恒定熱濕負荷下溫濕度控制精度實驗分析

控制環(huán)境溫濕度控制精度實驗對于恒溫恒濕空調機的實驗是必不可少的，也是檢驗所設計的變頻恒溫恒濕空調機的溫、濕度控制精度能否達到所設計要求的有效檢驗手段。本文的精度實驗主要分為兩部分：一是室內控制環(huán)境熱濕負荷恒定，二是室內控制環(huán)境具有階躍干擾的熱濕負荷。

試驗是將室內機放置在室內環(huán)境室(室內的環(huán)境由實驗樣機來控制)，室外機放置在室外環(huán)境室(室外的環(huán)境由實驗室來控制)。室內恒定的熱濕負荷是由特制的電極加濕器(加濕能力為4 kg／h)以及電加熱器(加熱能力為6kW)提供。

圖4—6分別給出了室外環(huán)境溫度控制在35℃，室內環(huán)境溫度維持在22℃，相對濕度控制在55％，室內溫度、相對濕度、壓縮機的運轉頻率、電子膨脹閥開度、過熱度、熱回收換熱器的狀態(tài)、電加熱器的狀態(tài)以及電極加濕器的狀態(tài)隨運行時間的變化情況。圖中需要說明的是，1表示熱回收換熱器和電加熱器處于開啟狀態(tài)，0表示熱回收換熱器、電加熱器以及電極加濕器處于關閉狀態(tài)。

由圖4可知，壓縮機頻率的變化與室內溫度的變化趨勢基本相同，從啟動到開始穩(wěn)定運行的20rnin期間，由于溫度設定值與實測值之間的偏差造成壓縮機的運轉頻率和室內溫度存在著一定的波動。但是，壓縮機頻率的波動和溫度變化的同步性比較好，這說明了本文設計的分階段電子膨脹閥一變頻壓縮機同步自適應PID控制方法對于緩解溫度調節(jié)的延遲十分有效。

從室內溫度的波動幅度來看，通過短暫的溫度波動，當運行20 min后，室內溫度和壓縮機的頻率逐漸趨于穩(wěn)定，室內溫度的波動幅度在0.3，0.5℃，也就是說室內溫度的控制精度可達到±0.3一士0.5℃。從圖中還可看出，由于初始的室內溫度相對于設定溫度較低，故系統(tǒng)的熱回收換熱器和電加熱器在運行初始階段全部開啟，同時實驗樣機的出力相對于室內的負荷較大，因此為了控制整個環(huán)境的溫度控制精度，需要熱回收換熱器和電加熱器來平衡過制冷量。同時也可看出，熱回收換熱器能夠替代部分或全部的電加熱器，進而實現(xiàn)對出風溫度的加熱，很好地平衡了系統(tǒng)多余的制冷量。

由5圖可以看出，壓縮機頻率的變化與室內相對濕度的變化的同步性較好，也進一步說明了本文設計的控制方法對于緩解溫、濕度調節(jié)的延遲和超調現(xiàn)象十分有效。從室內相對濕度的波動幅度來看，在不穩(wěn)定階段，波動幅度為5％；運行20 min后，室內相對濕度和壓縮機的頻率逐漸趨于穩(wěn)定，室內相對濕度的波動幅度在3％以內，也就是說室內相對濕度的控制精度可達到3％。

從圖中還可看出，電極加濕器在運行的大部分時間內都處于關閉狀態(tài)，這主要是由于控制環(huán)境的初始相對濕度較高，同時系統(tǒng)在控制溫、濕度時，實測相對濕度與設定值之間的偏差大部分時間都在允許電極加濕器處于關閉的偏差值內。由圖6可知，在整個運行過程中，壓縮機頻率的變化與電子膨脹閥開度的變化趨勢一致，幾乎不存在延遲現(xiàn)象。從而也證明了本文所設計的分階段電子膨脹閥一變頻壓縮機同步自適應PID控制方案是準確的，能夠很好地解決系統(tǒng)控制的延遲現(xiàn)象。與此同時，系統(tǒng)的過熱度在整個實驗過程中波動很小，這說明電子膨脹閥對系統(tǒng)過熱度的控制比較，具有很好的調節(jié)能力。http://66091.cn