一种车间岗位用空调系统及其控制方法与流程

文档序号:12861306阅读:1546来源:国知局

本发明涉及空调技术领域,具体涉及一种车间岗位用空调系统及其控制方法。



背景技术:

目前,大多数工厂车间都未安装空调,仅安装风扇,由于高温季节室外温度过高,车间内温度也高,使用风扇无法及时排出车间内的热量和湿空气,常常导致车间内高温难耐。极少数车间安装了水淋/水幕式蒸发设备,尽管成本相对较低,能起到一定的降温作用,但易导致车间内空气湿度过大,舒适性效果不明显,而且可能因车间湿度过大对产品产生不利影响。

常规的空调系统虽然制冷和除湿效果好,但因初投资高、运行费用高,使得绝大多数工厂企业无法承受,因此,更少应用于工厂车间。

进入高温季节,大多数工厂车间因无降温措施,导致车间内温度过高;长此以往,容易导致工人工作效率下降,并对工人身心健康带来不利影响。随着中国生育水平不断下降,老龄化现象越来越严重,劳动力数量逐渐较少,劳动成本的不断升高,因此,以人为本,改善工厂车间的舒适环境,势在必行。

由于工厂车间往往密闭性不好,有时甚至会局部敞开,无法满足空调区域要求密闭的条件;且大多数厂房都设置了大量的生产设备,占据了大量的厂房面积,工厂的工人一般只在固定的岗位上工作,活动范围很小。若采用常规的空调系统设计思维,对整个车间都设置空调系统,将无法达到理想的空调效果目的,且势必造成空调系统的投资成本和运行费用的巨大浪费。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种车间岗位用空调系统,只针对工人的工作岗位提供定点空调,以改善车间局部空间的温度环境,不但可以提高工人的工作舒适度,而且还能降低空调系统投资成本和运行费用。

为实现上述目的,本发明的技术方案是:

一种车间岗位用空调系统,包括蒸发式冷凝制冷机组、冷冻泵和分别设置在车间各工作岗位的多台风冷换热器,各风冷换热器与蒸发式冷凝制冷机组之间设有通过冷冻泵建立的冷冻循环,该空调系统还包括分别设置在车间各工作岗位的多个温湿度传感器、分别设置在蒸发式冷凝制冷机组的冷冻水进口处和出口处的温度传感器、调节各风冷换热器冷冻水流量的电动调节水阀、控制冷冻泵转速的冷冻泵变频器和中央控制器,所述的各温湿度传感器用于检测各工作岗位的温湿度状态,并输出与温湿度状态对应的温湿度信号,所述温度传感器用于检测冷冻水进口温度和出口温度,并输出相应冷冻水进出口温度信号,所述中央控制器用于接收各温湿度信号和冷冻水进出口温度信号,通过调节各电动调节水阀的开度以控制各风冷换热器的出风温度高于各工作岗位的空气露点温度,以及通过控制冷冻泵变频器调节冷冻泵的转速以稳定冷冻水进出口温度差。

通过设在车间各工作岗位的温湿度传感器,可以获取指示各工作岗位的温湿度状态的温度和湿度信号,中央控制器接收上述信号,获取当前各工作岗位的温湿度状态并计算出各工作岗位的空气露点温度,结合各风冷换热器的风量档位,调节与各风冷换热器对应的各电动调节水阀的开度,控制冷冻水流量,保证各风冷换热器的送风温度高于空气露点温度,从而保证风冷换热器出风口及工作岗位区域的设备表面不结露。由于温湿度传感器可以不间断的获取工作岗位的空气温湿度参数,结合中央控制器很容易实现空调系统运行的自动化控制,可以显著降低空调系统的能耗,提高整体运转的效率。

另外,空调系统的设备容量选型是基于维持工人在车间工作岗位活动范围内一定舒适度的原则来确定的,较之常规的车间全面空调系统,这种定点式的空调系统的设备容量大大减少,投资成本也大大减少。

进一步地,所述蒸发式冷凝制冷机组为高温型蒸发式冷凝制冷机组。由于风冷换热器的送风温度高于工作岗位的空气露点温度,因此,相应的蒸发式冷凝制冷机组提供的冷冻水温度也高,选择高温型蒸发式冷凝制冷机组,可提高制冷机组的效率,节约制冷机组运行费用。

进一步地,所述冷冻循环为大温差冷冻循环。采用大温差控制技术,能够减少冷冻泵流量,减少输送管道尺寸,降低成本,通过设置在蒸发式冷凝制冷机组冷冻水进口处和出口处的温度传感器,分别检测冷冻水的进口温度和出口温度,根据设定的大温差来控制冷冻泵变频器调节冷冻泵的转速,避免长时间恒定转速运转,进一步降低能耗,提高效率。

进一步地,所述中央控制器还具有远程通讯接口,可与楼宇自控系统远程连接,实现远程监控。

本发明的另一目的在于提供一种车间岗位用空调系统的控制方法,其包括以下步骤:

a、检测车间各工作岗位的温湿度状态,计算出各工作岗位的空气露点温度,检测冷冻水进出口处的温度,计算出冷冻水进出口温度差;

b、根据空气露点温度和风冷换热器的风量档位,调节电动调节水阀的开度,使风冷换热器的出风温度高于空气露点温度;

c、根据冷冻水进出口温度差,控制冷冻泵的转速;

d、根据冷冻水进口处的温度和冷冻泵的转速,控制蒸发式冷凝制冷机组的加载或减载,以维持冷冻水出口处的温度不变。

本发明与现有技术相比,其有益效果在于:

由于只对车间的各工作岗位提供定点空调,以及将出风温度控制在空气露点温度以上,空调系统的设备容量小,投资成本低,结合大温差控制技术和冷冻水高温供回技术,显著地降低空调系统的运行费用,同时根据车间各工作岗位不同的温度和湿度情况,自动调节各风冷换热器运行状态,既可以提高工人的工作舒适度,还可以防止工作台表面结露。

附图说明

图1是本发明的车间岗位用空调系统的结构示意图;

附图标记说明:1-蒸发式冷凝制冷机组;2-冷冻水泵;3-风冷换热器;4-电动调节水阀,5-温湿度传感器;6-冷冻泵变频器;7-中央控制器;8-温度传感器;9-温度传感器;10-工作台;11-工作岗位;12-工厂车间;13-远程通讯接口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例:

如图1所示,工厂车间12内设置若干工作台10,工作台10之间是工人的工作岗位11,该车间岗位用空调系统,包括设置在各工作岗位11上方的风冷换热器3,以及设在室外的蒸发式冷凝制冷机组1和冷冻泵2,风冷换热器3与蒸发式冷凝制冷机组1之间设有通过冷冻泵2建立的冷冻循环,所述的空调系统还包括设置在各工作岗位11附近的温湿度传感器5,分别设置在蒸发式冷凝制冷机组1冷冻水进口处和出口处的温度传感器8和9,调节风冷换热器3冷冻水流量的电动调节水阀4,控制冷冻泵2转速的冷冻泵变频器6,具有远程通讯接口13的中央控制器7,可与楼宇自控系统远程连接,实现远程监控。

温湿度传感器5用于检测各工作岗位11的温湿度状态,并输出与温湿度状态对应的温湿度信号至中央控制器7,该中央控制器7接收到各温湿度信号后,计算出各工作岗位11的空气露点温度,通过调节各电动调节水阀4的开度以控制各风冷换热器3的出风温度高于各工作岗位的空气露点温度。由于温湿度传感器5可以不间断的获取工作岗位11的空气温湿度参数,结合中央控制器7很容易实现空调系统运行的自动化控制,可以显著降低空调系统的能耗,提高整体运转的效率。

本发明的车间岗位用空调系统,其设备容量选型是基于维持工人在车间工作岗位活动范围内一定舒适度的原则来确定的,较之常规的车间全面空调系统,这种定点式的空调系统的设备容量大大减少,投资成本也大大减少。风冷换热器3的送风温度被设置成高于工作岗位11的空气露点温度,因此,相应的蒸发式冷凝制冷机组1提供的冷冻水温度也高,选择高温型蒸发式冷凝制冷机组,可提高制冷机组的效率,节约制冷机组运行费用。

温度传感器8和9用于检测冷冻水进口温度和出口温度,并输出相应冷冻水进出口温度信号至中央控制器7,中央控制器7接收到冷冻水进出口温度信号后,计算出冷冻水进出口温度差,通过控制冷冻泵变频器6调节冷冻泵2的转速以稳定冷冻水进出口温度差。冷冻循环采用大温差控制技术,能够减少冷冻泵2流量,减少输送管道尺寸,降低成本,根据设定的大温差来控制冷冻泵变频器6调节冷冻泵2的转速,避免冷冻泵2长时间恒定转速运转,进一步降低能耗,提高效率。

本发明实施例的车间岗位用空调系统的控制方法,具体如下:

温湿度传感器5检测各工作岗位11处的空气干球温度和相对湿度,并将检测到的温湿度信号传送至中央控制器7,中央控制器7计算出各工作岗位11的空气露点温度,结合各风冷换热器3的风量档位,发出信号调节各电动调节水阀4的开度,从而保证各风冷换热器3的出风温度高于空气露点温度,防止出风口表面以及工作台10表面结露。

电动调节水阀4对各风冷换热器3的冷冻水流量的调节,将引起蒸发式冷凝制冷机组1冷冻水进口处温度的变化。温度传感器8和9将检测的冷冻水进出口温度信号发送至中央控制器7,与设定的大温差相比较,中央控制器7发出信号,指导冷冻泵变频器6变频,调节冷冻泵2的转速。当检测的冷冻水进出口温度差大于设定值时,冷冻泵变频器6的电流频率升高,冷冻泵2增速;当检测的冷冻水进出口温度差小于设定值时,冷冻泵变频器6的电流频率降低,冷冻泵2减速。

冷冻泵2的转速与冷冻水在单位时间内的流量成正比,将温度传感器8检测的冷冻水进口处的温度和冷冻泵2的转速,作为蒸发式冷凝制冷机组1加载和减载的依据,以维持蒸发式冷凝制冷机组1冷冻水出口处的温度不变。具体地,当车间内的各风冷换热器3的总负荷变化时,将引起回水温度的变化;当冷冻泵2调速时,将引起冷冻水流量的变化,两者的变化信号输送到中央控制器7,通过车间实际制冷量的需求,指导蒸发式冷凝制冷机组1加载或减载,从而使得蒸发式冷凝制冷机组1的制冷量和工厂车间12的冷负荷相匹配。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点,其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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