Способ тепловлажностной обработки воздуха в центральной многозональной системе кондиционирования Советский патент 1988 года по МПК F24F5/00 

00

со

ел

Изобретение относится к центральным многозональным системам конди- иионирова1шя воздуха для пбмещеннй с резко отличающимися параметрами

внутреннего воздуха.

Целью изобретения является сниже- 1ше энергетических затрат.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - режимы тепло- ааажностной обработки воздуха в кондиционере в I-d диаграмме.

Устройство для реализации способа тепловлажностной обработки возду- ха в центральной многозональной, системе кондиционирования содержит кондиционер в составе охладителя 1 холодильной Мсшины (не показана) с компрессором 2, воздухонагревателя 3 с узлом 4 регулирования расхода теплоносителя, парового увлажнителя 5 с электронагревателем 6 и расположенного на входе 7 кондиционера узла 8 рециркуляхщи с исполнительным механизмом У .

Выходом 1Q кондиционер подключен параллельно зональным доводчикам 11 - 13 с приводными регулирующими клапанами 14-16.

В каждом кондиционируемом помещении 17 - 1У установлены соответствен но датчики 20 - 22 температуры, связанные с регуляторами 23 - 25 температуры и датчики 26 - 28 отиоситель- ной влажности, связанные с регулято- pa;-M 29 - 3 относительной влажности

Kpoi-ie того, датчики 20 - 22 температуры и даг1шки 26 - 28 относитель- ной влаж}юсти подключены через выпол ненный на базе логических компараторов анализатор 32 и логический коммутатор 33 к. соответствующим управляю™ щим входам (не показаны) исполнительного механизма 9, компрессора 2, узла 4 регулирования расхода теплоносителя и электронагревателя 6.

Устройство для реализации способа работает следующим образом.

При запуске системы кондициониро вания определяется зона (помещение) с a нимaльнoй температурой внутрешче го воздуха, после чего управление пpoцecca nI тепловлажностной обработк воздуха переключается на регуляторы температуры и относительной влажности данной зоны.

На входе 7 кондиционера с использованием узла 8 рециркуляции осуществляется при необходимости смещение наружного и рециркуляционного воздуха и последующая соответствующая теп ловлажностная обработка воздуха в кондиционере при прохождении в охладителе I, воздухонагревателе 3 и паровом увлажнителе 5 по одному из режимов обработки I-VII.

На выходе 10 кондиционера воздух распределяется по зональным доводчикам 11 - 13 для его подогрева до тре руемых параметров и затем подается отдельно в каждое кондиционируемое помещение 17 - 1У при минимальном влагосодержании, обеспечивающем пос- ледую цую ассимиляцию приточным воздухом тепло- и влаговыделений в щениях 17 - 19.

При сокращенной форме записи апго ритма управления устройства для рев лизации способа обработки воздуха используются следующее индексы: Н - наружный воздух; П - приточный воздух; р - состояние воздуха, определяемое коэффициентом санитарной нормы;

В - состояние воздуха в обслуживаемой зоне (обслуживаемом помещении);

ПВ - нагрузка (процесс) помещения К - точка максимально возможного охлаждения (осушения), (на фиг. 2 не показана); - прямая, определяющая направление процесса максимально глубокого охлаждения (осушения) ;

М - максимальная рециркуляция (система работает на минимальном расходе наружного воздуха, допускаемом коэффициентом санитарной нормы) процессов тепловлажностной обработки воздуха; р - рециркуляция; Т - нагрев; И - увлажнение; X - охлаждение.

На фиг.2 на I-d диаграмме приведены режимы тепловлажностной обработ ки воздуха в кондиционере с условной нумеращией режимов обработки с I по VII.

Режим обработки I. Если точка Н, характеризующая параметры наружного воздуха находится Б этом участке (фиг.2).

t

tpi d;. dp; i:-I,.

P p -И p TO положение регулирующих органов и их управление от соответствующих датчиков температуры и относительной влажности следующие: клапан рециркуляции узла 8 рециркулйцни плотностью открыт;

тегшопроизводительность воздухонагревателя 3 регулируется соответствующим датчиком температуры, установленным в кондиционируемом помещении, влагоотдача увлажнителя 5 регулируется соответствующим датчиком относительной влажности.

В режиме обработки I алгоритм управления имеет вид И(. .

При повышении температуры t узел 4 регулирования нагревателя 3 прикрывается и при достижении

н - р

узел 4 регулирования полностью закрыт, что является сигналом перехода точки Н в участок, расположенный в зоне точки В (фиг.2), и на режим обработки II.

Управление tg передается с Т на Р. Режим обработки II.

tp- t-H n d,

П6

в режиме обработки II алгоритм управления PtgHt jj.

Соответствующий датчик температу- ры управляет клапаном рецир|суляции узла 8 рециркуляции. Соответствующий датчик относительной влажности управляется увлажнителем 5.

При повышении температуры t кла- пан рециркуляции прикрывается и при

t.

закрывается полностью.Это

и f

является сигналом перехода на режим обработки IV. Управление tg передается на охладитель I.

При понижении t клапан рециркуляции открывается и при t tp клапан рециркуляции открыт полностью. Это является сигналом перехода на режим обработки I. Управление tg передается на нагреватель 3.

При повьш1ении влаго со держания d в контролируемом помещении соответствующий датчик относительной влажности qig сокращает количество испаряемой воды из увлажнителя 5 и при достижении d, увлажнитель 5 отключается. Управление Ср передается на клапан рециркуляции Р узла 8

рециркуляции, при этом включается нагреватель 3, которым управляет соответствующий датчик температуры. Это является сигналом перехода на режим обработки III, алгоритм управления которого является Режим обработки III.

fe

10

Tj

ip dn « d d ; tj, t. Алгоритм управления является Рц, ,

5

о

Q

з

.

При увеличении d, соответствующий датчик относительной влажности прикрывает клапан узла 8 рециркуляции, сокращая количество рециркуляционного и увеличивая количество наружного воздуха.

При dj, d клапан рециркуляции Р узла 8 рециркуляции закрыт, а клапан наружного воздуха узла 8 рециркуляции открыт, увлажнитель 6 отключен, нагреватель 3 управляется соответствующим датчиком температуры.Это является сигналом перехода на режим обработки IV, при этом включается охладитель 1, настроенный на d.

При понижении влагосодержания d в пределах участка В режима обработки III (фиг.2) для удержания режима в зоне расположения точки В увеличивается доля ре1Ц1ркуляционного воздуха; клапан рециркуляции Р узла 8 рециркуляции открывается и при d dp клапан рециркуляции Р открыт полностью.

Если при этом влажность ср в меньше заданного значения tf g, то включается увлажнитель 5, что является си1- налом перехода на режим обработки I.

При снижении d точка Н перемещается на I-d диаграмме влево. Если точка Н находится выше изотермы tp

tp,

то сокращается подогрев Т с использованием воздухонагревателя 3 (точка смеси приближается к точке П) и при d-H Кпв подогрев Т отключается.

Отключение подогрева Т при регулируемой рециркуляции Рц,является сигналом перехода иа режим обработки II , при котором управление tg передается на рециркуляцию Р и включается увлажнитель 5, регулируе1 з1й соответствующим датчиком относительной влажности.

Режим обработки IV.

Клапан рециркуляции Р узла 8 рециркуляции закрыт, охладитель I регулируется соответствующим датчиком относительной влажности.

Воздух охлаждается настолько,чтобы обеспечить соотношение d d, а затем нагревается в нагревателе 3 регулируемом соответствующими датчиком температуры.

Алгоритм управления является

tfe

При повышении t н или 1„ увеличивается расход холода для поддержания d,, при этом расход тепла остается

1

t

t g датчик на15

При повьшении апагосодержания d в пределах участка 5 (фиг,2) сокращается расход влаги, на увлажнение.

При

1и

dn увлажнитель 5 отключается, что является сигналом перехода на режим обработки IV. Управление отнеиэменным. При

ружного воздуха t,,, настроенный на заданную температуру воздуха в помещении, дает соответствующий сигнал на открытие клапана рециркуляции Р узла 8 рециркуляции, что осуществляется в целях экономии энергии,потреб-20 носительной влажностью переключается

на охладитель 1, а температурой воздуха в помещении tg на нагреватель 3. Режим обработки VI. В пределах этого участка клапан рециркуляции Р узла 8 рециркуляции открыт полностью (Рд,). Охладитель 1 регулируется соответствующим датчиком температуры. Увлажнитель 5 регулируется соответствующим датчиком относительной влажности.

Правее dn (фиг.2) максимальная рециркуляция приводит к невозможности поддерживать после смещивания при алгоритме управления Р

При повьоиении dц сокращается расля емой на охлаждение.

Открытие на максимальную степень клапана рециркуляции Р узла 8 рециркуляции при алгоритме управления Хц, , Т является сигналом перехода на режим обрабоТ1Ш VII, алгоритмом управления которого является

м; ч-в te

При снижении влагосодержания наружного воздуха в режиме обработки IV (фиг,2) и достижении d d необходимо отключить охладитель I от управления соответствующим датчиком относительной влажности tfg . В случае, если при отключении охладителя 1 для поддержания заданной температуры tg необходим подогрев воздуха Т в нагревателе 3, то это является сигналов перехода на режим обработки III (точка Н,).

Управление ср передается на клапан рециркуляции Р узла 8 рециркуляции. Алгоритмом управления является Ру , . в случае, если при отклкт- чении охл 1дителя I температура в ко№ дициопируемом помещении tg повышается, то это является сигналом перехода на режим обработки V, алгоритмом управления которого является

i:B tPe

Режим обработки V.

25

30

.

35

40

45

ход влаги и при dn dp увЛажнитель 5 отключается.

При d dp, dg й„,Ч ц .

Соответствующий датчик относительной влажности переключается на управление охладителем I.

Включается нагреватель 3, регули-. руемый tg, что является сигналом к переходу на режим обработки VII.

Режим обработки VII.

tw t,

d,

50

н В1 -и Р Алгоритм управления является

Клапан рециркуляции Р узла 8 рециркуляции открыт (не управляется); охладитель 1 управляется по нагреватель 3 управляется соответствующим датчиком температуры.

t,

n

dn dn.

Алгоритмом управления является

в.и.р,.

При гювьццении „ до tg и достижении t„ t 5 соответствующий датчик температуры наружного воздуха включает icaaiian рециркуляции Р узла 8 ре- Ш1ркуляции на полную степень открытия Р

„, что является сигналом перехода на режим обработю VI в кондиционере.

При понижении t до t сокращается требуемьи1 расход холода на поддержание tgHa заданном уровне и при

Ч

t соответствующий датчик темпе-

ратуры отключает охладитель 1 и происходит переключегше на клапан рециркуляции Р узла 8 рециркуляции, что является сигналом перехода на режим обработки II.

При повьшении апагосодержания d в пределах участка 5 (фиг,2) сокращается расход влаги, на увлажнение.

носительной влажностью переключается

При

1и

dn увлажнитель 5 отключаительной влажностью переключается

ется, что является сигналом перехода на режим обработки IV. Управление относительной влажностью переключается

льная реожностиия

тся расХ Ир.

При повьоиении dц сокращается рас

ход влаги и при dn dp увЛажнитель 5 отключается.

При d dp, dg й„,Ч ц .

Соответствующий датчик относительной влажности переключается на управление охладителем I.

Включается нагреватель 3, регули-. руемый tg, что является сигналом к переходу на режим обработки VII.

Режим обработки VII.

tw t,

d,

0

н В1 -и Р Алгоритм управления является

Клапан рециркуляции Р узла 8 рециркуляции открыт (не управляется); охладитель 1 управляется по нагреватель 3 управляется соответствующим датчиком температуры.

При снижении d до d

Р

когда

dp dn, становится невозможным обеспечить .данным режимом обработки

(при фиксированной ) значение tf в Ч в -Р в

заданное что вызывает необходимость включения увлажнителя 5, отключение нагревателя 3 и служит сигналом перехода на режим обработки VI.

Формула изобретения

Способ тепловлажностной обработки воздуха в центральной многозо- нальной системе кондиционирования для помещений с резко отличающимися параметрами внутреннего воз духа, чающий смешение наружного и рециркуляционного воздуха, последующую теп- ловлажностную обработку воздуха в кондиционере, распределение воздуха по зональным доводчикам для его подогрева до требуемых параметров, подачу воздуха отдельно в каждое из кондиционируемых помещений при минимальном влагосодержании, обеспечивающем последующую ассимиляцию приточным воздухом тепло- и влаговыде- лешш в помещениях, и регулирование температуры в кондиционируемых помещениях путем изменения степени подогрева воздуха, отличающий- с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, осуществляют дополнительное регулирование температуры в кондиционируемых помещениях путем изменения режима тепловлажностной обработки воздуха в зависимости от минимальной температуры внутрен него воздуха кондиционируемых помещений.

Изобретение м.б. использовано , дпя кондиционирования помещений с резко отличающимися параметрами внутреннего воздуха и позволяет снизить энергетические затраты; На входе 7 кондиционера с использованием узла 8 рециркуляции осуществляют смешение наружного и рециркуляционного воздуха и последующая тепловлажностная обработка воздуха в кондиционере при прохождении в охладителе 1, воздухонагревателе 3 и паровом увлажнителе 5. На выходе 10 кондиционера воздух распределяется по зональным доводчикам 11, 12 и 13 дая его подогрева до . требуе1 1х параметров и затем подается отдельно в каладое кондиционируемое помещение 17, 18 и 19 при минимальном вл а го содержании, обеспечивакяцем пос- ледуйщую ассимиляцию приточным воздухом тепло- и влаговыделений в помещениях. Регулирование т-ры в помещениях осуществляют путем изменения степени подогрева воздуха и изменения режима тепловлажностной обработки воздуха в зависимости от минимальной т-ры внутреннего воздуха помещений. 2 ил. (Л

Хп

л Л«х,.,Тц

у. г

d

.Z