用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统及方法与流程

本发明涉及自动化控制，具体而言涉及一种用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统及方法。

背景技术：

1、等焓加湿过程是降温加湿的过程，在整个过程中，空气的含湿量增加，相对湿度增大，水在由小液滴变成水蒸气时，吸收了空气中的热量，空气温度降低，即空气在加湿前后焓值保持不变的加湿过程，传统的等焓加湿系统加湿效率不稳定，不能进行调节，加湿效率低，影响产品的使用感，进而出现了湿膜式加湿器，其虽能节电省水、耗电量低、节省空间，但易产生微生物污染，加湿效率受温度影响，加湿的同时也影响温度。

2、专利号为cn2018111747011的组合式多维管道等焓加湿系统，虽能提高加湿效率，易于控制操作，但是其仅针对加湿水槽结构设置，实现结构原理简单，易产生微生物污染，不能有效解决洁净环境下的空气处理问题。

3、专利号为cn2019111840320的空气处理设备及其控制方法，可实现对空气的多种处理功能，以减少环境因素对产品质量或人员健康的影响，其通过去除异味、杀菌处理，获得较为理想的空气效果，但是消耗功率过大，加湿效率易受温度影响，使用性能不稳定。

4、针对上述问题，本发明通过组合式空气处理机组在洁净环境的应用场所中加湿段配置湿膜加湿，使其具有市场竞争力，并克服湿膜加湿的缺点，在空调末端配置和控制方法上进行改进，使得控制系统具有恒温恒湿的自动调节特点，达到高精度、响应快、控制稳定的效果。

技术实现思路

1、根据本发明目的的第一方面，提供一种用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统包括配置系统需求的空调，所述空调的新风端设置有新风温湿度传感器和新风阀，所述新风温湿度传感器位于新风管道靠近所述新风阀的一侧，所述新风阀位于新风管道靠近所述空调的一侧，所述空调的回风端分别设置有回风温湿度传感器和回风阀，所述回风温湿度传感器位于回风管道中，所述回风阀位于回风管道靠近所述空调的一侧，所述空调的送风端分别设置有送风温湿度传感器和送风阀，所述送风阀位于送风管道靠近所述空调的一侧，所述空调的另一侧设置有plc控制单元；

2、其中，所述空调的内部且位于新风口与送风口间依次设置有送风机、预处理段预处理阀执行单元、表冷段数码直膨机组执行单元、再热段电加热执行单元和加湿段湿膜加湿器执行单元，所述空调的内部位于所述加湿段湿膜加湿器执行单元且远离所述加湿段湿膜加湿器执行单元的一侧设置有杀菌装置。

3、进一步地，所述空调的内部且位于所述预处理段预处理阀执行单元的出风端设置有预处理温度传感器。

4、进一步地，所述预处理段预处理阀执行单元配置的热源采用市政热水。

5、进一步地，所述空调的内部且位于所述表冷段数码直膨机组执行单元的出风端设置有表冷后温度传感器。

6、进一步地，所述空调的内部且位于所述送风阀后侧送风管道内安装送风温湿度传感器。

7、进一步地，所述空调的内部且位于新风和回风的混风口位置设置有送风机，所述风机的进风侧面向所述空调的进风口，所述风机的出风侧面向所述空调的出风口。

8、进一步地，所述plc控制单元的内部设置有与所述表冷段数码直膨机组执行单元的通讯接口和与上位机通讯接口。

9、进一步地，所述回风温湿度传感器与所述plc控制单元电性连接，以作为所述控制系统的控制对象。

10、根据本发明目的的第二方面，提供一种用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制方法，包括以下步骤：

11、步骤1、比较回风温度与温度设定值的大小，利用负荷预测算法寻找送风设定温度；

12、步骤2、比较回风含湿量和含湿量设定值的大小，利用负荷预测算法寻找送风设定含湿量；

13、步骤3、根据所述送风设定温度和所述送风设定含湿量计算送风设定焓值，以获得加湿所需温度点；

14、步骤4、控制模块采集送风温湿度传感器中的送风温湿度，计算当前送风含湿量，根据所述当前送风含湿量、所述送风设定含湿量和所述加湿所需温度点，进行湿度后级pid调节，控制加湿段的输出。

15、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过将暖通空调空气调节理论与自动化技术相结合，突破传统控制策略，将预热段作为再热段使用，最大程度利用预热热水热量，并利用新风焓湿计算判断是否需要除湿，不需要除湿的情况下表冷不在将露点温度作为控制目标，节约了表冷的冷量的同时，节约电加热补温的热量，达到节能效果。

16、本发明还通过送风焓湿计算和电加热后焓湿计算，利用等焓关系计算出加湿前的合理温度点，将加湿前的温度提升到此温度，有效提升加湿效率，并避免加湿后温度超调。

17、应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

18、结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

技术特征：

1.一种用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统，其特征在于，包括配置系统需求的空调(1)，所述空调(1)的新风端设置有新风温湿度传感器(2)和新风阀(13)，所述新风温湿度传感器(2)位于新风管道靠近所述新风阀(13)的一侧，所述新风阀(13)位于新风管道靠近所述空调(1)的一侧，所述空调(1)的回风端分别设置有回风温湿度传感器(3)和回风阀(14)，所述回风温湿度传感器(3)位于回风管道中，所述回风阀(14)位于回风管道靠近所述空调(1)的一侧，所述空调(1)的送风端分别设置有送风温湿度传感器(8)和送风阀(15)，所述送风阀(15)位于送风管道靠近所述空调(1)的一侧，所述空调(1)的另一侧设置有plc控制单元(22)；

2.根据权利要求1所述的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统，其特征在于，所述空调(1)的内部且位于所述预处理段预处理阀执行单元(17)的出风端设置有预处理温度传感器(5)。

3.根据权利要求1所述的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统，其特征在于，所述预处理段预处理阀执行单元(17)配置的热源采用市政热水。

4.根据权利要求1所述的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统，其特征在于，所述空调(1)的内部且位于所述表冷段数码直膨机组执行单元(18)的出风端设置有表冷后温度传感器(6)。

5.根据权利要求1所述的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统，其特征在于，所述空调(1)的内部且位于所述送风阀(15)后侧送风管道内安装送风温湿度传感器(8)。

6.根据权利要求1所述的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统，其特征在于，所述空调(1)的内部且位于新风和回风的混风口位置设置有送风机(16)，所述风机(16)的进风侧面向所述空调(1)的进风口，所述风机(16)的出风侧面向所述空调(1)的出风口。

7.根据权利要求1所述的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统，其特征在于，所述plc控制单元(22)的内部设置有与所述表冷段数码直膨机组执行单元(18)的通讯接口(10)和与上位机通讯接口(11)。

8.根据权利要求1所述的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统，其特征在于，所述回风温湿度传感器(3)与所述plc控制单元(22)电性连接，以作为所述控制系统的控制对象。

9.一种基于权利要求1～8中任意一项所述的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统实现的用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种用于洁净环境的等焓加湿空气处理节能控制系统及方法，包括配置系统需求的空调，空调的新风端设置有新风温湿度传感器和新风阀，新风温湿度传感器位于新风管道靠近新风阀的一侧，新风阀位于新风管道靠近空调的一侧，空调的回风端分别设置有回风温湿度传感器和回风阀，回风温湿度传感器位于回风管道中，回风阀位于回风管道靠近空调的一侧，空调的送风端分别设置有送风温湿度传感器和送风阀，送风阀位于送风管道靠近空调的一侧，空调的另一侧设置有PLC控制单元；本发明通过计算送风焓湿和电加热后焓湿，利用等焓关系计算出加湿前所需温度点，将加湿前的温度提升到该温度点，有效提升加湿效率，避免加湿后温度超调，达到节能效果。

技术研发人员：李新美,周颖,曹英俊,刘守超,宋欣梅
受保护的技术使用者：南京福加自动化科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15