【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于節(jié)能空調(diào)，具體涉及一種節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)及調(diào)控方法。
技術(shù)介紹
1、隨著數(shù)字化、信息化的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為核心基礎(chǔ)設(shè)施，其規(guī)模和能耗不斷增長。數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行對室內(nèi)環(huán)境的溫濕度要求極為嚴(yán)格，通常需要將溫濕度維持在特定的閾值范圍內(nèi)，以保障服務(wù)器和其他電子設(shè)備的性能與壽命。然而，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)在溫濕度調(diào)控過程中存在以下問題：1)、高能耗問題：數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)耗能占總能耗的比例超過30％，尤其是在高溫高濕的夏季或低溫低濕的冬季，對新風(fēng)的加熱、冷卻或加濕需求極高。傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)通常采用恒定模式運(yùn)行，不根據(jù)外界環(huán)境的動態(tài)變化調(diào)整策略，導(dǎo)致過度加熱、冷卻或加濕，造成大量能源浪費(fèi)。2)、控制精度不足現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)在處理復(fù)雜環(huán)境時，溫濕度控制難以達(dá)到高精度要求，尤其在南北方季節(jié)交替或突發(fā)氣候變化的情況下，室內(nèi)環(huán)境可能短時間內(nèi)偏離理想閾值。不精準(zhǔn)的控制可能導(dǎo)致設(shè)備在高濕或過干條件下運(yùn)行，增加故障風(fēng)險和維護(hù)成本。3)、設(shè)備磨損與壽命問題頻繁的開關(guān)或高負(fù)荷運(yùn)行會加速冷水盤管、熱水盤管及其他關(guān)鍵部件的老化，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)和更換成本大幅增加。長期高負(fù)荷運(yùn)行還可能影響空調(diào)系統(tǒng)整體效率，進(jìn)一步增加運(yùn)營成本。4)、智能化與自動化程度不足傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)大多依賴于預(yù)設(shè)程序和人工調(diào)控，難以實(shí)現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化和實(shí)時響應(yīng)。在不同季節(jié)、不同區(qū)域氣候條件下，未能充分利用外界新風(fēng)的熱交換能力，導(dǎo)致能源利用率低。
2、因此，迫切需要一種基于動態(tài)溫濕度調(diào)控、高效熱交換和智能控制的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)不同季節(jié)、不同區(qū)域的環(huán)境條件，動態(tài)調(diào)整新風(fēng)和回風(fēng)的比例及
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對上述缺陷，提供一種節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法。本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，所述方法應(yīng)用于進(jìn)入數(shù)據(jù)中心室內(nèi)空氣的新風(fēng)溫濕度調(diào)控，包括以下步驟：
2、s1：實(shí)時監(jiān)測回風(fēng)進(jìn)入部、回風(fēng)流出口、新風(fēng)流入口以及新風(fēng)流出部的實(shí)時空氣質(zhì)量流速、干球溫度和相對濕度；
3、s2：計算經(jīng)過氣體叉流交換部熱交換后的混風(fēng)的干球溫度tmix、含濕量wmix和相對濕度rhmix，確定理想露點(diǎn)溫度最低閾值理想干球溫度最高閾值理想干球溫度最低閾值理想相對濕度最高閾值rhex，max、理想相對濕度最低閾值rhex，min；
4、s3：判斷混風(fēng)的干球溫度tmix處于s2步驟中各個溫度閾值所組成的不同溫度閾值區(qū)間中的位置，確定混風(fēng)的干球溫度tmix處于何溫度閾值區(qū)間內(nèi)后，再進(jìn)一步判斷混風(fēng)的相對濕度rhmix處于各個相對濕度閾值組成的何種濕度閾值區(qū)間內(nèi)，進(jìn)而根據(jù)混風(fēng)的干球溫度tmix和相對濕度rhmix所處的不同區(qū)間位置確定混風(fēng)狀態(tài)，選擇開啟熱水盤管、冷水盤管或噴霧系統(tǒng)或中的任意一個或兩個組合，對混風(fēng)進(jìn)行進(jìn)一步溫濕度的處理后，從新風(fēng)流出部流出；或選擇均不開啟，僅采用混風(fēng)直接從新風(fēng)流出部流出并輸送至室內(nèi)。
5、進(jìn)一步地，所述s2步驟中計算混風(fēng)的干球溫度tmix、含濕量wmix和相對濕度rhmix的公式如下：
6、
7、
8、其中，win,new為分別為根據(jù)所述s1步驟實(shí)時監(jiān)測得到的新風(fēng)流入口流入的新風(fēng)的相對濕度rhin,new和干球溫度tin,new計算得到的新風(fēng)流入口流入的新風(fēng)的含濕量，win,re為根據(jù)所述s1步驟實(shí)時監(jiān)測得到的回風(fēng)流入部流入的回風(fēng)的相對濕度rhin,re和干球溫度tin,re計算得到的回風(fēng)流入部流入的回風(fēng)的含濕量：
9、
10、根據(jù)計算得到的混風(fēng)的含濕量wmix，進(jìn)一步計算混風(fēng)的相對濕度：
11、
12、其中，tin,new和win,new分別為實(shí)時監(jiān)測得到的新風(fēng)流入口的新風(fēng)流入速度、流入新風(fēng)干球溫度和流入新風(fēng)相對濕度，tin,re和win,re分別為實(shí)時監(jiān)測得到的回風(fēng)進(jìn)入部的回風(fēng)流入速度、流入回風(fēng)干球溫度和流入回風(fēng)相對濕度；分別為新風(fēng)流出部處的新風(fēng)流出速度、回風(fēng)流出口處的回風(fēng)流出速度；es(tmix)為混風(fēng)在干球溫度tmix下的飽和水汽壓、es(tin,re)為回風(fēng)流入部流入的回風(fēng)在干球溫度tin,re下的飽和水汽壓，es(tin,new)為新風(fēng)流入口流入的新風(fēng)在干球溫度tin,new下的飽和水汽壓；p為氣壓，p＝101325pa。
13、進(jìn)一步地，所述s3步驟中對于混風(fēng)的干球溫度tmix和相對濕度rhmix所處的不同溫度閾值區(qū)間和濕度閾值區(qū)間之間的混風(fēng)處理方法包括以下情況：
14、1)、若則控制開啟熱水盤管，對混風(fēng)進(jìn)行等濕加熱后，再開啟噴霧系統(tǒng)(5)繼續(xù)對加熱后的混風(fēng)進(jìn)行等溫加濕；
15、2)、若且rhmix>rhex,max，則控制開啟冷水盤管對混風(fēng)進(jìn)行冷卻除濕后，再開啟熱水盤管對冷卻除濕后的混風(fēng)進(jìn)一步加熱；
16、3)、若且rhex,min≤rhmix≤rhex,max，則開啟熱水盤管對混風(fēng)進(jìn)行等濕加熱；
17、4)、若且rhmix<rhex,min，則則開啟熱水盤管對混風(fēng)進(jìn)行等濕加熱后，再開啟噴霧系統(tǒng)繼續(xù)對加熱后的混風(fēng)進(jìn)行等溫加濕；
18、5)、若且rhmix>rhex,max，則開啟冷水盤管對混風(fēng)進(jìn)行冷卻除濕；
19、6)、若且rhex,min≤rhmix≤rhex,max，則構(gòu)建叉流氣體熱交換芯體冷熱風(fēng)動態(tài)熱交換平衡方程，求解最優(yōu)的新風(fēng)和回風(fēng)流入流出速度；
20、7)、若且rhmix<rhex,min，則僅開啟噴霧系統(tǒng)，對混風(fēng)進(jìn)行等溫加濕；
21、8)、若且rhmix>rhex,max，則僅開啟冷水盤管對混風(fēng)進(jìn)行冷卻除濕；
22、9)、若且rhex,min≤rhmix≤rhex,max，則同時開啟冷水盤管，對混風(fēng)進(jìn)行冷卻降溫；
23、10)、若且rhmix<rhex,min，則開啟冷水盤管和噴霧系統(tǒng)，對混風(fēng)進(jìn)行加濕冷卻降溫。
24、進(jìn)一步地，當(dāng)混風(fēng)的干球溫度tmix和相對濕度rhmix所處的不同溫度閾值區(qū)間和濕度閾值區(qū)間之間的情況為且rhex,min≤rhmix≤rhex,max時，構(gòu)建叉流氣體熱交換芯體冷熱風(fēng)動態(tài)熱交換平衡方程，求解最優(yōu)的新風(fēng)和回風(fēng)流入流出速率，包括以下步驟：
25、s301：計算新風(fēng)流入口流入氣體叉流交換部的新風(fēng)的焓值iin,new、流出氣體交叉交換部的混風(fēng)的焓值imix，回風(fēng)進(jìn)入部流入氣體叉流交換部的回風(fēng)的焓值iin,re、回風(fēng)流出口流出氣體叉流交換部的空氣焓值iout,re：
26、iin,new＝catin,new+win,new(cstin,new+ifg)；
27、imix＝catmix+wmix(cstmix+ifg)；
28、iin,re＝catin,re+win,re(cstin,re+ifg)；
29、iout,re＝catout,re+wout,re(cstout,本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，所述方法應(yīng)用于進(jìn)入數(shù)據(jù)中心室內(nèi)空氣的新風(fēng)溫濕度調(diào)控，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，所述S2步驟中計算混風(fēng)的干球溫度Tmix、含濕量Wmix和相對濕度RHmix的公式如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，所述S3步驟中對于混風(fēng)的干球溫度Tmix和相對濕度RHmix所處的不同溫度閾值區(qū)間和濕度閾值區(qū)間之間的混風(fēng)處理方法包括以下情況：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，當(dāng)混風(fēng)的干球溫度Tmix和相對濕度RHmix所處的不同溫度閾值區(qū)間和濕度閾值區(qū)間之間的情況為且RHex,min≤RHmix≤RHex,max時，構(gòu)建叉流氣體熱交換芯體冷熱風(fēng)動態(tài)熱交換平衡方程，求解最優(yōu)的新風(fēng)和回風(fēng)流入流出速率，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，對于除第6)種情況和第2)種情況的溫濕度處理過程中，只開啟冷水盤(4)，只開啟熱水盤管(3)，只開啟噴霧系
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，對于第2)種情況，構(gòu)建使空調(diào)能耗調(diào)節(jié)最低的新風(fēng)流出部(16)流出的最優(yōu)新風(fēng)干球溫度最優(yōu)新風(fēng)相對濕度和調(diào)控中間點(diǎn)干球溫度Tter求解方程：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，所述，所述理想露點(diǎn)溫度最低閾值所述理想干球溫度最高閾值為27℃，所述理想干球溫度最低閾值所述理想相對濕度最高閾值RHex,max為60％，所述理想相對濕度最低閾值RHex,min45％。
8.采用如權(quán)利要求1-7任一所述調(diào)控方法的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)，所述空調(diào)用于根據(jù)新風(fēng)與數(shù)據(jù)中心的回風(fēng)經(jīng)過熱交換后的混風(fēng)溫濕度，進(jìn)一步對其進(jìn)行溫濕度調(diào)控后排入數(shù)據(jù)中心室內(nèi)，其特征在于，所述空調(diào)包括設(shè)備柜體(1)、所述設(shè)備柜體(1)分為氣體叉流交換部(11)、設(shè)置于氣體叉流交換部(11)一側(cè)的回風(fēng)流出口(12)和新風(fēng)流入口(10)，所述氣體叉流交換部(11)內(nèi)設(shè)置有叉流氣體熱交換芯體(111)，所述空調(diào)還包括回風(fēng)進(jìn)入部(13)、新風(fēng)加熱部(14)以及新風(fēng)冷卻部(15)以及新風(fēng)流出部(16)，所述回風(fēng)進(jìn)入部(13)和所述新風(fēng)流出部(16)內(nèi)分別設(shè)置有第一負(fù)壓風(fēng)機(jī)(131)和第二負(fù)壓風(fēng)機(jī)(161)，所述回風(fēng)進(jìn)入部(13)和所述新風(fēng)流出部(16)均與數(shù)據(jù)中心室內(nèi)連通，所述回風(fēng)流出口(12)和所述新風(fēng)流入口(13)均與數(shù)據(jù)中心室外連通；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)，其特征在于，在所述氣體叉流交換部(11)內(nèi)還設(shè)置有回風(fēng)進(jìn)入導(dǎo)流板(61)，在所述新風(fēng)加熱部(14)內(nèi)還設(shè)置有混風(fēng)過濾裝置(62)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，所述方法應(yīng)用于進(jìn)入數(shù)據(jù)中心室內(nèi)空氣的新風(fēng)溫濕度調(diào)控，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，所述s2步驟中計算混風(fēng)的干球溫度tmix、含濕量wmix和相對濕度rhmix的公式如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，所述s3步驟中對于混風(fēng)的干球溫度tmix和相對濕度rhmix所處的不同溫度閾值區(qū)間和濕度閾值區(qū)間之間的混風(fēng)處理方法包括以下情況：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，當(dāng)混風(fēng)的干球溫度tmix和相對濕度rhmix所處的不同溫度閾值區(qū)間和濕度閾值區(qū)間之間的情況為且rhex,min≤rhmix≤rhex,max時，構(gòu)建叉流氣體熱交換芯體冷熱風(fēng)動態(tài)熱交換平衡方程，求解最優(yōu)的新風(fēng)和回風(fēng)流入流出速率，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，對于除第6)種情況和第2)種情況的溫濕度處理過程中，只開啟冷水盤(4)，只開啟熱水盤管(3)，只開啟噴霧系統(tǒng)(5)，同時開啟冷水盤管(4)和噴霧系統(tǒng)(5)，或者先開啟熱水盤管(3)然后開啟噴霧系統(tǒng)(5)時，控制新風(fēng)流出部(16)流出新風(fēng)的最優(yōu)干球溫度和最優(yōu)相對濕度和/或噴霧系統(tǒng)最優(yōu)噴霧速度的求解模型如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能調(diào)控溫濕度空調(diào)的調(diào)控方法，其特征在于，對于第2)種情況，構(gòu)建使空調(diào)能耗...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高愛翔，李貴印，薛坤琛，李靜白，
申請(專利權(quán))人：浙江大觀自動化科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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