恒定熱濕負(fù)荷下溫濕度控制精度實(shí)驗(yàn)分析

控制環(huán)境溫濕度控制精度實(shí)驗(yàn)對(duì)于恒溫恒濕空調(diào)機(jī)的實(shí)驗(yàn)是必不可少的，也是檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的變頻恒溫恒濕空調(diào)機(jī)的溫、濕度控制精度能否達(dá)到所設(shè)計(jì)要求的有效檢驗(yàn)手段。本文的精度實(shí)驗(yàn)主要分為兩部分：一是室內(nèi)控制環(huán)境熱濕負(fù)荷恒定，二是室內(nèi)控制環(huán)境具有階躍干擾的熱濕負(fù)荷。

試驗(yàn)是將室內(nèi)機(jī)放置在室內(nèi)環(huán)境室(室內(nèi)的環(huán)境由實(shí)驗(yàn)樣機(jī)來(lái)控制)，室外機(jī)放置在室外環(huán)境室(室外的環(huán)境由實(shí)驗(yàn)室來(lái)控制)。室內(nèi)恒定的熱濕負(fù)荷是由特制的電極加濕器(加濕能力為4 kg／h)以及電加熱器(加熱能力為6kW)提供。

圖4—6分別給出了室外環(huán)境溫度控制在35℃，室內(nèi)環(huán)境溫度維持在22℃，相對(duì)濕度控制在55％，室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率、電子膨脹閥開(kāi)度、過(guò)熱度、熱回收換熱器的狀態(tài)、電加熱器的狀態(tài)以及電極加濕器的狀態(tài)隨運(yùn)行時(shí)間的變化情況。圖中需要說(shuō)明的是，1表示熱回收換熱器和電加熱器處于開(kāi)啟狀態(tài)，0表示熱回收換熱器、電加熱器以及電極加濕器處于關(guān)閉狀態(tài)。

由圖4可知，壓縮機(jī)頻率的變化與室內(nèi)溫度的變化趨勢(shì)基本相同，從啟動(dòng)到開(kāi)始穩(wěn)定運(yùn)行的20rnin期間，由于溫度設(shè)定值與實(shí)測(cè)值之間的偏差造成壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和室內(nèi)溫度存在著一定的波動(dòng)。但是，壓縮機(jī)頻率的波動(dòng)和溫度變化的同步性比較好，這說(shuō)明了本文設(shè)計(jì)的分階段電子膨脹閥一變頻壓縮機(jī)同步自適應(yīng)PID控制方法對(duì)于緩解溫度調(diào)節(jié)的延遲十分有效。

從室內(nèi)溫度的波動(dòng)幅度來(lái)看，通過(guò)短暫的溫度波動(dòng)，當(dāng)運(yùn)行20 min后，室內(nèi)溫度和壓縮機(jī)的頻率逐漸趨于穩(wěn)定，室內(nèi)溫度的波動(dòng)幅度在0.3，0.5℃，也就是說(shuō)室內(nèi)溫度的控制精度可達(dá)到±0.3一士0.5℃。從圖中還可看出，由于初始的室內(nèi)溫度相對(duì)于設(shè)定溫度較低，故系統(tǒng)的熱回收換熱器和電加熱器在運(yùn)行初始階段全部開(kāi)啟，同時(shí)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的出力相對(duì)于室內(nèi)的負(fù)荷較大，因此為了控制整個(gè)環(huán)境的溫度控制精度，需要熱回收換熱器和電加熱器來(lái)平衡過(guò)制冷量。同時(shí)也可看出，熱回收換熱器能夠替代部分或全部的電加熱器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)出風(fēng)溫度的加熱，很好地平衡了系統(tǒng)多余的制冷量。

由5圖可以看出，壓縮機(jī)頻率的變化與室內(nèi)相對(duì)濕度的變化的同步性較好，也進(jìn)一步說(shuō)明了本文設(shè)計(jì)的控制方法對(duì)于緩解溫、濕度調(diào)節(jié)的延遲和超調(diào)現(xiàn)象十分有效。從室內(nèi)相對(duì)濕度的波動(dòng)幅度來(lái)看，在不穩(wěn)定階段，波動(dòng)幅度為5％；運(yùn)行20 min后，室內(nèi)相對(duì)濕度和壓縮機(jī)的頻率逐漸趨于穩(wěn)定，室內(nèi)相對(duì)濕度的波動(dòng)幅度在3％以內(nèi)，也就是說(shuō)室內(nèi)相對(duì)濕度的控制精度可達(dá)到3％。

從圖中還可看出，電極加濕器在運(yùn)行的大部分時(shí)間內(nèi)都處于關(guān)閉狀態(tài)，這主要是由于控制環(huán)境的初始相對(duì)濕度較高，同時(shí)系統(tǒng)在控制溫、濕度時(shí)，實(shí)測(cè)相對(duì)濕度與設(shè)定值之間的偏差大部分時(shí)間都在允許電極加濕器處于關(guān)閉的偏差值內(nèi)。由圖6可知，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，壓縮機(jī)頻率的變化與電子膨脹閥開(kāi)度的變化趨勢(shì)一致，幾乎不存在延遲現(xiàn)象。從而也證明了本文所設(shè)計(jì)的分階段電子膨脹閥一變頻壓縮機(jī)同步自適應(yīng)PID控制方案是準(zhǔn)確的，能夠很好地解決系統(tǒng)控制的延遲現(xiàn)象。與此同時(shí)，系統(tǒng)的過(guò)熱度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中波動(dòng)很小，這說(shuō)明電子膨脹閥對(duì)系統(tǒng)過(guò)熱度的控制比較，具有很好的調(diào)節(jié)能力。http://m.zgshfp.com