一种自适应控制的防凝露装置及控制方法制造方法及图纸

技术编号:11352319 阅读:104 留言:0更新日期:2015-04-24 23:46
本发明专利技术公开了一种自适应控制的防凝露装置及控制方法,包括有用于环境温湿度检测的温湿度传感器,用于冷凝除湿的电子式冷凝组件,用于检测冷凝端温度的温度传感器,用于检测散热端温度的温度传感器,控制电子式冷凝组件的中央控制单元,所述的电子式冷凝组件包括冷凝端、散热端、电子制冷元件以及散热风扇,所述的中央控制单元有一个固件程序,其特征在于:在防凝露装置进入除湿状态时,中央控制单元能够监测环境温湿度传感器,并根据获取的环境温湿度值查询《露点温度表》,进而得到对应的露点温度值,同时,根据冷凝端的温度值与露点温度值做对比,进而驱动电子制冷元件的启停。从而在各种不同的环境下即能降低功率消耗,又能优化除湿效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温湿度控制装置,尤其是电力柜的温湿度控制领域。
技术介绍
电力箱柜是指在电力行业中,内部安装有配电设备,或者其他的电气设备,箱柜内 部环境对温度、湿度都有一定的要求,空气的温度、湿度要控制在一定数值以下,通常状态 下,要在箱柜内安装除湿控温装置。 目前,电力行业主要采用电加热法控制箱柜内的相对湿度--即通过加热空气, 使得热空气具有更高的饱和水蒸气分压力,从而使得空气相对湿度降低。但是,空气内的水 蒸气仍然存在箱柜内,当加热停止或环境温度下降较多时,空气中的水蒸气达到饱和,形成 凝露,凝聚在设备表面。因此,在实际运行中,经常发现在安装加热型除湿器的箱柜内,依 然会出现严重的凝露现象,危害电气设备的正常运行;同时,加热型除湿器主要依靠电能加 热,需要耗费大量的电能资源,去湿成本高。 针对上述情况,目前越来越多的厂商先后开发出基于电子冷凝除湿的防凝露系 统,但是其对内部核心部分一一制冷组件的控制方式单一,大部分厂商仅根据环境湿度和 湿度阀值的对比来控制其启停工作,这种单一的控制方式无法解决低温高湿的问题--在 低温高湿的情况下,容易在持续低温的冷端处结霜,严重时甚至会堵塞风道、影响除湿效 果。同时,在不同的环境条件下,电子冷凝器持续工作,冷端温度始终降至最低,由于电子冷 凝的制冷效率并不高,因此也无可避免地造成了能源的浪费,而且还不具有很好的除湿效 果。
技术实现思路
为达到专利技术目的,本专利技术采用的技术方案如下: 一种自适应控制的防凝露装置,包括外壳和安装在其内部的电子式冷凝组件以及中央 控制单元。所述外壳被隔板分成两个腔室,外壳底部设有下盖板。散热端的上方、下方以及 冷凝端的上方以及中央控制单元的上方的壳体上均有孔,其中,散热端的上方、下方以及冷 凝端的上方为进风口,风扇处为出风口,中央控制单元上方的孔为中央控制单元的散热用。 所述电子式冷凝组件包括电子制冷元件、冷凝端、散热端以及散热风扇,用于形成 凝水面实现冷凝除湿。所述冷凝端安装有冷凝端温度传感器,散热端安装有散热端温度传 感器,环境温湿度传感器安装在外壳内部;所述冷凝端温度传感器、散热端温度传感器、环 境温湿度传感器、电子制冷元件以及风扇均连接到中央控制单元的对应接口上。 所述电子制冷元件有冷面和热面,冷面贴紧在冷凝端,热面贴紧在散热端;所述中 央控制单元对电子制冷元件进行启停控制。启动时,冷面温度下降,热面温度上升,为了确 保较好的除湿效果,应使得冷凝端各处的温度控制在露点温度以下,因此冷凝端温度传感 器放置在冷凝端上端位置处,因为冷凝端上端部分相对冷凝端其他部分而言温度是比较高 的,因此只要能将此处的温度控制在露点温度以下,就可以确保冷凝端所有部位的温度均 在露点温度以下。 由于电子制冷元件本身特性所致,其加热效率比制冷效率要大,因此散热端面积 要比冷凝端大1倍左右,使得热面的热量能够尽快散发出去,只有将热面的温度控制住,不 至于比环境温度高太多,才能确保冷面的温度降下来。 所述散热风扇安装在散热端前方;用于将散热端的温度散发出去。 根据多次试验得出图中所示散热端温度传感器摆放的位置为散热端的最高温度, 注意散热端的最高温度并不是散热端中心位置,因为散热端中心位置处风扇的风力也最 大,因此对此处的散热效果也比较大。因此,只要将散热端温度传感器安装处的温度控制到 最接近环境温度,就可以确保冷凝端的温度以最高的效率降到露点温度以下。 为了防止电子式冷凝组件中冷凝端的相对低温和散热端的相对高温对中央控制 单元中的电子元器件和环境温湿度传感器造成影响,因此结构上采用相对独立和隔离的方 式进行处理,通过隔板将冷凝端、散热端与中央控制单元隔开。 中央控制单元下方贴近外壳下盖板的地方安装一个温湿度传感器,用于监测环境 温湿度值。环境温湿度传感器安装在此处,主要原因在于两点:1.越接近外壳,越能够接 近环境值;2.安装在外壳下盖板而不是其他地方,是因为设备经过长期运行后,下盖板处 最不容易积灰,这样才能确保经过长时间运行后环境温湿度传感器测得的温湿度数值的精 度。 -种自适应控制的防凝露装置控制方法如下: 控制逻辑1.判断防凝露系统是否需要进入除湿模式,若无需除湿,这控制电子制冷元 件的停止工作,并逐步减慢风扇风速直至停止。 控制逻辑2.当防凝露系统在强制除湿工作模式下,或者自动除湿工作模式下且 环境湿度超过所设湿度阀值,防凝露系统进入除湿时状态,监测环境温湿度传感器,并根据 获取的环境温湿度值查询《露点温度表》,进而得到对应的露点温度值,同时,根据冷凝端的 温度值与露点温度值做对比,进而驱动电子制冷元件的启停。 控制逻辑3.监测环境温度和散热端的温度值,并将两者做对比,进而调整散热, 风扇的风速、控制散热风扇的启停。 本专利技术的有益效果是它能够根据装置所处的具体温湿度环境条件对装置内部电 子式冷凝组件的工作方式进行自适应调节,能够根据环境温湿度来调节冷凝端的温度,在 确保除湿量和除湿效果的前提下,降低产品的功率消耗。同时,由于冷凝端的温度得到了有 效的监测和调节,因此也避免了低温高湿下易堵风道、除湿效果差的问题。【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图。 图2为本专利技术的元件接口示意图。 图3为露点温度表。 图4为湿度对比曲线。图中,线1一采用常规方式实现的防凝露系统除湿效果,线 2和线3-采用自适应控制方式实现的防凝露系统的除湿效果。 其中,1-电子制冷元件;2-冷凝端温度传感器;3-冷凝端;4-中央控制单元及固 件;5-散热端温度传感器;6-散热端;7-风扇;8-环境温湿度传感器。【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】,进一步阐明本专利技术。本领域的技术人员应理解下 述【具体实施方式】仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。 本实施例中所采用的电气元件的型号: 环境温湿度传感器:SI7005数字式免校准温湿度传感器 冷凝端温度传感器、散热端温度传感器:NTC温敏电阻 电子制冷元件:TE12705 中央控制单元主控芯片:C8051F3xx系列MCU 如图1所示,一种自适应控制的防凝露装置,包括外壳和安装在其内部的电子式冷凝 组件以及中央控制单元。所述外壳被隔板分成两个腔室,外壳底部设有下盖板。散热端的 上方、下方以及冷凝端的上方以及中央控制单元的上方的壳体上均有孔,其中,散热端的上 方、下方以及冷凝端的上方为进风口,风扇处为出风口,中央控制单元上方的孔为中央控制 单元的散热用。 所述电子式冷凝组件包括电子制冷元件、冷凝端、散热端以及散热风扇,用于形成 凝水面实现冷凝除湿。所述冷凝端安装有冷凝端温度传感器,散热端安装有散热端温度传 感器,环境温湿度传感器安装在外壳内部;如图2所示,所述冷凝端温度传感器、散热端温 度传感器、环境温湿度传感器、电子制冷元件以及风扇均连接到中央控制单元的对应接口 上。 所述电子制冷元件有冷面和热面,冷面贴紧在冷凝端,热面贴紧在散热端;所述中 央控制单元对电子制冷元件进行当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应控制的防凝露装置,包括外壳和安装在其内部的电子式冷凝组件以及中央控制单元,散热端温度传感器,环境温湿度传感器,其特征在于:所述电子式冷凝组件包括电子制冷元件、冷凝端、散热端以及散热风扇,所述电子制冷元件有冷面和热面,冷面贴紧在冷凝端,热面贴紧在散热端;散热风扇安装在散热端前方;所述冷凝端安装有冷凝端温度传感器,散热端安装有散热端温度传感器,环境温湿度传感器安装在外壳内部;所述冷凝端温度传感器、散热端温度传感器、环境温湿度传感器、电子制冷元件以及风扇均连接到中央控制单元的对应接口上,所述冷凝端、散热端与所述中央控制单元之间设置有隔板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:罗宗昌朱立平黄云光刘陈瑶唐彬张龙飞
申请(专利权)人:广西电网有限责任公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:广西;45

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