专利名称：空调试验室的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种恒温恒湿的空调试验室。
背景技术：
在空调行业有许多恒温恒湿的空调试验室，例如焓差室、平衡室、消
音室等，这些试验室对空气参数的典型要求是温度范围是-10°C-60°C， 控制精度士O. 1°C;湿度范围是15%RH 95%RH，控制精度士29&RH。
现有的空调试验室内设置温度传感器、温度控制单元、加热装置、湿 度传感器、湿度控制单元和加湿装置。温度传感器将测得的温度信号输入 相应的温度控制单元，温度控制单元根据设定值和实测值的偏差自动控制 加热装置的加热量输出。同理湿度传感器将测得的湿度信号输入相应的湿 度控制单元，湿度控制单元根据设定值和实测值的偏差自动控制加湿装置 的加湿量输出。同时，用一台或多台制冷量无法连续调节的冷冻机组来去 除试验室内的热负荷和湿负荷，来最终达到空调试验室的温湿度要求。这 种传统的空气处理过程中的冷热抵消无疑造成了能量浪费、经济性差，与 现行的节能减排方针显然是背道而驰的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高精度的恒温恒湿空调试 验室，该空调试验室可以达到较好的节能效果。
为解决上述技术问题，本实用新型空调试验室包括试验室仓体，为一密闭绝热的空间；
空气处理单元，包括变频直冷机组、加热装置、加湿装置和风机；
测控单元，包括温度传感器、温度控制单元、湿度传感器、湿度控制单 元和信号比较单元；
所述温度控制单元接收来自温度传感器的信号，进行转换后双路输出， 一路进入加热装置控制加热量输出，另一路进入信号比较单元；
所述湿度控制单元接收来自湿度传感器的信号，进行转换后双路输出， 一路进入加湿装置控制加湿量输出，另一路进入信号比较单元；
所述信号比较单元接收来自温度控制单元和湿度控制单元的两路信号， 进行比较后输出较大的一路信号进入变频直冷机组的变频器。
本实用新型提供了一种带变频直冷机组和比较控制回路的恒温恒湿空 调试验室。由于变频直冷机组的冷冻能力连续可调，故可以减少现有空调 试验室中控制温度时冷却和加热互相抵消的现象，或者控制湿度时除湿和 加湿互相抵消的现象。但是变频直冷机组的冷却和去湿是同时进行的，本 实用新型通过加入信号比较单元，使变频直冷机组在某一时间仅用于温度 控制或湿度控制中的一种。当变频直冷机组用于温度控制时，湿度控制由 加湿装置进行；当变频直冷机组用于湿度控制时，温度控制由加热装置进 行。本实用新型空调试验室的结构简单，运行稳定可靠，虽然需要增加一 些初步投资的费用，但对于长久运行来说，能取得很好的节能效果。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明
图1是本实用新型空调试验室的结构和工作原理示意图。
图中附图标记为100-试验室仓体；200-空气处理单元；210-变频压 縮机；211-冷凝器；212-节流元件；213-蒸发器；214_变频器；220-加热 装置；230-加湿装置；240-风机；300-测控单元；310-温度传感器；320-湿度传感器；330-温度控制单元；340-湿度控制单元；350-信号比较单元。
具体实施方式
本实用新型空调试验室的实施例如
图1所示，包括
试验室仓体ioo，为一密闭绝热的空间，由绝热绝湿的材料构成。
空气处理单元200，包括用于降温和除湿的变频直冷机组、加热装置 220、加湿装置230和用于空气循环流通的风机240。
所述变频直冷机组包括变频压縮机210、冷凝器211、节流元件212、 蒸发器213和变频器214。其中，变频压縮机210的工作频率由变频器214 进行调节；冷凝器211为水冷冷凝器或风冷冷凝器；节流元件212为热力 膨胀阀或电子膨胀阀，调节变频直冷机组的蒸发温度；蒸发器213对所述 空调试验室进行降温和除湿。
测控单元300，包括测量试验室内干球温度的温度传感器310、测量试 验室内相对湿度的湿度传感器320、温度控制单元330、湿度控制单元340 和信号比较单元350。
所述温度控制单元330接收来自温度传感器310的信号，进行转换后双 路输出， 一路进入加热装置220控制加热量输出，另一路进入信号比较单 元350。所述湿度控制单元340接收来自湿度传感器320的信号，进行转换后双 路输出， 一路进入加湿装置230控制加湿量输出，另一路进入信号比较单 元350。
所述信号比较单元350接收来自温度控制单元330和湿度控制单元340 的两路信号，进行比较后输出较大的一路信号进入变频直冷机组的变频器 214，用于控制变频压縮机210的工作频率，从而控制变频直冷机组的降温 和除湿能力。
所述温度控制单元330、湿度控制单元340可以是调节器、可编程控制 器(PLC)或计算机(包括单片机等)，所述信号比较单元350可以是选择 器、可编程控制器(PLC)或计算机(包括单片机等)。
在本实施例中，节流元件212、蒸发器213、加热装置220，加湿装置 230、风机240、温度传感器310和湿度传感器320位于试验室仓体100内 侧，变频压縮机210、冷凝器211和变频器214位于试验室仓体100的内侧 或外侧，温度控制单元330、湿度控制单元340和信号比较单元350置于试 验室仓体100的外侧。
在本实施例中，试验室仓体100内的温度控制范围为-10-6(TC,控制 精度可达到士O. 1°C;湿度控制范围为15%RH-95%RH，控制精度可达到士 2%RH。以空调额定制热工况室内侧为例，即试验室内控制温度为20°C，湿 球温度15。C (相对湿度58.5%朋)。空气处理单元200的变频直冷机组制冷 运行，通过蒸发器213对试验室仓体100内的空气进行降温除湿处理。温 度控制单元330依据温度设定值和实测值的偏差，将加热信号输出给加热装置220，冷却信号输出给信号比较单元350。湿度控制单元340依据湿度 设定值和实测值的偏差，将加湿信号输出给加湿装置230，除湿信号输出给 信号选择器350。而信号比较单元350通过选择进入其的两路信号中大的一 路信号后输出给变频制冷机组的变频器214。通过变频直冷机组降温除湿， 如果试验室内温度已达到设定值，但湿度仍高于设定值，此时，湿度控制 单元340输出的除湿信号大于温度控制单元330输出的冷却信号，于是信 号比较单元350会选择变频直冷机组用于控制湿度，温度将由加热装置220 控制。如果试验室内湿度已达到设定值，但温度仍高于设定值，此时，温 度控制单元330输出的冷却信号大于湿度控制单元340输出的除湿信号， 于是信号比较单元350会选择变频直冷机组用于控制温度，湿度将由加湿 装置230控制。随着变频压縮机210工作频率升高，制冷量增大，温度和 湿度都降低。反之，变频压縮机210工作频率降低，制冷量减小，蒸发器 213的降温除湿能力减弱。其中，变频压縮机210的工作频率范围可达 30Hz-90Hz，能力调节范围为5000W 15000W。在此过程中，加热装置220 和加湿装置230会通过温度控制单元330和湿度控制单元340进行适量的 补偿控制。
在本实施例中，额定制热运行时，室内被试机(1HP)制热量为3.2kW， 空调风机热负荷为2kW;若未采用变频机组，而采用3HP定频机组(假设能 效比为3),制冷运行，制冷量为9.0kW，显热为8.0kW，潜热为1.0kW。为 了弥补多余的冷量和除湿量，加热装置220需要加热8-3. 2-2. 0二2. 8kW，加 湿装置230需要加湿lkW，总能耗二2. 8+1+2+3=8. 8kW。而采用变频直冷机组后，若变频压縮机210运行在54Hz时，其制冷量约为9. 0kW，与定频机组能 力相当，然而，变频压缩机210此时可以运行在更低的频率，即蒸发温度 上升，制冷量下降，比如变频压縮机210运行频率为38Hz，此时其制冷量 输出约为5.8kW，显热5.2kW，潜热0.6kW，则加热装置220需要加热OkW， 加湿装置230需要加湿0. 6kW。总能耗=0+0. 6+2+1. 9=4. 5kW。因此，总耗能 减少(8.8-4.5) /8.8=49%。综上所述，本实用新型空调试验室是一种相当 节能、且易于实现的高精度的恒温恒湿空调试验室。
权利要求1、一种空调试验室，其特征在于所述空调试验室包括试验室仓体，为一密闭绝热的空间；空气处理单元，包括变频直冷机组、加热装置、加湿装置和风机；测控单元，包括温度传感器、温度控制单元、湿度传感器、湿度控制单元和信号比较单元；所述温度控制单元接收来自温度传感器的信号，进行转换后双路输出，一路进入加热装置控制加热量输出，另一路进入信号比较单元；所述湿度控制单元接收来自湿度传感器的信号，进行转换后双路输出，一路进入加湿装置控制加湿量输出，另一路进入信号比较单元；所述信号比较单元接收来自温度控制单元和湿度控制单元的两路信号，进行比较后输出较大的一路信号进入变频直冷机组的变频器。
2、 根据权利要求1所述的空调试验室，其特征在于所述变频直冷机 组包括变频压縮机；冷凝器，为水冷冷凝器或风冷冷凝器；节流元件，为热力膨胀阀或电子膨胀阀，调节变频直冷机组的蒸发温度；蒸发器，对所述空调试验室进行降温和除湿； 变频器，调节变频压縮机的工作频率。
3、 根据权利要求1所述的空调试验室，其特征在于所述温度控制单 元为调节器、可编程控制器或计算机，所述湿度控制单元为调节器、可编程控制器或计算机，所述信号比较单元为选择器、可编程控制器或计算机。
专利摘要本实用新型公开了一种空调试验室，包括试验室仓体，为一密闭绝热的空间；空气处理单元，包括变频直冷机组、加热装置、加湿装置和风机；测控单元，包括温度传感器、温度控制单元、湿度传感器、湿度控制单元和信号比较单元；所述温度控制单元接收来自温度传感器的信号，进行转换后双路输出，一路进入加热装置控制加热量输出，另一路进入信号比较单元；所述湿度控制单元接收来自湿度传感器的信号，进行转换后双路输出，一路进入加湿装置控制加湿量输出，另一路进入信号比较单元；所述信号比较单元接收来自温度控制单元和湿度控制单元的两路信号，进行比较后输出较大的一路信号进入变频直冷机组的变频器。本实用新型可获得较好的节能效果。
文档编号F24F11/00GK201359351SQ20092007364
公开日2009年12月9日 申请日期2009年2月19日 优先权日2009年2月19日
发明者俞小飞, 唐宁华, 鹏 张, 军 杜 申请人:上海佐竹冷热控制技术有限公司