大型精密空调冷雾加湿控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大型精密空调冷雾加湿控制装置；包括湿度传感器(6)、中央控制器(1)、压缩泵组(2)、以及喷头组(3)以及高压电磁阀(7)；所述压缩泵组(2)包括至少两个压缩泵(21)；所述压缩泵(21)通过高压电磁阀(7)与喷头组(3)相连通；所述湿度传感器(6)、压缩泵(21)和喷头组(3)均与中央控制器(1)信号连接。本实用新型的大型精密空调冷雾加湿控制装置中，一方面，由于压缩泵的限制，一个压缩泵不能长时间的满负荷运行，所以在压缩泵组中设置有多个压缩泵，再将多个压缩泵均经高压电磁阀与喷头组内的所有高压水雾喷头相连通，运行的过程中，可以通过多个压缩泵相互独立运行，一旦达到压缩泵的运行临界时，就可以切换另外的压缩泵运行，通过这种多个压缩泵循环运行的模式，确保压缩泵的运行稳定。
【专利说明】大型精密空调冷雾加湿控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及暖通空气加湿处理技术、工业自动化通讯总线和PLC控制技术等，尤其是一种大型精密空调冷雾加湿控制装置。
【背景技术】
[0002]由于计算机设备等的运用越来越广泛，所以越来越多的计算机设备以及专门用来放置计算机设备的机房就出现了，而由于计算机设备的计算以及存储等功能的越来越强大，运行的时候，所散发的热量也越来越大，所以，机房等地，必须要配备专业的大型精密空调来稳定温湿度，确保机房温湿度维持在计算机设备所能运行的最佳状态；另外，纺织、烟草、电子等传统加工工艺环境也需要稳定温湿度来保障设备运行效率和产品质量。
[0003]稳定温湿度的大型精密空调在运行的过程中，需要使用加湿装置，而大型精密空调的传统加湿方法是通过高温加热雾化加湿，或采用饱和蒸汽加湿，采用这种方法有以下缺陷:
[0004]1、因采用加热产生雾化，雾化滞后时间长，精度不宜控制，且需要消耗加热用能量;
[0005]2、在高温天气中如使用加热所产生的雾，会大量增加空调制冷能耗。
[0006]同时现有的冷雾加湿装置只是简单地根据受控场地的目标湿度要求，以单闭环方式开关控制所有高压冷雾喷头，水的雾化效率较低，产生大量的未雾化水，需要用消雾器挡住未雾化的水，造成水浪费；由于消雾器积水，并没有彻底改变原有高温加热雾化加湿的滞后时间长的根源，因此加湿精度不宜控制，且造成水资源大量浪费等缺陷。
实用新型内容
[0007]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种基于原有大型精密空调机组所采集的受控场地及空调机组内部运行过程控制用的传感器数据，经工业以太网读取，由PLC软件所建立的数学模型，根据受控场地预先所设定的温湿度目标参数值为依据，综合考虑回风、新风、混风、表冷后、送风温湿度，送风量，风机运行状态等数据，采用大数据量分析，实现以秒为单位实施跟踪受控场地和空调各处理过程内的参数变化(湿度、温度及通道内的风速等)，由中央控制器I实时调整喷头数量来达到精确、高效地控制加湿量，达到最佳科学控制受场地内的温湿度值。应用当今最先进的科学技术，服务于节能减排、绿色环保。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种大型精密空调冷雾加湿控制装置；包括湿度传感器、中央控制器、压缩泵组、以及喷头组以及高压电磁阀；所述压缩泵组包括至少两个压缩泵；所述压缩泵通过高压电磁阀与喷头组相连通；所述湿度传感器、压缩泵和喷头组均与中央控制器信号连接。
[0009]作为对本实用新型所述的大型精密空调冷雾加湿控制装置的改进:所述喷头组由设置在层状结构内的高压水雾喷头构成。
[0010]作为对本实用新型所述的大型精密空调冷雾加湿控制装置的进一步改进:所述层状结构内包括η个层，在相应的第一层到第η层中，以an = 2~ (n_l)+n的排列组合设置相应的高压水雾喷头数量；所述中央控制器与层状结构内的η个层信号连接，以层为单位进行相应数量的高压水雾喷头控制。
[0011]作为对本实用新型所述的大型精密空调冷雾加湿控制装置的进一步改进:所述层状结构内包括η个层，在相应的第一层到第η层中，以an = 2~ (n_l)的排列组合设置相应的高压水雾喷头数量；所述中央控制器与层状结构内的η个层信号连接，以层为单位进行相应数量的高压水雾喷头控制。
[0012]作为对本实用新型所述的大型精密空调冷雾加湿控制装置的进一步改进:所述中央控制器上连接有报警器和输入输出模块。
[0013]一种大型精密空调冷雾加湿控制方法；包括如下的步骤:①通过暖通的相关理论计算出需要加湿的空间所需最大加湿量；②根据步骤①所获得的所需最大加湿量配置需要喷射水雾的高压水雾喷头数量通过湿度传感器采集该需要加湿的空间内此时的湿度数据，并由该湿度数据计算出时间与湿度的趋势图；④根据步骤③所获得的趋势图精确的配置需要喷射水雾的高压水雾喷头数量。
[0014]作为对本实用新型所述的大型精密空调冷雾加湿控制方法的改进:所述步骤②中，通过加权配置的方法确定需要喷射水雾的高压水雾喷头数量；再按照需要喷射水雾的高压水雾喷头数量挑选η层中的相应层数。
[0015]作为对本实用新型所述的大型精密空调冷雾加湿控制方法的进一步改进:所述步骤④中，根据当前的相应湿度，对步骤②中需要喷射水雾的高压水雾喷头数量进行逐个递增或递减；当相应湿度达到最佳值的时候，停止喷头喷射数量的递增或递减。
[0016]作为对本实用新型所述的大型精密空调冷雾加湿控制方法的进一步改进:所述步骤②、③和④的工作过程中，设置至少两个压缩泵与一组水雾喷头相互连接；通过至少两个的压缩泵以秒为单位进行轮流值班式高压运作。
[0017]作为对本实用新型所述的大型精密空调冷雾加湿控制方法的进一步改进:所述至少两个压缩泵中的一个压缩泵损坏后，通过其他压缩泵继续保持高压运作。
[0018]本实用新型的大型精密空调冷雾加湿控制装置中，一方面，由于压缩泵的限制，一个压缩泵不能长时间的满负荷运行，所以在压缩泵组中设置有多个压缩泵，再将多个压缩泵均经高压电磁阀与喷头组内的所有高压水雾喷头相连通，运行的过程中，可以通过多个压缩泵相互独立运行，一旦达到压缩泵的运行临界时，就可以切换另外的压缩泵运行，通过这种多个压缩泵循环运行的模式，确保压缩泵的运行稳定。
[0019]而在多层空间内，依靠an = 2' (η-1)+η的排列组合(大空间)或者an = 2' (η-1)的排列组合(小空间)进行高压水雾喷头数量的设置，通过这种设置，合理的对正在工作的高压水雾喷头数量进行控制，就可以使得本实用新型的设备能持续的稳定运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0021]图1是本实用新型的主要结构示意图；
[0022]图2是图1中多个高压水雾喷头30的结构图；
[0023]图3是本实用新型的喷头组3的主要结构示意图(五层为例)；[0024]图4是本实用新型与现有技术对比后的曲线图(实线的曲线为改造前的湿度趋势图，粗实线的曲线为改造后的趋势图，圆圈内的曲线为放大后的趋势图；x为加湿器运行时间，Y为场地湿度百分比)。
【具体实施方式】
[0025]实施例1、图1?图3给出了一种大型精密空调冷雾加湿控制装置。
[0026]大型精密空调冷雾加湿控制装置，如图1所示，包括湿度传感器6、中央控制器1、压缩泵组2、喷头组3、报警器4、输入输出模块5和高压电磁阀7。
[0027]压缩泵组2由若干个压缩泵21构成；喷头组3由若干个设置在由η层组成的层状结构内的高压水雾喷头30构成；中央控制器I分别与湿度传感器6、报警器4、输入输出模块5、压缩泵21以及高压水雾喷头30 (高压水雾喷头30设置在层状结构内，中央控制器I通过与η个层信号连接，以层为单位进行高压水雾喷头30喷头数量的控制)相互信号连接；若干个压缩泵21均与高压电磁阀7相连通，该高压电磁阀7再与若干个高压水雾喷头30相连通。为了保持图1的整洁，在图上，压缩泵21和高压水雾喷头30的数量并不完全显
/Jn ο
[0028]以上所述的高压水雾喷头30的数量设定通过η层组成的层状结构确定；在较小的空间内，由于空间小，所以运行的时候，对高压水雾喷头30进行逐个的递增或者递减就可以达到使用的标准(即达到精确调整的目的)，所以此时，在η层组成的层状结构内，通过排列组合an = 2~ (η-1)来设置高压水雾喷头30的数量；即如图3所示，第一层设置的高压水雾喷头31数量为al = 2~ (1-1) = I个；第二层的设置的高压水雾喷头30数量为a2 =2~ (2-1) = 2个；以此类推，第三层、第四层、第五层设置的数量分别为I个、2个、4个、8个、16个。如果在较大的空间内，则逐个的递增或者递减无法满足使用标准，则需要通过排列组合an = 2~ (η-1) +η来完成高压水雾喷头30数量的升级，即在使用的时候，可以通过多个高压水雾喷头30逐级递增或者递减的形式来达到使用的标准(即达到快速、精确调整的目的，可以达到节省时间和能源)。
[0029]以上所述的高压电磁阀7通过外接控制设备或者通过中央控制器I进行控制。为了保持图面整洁，并没有在附图中将高压电磁阀7的连接方式画出。
[0030]本实用新型的大型精密空调冷雾加湿控制方法如下:
[0031]一、计算所需最大加湿量:
[0032]根据暖通的相关理论，进行对固定空间内所需最大加湿量的计算；如场地容积为13200立方米的固定空间内，通过暖通的相关理论进行计算后，可得该固定空间内所需要的最大加湿量为187kg/h。该计算可以预先在中央控制器I内设置各种场地容积的最大加湿量数据，当通过输入/输出模块5 (该输入/输出模块5可以选择平板电脑等设备)输入场地容积数据的时候，就可以直接获得最大加湿量数据。
[0033]二、根据所需最大加湿量配置需要喷射水雾的喷头数量:
[0034]将步骤一所获取的所需最大加湿量输入到中央控制器1，再由中央控制器I通过内置的计算方法配置需要喷射水雾的高压水雾喷头30。如场地容积为13200立方米的固定空间内，所需最大加湿量为187kg/h，则通过计算后得出需要喷射水雾的高压水雾喷头30数量为31个(这种计算的方法为现有的技术，通过场地面积、所需最大加湿量、高压水雾喷头30的规格等参数就很快可以计算出需要使用的高压水雾喷头30数量)。此时，中央控制器I根据计算的结果，分别控制压缩泵21 (使用时，需要外接其他设备供水)开始压缩水，再通过中央控制器I分别控制第一层(I个高压水雾喷头30)、第二层(2个高压水雾喷头30)、第三层(4个高压水雾喷头30)、第四层(8个高压水雾喷头30)以及第五层(16个高压水雾喷头30)开启，总共31个高压水雾喷头30开启喷雾。
[0035]三、建立的精确加湿量数学控制模型
[0036]从大型精密空调中心数据库内读取相关数据，建立的精确加湿量数学控制模型，将控制指令发送到中央控制器1，中央控制器I控制高压水雾喷头30的开启个数(通过湿度传感器6实时传回的数据，以及场地面积、所需最大加湿量、高压水雾喷头30的规格等参数等信息进行当前的高压水雾喷头30使用数量)。
[0037]四、根据精确加湿量数学控制模型精确配置:
[0038]根据步骤三得出的数学控制模型运算结果，中央控制器I对进行喷射水雾的高压水雾喷头31数量进行逐个增增或者递减；如图4所示的趋势图表明，如果在此时，空间内的湿度将要达到预设湿度值时，则需要将进行喷射水雾的高压水雾喷头31数量逐步单个递减；如果在此时，空间内的湿度将要超过预设湿度值时，则需要将进行喷射水雾的高压水雾喷头31数量逐步单个递增；
[0039]中央控制器I控制的递减规则如下(仅仅举例出30个高压水雾喷头30到26个高压水雾喷头30开启时的模式，其他的模式依次类推，只需要将相应数量的层内所有的高压水雾喷头30开启，再加上其他层的相应数量高压水雾喷头30开启，就可以达到所需要数量的高压水雾喷头30开启量，通过这种模式，可以使得高压水雾喷头30达到最小以个为单位的递增或者递减):
[0040]1、第一层(I个高压水雾喷头30)的高压水雾喷头30停止喷水雾。(30个开启)
[0041]2、第二层(2个高压水雾喷头30)的高压水雾喷头30开始停止雾，其余开启。(29个开启)
[0042]3、第一层、第二层同时停止，其余开启。(28个开启)
[0043]4、第三层停止(4个高压水雾喷头30)，其余开启。(27个开启)
[0044]5、第一层、第三层同时停止，其余开启。(26个开启)
[0045]五、根据以上规则，逐个对高压水雾喷头30的递减或者递增，可以达到对水雾的精确调整。
[0046]通过排列组合an = 2~ (n_l)，在η个层内，从I到η层对应设置相应数量的高压水雾喷头30，在使用的时候，通过对增层的开与关，达到高压水雾喷头30的开关控制，而由于每一层内的高压水雾喷头30数量各不相同，所以在使用的时候，通过对多个层的控制，就可以达到对整体的高压水雾喷头30开启量的控制，而根据排列组合an = 2~ (η-1)的设置，可以使得高压水雾喷头30最小的控制基数达到I个高压水雾喷头30的水平，达到了精确控制的要求；而相应的，在较大的空间内，不需要I个高压水雾喷头30的精度，则通过an=2~ (η-1)+η为I到η层进行高压水雾喷头30的排列组合。
[0047]本实用新型提出的是一种对喷射量进行精确控制的喷头设置的结构，不仅仅可以在以上所述的【技术领域】使用，也可以运用到其他的领域，如现有的沐浴用的莲蓬头，如果需要进行水量的调整只能是通过开关进行整体的水量调整，如果通过本实用新型的这种结构方式，则是可以通过对每个微小的出水口进行开与关的调整，实现一步到位的精确性控制。
[0048]对比例1:
[0049]与现有的大型精密空调冷雾加湿装置进行对比，在完全相一致的环境中，进行水雾增湿的试验，得出如图4所示的趋势图。
[0050]由于现有技术中的加湿装置喷射水雾的时候，都是即开即停，即一旦进行增湿，则所有的喷头都进行喷射，而一旦停止喷射，则所有的喷头都需要停止喷射，对室内湿度的调整十分的不稳定，具体如图4所示，湿度百分比趋势线波动十分的大。
[0051]而本实用新型的方法和装置由于采用了层式设计，在每一层中，又采用了符合an=2~(n-l)的这种排列组合，所以，通过中央控制器I可以将若干层进行组合后，可以构成任意数量级的高压水雾喷头30，而如果需要递增或者递减高压水雾喷头30的时候，只需要调整相应的层数，就可以达到所需要的任意数值的高压水雾喷头30任意个数高压水雾喷头增减，精确度现有的大型精密空调冷雾加湿装置精度的5-10倍加湿精度是十分的高；具体如如图4所示，湿度百分比趋势线波动十分的小。以下是试验中得出的数据对比值:
[0052]场地容积为13200立方米，最大加湿量为187kg/h:
【权利要求】
1.一种大型精密空调冷雾加湿控制装置；包括湿度传感器(6)、中央控制器(I)、压缩泵组(2)、以及喷头组(3)以及高压电磁阀(7);其特征是:所述压缩泵组(2)包括至少两个压缩泵(21)； 所述压缩泵(21)通过高压电磁阀(7)与喷头组(3)相连通；所述湿度传感器(6)、压缩泵(21)和喷头组(3)均与中央控制器(I)信号连接。
2.根据权利要求1所述的大型精密空调冷雾加湿控制装置，其特征是:所述喷头组(3)由设置在层状结构内的高压水雾喷头(30)构成。
3.根据权利要求2所述的大型精密空调冷雾加湿控制装置，其特征是:所述层状结构内包括η个层，在相应的第一层到第η层中，以an = 2~(n_l)+n的排列组合设置相应的高压水雾喷头(30)数量；所述中央控制器(I)与层状结构内的η个层信号连接，以层为单位进行相应数量的高压水雾喷头(30)控制。
4.根据权利要求2所述的大型精密空调冷雾加湿控制装置，其特征是:所述层状结构内包括η个层，在相应的第一层到第η层中，以an = 2~ (n_l)的排列组合设置相应的高压水雾喷头(30)数量；所述中央控制器(I)与层状结构内的η个层信号连接，以层为单位进行相应数量的高压水雾喷头(30)控制。
5.根据权利要求3或4所述的大型精密空调冷雾加湿控制装置，其特征是:所述中央控制器(I)上连接 有报警器(4)和输入输出模块(5)。
【文档编号】F24F6/14GK203823987SQ201420248332
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】马钟晓, 袁根洪 申请人:袁根洪, 马钟晓