CN102878634A

CN102878634A - 一种泳池专用除湿机的节能控制方法

Info

Publication number: CN102878634A
Application number: CN2011101923246A
Authority: CN
Inventors: 倪庆海; 纪祥清; 姚永明; 赵大友
Original assignee: JIANGSU HIGH-TECH APPLIED SCIENCE RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: JIANGSU HIGH-TECH APPLIED SCIENCE RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明公开一种泳池专用除湿机的节能控制方法，其特征在于，在新风口设置新风温湿度传感器，可编程序控制器PLC计算出以不同新风/回风混合比混合后的参数点，与PLC整定出的送风参数区域比较，如混合后的送风参数点在送风参数区域内，则压缩机不需要运行，如混合后的送风参数点不在该送风参数区域内，则不断调整排风阀、新风阀、回风阀的开度，使混合风参数尽可能接近该送风参数区域，减小压缩机运行时间和功率。本发明的有益效果是：不采用昂贵的露点传感器，充分、合理利用室外新风，减少制冷压缩机运行时间，节省能源；同时提高室内舒适性、减小腐蚀。

Description

一种泳池专用除湿机的节能控制方法

一、技术领域

本发明涉及泳池专用除湿机，特别是涉及充分利用室外新风、尽可能少运行压缩机的泳池专用除湿机的节能控制方法。

二、背景技术

随着人们对健康的重视和对高品质生活的追求，游泳池逐渐成为人们青睐的地方，舒适、健康、节能、友好型泳池应运而生。

室内游泳池的空气调节参数一般取如下：

同时要求空气温度比泳池水温高1～2℃。

由上述数据可以看出，如果室内泳池的空气保持恒温恒湿、池水保持恒温，则池水与空气存在水蒸汽分压力差，池水向空气蒸发水蒸汽，因此室内泳池全年需要除湿。

空气除湿、空气恒温、池水加热三合一室内泳池除湿机组是一种既对室内空气进行加热、冷却、除湿，同时实现对泳池池水加热的多功能制冷系统。

在一年中温度适宜的时期(如过度季节)，在一些情况下室外新风状态要好于除湿后的回风。在上述的这些时间中，回风通过智能换气系统被排出，100％室外新风(全新风)，或者一定比例的新风和回风的混合气体通过智能换气系统进入除湿机组，除湿加热后被送回到泳池空间。

在新风口、排风口、机组内部的回风口分别设置风量调节阀，在新风口设置新风露点传感器，当该露点传感器检测到室外新风的露点比除湿机除湿后的空气露点低时，新风阀、回风阀开度变大，增加新风量、排风量。当室外新风完全能满足室内的除湿要求时，压缩机不运行，节省能源。

但采用上述露点新风传感器控制新风量，只考虑除湿需要，没有考虑室内的冷热负荷，大部分情况下虽然不需要除湿，但需要制冷或制热，压缩机仍然需要运行，不能实现节能的目的。

并且，露点传感器价格昂贵，设备初投资高。

另外，室内恒温泳池池水表面的蒸发，会使室内空气含有大量的氯氨/三卤甲烷，严重危害人的健康、并腐蚀建筑物。

为解决上述问题，传统泳池采用通风除湿、置换含氯空气，耗能极大；现在采用泳池专用除湿机(又称为：三集一体机、除湿热泵)，相比传统通风除湿节能，但能耗还是较大；并且多采用最小新风运行，舒适性不高。

本发明是为解决上述问题而产生。

三、发明内容

发明目的：

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提高一种最大程度不利用室外新风、减少制冷压缩机运行时间以节省能源、同时提高室内舒适性、减小腐蚀的泳池专用除湿机的节能控制方法。

技术方案：

机组设置新风温湿度传感器、回风温湿度传感器、混合风温湿度传感器、送风温湿度传感器，分别测量室外新风的温湿度、回风温湿度、混合风温湿度、送风温湿度，根据该值在焓湿图上标出各点、并分别求出室外新风的焓值、回风的焓值、混合风的焓值、送风的焓值；根据室内目标参数计算出室内空气的焓值，并确定可接受室内目标参数区域；可编程序控制器PLC以PID整定出的送风参数区域；

在空气焓湿图上，室内目标参数点为N，设温度浮动±1℃、湿度浮动±5％为可接受的目标温湿度范围，即室内目标参数点为室内目标参数区域；则，送风参数点为送风参数区域。

不断调节新风阀、排风阀、回风阀的开度，使混合风参数最接近可编程序控制器PLC以PID整定出的送风参数区域，如果混合风参数点在该送风参数区域内，则压缩机等制冷系统不需要运行就能满足室内参数要求，节省能源；

如果混合风参数点不在该送风参数区域内，则根据以上焓值计算出最佳新风比，使混合风参数点最接近需要的送风参数区域，确定新风阀、排风阀、回风阀的开度，控制新风量、排风量，使压缩机运行时间最段、功率最小，节省能源。

根据室内人员需要、置换室内含氯空气需要，设最小新风比；当计算出的新风比小于该值时，按该值执行。

有益效果：

本发明的有益效果是：不采用昂贵的露点传感器，减少初投资；采用温湿度传感器综合测量新风的温度、湿度，既考虑新风负担室内的湿负荷、又考虑新风负担室内冷热负荷，充分、合理利用室外新风，减少制冷压缩机运行时间，节省能源；同时提高室内舒适性、减小腐蚀。

四、附图说明

图1是泳池专用除湿机的结构示意图；

图2是泳池专用除湿机的控制设备连接示意图；

图3是泳池专用除湿机控制方法示意图；

图4是泳池专用除湿机运行的空气焓湿图。

五、具体实施方案

实施例：本实施例的泳池专用除湿机包括压缩机1、池水电磁阀2、池水冷凝器3、储液器4、室外冷凝器5、空调电磁阀7、再热冷凝器9、膨胀阀10、蒸发器11、直通电磁阀20组成的制冷系统，其中，压缩机1的出口端与池水电磁阀2、空调电磁阀7、直通电磁阀20的进口端连接，直通电磁阀20的出口端与再热冷凝器9的进口端连接，空调电磁阀7的出口端与室外冷凝器5的进口端连接，池水电磁阀2的出口端与池水冷凝器3的进口端连接，池水冷凝器3、室外冷凝器5、再热冷凝器9的出口端同时与储液器4的进口端连接，储液器4的进口端连接膨胀阀10，膨胀阀10连接蒸发器11，蒸发器11连接压缩机1的进口端；

还包括送风机8、回风机13，还包括排风阀15、新风阀16、回风阀18，还包括混合风温湿度传感器12、回风温湿度传感器14、新风温湿度传感器17、送风温湿度传感器19，还包括室外风机6；

压缩机1、池水电磁阀2、池水冷凝器3、储液器4、空调电磁阀7、再热冷凝器9、膨胀阀10、蒸发器11、直通电磁阀20、送风机8、回风机13、排风阀15、新风阀16、回风阀18、混合风温湿度传感器12、回风温湿度传感器14、新风温湿度传感器17、送风温湿度传感器19分别安装在室内机壳21内部，室外冷凝器5、室外风机6安装在室外机壳22内部；

室内机壳21开有连接回风的回风口A、连接排风的排风口B、连接新风的新风口C、连接送风的送风口D；

排风口B、新风口C、新回风混合静压箱302和排风静压箱301间分别安装有排风阀15、新风阀16、回风阀18，排风阀15、新风阀16、回风阀18为0～10V比例调节阀；

混合风温湿度传感器12、回风温湿度传感器14、新风温湿度传感器17、送风温湿度传感器19分别采集新回风混合温湿度、回风温湿度、室外新风温湿度、送风温湿度，送至可编程序控制器PLC 202；

在空气焓湿图上，室内目标参数点为N，温度浮动±1℃、湿度浮动±5％为可接受的目标温湿度范围，即以N1、N2、N3、N4为顶点的近似菱形区域，使室内目标参数点变为室内目标参数区域；同样，送风参数点变为送风参数区域。

室内泳池的空气保持恒温恒湿、池水保持恒温，在不考虑新风负荷的情况下，室内全年湿负荷一定，即送风湿差Δd一定；在焓湿图上，a、b、g、k点形成的区域为冬季送风参数区域，b、c、f、g点形成的区域为过度季节送风参数区域，c、d、e、f点形成的区域为夏季送风参数区域；夏季室外参数点为W1、冬季室外参数点为W2，可以看出夏季、冬季不论取多大新风，其与回风混合点都不可能在送风参数区域内，因此需要压缩机运行，使送风参数点在送风参数区域内；为节能，该季节采用满足人员需要、置换含氯空气需要的最小新风。在过度季节，采用不同的新风/回风比m(以下简称：新风比m)，可使混合点在送风参数区域内，不需要压缩机运行。

下面对本发明的泳池专用除湿机的节能控制方法进行说明。

首先，通过显示控制器201设定室内目标参数，在空气焓湿图上为N点，并形成以N点为中心的室内目标参数区域，再通过显示控制器201启动机组，首先送风机8、回风机13运行，排风阀15、新风阀16开度最小、回风阀18开度最大，机组以最小新风运行；混合风温湿度传感器12、回风温湿度传感器14、新风温湿度传感器17、送风温湿度传感器19将测得的各点温湿度值送至可编程序控制器PLC 202，可编程序控制器PLC 202计算以任意新风比m混合后的混合风参数能否在送风参数区域内，如能，则调整排风阀15、新风阀16、回风阀18的开度，调整新风比m，使混合风参数在送风参数区域内；如不能，则调整排风阀15、新风阀16、回风阀18的开度，调整新风比m，使混合风参数尽可能接近送风参数区域，新风比m的计算遵循以下公式：

T＝t+273.15

p_q，b＝exp(-5800.2206/T+1.3914993-0.04860239×T+0.41764768×10^-4×T²-0.14452093×10^-7×T³+6.5459673×lnT)

p_q＝φ×p_q，b

d＝622×p_q/(101325-P_q)

h＝1.01×t+0.001d×(2501+1.74×t)

式中，t为温湿度传感器测得的温度值，℃；

φ为温湿度传感器测得的相对湿度值，％；

p_q，b为饱和水蒸汽的分压力，Pa；

p_q为水蒸汽的分压力，Pa；

为计算出的空气的含湿量，，g/kg干空气

为计算出的空气的焓，kJ/kg干空气。

计算得新风比m＝(hs-hn)/(hw-hn)

式中，hn为回风的空气焓，kJ/kg干空气；由回风温湿度传感器14测量并经控制器PLC 202计算得出；

hw为新风的空气焓，kJ/kg干空气；由新风温湿度传感器17测量并经可编程序控制器PLC 202计算得出；

hs为送风的空气焓，kJ/kg干空气；由可编程序控制器PLC 202以PID整定得出；

当混合风参数不能在送风参数区域内时，压缩机1运行，根据空气温度、池水温度，或池水电磁阀2、或直通电磁阀20、或空调电磁阀7和室外风机6运行；排风阀15、新风阀16、回风阀18开度根据新风比m调整开度，使混合风的参数最接近送风参数区域。

根据室内人员需要、置换室内含氯空气需要，设最小新风比m；当计算出的新风比m小于该值时，按该值执行。

泳池专用除湿机运行中不断检测各点的温湿度，可编程序控制器PLC202根据室内热湿比不断以PID整定调整送风参数区域，及时调整各部件的运行状态，保证室内参数恒定、运行耗能最小。

Claims

1.一种泳池专用除湿机的节能控制方法，其特征在于，通过显示控制器201设定室内目标参数，在空气焓湿图上为N点，并形成以N点为中心的室内目标参数区域，可编程序控制器PLC以PID整定出送风参数区域，在新风口C、回风口A、新回风混合静压箱302、送风口D分别安装有新风温湿度传感器17、回风温湿度传感器14、混合风温湿度传感器12、送风温湿度传感器19，分别采集室外新风温湿度、回风温湿度、新回风混合温湿度、送风温湿度，送至可编程序控制器PLC 202；计算出各点的焓值，并根据公式m＝(hs-hn)/(hw-hn)计算出新风比m。

2.如权利要求1所述的泳池专用除湿机的节能控制方法，其特征在于，在新风口C处、排风口B处、新回风混合静压箱302和排风静压箱301间分别安装有新风阀16、排风阀15、回风阀18，该3只风阀为风量比例调节阀，由可编程序控制器PLC 202控制其开度。

3.如权利要求1至2中所述的泳池专用除湿机的节能控制方法，其特征在于，泳池专用除湿机运行中可编程序控制器PLC202不断调节新风阀16、排风阀15、回风阀18的开度，使混合风参数最接近可编程序控制器PLC202以PID整定出的送风参数区域，如果混合风参数点在该送风参数区域内，则压缩机等制冷系统不需要运行；

4.如权利要求1至3中所述的泳池专用除湿机的节能控制方法，其特征在于，根据室内人员需要、置换室内含氯空气需要，设最小新风比m；当计算出的新风比m小于该值时，按该值执行。

5.如权利要求1至4中所述的泳池专用除湿机的节能控制方法，其特征在于，泳池专用除湿机运行中不断检测各点的温湿度，可编程序控制器PLC202根据室内热湿比以PID整定不断调整送风参数区域，及时调整各部件的运行状态，保证室内参数恒定、运行耗能最小。