專利名稱：艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫送風(fēng)空調(diào)裝置，具體說是一種能有效防止低溫送風(fēng)產(chǎn)生凝露 的空調(diào)裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
美國早在80年代開始關(guān)注冰蓄冷技術(shù)，并出現(xiàn)了低溫送風(fēng)系統(tǒng)。90年代末編寫 了關(guān)于低溫送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指南(Cold Air Distribution System Design Guide)文獻(xiàn)1。 日本則是在90年代開始投入對(duì)冰蓄冷技術(shù)的實(shí)用研究，而對(duì)低溫送風(fēng)系統(tǒng)的研究出現(xiàn)得 較晚，2004年才由日本空調(diào)衛(wèi)生學(xué)會(huì)組織編寫出版了《低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)》文 獻(xiàn)2，至此，美，日兩大空調(diào)技術(shù)大國對(duì)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)可謂是從理論研究到實(shí)際應(yīng)用技術(shù) 作了總括，也為我國的低溫空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用普及提供了參考。低溫送風(fēng)技術(shù)目前國外陸用已有比較成熟的技術(shù)及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，但一般都和冰蓄冷 技術(shù)相結(jié)合用于小型商業(yè)建筑的誘引送風(fēng)中。我國一些特種艦船、潛艇上空調(diào)系統(tǒng)需要滿 足安裝空間小，噪音低，能耗小要求，常規(guī)艦船空調(diào)送風(fēng)溫差一般為10°c，為了滿足艦船的 人體舒適性及設(shè)備的正常工作，采用的風(fēng)管直徑較大，數(shù)量也多，需要較大的安裝空間，并 且由于風(fēng)量大所以造成的噪音也很大。而采用艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置的系統(tǒng)送風(fēng)溫差可 以達(dá)到15°c，這樣同等的條件下送風(fēng)量比采用常規(guī)艦船空調(diào)的系統(tǒng)小30%左右，從而達(dá)到 了降低噪音，減小系統(tǒng)的布置空間，并達(dá)到了減小系統(tǒng)能耗的目的，可以看出艦船用低溫送 風(fēng)空調(diào)裝置是非常適合在特種艦船、潛艇等一些具有特殊要求領(lǐng)域的應(yīng)用。但是在上述特 種艦船、潛艇等等場合使用時(shí)，低溫送風(fēng)與艙內(nèi)空氣溫差較大，易產(chǎn)生凝露現(xiàn)象，影響到特 種艦船、潛艇的設(shè)備精密，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)易產(chǎn)生凝露現(xiàn)象，影響設(shè)備使用精度， 使用安全性能低，存在安全隱患等不足，本發(fā)明型提供了一種艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置及 其控制方法，能有效控制凝露現(xiàn)象產(chǎn)生，確保設(shè)備使用精度，提高安全性能，適合特種艦船、 潛艇等一些具有特殊要求領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置，包括空調(diào)器殼體、帶有 一次回風(fēng)口和新風(fēng)口的新回風(fēng)混合箱、蒸發(fā)器、加濕器、無蝸殼風(fēng)機(jī)、出風(fēng)箱、PLC控制系統(tǒng)、 壓縮機(jī)和冷凝器，新回風(fēng)混合箱經(jīng)蒸發(fā)器、加濕器、無蝸殼風(fēng)機(jī)連通出風(fēng)箱，其技術(shù)特點(diǎn)是 所述一次回風(fēng)口上設(shè)有一次回風(fēng)閥和第一溫濕度傳感器，新風(fēng)口上設(shè)有新風(fēng)閥，所述無蝸 殼風(fēng)機(jī)與加濕器間的空調(diào)器殼體上設(shè)有二次回風(fēng)口，二次回風(fēng)口上設(shè)有二次回風(fēng)閥，二次 回風(fēng)口與加濕器間的空調(diào)殼體內(nèi)設(shè)有第二溫濕度傳感器，所述出風(fēng)箱上設(shè)有第三溫濕度傳 感器，所述第一、二回風(fēng)閥、第一、二、三溫濕度傳感器和新風(fēng)閥均連接PLC控制系統(tǒng)。一種艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置的控制方法，包括以下步驟
(1)開機(jī)準(zhǔn)備接通電源并打開PLC控制系統(tǒng)輸入房間需要溫度to，空調(diào)自動(dòng)運(yùn)行，設(shè)定空調(diào)出風(fēng)溫度t3 ；
(2)PLC控制系統(tǒng)時(shí)間清零，無蝸殼風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，新風(fēng)閥開啟設(shè)定位置，一次回風(fēng)全開，二 次回風(fēng)關(guān)閉；
(3)由一次回風(fēng)口第一溫濕度傳感器采集空調(diào)區(qū)域溫度tl和濕度 0 1，如tl小于t0，空調(diào)不啟動(dòng)；如tl大于t0，由PLC控制系統(tǒng)計(jì)算出室內(nèi)溫度tl和濕度
0 1的凝露溫度t2，空調(diào)進(jìn)行自檢，電壓、水壓、相序；
(4)空調(diào)自檢不合格則停機(jī)，PLC控制系統(tǒng)顯示報(bào)警；空調(diào)自檢合格，壓縮機(jī)卸載啟動(dòng)， 50%能級(jí)啟動(dòng)機(jī)制，檢測壓縮機(jī)的高、低壓、油壓、線圈溫度，檢測不合格則停機(jī)、PLC控制系 統(tǒng)顯示報(bào)警，檢測合格運(yùn)行0. 5分鐘后由出風(fēng)箱上第三溫濕度傳感器采集出風(fēng)溫度t3 ；
(5)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行防凝露計(jì)算，如t2大于t3，出風(fēng)箱處會(huì)產(chǎn)生凝露，PLC控制系統(tǒng) 再次調(diào)整t3至t2溫度或高于t2溫度1_2°C，調(diào)整新風(fēng)閥增開、二次回風(fēng)閥增開、一次回風(fēng) 閥減小到適當(dāng)開啟位置，如t2小于t3，出風(fēng)溫度t3無須再調(diào)整，出風(fēng)箱開始出風(fēng)；
(6)由一次回風(fēng)口第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度t4，如t4小于t0，溫度已經(jīng)降低至 需要，壓縮機(jī)停機(jī)，如t4大于t0，溫度未降至需要，空調(diào)繼續(xù)運(yùn)行；
(7)PLC控制空調(diào)繼續(xù)運(yùn)行20分鐘，第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度t4，如t4大于 tO+2°C，室內(nèi)溫度高，壓縮機(jī)工作負(fù)荷100%全開，如t4小于tO+2°C，壓縮機(jī)持續(xù)工作負(fù)荷 50% ；
(8)空調(diào)持續(xù)運(yùn)行，第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度tl，如tl小于t0，風(fēng)機(jī)停機(jī)，新風(fēng) 閥關(guān)閉，如tl大于t0，重復(fù)上述步驟(3)-(7)；
(9)停機(jī)10分鐘后，如電源接通、PLC控制系統(tǒng)處于開機(jī)狀態(tài)，重復(fù)上述步驟(2)-(8)； 如切斷電源或關(guān)閉PLC控制系統(tǒng)，空調(diào)裝置停機(jī)。采用以上技術(shù)方案后，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是
1、采用無蝸殼風(fēng)機(jī)具有壓頭大、噪音小、功率低等特點(diǎn)；蒸發(fā)器采用特殊設(shè)計(jì)管排增 加、特殊的翅片形式能滿足大焓降的要求；利用二次回風(fēng)再熱，比常規(guī)空調(diào)可以有效減少 20%的能耗；送風(fēng)溫度低可以大大減少送風(fēng)量的同時(shí)滿足其空氣調(diào)節(jié)要求，減小風(fēng)管工程 的安裝空間及風(fēng)管數(shù)量；
2、新風(fēng)和一次回風(fēng)混合后經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的大焓降蒸發(fā)器降溫降濕后，再經(jīng)過電動(dòng)執(zhí)行 器控制一次、二次回風(fēng)門及新風(fēng)口達(dá)到一個(gè)合理的比例，送出合適的低溫空氣至個(gè)艙室滿 足船舶空氣調(diào)節(jié)要求，同時(shí)溫、濕度控制傳感器由PLC控制系統(tǒng)根據(jù)回風(fēng)溫濕度自動(dòng)調(diào)整 防止凝露現(xiàn)象，進(jìn)一步提高供風(fēng)的空氣品質(zhì)，滿足艦船人員的舒適性要求。本發(fā)明在空調(diào)殼體上設(shè)有一次風(fēng)口、二次回風(fēng)口和新風(fēng)口，利用多個(gè)溫濕度傳感 器配合多個(gè)風(fēng)閥保證輸出低溫出風(fēng)的同時(shí)兼顧溫度控制精度，精確控制出風(fēng)溫度，對(duì)于送 風(fēng)凝露起有效控制，空調(diào)裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，低溫送風(fēng)使用精度高、安全性能高，適合艦 船、潛艇等使用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明控制原理圖。
圖中空調(diào)器殼體1，新風(fēng)口 2，一次回風(fēng)口 3，蒸發(fā)器4，加濕器5，二次回風(fēng)口 6，無 蝸殼風(fēng)機(jī)7，出風(fēng)箱8，PLC控制系統(tǒng)9，壓縮機(jī)10，冷凝器 11，新風(fēng)閥12，一次回風(fēng)閥13，二 次回風(fēng)閥14，第一溫濕度傳感器15，第二溫濕度傳感器16，第三溫濕度傳感器17。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1所示，艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置包括空調(diào)器殼體1、帶有一次回風(fēng)口 3和新風(fēng) 口 2的新回風(fēng)混合箱、蒸發(fā)器4、加濕器5、無蝸殼風(fēng)機(jī)7、出風(fēng)箱8、冷凝器11、壓縮機(jī)10和 PLC控制系統(tǒng)9。新回風(fēng)混合箱經(jīng)蒸發(fā)器4、加濕器5、無蝸殼風(fēng)機(jī)7連通出風(fēng)箱8，一次回風(fēng) 口 3上設(shè)有一次回風(fēng)閥13和第一溫濕度傳感器15，新風(fēng)口 2上設(shè)有新風(fēng)閥12 ；無蝸殼風(fēng)機(jī) 7與加濕器5間的空調(diào)器殼體1上設(shè)有二次回風(fēng)口 6，二次回風(fēng)口 6上設(shè)有二次回風(fēng)閥14， 二次回風(fēng)口 6與加濕器5間的空調(diào)殼體1內(nèi)設(shè)有第二溫濕度傳感器16 ；出風(fēng)箱8上設(shè)有第 三溫濕度傳感器17 ；第一、二回風(fēng)閥、第一、二、三溫濕度傳感器和新風(fēng)閥均連接PLC控制系 統(tǒng)。圖2所示艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置的控制方法，包括以下步驟
(1)開機(jī)準(zhǔn)備接通電源并打開PLC控制系統(tǒng)輸入房間需要溫度t0，空調(diào)自動(dòng)運(yùn)行，設(shè) 定空調(diào)出風(fēng)溫度t3 ；
(2)PLC控制系統(tǒng)時(shí)間清零，無蝸殼風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，新風(fēng)閥開啟設(shè)定位置，一次回風(fēng)全開，二 次回風(fēng)關(guān)閉；
(3)由一次回風(fēng)口第一溫濕度傳感器采集空調(diào)區(qū)域溫度tl和濕度01，如tl小于t0，
空調(diào)不啟動(dòng)；如tl大于t0，由PLC控制系統(tǒng)計(jì)算出室內(nèi)溫度tl和濕度0 1的凝露溫度t2，
空調(diào)進(jìn)行自檢，電壓、水壓、相序；
(4)空調(diào)自檢不合格則停機(jī)，PLC控制系統(tǒng)顯示報(bào)警；空調(diào)自檢合格，壓縮機(jī)卸載啟動(dòng)， 50%能級(jí)啟動(dòng)機(jī)制，檢測壓縮機(jī)的高、低壓、油壓、線圈溫度，檢測不合格則停機(jī)、PLC控制系 統(tǒng)顯示報(bào)警，檢測合格運(yùn)行0. 5分鐘后由出風(fēng)箱上第三溫濕度傳感器采集出風(fēng)溫度t3 ；
(5)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行防凝露計(jì)算，如t2大于t3，出風(fēng)箱處會(huì)產(chǎn)生凝露，PLC控制系統(tǒng) 再次調(diào)整t3至t2溫度或高于t2溫度1_2°C，調(diào)整新風(fēng)閥增開、二次回風(fēng)閥增開、一次回風(fēng) 閥減小到適當(dāng)開啟位置，如t2小于t3，出風(fēng)溫度t3無須再調(diào)整，出風(fēng)箱開始出風(fēng)；
(6)由一次回風(fēng)口第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度t4，如t4小于t0，溫度已經(jīng)降低至 需要，壓縮機(jī)停機(jī)，如t4大于t0，溫度未降至需要，空調(diào)繼續(xù)運(yùn)行；
(7)PLC控制空調(diào)繼續(xù)運(yùn)行20分鐘，第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度t4，如t4大于 tO+2°C，室內(nèi)溫度高，壓縮機(jī)工作負(fù)荷100%全開，如t4小于tO+2°C，壓縮機(jī)持續(xù)工作負(fù)荷 50% ；
(8)空調(diào)持續(xù)運(yùn)行，第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度tl，如tl小于t0，風(fēng)機(jī)停機(jī)，新風(fēng) 閥關(guān)閉，如tl大于t0，重復(fù)上述步驟(3)-(7)；
(9)停機(jī)10分鐘后，如電源接通、PLC控制系統(tǒng)處于開機(jī)狀態(tài)，重復(fù)上述步驟(2)-(8)； 如切斷電源或關(guān)閉PLC控制系統(tǒng)，空調(diào)裝置停機(jī)。接通電源后，輸入設(shè)定房間溫度，風(fēng)機(jī)優(yōu)先啟動(dòng)2min以后，新風(fēng)閥調(diào)到合適位置，第一溫濕度傳感器采集空調(diào)區(qū)域溫/濕度并自動(dòng)計(jì)算出凝露溫度(防止初期因?yàn)樗惋L(fēng)溫度 低于凝露溫度而產(chǎn)生大量露水)，檢查相關(guān)數(shù)據(jù)并啟動(dòng)壓縮機(jī)開始制冷，如果出風(fēng)溫度偏離 設(shè)定直時(shí)，PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)編入的程序調(diào)節(jié)二次回風(fēng)閥及新風(fēng)閥以及壓縮機(jī)的輸出 冷量保證送風(fēng)溫度的恒定，達(dá)到要求后可以自動(dòng)關(guān)閉裝置，當(dāng)偏離設(shè)定要求可自動(dòng)上述過 程。PLC控制系統(tǒng)可通過屏幕提供即時(shí)的實(shí)際相關(guān)數(shù)據(jù)，方便操作員了解現(xiàn)狀并作出相關(guān)控 制。
權(quán)利要求
1.一種艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置，包括空調(diào)器殼體(1)、帶有一次回風(fēng)口(3)和新風(fēng)口 ⑵的新回風(fēng)混合箱、蒸發(fā)器(4)、加濕器(5)、無蝸殼風(fēng)機(jī)(7)、出風(fēng)箱(8)、PLC控制系統(tǒng) (9)、壓縮機(jī)(10)和冷凝器(11)，新回風(fēng)混合箱經(jīng)蒸發(fā)器、加濕器、無蝸殼風(fēng)機(jī)連通出風(fēng)箱， 其特征在于所述一次回風(fēng)口(3)上設(shè)有一次回風(fēng)閥(13)和第一溫濕度傳感器(15)，新風(fēng) 口(2)上設(shè)有新風(fēng)閥(12)，所述無蝸殼風(fēng)機(jī)(7)與加濕器(5)間的空調(diào)器殼體(1)上設(shè)有 二次回風(fēng)口(6)，二次回風(fēng)口上設(shè)有二次回風(fēng)閥(14)，二次回風(fēng)口與加濕器間的空調(diào)器殼 體內(nèi)設(shè)有第二溫濕度傳感器(16)，所述出風(fēng)箱(8)上設(shè)有第三溫濕度傳感器(17)，所述第 一、二回風(fēng)閥、第一、二、三溫濕度傳感器和新風(fēng)閥均連接PLC控制系統(tǒng)。
2. 一種采用權(quán)利要求1所述的艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置的控制方法，其特征在于包 括以下步驟(1)開機(jī)準(zhǔn)備接通電源并打開PLC控制系統(tǒng)輸入房間需要溫度t0，空調(diào)自動(dòng)運(yùn)行，設(shè) 定空調(diào)出風(fēng)溫度t3 ；(2)PLC控制系統(tǒng)時(shí)間清零，無蝸殼風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，新風(fēng)閥開啟設(shè)定位置，一次回風(fēng)全開，二 次回風(fēng)關(guān)閉；(3)由一次回風(fēng)口第一溫濕度傳感器采集空調(diào)區(qū)域溫度tl和濕度 0 1，如tl小于t0，空調(diào)不啟動(dòng)；如tl大于t0，由PLC控制系統(tǒng)計(jì)算出室內(nèi)溫度tl和濕度0 1的凝露溫度t2，空調(diào)進(jìn)行自檢，電壓、水壓、相序；(4)空調(diào)自檢不合格則停機(jī)，PLC控制系統(tǒng)顯示報(bào)警；空調(diào)自檢合格，壓縮機(jī)卸載啟動(dòng)， 50%能級(jí)啟動(dòng)機(jī)制，檢測壓縮機(jī)的高、低壓、油壓、線圈溫度，檢測不合格則停機(jī)、PLC控制系 統(tǒng)顯示報(bào)警，檢測合格運(yùn)行0. 5分鐘后由出風(fēng)箱上第三溫濕度傳感器采集出風(fēng)溫度t3 ；(5)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行防凝露計(jì)算，如t2大于t3，出風(fēng)箱處會(huì)產(chǎn)生凝露，PLC控制系統(tǒng) 再次調(diào)整t3至t2溫度或高于t2溫度1_2°C，調(diào)整新風(fēng)閥增開、二次回風(fēng)閥增開、一次回風(fēng) 閥減小到適當(dāng)開啟位置，如t2小于t3，出風(fēng)溫度t3無須再調(diào)整，出風(fēng)箱開始出風(fēng)；(6)由一次回風(fēng)口第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度t4，如t4小于t0，溫度已經(jīng)降低至 需要，壓縮機(jī)停機(jī)，如t4大于t0，溫度未降至需要，空調(diào)繼續(xù)運(yùn)行；(7)PLC控制空調(diào)繼續(xù)運(yùn)行20分鐘，第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度t4，如t4大于 tO+2°C，室內(nèi)溫度高，壓縮機(jī)工作負(fù)荷100%全開，如t4小于tO+2°C，壓縮機(jī)持續(xù)工作負(fù)荷 50% ；(8)空調(diào)持續(xù)運(yùn)行，第一溫濕度傳感器采集回風(fēng)溫度tl，如tl小于t0，風(fēng)機(jī)停機(jī)，新風(fēng) 閥關(guān)閉，如tl大于t0，重復(fù)上述步驟(3)-(7)；(9)停機(jī)10分鐘后，如電源接通、PLC控制系統(tǒng)處于開機(jī)狀態(tài)，重復(fù)上述步驟(2)-(8)； 如切斷電源或關(guān)閉PLC控制系統(tǒng)，空調(diào)裝置停機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種艦船用低溫送風(fēng)空調(diào)裝置及其控制方法，包括空調(diào)器、帶有一次回風(fēng)口和新風(fēng)口的新回風(fēng)混合箱和PLC控制系統(tǒng)，一次回風(fēng)口上設(shè)有一次回風(fēng)閥和第一溫濕度傳感器，新風(fēng)口上設(shè)有新風(fēng)閥，空調(diào)器上設(shè)有二次回風(fēng)口，二次回風(fēng)口上設(shè)有二次回風(fēng)閥和第二溫濕度傳感器，空調(diào)器出風(fēng)箱上設(shè)有第三溫濕度傳感器，第一、二回風(fēng)閥、第一、二、三溫濕度傳感器和新風(fēng)閥均連接PLC控制系統(tǒng)。本發(fā)明在空調(diào)殼體上設(shè)有一次風(fēng)口、二次回風(fēng)口和新風(fēng)口，利用多個(gè)溫濕度傳感器配合多個(gè)風(fēng)閥保證輸出低溫出風(fēng)的同時(shí)兼顧溫度控制精度，精確控制出風(fēng)溫度，對(duì)于送風(fēng)凝露起有效控制，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，低溫送風(fēng)使用精度高、安全性能高，適合艦船、潛艇等使用。
文檔編號(hào)F24F13/22GK102003754SQ20101056615
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者于曼, 何東華, 張 杰, 薛勇 申請(qǐng)人:江蘇兆勝空調(diào)有限公司