一种实时调节冷凝再热量的空调系统及其控制方法与流程

本发明涉及空调机组，更具体地，涉及一种实时调节冷凝再热量的空调系统及其控制方法。

背景技术：

1、恒温恒湿空调机的应用场所大多为对温度和湿度精度要求特别高的场合，如电子工业、仪器仪表、精密机械、生物工程、食品饮料、医药卫生等场所，这些场所的温度和湿度精度将直接影响产品的质量、储存等。目前市场上常规的恒温恒湿空调机通常采用制冷系统进行过度的降温除湿后，再利用电加热进行再热升温以抵消过大的制冷量，利用加湿器进行湿度补偿以抵消过大的除湿量，尽量避免压缩机停机以维持对空间温湿度精确控制的高耗能运行模式。

2、近年来，随着冷凝热回收技术的出现及成功应用，恒温恒湿空调机通过回收压缩机冷凝废热用于降温除湿后的再热补偿，取代传统方案上的电加热再热，可实现机组耗能的大幅降低。由于恒温恒湿空调机对温度精度有比较高的要求，需要对回收的冷凝热量进行实时调节，目前常用的调节方式是通过在并联连接的再热冷凝器和室外冷凝器的液态冷媒出口处设置冷媒三通调节阀，通过调节流经再热冷凝器的液态冷媒流量实现再热量调节。但是由于冷媒在再热冷凝器在是两相共存，进入再热冷凝器的是气态冷媒，从再热冷凝器出来的是液态冷媒。经过实验证明，进入的气态冷媒量与出来的液体冷媒量是不相等的，从而容易导致再热量不能实现精确的调节，造成温度波动。因此，采用冷媒三通调节阀调节冷凝再热量是一种高成本且复杂的方案，最终导致采用冷媒三通调节阀调节冷凝再热量的方案难以得到广泛应用。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种实时调节冷凝再热量的空调系统及其控制方法，通过旁通风阀调节冷凝再热量，使空调系统结构更为简单，有效节约成本。

2、本发明采取的技术方案是：

3、第一方面，提供一种实时调节冷凝再热量的空调系统，所述空调系统包括室内机和室外机，所述室内机包括蒸发器、压缩机、冷凝再热盘管和送风机；

4、所述室外机包括冷凝器、冷凝风机和膨胀阀；

5、所述空调系统包括冷媒流路和空气流路；

6、所述空调系统的冷媒流路包括：冷媒依次经过顺次连接的蒸发器、压缩机、冷凝再热盘管、冷凝器，再经过膨胀阀回到蒸发器；

7、所述空调系统的空气流路包括：从进风口进入的回风在室内机内依次经过蒸发器、冷凝再热盘管，通过送风机从出风口送出；在室外机内经过冷凝器，通过冷凝风机送至室外；

8、所述室内机还包括与冷凝再热盘管在空气流路上并联的旁通风阀，所述旁通风阀用于调节冷凝再热盘管回收的再热量。

9、本发明通过设置冷凝再热盘管，利用原本废弃的部分或全部冷凝热量作为再热能源，不但减少了再热补偿量，还降低了空调系统的废热排放。同时，本发明通过增设可根据比例调节开度的旁通风阀调节经过冷凝再热盘管的风量，从而调节冷凝再热盘管的冷凝再热量，使本发明有效节能的同时可以更加精确地调节温度。

10、本发明的空调系统室内机还包括汽液分离器，在空调系统进行制冷时，回风从进风口进入，先与蒸发器内的低温冷媒进行热交换；热交换后蒸发器内的低温冷媒变成高温冷媒依次经过汽液分离器、压缩机后变为高温高压；高温高压冷媒进入冷凝再热盘管，部分或全部热量被冷凝再热盘管回收；在蒸发器中进行热交换后的回风变为低温回风，所述低温回风经过冷凝再热盘管与高温高压冷媒进行热交换，回风升温后通过送风机从送风口送出；剩下部分高温冷媒进入冷凝器，在冷凝器内通过冷凝风机与室外空气进行热交换，热交换后得到的低温冷媒回到蒸发器，以此形成冷媒流路和空气流路的循环。

11、进一步的还包括用于对经过冷凝再热盘管后的回风进行加湿的加湿装置，所述加湿装置与旁通风阀在空气流路上并联，所述旁通风阀用于调节加湿装置的加湿量。

12、更具体的，所述加湿装置为湿膜加湿器。

13、通过增设湿膜加湿器为空调系统进行加湿，相比通常使用的电极加湿器，湿膜加湿器的运行更加节能，同时通过可以按比例调节开度的旁通风阀调节经过湿膜加湿器的风量，实现无级调节湿膜加湿器的加湿量。本发明通过使用湿膜加湿器，解决了电极加湿器能耗高的问题；通过使用旁通风阀调节加湿量，解决了湿膜加湿器无法调节加湿量的问题，使本发明有效节能的同时可以更加精确地调节湿度。

14、本发明通过变风道调节实现空调系统的恒温恒湿，同时还可以通过旁通风阀精准调节温度和湿度，可以用于对温度和湿度精度要求特别高的场合。

15、进一步的，还包括在空气流路上与所述湿膜加湿器串联的电极加湿器。从出风口送出前的回风先经过湿膜加湿器进行加湿，再经过电极加湿器进行辅助加湿。

16、进一步的，还包括电加热器，所述电加热器用于配合冷凝再热盘管进行辅助加热。

17、本发明通过设置电加热器进行辅助加热和电极加湿器进行辅助加湿，可以更加高精度地对温度和湿度进行补偿调节，使空调系统可以获得更高精度的温湿度控制。

18、进一步的，还包括第一温湿度传感器，所述第一温湿度传感器用于监测进风口的回风温湿度。以便根据实时温湿度对空调系统进行调控。

19、第二方面，提供一种实时调节冷凝再热量的空调系统控制方法，所述控制方法基于第一方面所述的空调系统实现，所述方法包括：

20、当空调系统处于制冷除湿工况时，预设回风温度设定值上限和下限；

21、根据第一温湿度传感器检测到的进风口的回风温度设定值进行对比；

22、当进风口的回风温度低于回风温度设定值的下限时，旁通风阀按预设频率逐步调小开度，使冷凝再热盘管回收的再热量增加；

23、当进风口的回风温度高于回风温度设定值的上限时，旁通风阀按预设频率逐步调大开度，使冷凝再热盘管回收的再热量降低；

24、第一温湿度传感器实时监测进风口的回风温度，直至进风口的回风温度低于回风温度设定值的上限并小于回风温度设定值下限时，停止调节旁通风阀。

25、本发明通过第一温湿度传感器实时监测进风口温度，从而通过可以按比例调节开度的旁通风阀调节经过冷凝再热盘管的风量，从而调节冷凝再热盘管，从而调节冷凝再热盘管的冷凝再热量，可以根据实时温度调节冷凝再热量，使温度调节更为精准。

26、进一步的，所述空调系统还包括用于配合冷凝再热盘管进行辅助加热的电加热器，所述方法还包括：

27、当旁通风阀开度调节至最低时，进风口的回风温度仍然低于回风温度设定值的下限，则逐步调低冷凝风机的转速，直至进风口的回风温度高于回风温度设定值的下限时，停止调节冷凝风机；

28、当冷凝风机的转速调节至最低时，进风口的回风温度仍然低于回风温度设定值的下限，则开启电加热器进行辅助加热。

29、本发明调低冷凝风机的转速可以进一步增加回收的冷凝再热量，当冷凝风机的转速调节至最低时，冷凝再热量也调节至最大；电加热器开启后，可以根据第一温湿度传感器实时监测的进风口温度按比例逐步加载投入或减载投入，进一步保障温度调节精准度。

30、进一步的所述空调系统还包括与旁通风阀在空气流路上并联的湿膜加湿器，所述方法还包括：

31、当空调系统处于制热加湿工况时，预设回风湿度设定值上限和下限；

32、根据第一温湿度传感器检测到的进风口的回风湿度与回风湿度设定值进行对比；

33、当进风口的回风湿度低于回风湿度设定值的下限时，旁通风阀按预设频率逐步调小开度，使湿膜加湿器的加湿量增加；

34、当进风口的回风湿度高于回风湿度设定值的上限时，旁通风阀按预设频率逐步调大开度，使湿膜加湿器的加湿量降低；

35、第一温湿度传感器实时监测进风口的回风湿度，直至进风口的回风湿度低于回风湿度设定值的上限并小于回风湿度设定值下限时，停止调节旁通风阀。

36、本发明通过第一温湿度传感器实时监测进风口湿度，从而通过可以按比例调节开度的旁通风阀调节湿膜加湿器的加湿量，从而调节出风口送出的空气湿度，可以根据实时湿度调节空气湿度，使湿度调节更为精准。

37、进一步的，所述空调系统还包括用于配合湿膜加湿器进行辅助加湿的电极加湿器，所述方法还包括：

38、当旁通风阀开度调节至最低时，进风口湿度仍然低于湿度设定值的下限，则开启电极加湿器进行辅助加湿。

39、电极加湿器开启后，可以根据第一温湿度传感器实时监测的进风口湿度按比例逐步加载投入或减载投入，进一步保障湿度调节精准度。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

41、(1)本发明通过设置冷凝再热盘管，利用原本废弃的部分或全部冷凝热量作为再热能源，不但减少了再热补偿量，还降低了空调系统的废热排放；

42、(2)本发明通过增设可根据比例调节开度的旁通风阀调节经过冷凝再热盘管的风量，从而调节冷凝再热盘管的冷凝再热量，使本发明有效节能的同时可以更加精确地调节温度；

43、(3)本发明通过使用湿膜加湿器，解决了电极加湿器能耗高的问题；通过使用旁通风阀调节加湿量，解决了湿膜加湿器无法调节加湿量的问题，使本发明有效节能的同时可以更加精确地调节湿度；

44、(4)本发明通过设置电加热器进行辅助加热和电极加湿器进行辅助加湿，可以更加高精度地对温度和湿度进行补偿调节，使空调系统可以获得更高精度的温湿度控制。