种空气调节装置，特别是涉及一种整流罩调温系统及采用整流罩调温系统除湿控温的方法，包括进风管、至少两组蒸发侧设置于所述进风管内的制冷系统、至少两组制热系统，不同组的所述制冷系统结构相同，其中第一组制冷系统包括由上游至下游依次设置的第一压缩机、第一冷凝器、第一蒸发器，靠近所述第一冷凝器设置有第一冷凝风机组，所述第一压缩机为变频压缩机，不同组的所述制冷系统的所述蒸发器设置于所述进风管内沿进风方向的不同位置处，不同组的所述制热系统设置于所述进风管内沿进风方向的不同位置处，所述进风管内靠近所述出风端的位置设置有风机。本发明冗余度高、控制结果更精准。控制结果更精准。控制结果更精准。