Многозональная двухканальная система кондиционирования воздуха

,ЯО 1059362 А Г 24 Г 3 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ прин макОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Э.Э.Дзелэитис и И.А.Рубе (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 697.97(0888)(56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 691645, кл. Г 24 Г 11/08,1977.2. Авторское свидетельство СССР 9 79307 кл, Г 24 Г 3/00, 1979, (54)(57) МНОГОЗОНАЛЬНАЯ ДВУХКАНАЛЬ НАЯ СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, содержащая кондиционеры минимального и максимального значений влагосодержания криогенного воздуха в обслуживаемых зонах, снабженные блоками управления, регуляторы температуры и относительной влажности воздуха, вентиляторы, зональные смесители и воздухонагреватели с исполнительными механизмами и клапанами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью экономии энергозатрат на обработку воздуха в кондиционерах и зональных воэдухонагревателях, она снабжена измерительными преобраэова телями энтальпии .смеси частей приточного воздуха с минимальным и максимальным влагосодержанием, генератором двойных импульсов, сумматором разностных сигналов импульсов, преобразователем напряжение - частота, коммутатором, счетчиком импульсов и блоком уставки регуляторов, причем выходы измерительных преобразователей энтальпии соединены с входами сумматора раз ностных сигналов, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение - частота, соединенного с первым входом коммутатора, к второму входу которого подключен первый выход генератора двойных импульсов, выходы коммутатора соединены с вхо-. 9 дами счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу блока уставки регуляторов, второй и третий вхоцы которого соединены с, первым и вторым выходами генератора двойных импульсов, а выходы блока Я уставки регуляторов подключены к входам регуляторов температуры точного воздуха с минимальным симальным влагосодержанием.Изобретение относится к техникекондиционирования воздуха и можетбыть использовано для автоматического регулирования термодинамическихпараметров воздуха в многозональнойдвухканальной системе кондиционирования,Известно устройство для кондиционирования воздуха, содержащее воэду.хонагреватели первичного и вторичного подогревов, камеры орошения,зональные воэдухонагреватели, регу-,ляторы температуры и влажности, исполнительные механизмы и клапаны,коммутатор, дешиФратор и импульсныепрерыватели 11 ,Однако при использовании известного устройства в двухканальнойсистеме кондиционирования оно необеспечивает оптимального по потреблению энергии процесса обработкивоздуха,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсямногозональчая двухканальная систе"ма кондиционирования воздуха, содержащая кондиционеры минимальногои максимального значения влагосодержания приточного воздуха в обслуживаемых зонах, снабженные блокамиуправления, регуляторы температурыи относительной влажности воздуха,вентиляторы, зональные смесители ивоздухонагреватели с исполнительны"ми механизмами и клапанами 2 1Недостатком известной системыкондиционирования являются повышенные затраты энергии на обработкувоздуха,Цель изобретения - экономия энергозатрат на обработку воздуха в кондиционерах и зональных воэдухона"гревателях.Цель достигается тем, что систе.ма кондиционирования воздуха, содержащая кондиционеры минимальногои максимального значений влагосодержания криогенного воздуха в обслуживаемых зонах, снабженные блоками управления, регуляторы температуры и относительной влажностивоздуха, вентиляторы, зональныесмесители и воздухонагреватели сисполнительными механизмами и клапанами, снабжена измерительнымипреобразователями энтальпии смесичастей приточного воздуха с минимальным и максимальным влагосодержанием, генератором двойных импуль"сов, сумматором разностных сигналов импульсов, преобразователемнапряжение - частота, коммутатором,счетчиком импульсов и блоком уставки регуляторов, причем выходы измери=ельных преобразователей энтальйии соединены с входами сумматораразностных сигналов, выход которогоподключен к входу преобразователя напряжение-частота, соединенного спервым входом коммутатора, к второмувходу которого подключен первыйвыход генератора двойных импульсов,выходы коммутатора соединены с входами счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу блока уставки регуляторов, второй итретий входы которого соединены спервым и вторым выходами генерато" 10- ра двойных импульсов, а выходы блока уставки регуляторов подключенык входам регуляторов температурыприточного воздуха с минимальным имаксимальным влагосодержанием.15 На Фиг, 1 представлена Функцио-.нальная схема канала кондиционирования, подготавливающего воздух сминимальнЫм влагосодержанием; наФиг. 2 - блок-схема канала, подготавливающего воздух с максимальнымвлагосодержанием; на Фиг. 3 - Функциональнаясхема процесса обработки воздуха в обслуживаемых зонах;на фиг, 4 - структурная схема обработки синала с измерительных преобразователей энтальпии.Многозональная.двухканальная система кондиционирования воздуха содержит кондиционеры 1 и 2 минимального и максимального значений влаго"содержания приточного воздуха в обслуживаемых зонах 3 - 5, включающиевоздухонагреватели 6 и 7 первичногои вторичного подогрева воздуха склапанами 8 и 9 и исполнительными З 5 механизмами 10 и 11, оросительнуюкамеру 12 с обводным воздуховодом 13и трехходовым клапаном 14 с исполнительным механизмом 15, воздушные клапана 16 рециркуляции с исполнитель ным механизмом 17, воздушный клапан 18 обводного воздуховода с исполнительным механизмом 19 и блоки 20 и 21 управления, состоящие изимпульсных прерывателей 22 и 23, выходы которых подключены к входамкоммутатора 24, а их входы соединеныс выходом дешиФратора 25 кондиционеры 1 и 2 идентичны, поэтому позиции перечисленных элементов указанытолько на одном из них), регуляторы 26 и 27 температуры приточноговоздуха с датчиками 28 и 29, зональные регуляторы 30 - 32 температурыс датчиками 33 - 35, регуляторы 36и 3.относительной влажности приточного воздуха, зональные регуляторы38 - 40 относительной влажности воздуха с датчиками 41 - 43, приточныевентиляторы 44 и 45, вытяжной вентилятор 46, зональные смесители 47-49 60 с исполнительными механизмами 50-52,зональные воздухонагреватели 53-55с исполнительными механизмами 56-58и клапанами 59-61.Многозональная двухканальная сис тема кондиционирования снабжена также измерительными преобразователями 62-67 энтальпии частей притсчноговоздуха с минимальным и максимальнымвлагосодержанием с датчиками 68-73энтальпии (нли температуры), генератором 74 двойных импульсов, сумматором 75 разностных сигналов импульсов, преобразователем 76 напряжение - частота, коммутатором 77, счетчиком 78 импульсов и блоком 79 ус-,тавки регуляторов, причем выходы измерительных преобразователей 62-67энтальпии соединены с входами сумматора 75 разностных сигналов, выходкоторого подключен к входу преобразователя 76 напряжение - частота, 15соединенного с первым входом коммутатора 77, к второму входу которогоподключен первый выход генератора 74двойных импульсов, выходы коммутатора соединены свходами счетчика 78импульсов, выход которого подключенк первому входу блока 79 уставки регуляторов, второй и третий входы которого соединены с первым и вторымвыходами генератора 74 двойных импульсов, а выходы блока 79 уставкирегуляторов подключены к входам регуляторов 26 и 27 температуры частейприточного воздуха с минимальным имаксимальным влагосодержанием, к регуляторам 36 и 37 подключены датчики 3080 и 81 относительной влажности,Система кондиционирования работает следующим образом.При включении системы коммутатор 24 согласно заданной программы 35посредством импульсных прерывате- .лей 22 и 23 подключает регулятор 26температуры и регулятор 36 относительной влажности механизмами 17,10, 15 и 11 воздушных клапанов 16и 18, воздухонагревателей 6 и 7 пер-.вичного и вторичного подогрева, камеры 12. При этом с дешифратора 25поступают настроечные импульсы науправляющие входы импульсных прерывателей, в которых включаются цепочки формирования импульсов, соответствующие динамическим характеристикамэлементов кондиционера, Приточныйвоздух доводится таким образом вкондиционере 1 минимального влагосодержания до заданных параметров иприточным вентилятором 44 подаетсяк обслуживаемым зонам 3 - 5, Аналогично, обработанный до заданных параметров приточный воздух с кондиционера 2 максимального влагосодержания подается к обслуживаемым зо"нам приточным вентилятором 39. Дляудаления воздуха из обслуживаемыхзон служит вытяжной вентилятор 46, 60 В обслуживаемых зонах установлены датчики 33 -35 температуры и датчики 41 - 43 относительной влажности воздуха с зональными регулято рами 30 - 32 температуры и регуляторами 38 - 40 влажности,Зональные смесители 47 - 49 управляются сигналами с выходов регуляторов влажности обслуживаемых зонпри помощи электрических исполнительных механизмов 50 - 52, Подогревподаваемого в обслуживаемые зонывоздуха до заданной температуры производится при помощи зональных воздухонагревателей 53 - 55, теплопроиэводительность которых регулируетсяпри помощи регулирующих клапанов 56 -58 на обратных трубопроводах теплоносителей с электрическими исполнительными механизмами 59 - 61, навходы которых управляющие сигналыпоступают с зональных регуляторов 30 - 32 температуры,Измерение знтальпии приточноговоздуха производится посредствомдатчиков 68 - 73 энтальпии ( илнтемпературы) и измерительных преобразователей 62 - 67 энтальпии. Инфор"мация о результатах измерения энтальпии поступает в сумматор 75, вкотором производится вычитание раз"ностей измерений энтальпий до и после подогрева в зональных воэдухонагревателях, умножение на соответствующий расход воздуха в зоне и суммирование частных напряжений, соответствующих обслуживаемым зонам 3-5.Суммарное напряжение с выхода сумматора 75 разностных сигналов поступает на вход преобразователя 76 напряжение - частота, на выходе которого формируются прямоугольные импульсы, частота следования которыхопределена величиной подаваемого навход напряженияС третьего выходагенератора 74 двойных импульсов поступает сигнал на второй вход коммутатора 77, сигнал формируется также на первом выходе генератора 74двойных импульсов и поступает навторой вход блока 79 уставки регуляторов, При поступлении управляющегоимпульса с генератора 74 двойных импульсов коммутатор 77 подключает назаданный промежуток времени выходпреобразователя 76 напряжение - частота к первому входу счетчика 78через свой первый выход. В следующем цикле коммутатор 77 подключаетвыход преобразователя 76 напряжение - частота к второму входу счетчика 78. Если предупреждающий сигнал, поданный на первый вход счетчика, равен текущему, на его выходеуправляющий сигнал отсутствует. Соответственно сигналы не поступают ина вторые входы регуляторов 26 и 27температуры приточного воздуха сминимальным и максимальным влагосодержанием. Если сумма импульсов,поступившая на второй вход счетчика 78, больше суммы импульсов (этопроисходит, если уменьшилась тепловая нагрузка эоны), поступившей напервый вход, с выхода счетчика 78поступает сигнал на первый входблока 79 уставок регуляторов, который разрешает прохождение сигналов,поступающих на его второй и третийвходы с соответствующего выхода генератора 74 двойных импульсов, Этисигналы проходят на вторые входырегуляторов 26 и 27 температуры иизменяют уставку одного из регуляторов. Поочередное изменение уставокрегуляторов (в сторону увеличенияили уменьшения) происходит до тех пор, пока суммарные напряжения свыхода сумматора разностных сигналовне будут одинаковыми для двух соседних циклов. Иногозональная двухканальная система кондиционирования воздуха позволяет вести поиск оптимальногсе по минимуму потребляемой эйергии на тепловлажностную .обработку воздуха процесса смешения частей приточного воздуха с минимальным и максималь" ным влагосодержанием в условиях изменяющихся тепловлажностных нагрузок кондиционируемых эон.-;,- Редактор Н. Джуган Заказ 9805/42 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5