一种格栅管网辐射末端防结露控制系统及方法
【专利摘要】本发明涉及暖通空调【技术领域】的辐射供冷系统，特别涉及一种格栅管网辐射末端防结露控制系统及方法。一种格栅管网辐射末端防结露控制系统，包括测量单元、计算控制单元和执行单元，其特征在于：所述测量单元的输出端接所述计算控制单元的输入端，所述计算控制单元的输出端接所述执行单元的输入端，由所述测量单元实时测量室内环境变量，所述计算控制单元接收所述测量单元的实时数据信号并进行计算处理，按照控制算法进行实时决策，产生控制指令并输出控制信号至所述执行单元，从而实现防结露控制。
【专利说明】一种格栅管网辐射末端防结露控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及暖通空调【技术领域】的辐射供冷系统，特别涉及一种格栅管网辐射末端防结露控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着人民生活水平的提高和生活理念的更新，人类对于舒适性生活的要求愈来愈高。辐射供冷暖系统以其室内温度分布均匀、无明显吹风感、无噪声、蓄冷蓄热能力强、设备负荷小等特点正在得到越来越多的关注和应用。
[0003]与以对流换热为主的传统供冷暖系统不同，辐射供冷暖系统以辐射换热为主的方式进行室内温度的调控，在夏季运行过程中，由于其辐射板表面温度可能低于室内露点温度而造成结露现象，因而其夏季的推广应用受到一定程度的制约。
[0004]在现有的辐射供冷系统中，对于夏季结露问题，主要是通过提高辐射末端实时供水温度和配备除湿机组的方法实现的。对于提高辐射末端实时供水温度的方法，现有技术并没有根据室内环境变量进行辐射末端实时供水温度的智能调控；对于配备除湿机组的方法，现有技术常配备溶液除湿新风机组实现室内湿度的调控，该方法具有能耗高、初投资大、占地面积大等缺点。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种格栅管网辐射末端防结露控制系统及方法，能够根据室内环境变量进行辐射末端实时供水温度的智能调控和风机盘管辅助除湿系统的智能启停，依靠这两种措施的智能运行来保证辐射板表面温度不低于实时露点温度，从而有效解决辐射末端夏季室内结露问题；解决现有方法存在的能耗高以及初投资大等方面的缺陷，达到节能和经济的目的。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案为:一种格栅管网辐射末端防结露控制系统，包括测量单元1、计算控制单元2和执行单元3,其中所述测量单元I的输出端接所述计算控制单元2的输入端，所述计算控制单元2的输出端接所述执行单元3的输入端，由所述测量单元I实时测量室内环境变量，所述计算控制单元2接收所述测量单元I的实时数据信号并进行计算处理，按照控制算法进行实时决策，产生控制指令并输出控制信号至所述执行单元3，从而实现防结露控制。
[0007]—种使用上述格栅管网辐射末端防结露控制系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤:
[0008]步骤1:辐射供冷系统启动，所述湿度传感器4测量室内湿度，将数据提供给所述计算控制单元2，如果室内相对湿度为一般湿度状态(例如相对湿度低于75% )则执行步骤2，如果室内相对湿度为高湿度状态(例如相对湿度高于75% )执行步骤3 ；
[0009]步骤2:执行辐射末端防结露，其包括如图3所示的步骤:
[0010]步骤3:执行辅助除湿控制，其包括如图4所示的步骤:[0011]步骤4:返回步骤I。
[0012]本发明与现有技术相比，有益效果如下:
[0013]1、本发明通过实时测量室内环境变量来调节电动三通调节阀两进水口的开度，从而实现辐射末端实时供水温度的智能调控，有效保证了辐射末端实时供水温度不低于实时平均露点温度；相较于传统的单纯提供温度较高且温度较恒定的辐射末端供水的方法更具智能性。
[0014]2、本发明通过计算控制单元比较辐射末端实时供水温度和实时露点温度的大小以控制辐射末端水路的间歇运停，配合辐射末端实时供水温度的智能调控，有效解决了一般湿度工况下辐射供冷系统结露的问题，又保证了供冷效果，实现了供冷和防结露的最佳耦合；相较于传统的配备除湿机组的方式更具节能性、经济性、智能性和灵活性。
[0015]3、本发明通过风机盘管辅助除湿系统的智能启停来实现高湿度工况下的辅助除湿功能，配合辐射末端实时供水温度的智能调控和辐射末端水路的间歇运停，有效解决了高湿度工况下辐射供冷系统结露的问题，又保证了供冷效果，实现了供冷和防结露的最佳耦合；相较于传统的配备除湿机组的方式更具经济性、节能性、灵活性和智能性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为控制系统总体结构示意图。其中有:测量单元1、计算控制单元2、执行单元3 ；
[0017]图2为控制系统主要部件安装位置示意图。其中有:测量单元1、计算单元2、执行单元3、湿度传感器4、空调操作面板5、水温传感器6、电动三通调节阀7、电磁阀8、风机盘管辅助除湿系统9、福射末端供水10、福射末端回水11、总供水12、总回水13 ；
[0018]图3为任何湿度工况均需配备的辐射末端水路间歇运停控制策略框图；
[0019]图4为高湿度工况下额外配备的辅助除湿控制策略框图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
[0021]本发明的实施例参考图1-4所示。
[0022]一种格栅管网辐射末端防结露控制系统，包括测量单元1、计算控制单元2和执行单元3，其中所述测量单元I的输出端接所述计算控制单元2的输入端，所述计算控制单元2的输出端接所述执行单元3的输入端，由所述测量单元I实时测量室内环境变量，所述计算控制单元2接收所述测量单元I的实时数据信号并进行计算处理，按照控制算法进行实时决策，产生控制指令并输出控制信号至所述执行单元3，从而实现防结露控制。
[0023]如图1所示，所述测量单元I主要包括湿度传感器、空调操作面板和水温传感器，所述湿度传感器用于实时测量室内湿度，所述空调操作面板自带的温度探头实时测量室内温度，所述水温传感器测量辐射末端实时供水温度；所述计算控制单元2采集所述测量单元I的信号、完成信号相关计算以及输出相应的执行信号至所述执行单元3 ;所述执行单元3主要包括风机盘管辅助除湿系统、电磁阀、电动三通调节阀，所述风机盘管辅助除湿系统实现辅助除湿功能，通过所述电磁阀控制辐射末端水路的启闭，所述电动三通调节阀调节辐射末端实时供水温度。[0024]如图2所示，所述测量单元1、所述计算控制单元2和所述执行单元3整合成一体共同置于一个控制柜中，所述控制柜镶嵌在房间墙体中；所述湿度传感器4和所述空调操作面板5均安装于房间墙壁上；所述水温传感器6安装于所述电动三通调节阀7和所述电磁阀8之间的水管路上；所述电动三通调节阀7的两个进水口分别连接总供水12和辐射末端回水11，所述电动三通调节阀7出水口连接辐射末端供水10，所述总供水12和所述辐射末端回水11在所述电动三通调节阀7中的水以一定比例混合进入所述辐射末端供水10 ；所述电磁阀8安装于所述辐射末端供水10的主体管路上；风机盘管辅助除湿系统9与所述执行单元3连接，并受所述执行单元3的控制。
[0025]一种使用上述格栅管网辐射末端防结露控制系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤:
[0026]步骤1:辐射供冷系统启动，所述湿度传感器4测量室内湿度，将数据提供给所述计算控制单元2，如果室内相对湿度为一般湿度状态(例如相对湿度低于75% )则执行步骤2，如果室内相对湿度为高湿度状态(例如相对湿度高于75% )执行步骤3 ；
[0027]步骤2:执行辐射末端防结露，其包括如图3所示的如下步骤:
[0028]步骤2.1:所述风机盘管辅助除湿系统关闭，辐射末端的水路上的所述电磁阀8开启，所述计算控制单元2获取所述辐射末端实时供水温度，并计算所控每个房间的实时露点温度和所控所有房间的实时平均露点温度；
[0029]步骤2.2:当所述辐射末端实时供水温度不低于所述实时平均露点温度时，所述辐射末端水路正常运行；当所述辐射末端实时供水温度低于所述实时平均露点温度时，所述计算控制单元2将信号传递至所述执行单元3，通过调节所述电动三通调节阀7两进水口的开度使所述辐射末端实时供水温度不低于实时平均露点温度；当所述辐射末端实时供水温度不低于所述实时露点温度时，所述辐射末端水路连续运行；当辐射末端实时供水温度低于所述实时露点温度时，计算控制单元2将信号传递至执行单元3，通过控制该对应房间电磁阀的间歇启闭实现该房间辐射末端水路间歇运停，从而控制一般湿度条件下的辐射末端防结露。
[0030]—般湿度工况下米用福射供冷系统时适合使用上述福射末端防结露，则在防结露的同时又可保证供冷效果，且不需采用额外的除湿机组；高湿度工况下在采用上述控制策略的同时，需额外配备辅助除湿控制策略以保证防结露和供冷效果。
[0031]步骤3:执行辅助除湿控制，其包括如图4所示的如下步骤:
[0032]步骤3.1:当室内相对湿度高于75%，所述计算控制单元2驱动所述执行单元3开启所述风机盘管辅助除湿系统，辅助除湿，执行步骤3.2 ;当相对湿度不高于75%，所述风机盘管辅助除湿系统关闭，并返回步骤2 ；
[0033]步骤3.2:当室内相对湿度下降至65%，所述计算控制单元2驱动所述执行单元3关闭所述风机盘管辅助除湿系统，并返回步骤2 ;当相对湿度未下降至65%，所述风机盘管辅助除湿系统继续运行。
[0034]在高湿度工况下采用辐射供冷系统时若使用上述辅助除湿控制，则在防结露的同时又可保证供冷效果，且不需采用占地大、投资高、不可一家一户使用的溶液除湿机组，使系统兼具灵活性、经济性和智能性。
[0035]步骤4:返回步骤I。[0036]以上所述实施方式仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种格栅管网辐射末端防结露控制系统，包括测量单元、计算控制单元和执行单元，其特征在于:所述测量单元的输出端接所述计算控制单元的输入端，所述计算控制单元的输出端接所述执行单元的输入端，由所述测量单元实时测量室内环境变量，所述计算控制单元接收所述测量单元的实时数据信号并进行计算处理，按照控制算法进行实时决策，产生控制指令并输出控制信号至所述执行单元，从而实现防结露控制。
2.根据权利要求1所述的一种格栅管网辐射末端防结露控制系统，其特征在于:所述测量单元主要包括湿度传感器、空调操作面板和水温传感器，所述湿度传感器用于实时测量室内湿度，所述空调操作面板自带的温度探头实时测量室内温度，所述水温传感器测量辐射末端实时供水温度；所述计算控制单元采集所述测量单元的信号、完成信号相关计算以及输出相应的执行信号至所述执行单元；所述执行单元主要包括风机盘管辅助除湿系统、电磁阀、电动三通调节阀，所述风机盘管辅助除湿系统实现辅助除湿功能，通过所述电磁阀控制辐射末端水路的启闭，所述电动三通调节阀调节辐射末端实时供水温度。
3.根据权利要求2所述的一种格栅管网辐射末端防结露控制系统，其特征在于:所述测量单元1、所述计算控制单元2和所述执行单元3整合成一体共同置于一个控制柜中，所述控制柜镶嵌在房间墙体中；所述湿度传感器4和所述空调操作面板5均安装于房间墙壁上；所述水温传感器6安装于所述电动三通调节阀7和所述电磁阀8之间的水管路上；所述电动三通调节阀7的两个进水口分别连接总供水12和辐射末端回水11，所述电动三通调节阀7出水口连接辐射末端 供水10，所述总供水12和所述辐射末端回水11在所述电动三通调节阀7中的水以一定比例混合进入所述辐射末端供水10 ;所述电磁阀8安装于所述辐射末端供水10的主体管路上；风机盘管辅助除湿系统9与所述执行单元3连接，并受所述执行单元3的控制。
4.一种使用如权利要求1-3所述的格栅管网辐射末端防结露控制系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤: 步骤1:辐射供冷系统启动，所述湿度传感器4测量室内湿度，将数据提供给所述计算控制单元2，如果室内相对湿度为一般湿度状态则执行步骤2，如果室内相对湿度为高湿度状态执行步骤3 ； 步骤2:执行辐射末端防结露； 步骤3:执行辅助除湿控制； 步骤4:返回步骤I。
5.根据权利要求4所述的格栅管网辐射末端防结露控制系统的控制方法，其特征在于所述步骤2中的执行辐射末端防结露包括如下步骤: 步骤2.1:所述风机盘管辅助除湿系统关闭，辐射末端的水路上的所述电磁阀8开启，所述计算控制单元2获取所述辐射末端实时供水温度，并计算所控每个房间的实时露点温度和所控所有房间的实时平均露点温度； 步骤2.2:当所述辐射末端实时供水温度不低于所述实时平均露点温度时，所述辐射末端水路正常运行；当所述辐射末端实时供水温度低于所述实时平均露点温度时，所述计算控制单元2将信号传递至所述执行单元3，通过调节所述电动三通调节阀7两进水口的开度使所述辐射末端实时供水温度不低于实时平均露点温度；当所述辐射末端实时供水温度不低于所述实时露点温度时，所述辐射末端水路连续运行；当辐射末端实时供水温度低于所述实时露点温度时，计算控制单元2将信号传递至执行单元3，通过控制该对应房间电磁阀的间歇启闭实现该房间辐射末端水路间歇运停，从而控制一般湿度条件下的辐射末端防结露。
6.根据权利要求4所述的格栅管网辐射末端防结露控制系统的控制方法，其特征在于所述步骤3中的执行辅助除湿控制包括如下步骤: 步骤3.1:当室内相对湿度高于75%，所述计算控制单元2驱动所述执行单元3开启所述风机盘管辅助除湿系统，辅助除湿，执行步骤3.2 ;当相对湿度不高于75%，所述风机盘管辅助除湿系统关闭，并返回步骤2 ; 步骤3.2:当室内相对湿度下降至65 %，所述计算控制单元2驱动所述执行单元3关闭所述风机盘管辅助除湿系统，并返回步骤2 ;当相对湿度未下降至65%，所述风机盘管辅助除湿系统继续运行。
7.根据权利要求4-6所述的格栅管网辐射末端防结露控制系统的控制方法，其特征在于:所述一般湿度状态是指相对湿度低于75%的状态， 所述高湿度状态是指相对湿度高于75%。
【文档编号】F24F11/00GK103615781SQ201310233663
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2013年6月14日
【发明者】吴大鸣, 孟宪祎, 刘颖, 陈加山, 孔令斌, 许红, 党开放 申请人:北京化工大学, 济源市蓝曼节能科技有限公司