浮点阀控制的风机盘管自适应节能除湿控制器制造技术

本发明专利技术公开一种浮点阀控制的风机盘管自适应节能除湿控制器，其应用于风机盘管冷冻水控制，包括自适应控制电路、操作面板、温度采集模块、湿度采集模块、风机控制回路以及水阀控制回路；所述自适应控制电路通过硬件电路及控制算法使风机以低速运行以调节浮点阀开度；通过对回风温度、相对湿度的不断采集通过硬件电路和控制算法运算处理，自动输出控制信号至风机控制回路和水阀控制回路，协同调节风机风速和浮点阀的开度，通过自适应调节后，室内温度达到稳定值后，温度波动小，并且有效除去空调房间的空气中的水蒸气而使相对湿度下降达到舒适性要求。此外，与传统风机盘管相比节能效果显著提高。

【技术实现步骤摘要】
浮点阀控制的风机盘管自适应节能除湿控制器
本专利技术涉及冷暖空调自动控制领域技术，尤其是指一种浮点阀控制的风机盘管自适应节能除湿控制器。
技术介绍
风机盘管是中央空调理想的末端产品，风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构。风机盘管的工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水盘管在表冷器中被冷却除湿，从而使房间温湿度达到舒适性要求。为满足人们工作、生活和工艺生产过程的要求，需要对室内的空气温湿度等参数控制在特定范围内。常规风机盘管控制系统控制原理是：系统通过其温度传感器检测回风温度，通过设定温度与回风温度的比对检测，控制水阀的通断或开度使室内温度达到要求温度。整个控制的过程没有涉及湿度，虽然在盘管中空气被冷却，湿度会相应下降，但空气的温度与湿度具有很强的耦合性，没有对湿度进行检测和加以控制，室内湿度可能没有达到要求。所以舒适性空调在实际的运行过程中，存在的不足是对湿度的没有相应的控制策略，相对湿度达不到要求，尤其是在高温高湿地区，严重影响人体舒适性。另外，风机盘管中风机一般采用变速风机，往往把风机转速的控制交给房间的使用者，即手动三速开关控制风机的高、中、低三种风速转换，独立调节风速的高低。即当前应用的中央空调系统的控制器大多是水侧的控制和风侧的控制单独分开的，无法做到两者协同调节，易出现调节滞后、不精准等问题。现有的盘管风机不具备信息传输功能，因此导致系统缺乏相应的有效信息，使得控制系统只能通过简单的关断控制方式控制风机盘管的运行，不能进行有效的智能控制与管理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种浮点阀控制的风机盘管自适应节能除湿控制器，其通过硬件电路及控制算法，以温湿度为目标的自适应调节水流量和风量大小，达到除湿、节能、舒适的目的。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种浮点阀控制的风机盘管自适应节能除湿控制器，其应用于风机盘管冷冻水控制，包括自适应控制电路、操作面板、温度采集模块、湿度采集模块、风机控制回路以及水阀控制回路；所述自适应控制电路通过硬件电路及控制算法使风机以低速运行以调节浮点阀开度；所述温度采集模块为回风温度传感器，所述湿度采集模块为湿度传感器，所述操作面板、回风温度传感器和湿度传感器均连接自适应控制电路的输入端，该风机控制回路和水阀控制回路中的球阀执行器连接自适应控制电路的输出端，自适应控制电路的I/O端口连接RS485通讯接口；该自适应控制电路中设有PID控制单元,PID运算为自适应控制算法模块，该自适应控制算法模块表达为：PID增量型计算公式为：式中，Kp为比例系数，Ti为积分时间常数，Td为微分时间常数，T为采样周期；e(k)，e(k-1)，e(k-2)分别为第k次、第k-1次、第k-2次的偏差值；对于离散PID控制算法，设yr(t)为设定值，e(t)＝yr(t)-y(t)，则有：对于时变参数的情景，即自适应PID控制算法如下：式中，每次采样点连续采三次，去掉最大值和最小值，以中间值作为采样数值。优选的，所述风机控制回路中风机为三速风机。优选的，所述水阀控制回路中水阀为浮点阀，并且其为三态浮点阀。优选的，所述自适应控制电路包括稳压芯片、单片机和存储器，稳压芯片的输入端连接外部电源，输出端连接单片机的供电端，存储器连接单片机。优选的，所述单片机通过继电器驱动水阀控制回路中的球阀执行器和风机控制回路中的三速风机。优选的，所述风机控制回路包括三速风机、继电器S1、继电器S2和继电器S3，所述继电器S1、继电器S2和继电器S3的输出端均与三速风机连接，继电器S1、继电器S2和继电器S3的输入端均连接继电器驱动器。优选的，所述RS485通讯接口为两路。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：通过对回风温度、相对湿度的不断采集通过硬件电路和控制算法运算处理，自动输出控制信号至风机控制回路和水阀控制回路，协同调节风机风速和浮点阀的开度，通过自适应调节后，室内温度达到稳定值后，温度波动小，并且有效除去空调房间的空气中的水蒸气而使相对湿度下降达到舒适性要求。本专利技术以时间析出的冷凝水量作为参考，通常是检测到室内相对湿度大于70％(相对湿度范围可设定)进入高效除湿模式，如检测的湿度低于设定湿度，则本专利技术处于舒适节能模式。此外，，在相同的设定温度下和条件下，本专利技术技术产品比目前通用的风机盘管控制器对房间除湿效果高5倍以上，与传统风机盘管相比节能效果显著提高。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明：附图说明图1为本专利技术之较佳实施例整体模块结构图；图2为本专利技术之较佳实施例中自适应控制电路的电路结构图；图3为本专利技术之较佳实施例中继电器驱动器的电路结构图；图4为本专利技术之较佳实施例的风机控制回路的电路结构图；图5为本专利技术之较佳实施例的水阀控制回路的电路结构图；图6为本专利技术之较佳实施例的回风温度传感器的电路结构图附图标识说明：10、自适应控制电路20、操作面板30、温度采集模块40、湿度采集模块50、风机控制回路51、三速风机60、水阀控制回路61、浮点阀70、RS485通讯接口具体实施方式请参照图1至图6所示，其显示出了本专利技术之较佳实施例的具体结构，其应用于风机盘管冷冻水控制，主要包括自适应控制电路10、操作面板20、温度采集模块30、湿度采集模块40、风机控制回路50以及水阀控制回路60。所述自适应控制电路10通过硬件电路及控制算法使风机以低速运行以及以调节浮点阀61开度，所述温度采集模块30为回风温度传感器，所述湿度采集模块40为湿度传感器，所述操作面板20、回风温度传感器和湿度传感器均连接自适应控制电路10的输入端，风机控制回路50和水阀控制回路60中的球阀执行器连接控制电路的输出端，所述自适应控制电路10的I/O端口连接RS485通讯接口70。可将检测到的风机盘管运行的各项参数实时上传至第三方设备，实现统一的管理和联动控制。所述自适应控制电路10用于根据来自操作面板的设定温度、设定湿度上限值、来自回风温度传感器发送的回风温度、来自房间湿度传感器发送的相对湿度进行处理后输出控制信号至风机控制回路50和水阀控制回路60，以调节风机盘管的出风量和浮点阀61的开度，实现室内温度恒定与除湿。参见图2，本专利技术的自适应控制电路10包括稳压芯片U4、单片机U1和存储器U3，稳压芯片U3的输入端连接外部电源，输出端连接单片机U1的供电端，存储器U3连接单片机U1。外部电源为AC12V，通过整流桥、降压型稳压器后产生5V电压给外围芯片供电，稳压芯片U4为单片机U1提供3.3V的供电。存储器U3采用高可靠性存储器，用于数据记录，本专利技术中可采用型号为FM24C08的存储器，擦写次数100万次以上，数据保存100年。单片机U1的型号优选为STM32F051C4，稳压芯片U4的型号优选为AS1117-3.3。单片机U1内部具有CPU、程序数据存储器、定时/计数器、UART串口、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器电路等模块，具有高速、低功耗、超强抗干扰性等特点，13路高速12位A/D转换，2路独立串口，1路I2C，广泛适用于强干扰场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮点阀控制的风机盘管自适应节能除湿控制器，其应用于风机盘管冷冻水控制，其特征在于：包括自适应控制电路、操作面板、温度采集模块、湿度采集模块、风机控制回路以及水阀控制回路；所述自适应控制电路通过硬件电路及控制算法使风机以低速运行以调节浮点阀开度；所述温度采集模块为回风温度传感器，所述湿度采集模块为湿度传感器，所述操作面板、回风温度传感器和湿度传感器均连接自适应控制电路的输入端，该风机控制回路和水阀控制回路中的球阀执行器连接自适应控制电路的输出端，自适应控制电路的I/O端口连接RS485通讯接口；该自适应控制电路中设有PID控制单元，PID运算为自适应控制算法模块，该自适应控制算法模块表达为：PID增量型计算公式为：

【技术特征摘要】
1.一种浮点阀控制的风机盘管自适应节能除湿控制器，其应用于风机盘管冷冻水控制，其特征在于：包括自适应控制电路、操作面板、温度采集模块、湿度采集模块、风机控制回路以及水阀控制回路；所述自适应控制电路通过硬件电路及控制算法使风机以低速运行以调节浮点阀开度；所述温度采集模块为回风温度传感器，所述湿度采集模块为湿度传感器，所述操作面板、回风温度传感器和湿度传感器均连接自适应控制电路的输入端，该风机控制回路和水阀控制回路中的球阀执行器连接自适应控制电路的输出端，自适应控制电路的I/O端口连接RS485通讯接口；该自适应控制电路中设有PID控制单元，PID运算为自适应控制算法模块，该自适应控制算法模块表达为：PID增量型计算公式为：式中，Kp为比例系数，Ti为积分时间常数，Td为微分时间常数，T为采样周期；e(k)，e(k-1)，e(k-2)分别为第k次、第k-1次、第k-2次的偏差值；对于离散PID控制算法，设yr(t)为设定值，e(t)＝yr(t)-y(t)，则有：对于时变参数的情景，即自适应PID控制算法如下：式中，每次采样点连续采三次，去掉最大值和最小值，以中间值作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小梅，陈东华，
申请(专利权)人：广州市天园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44