直膨式空调及其系统和控制方法技术方案

本发明专利技术为一种通过直膨式空调冷却干燥封闭环境的方法，该方法包括以下步骤，步骤１，针对所述封闭环境设定一个或多个预设值，并将其存储在控制机构的内存中；步骤２，通过所述封闭环境中的一个或多个测量仪器获取测量值，并将其存储在控制机构的内存中；步骤３，判断所述测量值是否高于所述预设值，如果所述测量值高于所述预设值，则进行步骤４，否则进行步骤５；步骤４，压缩机高速运行达到稳态或保持压缩机高速运行的稳态，同时返回步骤２；步骤５，压缩机低速运行达到稳态或保持压缩机低速运行的稳态，同时返回步骤２。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及用于改善室内 湿度控制和能耗效率的。
技术介绍
直膨式空调具有众多优点，其中包括易于配置、更加节能，而且直膨 式空调的维护成本低于其他类型的空调系统。但是，大部分直膨式空调仅 配备单速压縮机和送风机，依靠开停循环作为维持室内千球温度的低成本 方案而并未解决室内空气湿度的问题。因此，在开停控制的系统中，当空 调的制冷效果停止作用时，所有的除湿效果也停止作用。在潮湿环境中， 持续除湿的要求通常比制冷作用更重要。各种变频器的使用使得电机的速度控制更为实用，在空调系统中采用 可变速的压縮机和送风机以控制温度和湿度的研究已广泛开展，实验结果 显示在直膨式空调系统中同时改变压縮机和送风机的速度有助于控制湿 度，但是可变速压縮机和送风机之间的协调较为复杂而且成本较高，使得 具有可变速压縮机和送风机的直膨式空调的价格是单速压縮机和送风机的 很多倍。迄今，业界尚未开发出高性价比的并且同时解决温度和湿度问题的具 有可变速压縮机和送风机的直膨式空调。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种直膨式空调来解决现有技术中存在的上述 问题及其他缺点。本专利技术提供一种具有上述直膨式空调的空调系统，其适于解决制冷和 除湿的问题，同时保持系统的高性价比。本专利技术同时提供一种使用直膨式空调的方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术为一种直膨式空调，用于控制环境中 室内空气温度，并且加强对室内空气湿度的控制，包括压縮机、膨胀阀、冷凝器、送风机以及具有直膨式盘管的直膨式蒸发器，其特征在于，所述的 压縮机为双速压縮机，所述的送风机为双速送风机。如本专利技术的优选实施例所述的直膨式空调，还包括一个或多个变频器。 为了达到上述专利技术目的，本专利技术为一种空调系统，用于控制环境中室内空 气温度，并且加强对室内空气湿度的控制，包括制冷设备，其包括双速 压縮机、具有直膨式盘管的直膨式蒸发器、膨胀阀、冷凝器、以及制冷剂； 送风系统，其包括管道、双速送风机、空气过滤器、以及回气阀；控制机 构，其包括微处理器、用户界面、电源、通信装置、以及内存； 一个或多 个测量仪器；其中，所述控制机构根据所述测量仪器所测的表示环境指标 的数据，控制所述制冷设备和送风系统的工作状态。如本专利技术的优选实施例所述的空调系统，该双速压縮机为转子压縮机， 螺旋式或往复式。如本专利技术的优选实施例所述的空调系统，所述测量仪器包括空气干球 温度计，空气湿球温度计或湿度计。为了达到上述专利技术目的，本专利技术为一种通过直膨式空调干燥封闭环境 的方法，该方法包括以下步骤，步骤l，针对所述封闭环境设定一个或多 个表示环境指标的预设值，并将所述的预设值存储在控制机构的内存中； 步骤2，通过所述封闭环境中的一个或多个测量仪器获取表示环境指标的 测量值，并将其存储在控制机构的内存中；步骤3，判断所述测量值是否 高于所述预设值，如果所述测量值高于所述预设值，则进行步骤4，否则 进行步骤5;步骤4，压縮机高速运行达到稳态或保持压縮机高速运行的稳 态，同时返回步骤2;步骤5，压縮机低速运行达到稳态或保持压縮机低速 运行的稳态，同时返回步骤2。如本专利技术的优选实施例所述的方法，在进行所述步骤4的同时，高速 运行送风机，并保持送风机稳态高速运行。如本专利技术的优选实施例所述的方法，在进行所述步骤5的同时，低速 运行送风机，并保持送风机稳态低速运行。如本专利技术的优选实施例所述的方法，设定预设值包括在所述环境中的 测量仪器上设定预期温度。如本专利技术的优选实施例所述的方法，设定预设值包括在所述环境中的 一个或多个测量仪器上设定空气干球温度和空气湿球温度。如本专利技术的优选实施例所述的方法，通过通信方式存储预设值和测量值。如本专利技术的优选实施例所述的方法，通过所述控制机构在比较判断时允许所述测量值和所述预设值之间存在0.1到0.5个单位的偏差。如本专利技术的优选实施例所述的方法，所述步骤5中，所述压縮机低速运行为高速状态时速度的50%。如本专利技术的优选实施例所述的方法，所述送风机低速运行为高速状态时速度的50%。附图说明本专利技术的装置和方法的特征、方案和优点将通过以下说明和结合附图 更为清晰。图1为根据本专利技术的空调装置的示意图。图2为根据本专利技术的方法的流程图。图3为根据本专利技术的方法的空调系统的示意图。图4显示本方法的测试Al和用于本领域的其他方法的测试A2-A5的 条件。图5显示Al和A2-A5的室内空气干球温度变化结果。 图6显示Al和A2-A5的室内空气相对湿度变化结果。 图7显示Al和A2-A5的能耗性能数据。具体实施例方式以下的具体实施例仅为范例并不对本专利技术的应用和使用构成限制。在本 说明中，术语"空调"指代用于在封闭环境中对空气进行制冷以及除湿的装置。术语"稳态"指系统的某个观测状态将持续进行的状态，除非开始或启 动系统后一段时间，否则无法达到稳态。术语"RPM"指代每分钟转数，其与旋转速度的量度有关。术语"高低速度控制"指代在直膨式(DX)空调中，制冷剂流率和送风 流率原则上是由压縮机和送风机的转速决定的。图1到图7显示本方法的具体实施例。图1为根据本专利技术的空调装置的示意图，该装置100包括具有压縮机101 的制冷设备，直膨式蒸发器103，膨胀阀107，冷凝器105，控制器106，以 及管道系统lll构成的通风子系统，送风机113，空气过滤器117，所述方法 用于封闭环境120中。本方法中采用的装置IOO为空调，例如窗体机(windowunit)，墙体机 (through the wall unit)，便携空调(portable air conditioner),中央空调或者分 体空调(mini-split air conditioner^装置100可基于封闭环境120的要求设计， 例如体积调整、输入功率、基于BTU (British Thermal Unit,英国热量单位) 的输出功率，管道长度、管道体积、以及在环境120中装置100的设置位置。用于本方法的压縮机101为可在高速和低速使用的双速蒸汽制冷剂压縮 机。压縮机101的高速可为该压縮机的持续最高每分钟转数的速度，持续意 味着该压縮机在稳态条件下保持该速度的能力。在一个实施例中，高速为压 縮机101的最大速度。压縮机101的低速为压縮机工作在高速的某个百分比 水平，例如低速可为高速的40%。在另一实施例中，低速为高速的50%。在 其他实施例中，低速为高速的60%。合适的压縮机可在1800RPM到6500RPM 的速度下运行。当压縮机101为双速时，设定高速和低速，即，在常规运行 中，速度不变。例如，高速可设为6000RPM而低速设为高速的60M G600RPM)。压縮机可为转子式压縮机，例如叶片式、三叶式、或液封环式 (liquid seal ring type),活塞压縮机，例如密封型、半密封型、或开放型，摆 板压縮机，例如电控变化位移，或螺旋压縮机。商业上适合的压縮机产品包 括Bristol H2NG系列双速压縮机。直膨式蒸发器103可包括直膨式蒸发盘管(未示出)。合适的蒸发盘管可 由不锈钢、镀锌钢、铝、铜制成，其包括连接器、分配器、螺纹连接器；所 述盘管的翅式换热器(fin)附件可为铝或铜，每英寸10个到22个翅(fm), 每英寸10个到16个翅式换热器(fm)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直膨式空调，用于控制环境中室内空气温度，并且加强对室内空气湿度的控制，包括：压缩机、膨胀阀、冷凝器、送风机以及具有直膨式盘管的直膨式蒸发器，其特征在于，所述的压缩机为双速压缩机，所述的送风机为双速送风机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓仕明，徐象国，陈铭贤，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]