發(fā)布時間：2020-11-15 22:45

　　 熱泵型溶液除濕新風(fēng)機組因具有高效節(jié)能和健康舒適等優(yōu)點,成為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ目諝獬凉裉幚硌b置。本文以熱泵型溶液除濕新風(fēng)機組為研究對象,劃分夏熱冬冷地區(qū)溶液式新風(fēng)機組的分區(qū)運行模式,通過仿真分析提出各運行模式下機組最合理的調(diào)節(jié)控制方案,并設(shè)計基于PLC的機組自動控制系統(tǒng),旨在為機組運行控制策略研究提供參考和依據(jù)。首先采用模塊化的建模方法建立機組基礎(chǔ)物性模塊和核心子系統(tǒng)模塊的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,基于MATLAB/Simulink軟件建立由基礎(chǔ)物性、傳質(zhì)單元數(shù)NTU_m、溶液出口參數(shù)和空氣出口參數(shù)等計算模塊組成的除濕新風(fēng)機組仿真模型,并將實驗測試結(jié)果與模型仿真結(jié)果進行對比分析,結(jié)果表明測試值與仿真值之間的相對誤差在10%以內(nèi),仿真模型具有較高的準確性。其次選取南京市典型氣象年逐時氣象數(shù)據(jù)進行全年工況分區(qū),將整個室外氣象區(qū)劃分為5個區(qū)域,得出不同工況分區(qū)下機組分別以除濕、送風(fēng)和加濕3種模式運行。以溶液除濕新風(fēng)機組仿真模型為技術(shù)平臺,探究3種運行模式下最為合理的調(diào)節(jié)控制方案,結(jié)果表明機組處于除濕Ⅰ區(qū)運行時應(yīng)優(yōu)先考慮調(diào)節(jié)新風(fēng)流量和溶液濃度,但Ⅰ區(qū)主要為夏季高溫高濕工況,此時新風(fēng)溫度和含濕量過高,僅憑溶液除濕機組很難將新風(fēng)處理到送風(fēng)含濕量的設(shè)定要求,建議將新風(fēng)送入機組之前先經(jīng)過高溫冷水進行預(yù)處理。機組處于除濕Ⅱ區(qū)運行時應(yīng)優(yōu)先考慮調(diào)節(jié)溶液溫度和溶液濃度。機組處于加濕Ⅴ區(qū)運行時應(yīng)優(yōu)先考慮調(diào)節(jié)新風(fēng)流量和溶液溫度。機組處于送風(fēng)Ⅲ區(qū)和送風(fēng)Ⅳ區(qū)運行時,僅開啟風(fēng)機,其他各單元均關(guān)閉,新風(fēng)通過風(fēng)機直接送入室內(nèi),提高室內(nèi)空氣品質(zhì),送風(fēng)模式下機組的主要調(diào)節(jié)參數(shù)為送風(fēng)量,在保證人員最小新風(fēng)量的前提下,送風(fēng)量大小由室內(nèi)潛熱負荷決定。最后采用PLC作為控制核心,設(shè)計了熱泵型溶液除濕新風(fēng)機組的控制系統(tǒng)�？刂葡到y(tǒng)總體結(jié)構(gòu)由上位機觸摸屏和下位機PLC組成。觸摸屏通過RS485或以太網(wǎng)等通訊方式讀取下位機采集存儲的機組運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)參數(shù)。下位機PLC接收傳感器上傳的數(shù)據(jù)信息及機組運行故障信息,并根據(jù)上位機發(fā)出的控制信號控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)和驅(qū)動裝置。整個控制系統(tǒng)共有數(shù)字量輸入點13個,數(shù)字量輸出點10個,模擬量輸入點14個,模擬量輸出點4個。
【學(xué)位單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU83
【部分圖文】：

而降低室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性。響室內(nèi)空氣品質(zhì)。冷凝除濕是利用空氣經(jīng)過冷表面時對樣會導(dǎo)致冷表面產(chǎn)生積水，逐漸成為潮濕的表面[8]。在空面如盤管和風(fēng)口處容易滋生霉菌，嚴重影響室內(nèi)空氣質(zhì)度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中的冷凝除濕技術(shù)存在各種缺點與不足，這些行新的除濕方法的研究與新技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā)，這主要包和采用液體吸濕劑除濕兩種除濕技術(shù)。這兩種技術(shù)方向在提出，其中固體除濕技術(shù)至 20 世紀 80 年代在歐美得到液體除濕技術(shù)由于工藝、流程和對處理過程認識的局限國得到系統(tǒng)全面的應(yīng)用和發(fā)展[3]，其中清華大學(xué)江億教授體除濕技術(shù)提出了一種新型空調(diào)系統(tǒng)，即溫濕度獨立控 空調(diào)系統(tǒng)，工作原理如圖 1-1 所示。

得出不同工況分區(qū)下機組的運行模式。以溶液除濕新風(fēng)機組仿真模型為技術(shù)平臺，分析各運行模式下不同調(diào)節(jié)手段對機組送風(fēng)含濕量的影響，并以除濕率或加濕率為評價指標評價不同調(diào)節(jié)手段的優(yōu)劣，最后綜合提出不同運行模式下溶液除濕新風(fēng)機組的調(diào)節(jié)控制方案。（3）基于 PLC 的機組控制系統(tǒng)設(shè)計比較繼電器控制、直接數(shù)字控制和可編程控制器 3 種控制方式的特點，確定應(yīng)用 PLC 控制方式實現(xiàn)熱泵型溶液除濕新風(fēng)機組的自動控制過程。根據(jù)機組控制功能需求確定由上位機觸摸屏和下位機 PLC 組成的控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。對系統(tǒng)主要控制元件 PLC、擴展模塊、觸摸屏和傳感器進行設(shè)計和選型，并列出數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出的 I/O 分配表，最后繪制系統(tǒng)CPU 及其擴展模塊的接線圖。1.3.3. 技術(shù)路線本文的研究技術(shù)路線如圖 1-2 所示。

溶液除濕是采用具有吸濕特性的鹽溶液作為吸濕材料，利用被處理空氣的水蒸氣分壓與溶液表面蒸汽壓之間的壓差作為傳質(zhì)驅(qū)動力，從而實現(xiàn)對空氣的除濕或加濕處理[46]。溶液除濕能力的大小取決其表面蒸汽壓的大小，由圖 2-2 吸濕溶液在焓濕圖上的變化過程可以看出，在溶液濃度相同情況下，溶液溫度越低，溶液等效含濕量越低，溶液除濕能力越高，反之，溶液溫度越高則再生效果越好。圖 2-2 是一個完整的溶液除濕-再生過程。其中 S1 到 S2 是溶液的吸濕過程，低溫高濃度溶液與濕空氣直接接觸，由于溶液表面蒸汽壓低于濕空氣的水蒸氣分壓，空氣中的水分向溶液遷移，隨著吸濕量的不斷增加，溶液濃度開始降低，表面蒸汽壓隨之升高，溶液的吸濕能力下降。S2 到 S3 是利用外界熱量對溶液加熱的過程，在此過程中，溶液濃度不變，溫度升高，溶液表面蒸汽壓升高，有助于實現(xiàn)溶液的再生。S3 到 S4 是溶液的再生過程，此時濕空氣的水蒸氣分壓低于溶液的表面蒸汽壓，溶液中的水分向空氣遷移，溶液濃度提高。S4 到 S1 是利用外界冷量對溶液冷卻的過程。溶液濃縮再生后溫度較高，通過外界冷量冷卻溶液，有助于提高溶液的吸濕能力。
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本文編號：2885299