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恒定热湿负荷下温湿度控制精度实验分析

时间:2014-09-26 08:24来源:正航仪器 作者:正航网络点击:

恒定热湿负荷下温湿度控制精度实验分析

 

 

控制环境温湿度控制精度实验对于恒温恒湿空调机的实验是必不可少的,也是检验所设计的变频恒温恒湿空调机的温、湿度控制精度能否达到所设计要求的有效检验手段。本文的精度实验主要分为两部分:一是室内控制环境热湿负荷恒定,二是室内控制环境具有阶跃干扰的热湿负荷。

东莞市正航仪器设备有限公司 试验是将室内机放置在室内环境室(室内的环境由实验样机来控制),室外机放置在室外环境室(室外的环境由实验室来控制)。室内恒定的热湿负荷是由特制的电极加湿器(加湿能力为4 kg/h)以及电加热器(加热能力为6kW)提供。

 

恒定热湿负荷下温湿度控制精度

图4—6分别给出了室外环境温度控制在35℃,室内环境温度维持在22℃,相对湿度控制在55%,室内温度、相对湿度、压缩机的运转频率、电子膨胀阀开度、过热度、热回收换热器的状态、电加热器的状态以及电极加湿器的状态随运行时间的变化情况。图中需要说明的是,1表示热回收换热器和电加热器处于开启状态,0表示热回收换热器、电加热器以及电极加湿器处于关闭状态。

 

 

 

温湿度控制精度实验分析

 

由图4可知,压缩机频率的变化与室内温度的变化趋势基本相同,从启动到开始稳定运行的20rnin期间,由于温度设定值与实测值之间的偏差造成压缩机的运转频率和室内温度存在着一定的波动。但是,压缩机频率的波动和温度变化的同步性比较好,这说明了本文设计的分阶段电子膨胀阀一变频压缩机同步自适应PID控制方法对于缓解温度调节的延迟十分有效。

从室内温度的波动幅度来看,通过短暂的温度波动,当运行20 min后,室内温度和压缩机的频率逐渐趋于稳定,室内温度的波动幅度在0.3,0.5℃,也就是说室内温度的控制精度可达到±0.3一士0.5℃。从图中还可看出,由于初始的室内温度相对于设定温度较低,故系统的热回收换热器和电加热器在运行初始阶段全部开启,同时实验样机的出力相对于室内的负荷较大,因此为了控制整个环境的温度控制精度,需要热回收换热器和电加热器来平衡过制冷量。同时也可看出,热回收换热器能够替代部分或全部的电加热器,进而实现对出风温度的加热,很好地平衡了系统多余的制冷量。

 

 

恒定热湿负荷下温湿度控制精度图表

 

东莞市正航仪器设备有限公司 由5图可以看出,压缩机频率的变化与室内相对湿度的变化的同步性较好,也进一步说明了本文设计的控制方法对于缓解温、湿度调节的延迟和超调现象十分有效。从室内相对湿度的波动幅度来看,在不稳定阶段,波动幅度为5%;运行20 min后,室内相对湿度和压缩机的频率逐渐趋于稳定,室内相对湿度的波动幅度在3%以内,也就是说室内相对湿度的控制精度可达到3%。

从图中还可看出,电极加湿器在运行的大部分时间内都处于关闭状态,这主要是由于控制环境的初始相对湿度较高,同时系统在控制温、湿度时,实测相对湿度与设定值之间的偏差大部分时间都在允许电极加湿器处于关闭的偏差值内。由图6可知,在整个运行过程中,压缩机频率的变化与电子膨胀阀开度的变化趋势一致,几乎不存在延迟现象。从而也证明了本文所设计的分阶段电子膨胀阀一变频压缩机同步自适应PID控制方案是准确的,能够很好地解决系统控制的延迟现象。与此同时,系统的过热度在整个实验过程中波动很小,这说明电子膨胀阀对系统过热度的控制比较,具有很好的调节能力。东莞市正航仪器设备有限公司http://www.7unet.com 

 

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