【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及洁净实验室智能化领域，尤其涉及一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置及其控制方法。
技术介绍
1、随着实验室行业的发展，科技的进步，国家对洁净实验室的建设更加重视，为了保证实验室的洁净度和温湿度相对稳定，洁净实验室通常换气次数比一般实验室要大的多，目前行业内主要通过各个项目定制化的plc编程技术控制风量，该风量在调试后基本不变，而洁净实验室有不同的工况，这导致洁净实验室的能耗较大，尤其是全新风系统，已经是行业的一种通病。现有产品常存在控制不准确，系统稳定性不高，能耗过大等问题，并没有成熟的产品应对这些问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置及其控制方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置，包括壳体以及安装在所述壳体内的控制面板、中央控制器、信号输入模块、信号输出模块、电源、变压器、配套元器件，所述电源连接所述变压器并与所述中央控制器串联，所述中央控制器连接所述控制面板、信号输入模块、信号输出模块以及配套元器件；所述信号输入模块用于接收实时监测数据；实时监测数据包括洁净度、温湿度、房间压力、管道压力以及风量；所述信号输出模块与实验室暖通系统对接，用于输出控制信号，调控实验室暖通系统；
4、实验室暖通系统包括空调机组和通风系统，所述空调机组包括空调主机、空调水系统，所述通风系统包括通风系统包括送风端和排
5、优选地，所述壳体采用不锈钢或钢制喷塑材质制成。
6、优选地，所述壳体为长方体，所述长方体的长在500mm以内；宽在300mm以内；高在200mm以内。
7、一种节能型洁净实验室暖通系统控制方法，基于节能型洁净实验室暖通系统控制装置，包括以下步骤：
8、s1：使用控制面板，自动以设置洁净度、温湿度以及房间压力的参数值；
9、暖通系统控制装置具有不同的调节模式，具体为最大模式、正常模式、值班模式；
10、s2：控制暖通系统开机，启用最大模式；
11、控制打开暖通系统，使送风端的风量处于最大状态，排风端根据房间压力值自动调节至所需风量；
12、s3：当监测的洁净度达到设定的要求值后，控制装置启用正常模式，降低送风端的风量，实时监测房间温湿度，计算获得控制风量，调节空调水系统管阀门开度和送风端的风阀开度；排风端的风阀根据房间的压力自动调节排风量，保证房间压力稳定在要求范围内；
13、s4：控制面板设定实验室内洁净度的最低限定值，监控洁净度，当洁净度低于最低限定值时，驱动房间的送风端的风阀开大，增加房间换气次数；
14、s5：红外感应模块获取室内的人员数量为零时，暖通系统控制装置调控模式为值班模式，将房间的送风量和排风量降至可以接受的最低值；
15、送风量和排风量的可接受的最低值通过控制面板设置。
16、优选地，s2中送风端的风量控制具体包括控制送风端的风机风量以及送风端风阀的开度控制为最大值；排风端则根据信号输入模块接收监测的房间压力值，基于阀门特性曲线的直接控制策略控制排风端的风阀的开度，调控排风量。
17、优选地，步骤s3具体包括以下步骤：
18、s31：通过计算机实时模拟获得当下工况房间的冷/热负荷；
19、s32：计算出空调机组冷热负荷；
20、空调冷负荷等于负荷系数乘以各房间冷负荷之和；空调热负荷等于负荷系数乘以各房间热负荷之和，其中负荷系数为1.1；
21、s33：计算满足洁净度所需风量g1，以及在允许最大温差下维持温湿度所需的风量g2；
22、s33：计算满足洁净度所需风量g1，以及在允许最大温差下维持温湿度所需的风量g2；
23、满足洁净度所需风量计算公式为：g1=v×n；
24、其中，g1为送风量，单位为m³/h；v为房间体积，单位为m³；n为换气次数；
25、在允许最大温差下维持温湿度所需的风量：g2=q/（h1-h2）/ρ；
26、其中，g2为送风量，单位为m³/h，h1为室内空气的比焓值，单位kj/kg，根据监测的室内温湿度压力从标准数据表中获得，h2为空调送风的空气比焓值，单位kj/kg，根据监测的空调送风的温湿度、管道压力以及允许的最大温差从标准数据表中获得，标准数据表存储在数据库中，直接调取空气比焓值，标准数据表包含了在不同温度、压力和湿度条件下的空气比焓值；q为空调机组冷/热负荷，ρ为空气密度，kg/m³；
27、s34：获得控制风量；
28、实时比较g1和g2的大小，以二者中的大者作为控制风量g，通过控制装置的信号输出模块进行信号输出，调控实验室暖通系统。
29、优选地，分别模拟调控风机和空调机组运行的功率，选择调控低功率的设备；
30、s341：模拟调控风机送风量达控制风量g的功率；
31、s342：模拟调控空调机组满足达到目标温湿度的功率；
32、s343：比较计算的风机送风的功率p1和空调机组的功率p2的大小，选择功率较小的设备进行调控。
33、优选地，当空调机组的功率p2较小时，则调控空调机组，通过pid控制方法，调节空调水系统管路的阀门；
34、根据公式h2=h1-q*ρ/g，计算风量为控制风量g时的空调送风的空气比焓值h2；其中，g为风量，即获得的控制风量g，以m3/h为单位，q为空调机组冷/热负荷，ρ为空气密度，kg/m³，h1为室内空气的比焓值，单位kj/kg；获取空调机组当下空调送风的空气比焓值，比较两者间的大小，当风量为控制风量g时的空调送风的空气比焓值h2增大时，调大空调水系统的阀门开度，h2减小时，则调小空调水系统的阀门开度；
35、当风机送风的功率p1较小时，则通过pid控制方法，调节房间送风端风阀的开度，调控风机送风至风量g。
36、优选地，暖通系统控制装置的调节模式包括手动设定和自动调控两种方法。
37、优选地，当空调水系统管路的阀门调至最大，仍不能满足温湿度时，控制调大送风端的风阀开度，直至满足房间温湿度。
38、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术结合洁净度控制逻辑和温湿度控制逻辑，再辅以智能化控制系统，集监测与控制于一体，根据室内洁净度和温湿度自动控制风量，在实际使用过程中，控制装置根据实验室房间内的实际工况，进行风量或者模式的调节，更好地满足实验室内不同实验或操作的需求，从而提高工作效率。确保实验室内的环境参数保持在理想范围内，有利于实验结果的准确性和可重复性可以避免不必要的能源浪费。在实验室无人员进入值班模式，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置，其特征在于：包括壳体以及安装在所述壳体内的控制面板、中央控制器、信号输入模块、信号输出模块、电源、变压器、配套元器件，所述电源连接所述变压器并与所述中央控制器串联，所述中央控制器连接所述控制面板、信号输入模块、信号输出模块以及配套元器件；所述信号输入模块用于接收实时监测数据；实时监测数据包括洁净度、温湿度、房间压力、管道压力以及风量；所述信号输出模块与实验室暖通系统对接，用于输出控制信号，调控实验室暖通系统；
2.如权利要求1所述的一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置，其特征在于：所述壳体采用不锈钢或钢制喷塑材质制成。
3.如权利要求1所述的一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置，其特征在于：所述壳体为长方体，所述长方体的长在500mm以内；宽在300mm以内；高在200mm以内。
4.一种节能型洁净实验室暖通系统控制方法，基于权利要求1所述的节能型洁净实验室暖通系统控制装置，其特征在于：包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的节能型洁净实验室暖通系统控制方法，其特征在于：S2中送风端的风量控制
6.如权利要求4所述的节能型洁净实验室暖通系统控制方法，其特征在于：步骤S3具体包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的节能型洁净实验室暖通系统控制方法，其特征在于：分别模拟调控风机和空调机组运行的功率，选择调控低功率的设备；
8.如权利要求7所述的节能型洁净实验室暖通系统控制方法，其特征在于：当空调机组的功率P2较小时，则调控空调机组，通过PID控制方法，调节空调水系统管路的阀门；
9.如权利要求4所述的节能型洁净实验室暖通系统控制方法，其特征在于：暖通系统控制装置的调节模式包括手动设定和自动调控两种方法。
10.如权利要求8所述的节能型洁净实验室暖通系统控制方法，其特征在于：当空调水系统管路的阀门调至最大，仍不能满足温湿度时，控制调大送风端的风阀开度，直至满足房间温湿度。
...【技术特征摘要】
1.一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置，其特征在于：包括壳体以及安装在所述壳体内的控制面板、中央控制器、信号输入模块、信号输出模块、电源、变压器、配套元器件，所述电源连接所述变压器并与所述中央控制器串联，所述中央控制器连接所述控制面板、信号输入模块、信号输出模块以及配套元器件；所述信号输入模块用于接收实时监测数据；实时监测数据包括洁净度、温湿度、房间压力、管道压力以及风量；所述信号输出模块与实验室暖通系统对接，用于输出控制信号，调控实验室暖通系统；
2.如权利要求1所述的一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置，其特征在于：所述壳体采用不锈钢或钢制喷塑材质制成。
3.如权利要求1所述的一种节能型洁净实验室暖通系统控制装置，其特征在于：所述壳体为长方体，所述长方体的长在500mm以内；宽在300mm以内；高在200mm以内。
4.一种节能型洁净实验室暖通系统控制方法，基于权利要求1所述的节能型洁净实验室暖通系统控制装置，其特征在于：包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的节能型洁净实验室暖通系统控制方...
【专利技术属性】
技术研发人员：王术森，罗京，
申请(专利权)人：南京诺丹工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。