專利名稱：空調(diào)試驗室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種恒溫恒濕的空調(diào)試驗室。
背景技術(shù)：
在空調(diào)行業(yè)有許多恒溫恒濕的空調(diào)試驗室，例如焓差室、平衡室、消
音室等，這些試驗室對空氣參數(shù)的典型要求是溫度范圍是-10°C-60°C， 控制精度士O. 1°C;濕度范圍是15%RH 95%RH，控制精度士29&RH。
現(xiàn)有的空調(diào)試驗室內(nèi)設(shè)置溫度傳感器、溫度控制單元、加熱裝置、濕 度傳感器、濕度控制單元和加濕裝置。溫度傳感器將測得的溫度信號輸入 相應(yīng)的溫度控制單元，溫度控制單元根據(jù)設(shè)定值和實測值的偏差自動控制 加熱裝置的加熱量輸出。同理濕度傳感器將測得的濕度信號輸入相應(yīng)的濕 度控制單元，濕度控制單元根據(jù)設(shè)定值和實測值的偏差自動控制加濕裝置 的加濕量輸出。同時，用一臺或多臺制冷量無法連續(xù)調(diào)節(jié)的冷凍機組來去 除試驗室內(nèi)的熱負荷和濕負荷，來最終達到空調(diào)試驗室的溫濕度要求。這 種傳統(tǒng)的空氣處理過程中的冷熱抵消無疑造成了能量浪費、經(jīng)濟性差，與 現(xiàn)行的節(jié)能減排方針顯然是背道而馳的。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高精度的恒溫恒濕空調(diào)試 驗室，該空調(diào)試驗室可以達到較好的節(jié)能效果。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型空調(diào)試驗室包括試驗室倉體，為一密閉絕熱的空間；
空氣處理單元，包括變頻直冷機組、加熱裝置、加濕裝置和風(fēng)機；
測控單元，包括溫度傳感器、溫度控制單元、濕度傳感器、濕度控制單 元和信號比較單元；
所述溫度控制單元接收來自溫度傳感器的信號，進行轉(zhuǎn)換后雙路輸出， 一路進入加熱裝置控制加熱量輸出，另一路進入信號比較單元；
所述濕度控制單元接收來自濕度傳感器的信號，進行轉(zhuǎn)換后雙路輸出， 一路進入加濕裝置控制加濕量輸出，另一路進入信號比較單元；
所述信號比較單元接收來自溫度控制單元和濕度控制單元的兩路信號， 進行比較后輸出較大的一路信號進入變頻直冷機組的變頻器。
本實用新型提供了一種帶變頻直冷機組和比較控制回路的恒溫恒濕空 調(diào)試驗室。由于變頻直冷機組的冷凍能力連續(xù)可調(diào)，故可以減少現(xiàn)有空調(diào) 試驗室中控制溫度時冷卻和加熱互相抵消的現(xiàn)象，或者控制濕度時除濕和 加濕互相抵消的現(xiàn)象。但是變頻直冷機組的冷卻和去濕是同時進行的，本 實用新型通過加入信號比較單元，使變頻直冷機組在某一時間僅用于溫度 控制或濕度控制中的一種。當(dāng)變頻直冷機組用于溫度控制時，濕度控制由 加濕裝置進行；當(dāng)變頻直冷機組用于濕度控制時，溫度控制由加熱裝置進 行。本實用新型空調(diào)試驗室的結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定可靠，雖然需要增加一 些初步投資的費用，但對于長久運行來說，能取得很好的節(jié)能效果。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明


圖1是本實用新型空調(diào)試驗室的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。
圖中附圖標(biāo)記為100-試驗室倉體；200-空氣處理單元；210-變頻壓 縮機；211-冷凝器；212-節(jié)流元件；213-蒸發(fā)器；214_變頻器；220-加熱 裝置；230-加濕裝置；240-風(fēng)機；300-測控單元；310-溫度傳感器；320-濕度傳感器；330-溫度控制單元；340-濕度控制單元；350-信號比較單元。
具體實施方式
本實用新型空調(diào)試驗室的實施例如
圖1所示，包括
試驗室倉體ioo，為一密閉絕熱的空間，由絕熱絕濕的材料構(gòu)成。
空氣處理單元200，包括用于降溫和除濕的變頻直冷機組、加熱裝置 220、加濕裝置230和用于空氣循環(huán)流通的風(fēng)機240。
所述變頻直冷機組包括變頻壓縮機210、冷凝器211、節(jié)流元件212、 蒸發(fā)器213和變頻器214。其中，變頻壓縮機210的工作頻率由變頻器214 進行調(diào)節(jié)；冷凝器211為水冷冷凝器或風(fēng)冷冷凝器；節(jié)流元件212為熱力 膨脹閥或電子膨脹閥，調(diào)節(jié)變頻直冷機組的蒸發(fā)溫度；蒸發(fā)器213對所述 空調(diào)試驗室進行降溫和除濕。
測控單元300，包括測量試驗室內(nèi)干球溫度的溫度傳感器310、測量試 驗室內(nèi)相對濕度的濕度傳感器320、溫度控制單元330、濕度控制單元340 和信號比較單元350。
所述溫度控制單元330接收來自溫度傳感器310的信號，進行轉(zhuǎn)換后雙 路輸出， 一路進入加熱裝置220控制加熱量輸出，另一路進入信號比較單 元350。所述濕度控制單元340接收來自濕度傳感器320的信號，進行轉(zhuǎn)換后雙 路輸出， 一路進入加濕裝置230控制加濕量輸出，另一路進入信號比較單 元350。
所述信號比較單元350接收來自溫度控制單元330和濕度控制單元340 的兩路信號，進行比較后輸出較大的一路信號進入變頻直冷機組的變頻器 214，用于控制變頻壓縮機210的工作頻率，從而控制變頻直冷機組的降溫 和除濕能力。
所述溫度控制單元330、濕度控制單元340可以是調(diào)節(jié)器、可編程控制 器(PLC)或計算機(包括單片機等)，所述信號比較單元350可以是選擇 器、可編程控制器(PLC)或計算機(包括單片機等)。
在本實施例中，節(jié)流元件212、蒸發(fā)器213、加熱裝置220，加濕裝置 230、風(fēng)機240、溫度傳感器310和濕度傳感器320位于試驗室倉體100內(nèi) 側(cè)，變頻壓縮機210、冷凝器211和變頻器214位于試驗室倉體100的內(nèi)側(cè) 或外側(cè)，溫度控制單元330、濕度控制單元340和信號比較單元350置于試 驗室倉體100的外側(cè)。
在本實施例中，試驗室倉體100內(nèi)的溫度控制范圍為-10-6(TC,控制 精度可達到士O. 1°C;濕度控制范圍為15%RH-95%RH，控制精度可達到士 2%RH。以空調(diào)額定制熱工況室內(nèi)側(cè)為例，即試驗室內(nèi)控制溫度為20°C，濕 球溫度15。C (相對濕度58.5%朋)?？諝馓幚韱卧?00的變頻直冷機組制冷 運行，通過蒸發(fā)器213對試驗室倉體100內(nèi)的空氣進行降溫除濕處理。溫 度控制單元330依據(jù)溫度設(shè)定值和實測值的偏差，將加熱信號輸出給加熱裝置220，冷卻信號輸出給信號比較單元350。濕度控制單元340依據(jù)濕度 設(shè)定值和實測值的偏差，將加濕信號輸出給加濕裝置230，除濕信號輸出給 信號選擇器350。而信號比較單元350通過選擇進入其的兩路信號中大的一 路信號后輸出給變頻制冷機組的變頻器214。通過變頻直冷機組降溫除濕， 如果試驗室內(nèi)溫度已達到設(shè)定值，但濕度仍高于設(shè)定值，此時，濕度控制 單元340輸出的除濕信號大于溫度控制單元330輸出的冷卻信號，于是信 號比較單元350會選擇變頻直冷機組用于控制濕度，溫度將由加熱裝置220 控制。如果試驗室內(nèi)濕度已達到設(shè)定值，但溫度仍高于設(shè)定值，此時，溫 度控制單元330輸出的冷卻信號大于濕度控制單元340輸出的除濕信號， 于是信號比較單元350會選擇變頻直冷機組用于控制溫度，濕度將由加濕 裝置230控制。隨著變頻壓縮機210工作頻率升高，制冷量增大，溫度和 濕度都降低。反之，變頻壓縮機210工作頻率降低，制冷量減小，蒸發(fā)器 213的降溫除濕能力減弱。其中，變頻壓縮機210的工作頻率范圍可達 30Hz-90Hz，能力調(diào)節(jié)范圍為5000W 15000W。在此過程中，加熱裝置220 和加濕裝置230會通過溫度控制單元330和濕度控制單元340進行適量的 補償控制。
在本實施例中，額定制熱運行時，室內(nèi)被試機(1HP)制熱量為3.2kW， 空調(diào)風(fēng)機熱負荷為2kW;若未采用變頻機組，而采用3HP定頻機組(假設(shè)能 效比為3),制冷運行，制冷量為9.0kW，顯熱為8.0kW，潛熱為1.0kW。為 了彌補多余的冷量和除濕量，加熱裝置220需要加熱8-3. 2-2. 0二2. 8kW，加 濕裝置230需要加濕lkW，總能耗二2. 8+1+2+3=8. 8kW。而采用變頻直冷機組后，若變頻壓縮機210運行在54Hz時，其制冷量約為9. 0kW，與定頻機組能 力相當(dāng)，然而，變頻壓縮機210此時可以運行在更低的頻率，即蒸發(fā)溫度 上升，制冷量下降，比如變頻壓縮機210運行頻率為38Hz，此時其制冷量 輸出約為5.8kW，顯熱5.2kW，潛熱0.6kW，則加熱裝置220需要加熱OkW， 加濕裝置230需要加濕0. 6kW。總能耗=0+0. 6+2+1. 9=4. 5kW。因此，總耗能 減少(8.8-4.5) /8.8=49%。綜上所述，本實用新型空調(diào)試驗室是一種相當(dāng) 節(jié)能、且易于實現(xiàn)的高精度的恒溫恒濕空調(diào)試驗室。
權(quán)利要求1、一種空調(diào)試驗室，其特征在于所述空調(diào)試驗室包括試驗室倉體，為一密閉絕熱的空間；空氣處理單元，包括變頻直冷機組、加熱裝置、加濕裝置和風(fēng)機；測控單元，包括溫度傳感器、溫度控制單元、濕度傳感器、濕度控制單元和信號比較單元；所述溫度控制單元接收來自溫度傳感器的信號，進行轉(zhuǎn)換后雙路輸出，一路進入加熱裝置控制加熱量輸出，另一路進入信號比較單元；所述濕度控制單元接收來自濕度傳感器的信號，進行轉(zhuǎn)換后雙路輸出，一路進入加濕裝置控制加濕量輸出，另一路進入信號比較單元；所述信號比較單元接收來自溫度控制單元和濕度控制單元的兩路信號，進行比較后輸出較大的一路信號進入變頻直冷機組的變頻器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)試驗室，其特征在于所述變頻直冷機 組包括變頻壓縮機；冷凝器，為水冷冷凝器或風(fēng)冷冷凝器；節(jié)流元件，為熱力膨脹閥或電子膨脹閥，調(diào)節(jié)變頻直冷機組的蒸發(fā)溫度；蒸發(fā)器，對所述空調(diào)試驗室進行降溫和除濕； 變頻器，調(diào)節(jié)變頻壓縮機的工作頻率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)試驗室，其特征在于所述溫度控制單 元為調(diào)節(jié)器、可編程控制器或計算機，所述濕度控制單元為調(diào)節(jié)器、可編程控制器或計算機，所述信號比較單元為選擇器、可編程控制器或計算機。
專利摘要本實用新型公開了一種空調(diào)試驗室，包括試驗室倉體，為一密閉絕熱的空間；空氣處理單元，包括變頻直冷機組、加熱裝置、加濕裝置和風(fēng)機；測控單元，包括溫度傳感器、溫度控制單元、濕度傳感器、濕度控制單元和信號比較單元；所述溫度控制單元接收來自溫度傳感器的信號，進行轉(zhuǎn)換后雙路輸出，一路進入加熱裝置控制加熱量輸出，另一路進入信號比較單元；所述濕度控制單元接收來自濕度傳感器的信號，進行轉(zhuǎn)換后雙路輸出，一路進入加濕裝置控制加濕量輸出，另一路進入信號比較單元；所述信號比較單元接收來自溫度控制單元和濕度控制單元的兩路信號，進行比較后輸出較大的一路信號進入變頻直冷機組的變頻器。本實用新型可獲得較好的節(jié)能效果。
文檔編號F24F11/00GK201359351SQ20092007364
公開日2009年12月9日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者俞小飛, 唐寧華, 鵬 張, 軍 杜 申請人:上海佐竹冷熱控制技術(shù)有限公司