带风机废热回收的空调系统及其控制方法

1475 编辑：中冶有色技术网来源：江西清华泰豪三波电机有限公司

2024-07-25 16:16:47

权利要求书：

1.一种带风机废热回收的空调系统的控制方法，其中，带风机废热回收的空调系统其包括第一级换热器（2）、第一挡水器（3）、鼓风机（5）、空气过滤器（7）、第二级换热器（9）、第二挡水器（11）、控制器，第一级换热器、第一挡水器、鼓风机、空气过滤器、第二级换热器、第二挡水器依次沿气流流向设置，在第一级换热器的上游设置有空调进风温度传感器（1），在鼓风机的上游，且在鼓风机与第一挡水器之间设置有风机进口温度传感器（4）；在鼓风机的下游，且在鼓风机与空气过滤器之间设置有风机出口温度传感器（6），在第二挡水器的下游设置有空调出风温度传感器（12）；第一级换热器、第二级换热器通过管线与冷媒剂出口、冷媒剂进口相连接，且第一级换热器通过管线与第一三通调节阀（8）相连接，第二级换热器通过管线与第二三通调节阀（10）相连接；其特征在于，当风机进口温度=第一预设温度时，第一三通阀开度处于第一预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第一挡水板角度处于第一预设角度；当风机进口温度＜第一预设温度时，第一三通阀开度调节为(105-120)%第一预设开度，鼓风机功率调节为(105-120)%第一预设功率，第一挡水板角度处于第一预设角度；当风机进口温度＞第一预设温度时，第一三通阀开度调节为(85-95)%第一预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第一挡水板角度偏转5-10°。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当空调出口温度=第二预设温度时，第二三通阀开度处于第二预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第二挡水板角度处于第二预设角度；当空调出口温度＜第二预设温度时，第二三通阀开度调节为(110-130)%第二预设开度，鼓风机功率调节为(110-130)%第一预设功率，第一挡水板角度处于第二预设角度；当空调出口温度＞第二预设温度时，第二三通阀开度调节为(80-90)%第二预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第二挡水板角度偏转10-20°。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，通过将风机进口温度值与预设温度值比较的差值与空调出口温度值与预设温度值比较的差值两者之间的差值进行比较、分析，从而选择相应的三通调节阀、鼓风机、挡水器的控制方法。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，第一级换热器用于对进风进行降温除湿，第一挡水器用于阻挡通过第一级换热器析出的冷凝水；鼓风机将电能转化为热能和动能，第二级换热器用于对鼓风机出风进行温度处理，空气过滤器用于过滤空气中的灰尘和杂质，三通调节阀用于调节冷媒剂流量，温度传感器用于检测空调系统各点位温度，并将参数传输至控制器，控制器通过控制鼓风机的功率以调节风机转速，通过控制挡水器的偏转角度以控制气体流量。

说明书：一种带风机废热回收的空调系统及其控制方法技术领域[0001] 本发明涉及空调系统领域，具体为一种带风机废热回收的空调系统及其控制方法，是一种温度精确可控、高效节能型除湿空调系统。

背景技术[0002] 现有的鼓风机空调系统鼓风机位于空调进风，需额外处理鼓风机热负荷，且制热采用的是电加热或蒸汽加热方式，且控制方法简单、精确度不高，能量损耗大，结构复杂，不节能。

发明内容[0003] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种带风机废热回收的空调系统及其控制方法，通过对鼓风机、三通调节阀、挡水器角度的设置、调节，实现控制精度高，动态响应灵敏，更节能，是一种温度精确可控、高效节能型除湿空调系统。

[0004] 能量回收技术：采用全热回收技术，回收鼓风机所产生的热量，可减少空调送风的辅助再热量。结构更简单，也为用户节省可观的运行费用。

[0005] PID温度控制技术：其空调可在进风温度10℃ 35℃，相对湿度小于98％的环境下~运作。采用PID控制技术，送风温度在14℃ 55℃之间精确连续可调。

[0006] 新的控制方法：控制精度高，动态响应灵敏，更节能。[0007] 该一种带风机废热回收的空调系统及其控制方法，主要包括一级换热器、挡水器、鼓风机、二级换热器、空气过滤器、电动三通流量调节阀、温度传感器、控制器/电气自控系统。空气经过进行一级冷却盘管降温去湿，通过鼓风机增压、升温、过滤后，再经过二级冷却盘管进行温度处理满足使用要求。本发明的目的在于提供了一种带风机废热回收的空调系统及其控制方法，具体的说是一种温度精确可控、高效节能型除湿空调系统。

[0008] 所述一级换热器用于对进风进行降温除湿，将空气中多余的水分除掉；所述挡水器用于阻挡通过一级换热器析出的冷凝水；所述鼓风机将电能转化为热能和动能，可将空气升温至80℃左右，压力可达40kPa 60kPa，传输距离可达300m以上。所述二级换热器用于对鼓风机出风进行温度处理，使空气温度满足使用要求；所述空气过滤器用于过滤空气中的灰尘和固体杂质，满足使用洁净度要求；所述电动三通流量调节阀用于调节冷媒水流量，以达到调节换热量的目的；所述温度传感器，用于检测空调系统各点位温度，并将参数传输至控制器。

[0009] 空调系统机组可实现冷却、加热、除湿、净化、能量回收和通风换气等各项功能要求，满足用户对室内温度、气流、洁净度和新鲜度等各种不同品种的空气要求。

[0010] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：[0011] 一种带风机废热回收的空调系统，其包括第一级换热器（2）、第一挡水器（3）、鼓风机（5）、空气过滤器（7）、第二级换热器（9）、第二挡水器（11）、控制器，其特征在于：第一级换热器、第一挡水器、鼓风机、空气过滤器、第二级换热器、第二挡水器依次沿气流流向设置，在第一级换热器的上游设置有空调进风温度传感器（1），在鼓风机的上游，且在鼓风机与第一挡水器之间设置有风机进口温度传感器（4）。

[0012] 进一步地，在鼓风机的下游，且在鼓风机与空气过滤器之间设置有风机出口温度传感器（6），在第二挡水器的下游设置有空调出风温度传感器（12）。

[0013] 进一步地，第一级换热器、第二级换热器通过管线与冷媒剂出口、冷媒剂进口相连接，且第一级换热器通过管线与第一三通调节阀（8）相连接，第二级换热器通过管线与第二三通调节阀（10）相连接。

[0014] 一种带风机废热回收的空调系统的控制方法，其特征在于，当风机进口温度=第一预设温度时，第一三通阀开度处于第一预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第一挡水板角度处于第一预设角度；当风机进口温度＜第一预设温度时，第一三通阀开度调节为(105-120)%第一预设开度，鼓风机功率调节为(105-120)%第一预设功率，第一挡水板角度处于第一预设角度；当风机进口温度＞第一预设温度时，第一三通阀开度调节为(85-95)%第一预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第一挡水板角度偏转5-10°。

[0015] 进一步地，当空调出口温度=第二预设温度时，第二三通阀开度处于第二预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第二挡水板角度处于第二预设角度；当空调出口温度＜第二预设温度时，第二三通阀开度调节为(110-130)%第二预设开度，鼓风机功率调节为(110-130)%第一预设功率，第一挡水板角度处于第二预设角度；当空调出口温度＞第二预设温度时，第二三通阀开度调节为(80-90)%第二预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第二挡水板角度偏转10-20°。

[0016] 进一步地，通过将风机进口温度值与预设温度值比较的差值与空调出口温度值与预设温度值比较的差值两者之间的差值进行比较、分析，从而选择相应的三通调节阀、鼓风机、挡水器的控制方法。

[0017] 进一步地，第一级换热器用于对进风进行降温除湿，第一挡水器用于阻挡通过第一级换热器析出的冷凝水；鼓风机将电能转化为热能和动能，第二级换热器用于对鼓风机出风进行温度处理，空气过滤器用于过滤空气中的灰尘和杂质，三通调节阀用于调节冷媒剂流量，温度传感器用于检测空调系统各点位温度，并将参数传输至控制器，控制器通过控制鼓风机的功率以调节风机转速，通过控制挡水器的偏转角度以控制气体流量。

[0018] 该一种带风机废热回收的空调系统及其控制方法，通过对鼓风机、三通调节阀、挡水器角度的设置、调节，实现控制精度高，动态响应灵敏，更节能，是一种温度精确可控、高效节能型除湿空调系统。

附图说明[0019] 图1为本发明空调系统结构示意图；[0020] 图2为本发明空调系统控制方法示意图。[0021] 图中：空调进风温度传感器1、第一级换热器2、第一挡水器3、风机进口温度传感器4、鼓风机5、风机出口温度传感器6、空气过滤器7、第一三通调节阀8、第二级换热器9、第二三通调节阀10、第二挡水器11、空调出风温度传感器12。

具体实施方式[0022] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。[0024] 如图1-2所示，一种带风机废热回收的空调系统，其包括第一级换热器2、第一挡水器3、鼓风机5、空气过滤器7、第二级换热器9、第二挡水器11、控制器，第一级换热器2、第一挡水器3、鼓风机5、空气过滤器7、第二级换热器9、第二挡水器11依次沿气流/空气流向设置。在第一级换热器2的上游/前侧设置有空调进风温度传感器1，在鼓风机5的上游/前侧，且在鼓风机5与第一挡水器3之间设置有风机进口温度传感器4，在鼓风机5的下游/后侧，且在鼓风机5与空气过滤器7之间设置有风机出口温度传感器6，在第二挡水器11的下游/后侧设置有空调出风温度传感器12；第一级换热器2、第二级换热器9通过管线与冷媒剂出口、冷媒剂进口相连接，且第一级换热器2通过管线与第一三通调节阀8相连接，第二级换热器9通过管线与第二三通调节阀10相连接。

[0025] 空调进风温度传感器1用于检测进风温度，空气经过第一级换热器2用于进行降温除湿，使空气含湿量达到供风要求；第一挡水器3）用于阻挡通过第一级换热器析出的冷凝水，风机进口温度传感器4对风机进口处温度进行检测，空气再经鼓风机5进行增压、升温，含湿量没有变化，空气状态为等湿增焓升温过程；风机出口温度传感器6用于对风机出口处温度进行检测，空气过滤器7用于过滤空气中的灰尘和固体杂质，第二级换热器9用于对鼓风机出风进行温度处理，使空气温度满足使用要求，第二挡水器11用于阻挡通过第二级换热器析出的冷凝水，出口温度传感器12用于对风机出口处温度进行检测。

[0026] 空调系统根据实时监测到的风机进口温度值，与预设设置的风机进口温度值进行比对，自动调节第一电动三通调节阀8的开度，调节冷媒水的流量，鼓风机5的功率，第一挡水器3的偏转角度，逐步使出风温度稳定在设定温度左右。

[0027] 空调系统根据实时监测到的空调出风温度值，与预设设置的空调出风温度值进行比对，自动调节第二电动三通调节阀10的开度，调节冷媒水的流量，鼓风机5的功率，第二挡水器11的偏转角度，逐步使出风温度稳定在设定温度左右。

[0028] 通过将风机进口温度值与预设温度值比较的差值与空调出口温度值与预设温度值比较的差值两者之间的差值进行比较、分析，从而选择相应的三通调节阀、鼓风机、挡水器的调节/控制方法。如风机进口温度值与预设温度值比较的差值较小，而空调出口温度值与预设温度值比较的差值较大，则可以采取控制第二三通调节阀10、鼓风机、第二挡水器11的控制方式，避免电能的非必要浪费。

[0029] 通过控制器/自控系统控制电动三通流量调节阀开度以实现控制冷媒水流量的功能，进一步的通过控制换热量达到控制温度的目的；通过控制鼓风机的功率以调节风机转速，通过控制挡水器的偏转角度以控制气体流量。

[0030] 如图2所示，一种带风机废热回收的空调系统的控制方法，当风机进口温度=第一预设温度时，第一三通阀开度处于第一预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第一挡水板角度处于第一预设角度；当风机进口温度＜第一预设温度时，第一三通阀开度调节为(105-120)%第一预设开度，鼓风机功率调节为(105-120)%第一预设功率，第一挡水板角度处于第一预设角度；当风机进口温度＞第一预设温度时，第一三通阀开度调节为(85-95)%第一预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第一挡水板角度偏转5-10°。

[0031] 当空调出口温度=第二预设温度时，第二三通阀开度处于第二预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第二挡水板角度处于第二预设角度；当空调出口温度＜第二预设温度时，第二三通阀开度调节为(110-130)%第二预设开度，鼓风机功率调节为(110-130)%第一预设功率，第一挡水板角度处于第二预设角度；当空调出口温度＞第二预设温度时，第二三通阀开度调节为(80-90)%第二预设开度，鼓风机功率处于第一预设功率，第二挡水板角度偏转10-20°。

[0032] 该一种带风机废热回收的空调系统的控制方法，控制精度高，动态响应灵敏，更节能。

[0033] 控制器/电气控制系统与各电气元件/电子元件/动作元件电性连接，用于自动控制它们的动作/响应；如控制器分别与温度传感器、挡水器、三通调节阀等电性连接。

[0034] 该一种带风机废热回收的空调系统及其控制方法，通过对鼓风机、三通调节阀、挡水器角度的设置、调节，实现控制精度高，动态响应灵敏，更节能，是一种温度精确可控、高

效节能型除湿空调系统。

[0035] 上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保

护范围由所附权利要求及其等同物限定。