專利名稱：一種注塑車間用空調系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種空調系統及其控制方法，尤其是涉及在注塑車間使用的空 調系統及控制方法。
背景技術：
注塑操作時需要使用事先預制好的模具，為了方便注塑使用，通常模具直接 放置在注塑車間內，為了保證模具表面的清潔，注塑車間通常會設置空調系統， 室內設置風機，室外設置冷凍機和冷卻塔，冷凍機與風機之間的冷凍介質循環 動力來自冷凍水泵，冷卻塔和冷凍機之間的冷卻水循環動力來自冷卻泵。為了 防止模具表面結露生銹，影響使用，注塑車間內需要保持車間內部的溫度和濕 度穩定。但是這樣一來，即使在非工作日和冬天時，也要保持空調系統全開， 耗能較多，而且不管室內氣溫濕度是多少，空調的風機都長期以恒定的轉速運 轉，效率不高。發明內容本發明的目的是提供一種注塑車間用空調系統，可以根據室內溫濕度狀態 調節空調系統的運行，既可以防止存放的模具表面結露，又可以顯著的降低能 耗，提高使用的效率。本發明的技術解決方案是 一種注塑車間用的空調系統，包括室內風機、 冷凍泵、冷凍機、冷卻泵和冷卻塔，室內風機與冷凍機之間設有通過冷凍泵建 立的冷凍循環，冷卻塔和冷凍機之間設有通過冷卻泵建立的冷卻水循環，該空 調系統還包括分別設在注塑車間室內的溫濕度傳感器、控制所述室內風機轉速 的風機變頻器和可編程控制器，其中溫濕度傳感器用于感測室內溫濕度狀態， 并輸出與溫濕度狀態對應的溫濕度信號，所述可編程控制器用于接收溫濕度信 號并控制所述風機變頻器調節所述室內風機的轉速。通過設在室內的溫濕度傳感器，可以獲取指示當前室內溫濕度狀態的溫度 和濕度信號，可編程控制器接收上述信號并獲取當前室內溫濕度狀態，通過風 機變頻器控制室內風機啟動停止或者改變轉速，調節室內溫度和濕度遠離結露溫度點，此時風機的轉速無須一直保持最大值，如當前溫度濕度不會結露，空 調系統的風機可以停機。由于溫濕傳感器可以不間斷的獲取室內空氣溫度濕度 參數，結合可編程控制器很容易實現空調系統運行的自動化控制，可以顯著降 低空調系統的能耗，提高整體運轉的效率。作為一種優化方案，它還具有分別設置在所述冷凍機的冷凍介質進口處和 出口處的溫度傳感器，以及控制所述冷凍泵轉速的冷凍泵變頻器，所述溫度傳 感器用于分別檢測冷凍介質進口溫度和出口溫度，并輸出相應冷凍介質進出口 溫度信號，所述可編程控制器用于接收上述冷凍介質的進出口溫度信號并控制 冷凍泵變頻器調節所述冷凍泵的轉速與冷凍介質的進出口溫度差成正比關系。 這樣一來可以及時根據冷凍介質溫差判斷系統所需冷量，及時調節冷凍泵轉速， 避免長時間恒定轉速運轉，進一步降低能耗，提高效率。作為又一種優化方式，它還設有分別設置在所述冷卻塔的冷卻水進口處和 出口處的水溫傳感器，以及控制冷卻泵轉速的冷卻泵變頻器，水溫傳感器分別 檢測冷卻水的進出口溫度并輸出相應的冷卻水進出口溫度信號，所述可編程控 制器接收上述冷卻水進出口溫度信號并控制冷卻泵變頻器調節冷卻泵的轉速與 冷卻水進出口溫度差成正比關系。同樣可以及時根據冷卻水的溫差判斷系統所 需散熱量，及時調節冷卻泵轉速，避免長時間恒定轉速運轉，進一步降低能耗， 提高效率。設置在注塑車間室內的所述溫濕度傳感器至少為四個。它還設有設置在注 塑車間室外的至少一個所述溫濕度傳感器。便于獲取相對真實的空氣溫度濕度 參數，減少局部誤差，降低系統誤動作的幾率。本發明的注塑車間用空調的控制方法，它包括以下步驟:第一步檢測注塑車 間室內的溫濕度狀態；第二步根據注塑車間的溫濕度狀態調節室內風機的運轉。檢測注塑車間室內的溫濕度數據，可以準確獲取當前室內的溫濕度狀態， 根據該狀態調節室內風機的轉速。調節室內溫度和濕度遠離結露溫度點，此時 風機的轉速無須一直保持最大值，如當前溫度濕度不會結露，空調系統的風機 可以停機。它可以根據檢測濕度值對比預設的當前溫度下對應的最小濕度值，控制室 內風機的啟動和停止。也可以根據檢測溫度值與設定溫度值的差值，控制室內 風機的轉速。此外，為了進一步減少能耗，可以檢測冷凍介質進出口溫度值，并根據冷 凍介質進出口處的溫度差控制所述冷凍泵的轉速與冷凍介質的進出口溫度差成 正比關系。同樣為了減少能耗，可以檢測冷卻水進出口溫度，并根據冷卻水進出口溫 度差控制所述冷凍泵的轉速與冷卻水進出口溫度差成正比關系。本發明的優點是可以根據室內不同的溫度和濕度情況自動調節運行，既 可以防止存放的模具表面結露，又可以顯著的降低能耗，提高使用的效率。
附圖1為本發明實施例的結構示意圖；附圖2為本發明實施例中控制室內風機啟動停止的流程圖； 附圖3為本發明實施例中控制室內風機轉速的流程圖； 附圖4為本發明實施例中控制冷凍泵轉速的流程圖； 附圖5為本發明實施例中控制冷卻泵轉速的流程圖；1、室內風機，2、冷凍機，3、冷凍泵，4、冷卻塔，5、冷卻泵，6、可編 程控制器，7、風機變頻器，8、冷凍泵變頻器，9、冷卻泵變頻器，10、溫濕傳 感器，11、溫濕傳感器，12、溫濕傳感器，13、溫濕傳感器，14、溫濕傳感器， 15、溫度傳感器，16、溫度傳感器，17、水溫傳感器，18、水溫傳感器，19、 注塑車間，20、注塑機。
具體實施方式
實施例參閱圖l所示，注塑車間19內設置若干臺注塑機20，該注塑車間用的空調 系統，包括設在室內的室內風機1，以及設在室外的冷凍泵3、冷凍機2、冷卻 泵5和冷卻塔4，室內風機1與冷凍機2之間設有通過冷凍泵3建立的冷凍循環， 冷卻塔4和冷凍機2之間設有通過冷卻泵5建立的冷卻水循環，所述的空調系 統還包括分設在室內四個溫濕度傳感器11、 12、 13、 14，設在室外的一個溫濕 傳感器IO，控制所述室內風機1轉速的風機變頻器7和可編程控制器6，其中 溫濕度傳感器ll、 12、 13、 14和15可分別將室內、外溫濕度信號傳送至可編 程控制器6內，該可編程控制器6判斷結露溫度并輸出信號至風機變頻器7調節所述室內風機l轉速。在所述冷凍機2的冷凍介質進口和出口分別設有溫度傳感器15和16，可分 別輸出信號至所述可編程控制器6，所述冷凍泵3的轉速通過與所述可編程控制 器6相連的冷凍泵變頻器8控制，該冷凍泵變頻器8可接收所述可編程控制器6 輸入的溫差信號，及時調節冷凍泵的轉速。在所述冷卻塔4的冷卻水進口和出口分別設有水溫傳感器17、 18,可分別 輸出信號至所述可編程控制器6內，所述冷卻泵5的轉速通過與所述可編程控 制器6相連的冷卻泵變頻器9控制，該冷卻泵變頻器可接收所述可編程控制器6 輸入溫差判斷信號，及時調節冷卻泵的轉速。參閱圖2，進一步說明本實施例中可編程控制器6控制室內風機啟動停止的 方法-Al、檢測注塑車間的溫濕度，獲取溫濕度信號；A2、判斷此時在檢測溫度下的檢測濕度是否超過設定的濕度值，如果超過， 說明在此檢測溫度下，濕度較大，容易結露，進入A3步；如果檢測濕度未超過 設定濕度，說明在此檢測溫度下，不易結露，進入A4步；A3、控制室內風機啟動；A4、控制室內風機停機。通常情況下，注塑車間室內溫度為18.5°C，相對濕度為100%時，模具表 面溫度在18.5'C以下時，開始結露。考慮到模具生產時的溫度最低為18°C，為 例保證模具表面不結露，應及時根據檢測溫度和檢測濕度條件啟動風機，A2步 的判斷控制可以按照以下方式設定預設不同溫度下的設定濕度值，當檢測濕 度超過當前溫度下的設定濕度時，控制啟動室內風機，當檢測溫度未超過設定 溫度時，控制室內風機停機。預設的溫度和濕度可以分別是溫度為18。C時，設定濕度100%;溫度為19。C時，設定濕度94%; 溫度為20'C時，設定濕度87%;溫度為2rC時，設定濕度82%; 溫度為22r時，設定濕度77%;溫度為23i:時，設定濕度73%; 溫度為24""C時，設定濕度68%;溫度為25"C時，設定濕度65%。 通過上述控制，可以及時啟動和停止室內風機的運行，既可以防止模具表 面結露，又可以節約能源。參閱圖3，進一步說明本實施例中可編程控制器6控制室內風機轉速的方法: Bl、檢測注塑車間的溫濕度，獲取溫濕度信號； B2、判斷此時的檢測溫度與設定的溫度的差值； B3、控制室內風機的轉速。由于注塑車間內溫濕度同時還受環境溫度的影響，因此，在室內風機啟動 后，如果持續保持高頻運行，同樣會增加系統的能耗，設定溫度控制的方法， 可以相應節約能源消耗。具體的做法是，在步驟B2中，設置系統每11秒檢測一次溫度，當檢測到 車間室內最高溫度低于設定溫度2'C以下時，說明此時需要的冷量減少，可編程 控制器6相應控制室內風機轉速減緩，可以通過減少風機變頻器的輸出頻率， 減慢室內風機的轉速；當檢測到車間室內最高溫度高于設定溫度2T:以上時，說 明此時要求的冷量增加，可編程控制器6相應控制室內風機轉速增加，可以通 過增加風機變頻器的輸出頻率，提高室內風機的轉速。參閱圖3，進一步說明為了減少系統能耗，本實施例中可編程控制器6控制 冷凍泵轉速的方法Cl、檢測冷凍介質進出口溫度值，并根據控制；C2、判斷此時的冷凍介質進出口處的溫度差與設定的溫度差之間的差值； C3、控制冷凍泵的轉速與冷凍介質的進出口溫度差成正比關系。 冷凍泵的轉速與冷凍介質在單位時間內的流量成正比，而冷凍機的冷凍介 質進出口溫度差越大，說明室內所需冷量越多，需要提高冷凍介質的流速；而 冷凍機的冷凍介質進出口溫度差越小，說明室內所需冷量越少，需要降低冷凍 介質的流速，因此，根據冷凍介質的進出口溫度差控制冷凍泵的轉速，同樣可 以起到節約能源的效果。在步驟C2中，設置系統每11秒檢測一次冷凍介質的進出口溫度差，當檢 測到該溫度差小于設定溫度差時，說明此時需要的冷量減少，相應控制冷凍泵 變頻器減少輸出頻率，減慢冷凍泵的轉速；當檢測到該溫度差大于設定溫度差 時，說明此時要求的冷量增加，相應控制冷凍泵變頻器增加輸出頻率，提高冷 凍泵的轉速。參閱圖4，進一步說明為了減少系統能耗，本實施例中可編程控制器6控制 冷卻泵轉速的方法Dl、檢測冷凍水進出口溫度值，并根據控制；D2、判斷此時的冷卻水進出口處的溫度差與設定的溫度差之間的差值； D3、控制冷卻泵的轉速與冷卻水的進出口溫度差成正比關系。 冷卻泵的轉速與冷卻水在單位時間內的流量成正比，而冷卻水的進出口溫 度差越大，說明冷凍介質的溫度越高，冷凍機所需冷量就越多，需要提高冷卻 水的流速；而冷卻水的進出口溫度差越小，說明冷凍機所需冷量越少，需要降 低冷卻水的流速，因此，根據冷卻水的進出口溫度差控制冷卻泵的轉速，同樣 可以起到節約能源的效果。在步驟D2中，設置系統每11秒檢測一次冷卻水的進出口溫度差，當檢測 到該溫度差小于設定溫度差時，說明此時需要的冷量減少，相應控制冷卻泵變 頻器減少輸出頻率，減慢冷卻泵的轉速；當檢測到該溫度差大于設定溫度差時， 說明此時要求的冷量增加，相應控制冷卻泵變頻器增加輸出頻率，提高冷卻泵 的轉速。上列詳細說明是針對本發明之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以 限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均 應包含于本案的專利范圍中。
權利要求
1.一種注塑車間用的空調系統，包括室內風機、冷凍泵、冷凍機、冷卻泵和冷卻塔，室內風機與冷凍機之間設有通過冷凍泵建立的冷凍循環，冷卻塔和冷凍機之間設有通過冷卻泵建立的冷卻水循環，其特征在于該空調系統還包括分別設在注塑車間室內的溫濕度傳感器、控制所述室內風機轉速的風機變頻器和可編程控制器，其中溫濕度傳感器用于感測室內溫濕度狀態，并輸出與溫濕度狀態對應的溫濕度信號，所述可編程控制器用于接收溫濕度信號并控制所述風機變頻器調節所述室內風機的轉速。
2. 根據權利要求l所述的一種注塑車間用的空調系統，其特征在于它還具 有分別設置在所述冷凍機的冷凍介質進口處和出口處的溫度傳感器，以及 控制所述冷凍泵轉速的冷凍泵變頻器，所述溫度傳感器用于分別檢測冷凍 介質進口溫度和出口溫度，并輸出相應冷凍介質進出口溫度信號，所述可 編程控制器用于接收上述冷凍介質的進出口溫度信號并控制冷凍泵變頻 器調節所述冷凍泵的轉速與冷凍介質的進出口溫度差成正比關系。
3. 根據權利要求l所述的一種注塑車間用的空調系統，其特征在于它還設 有分別設置在所述冷卻塔的冷卻水進口處和出口處的水溫傳感器，以及控 制冷卻泵轉速的冷卻泵變頻器，水溫傳感器用于分別檢測冷卻水的進出口 溫度并輸出相應的冷卻水進出口溫度信號，所述可編程控制器用于接收上 述冷卻水進出口溫度信號并控制冷卻泵變頻器調節冷卻泵的轉速與冷卻 水進出口溫度差成正比關系。
4. 根據權利要求1、 2或3所述的一種注塑車間用的空調系統，其特征在于設置在注塑車間室內的所述溫濕度傳感器至少為四個。
5. 根據權利要求4所述的一種注塑車間用的空調系統，其特征在于它還設有設置在注塑車間室外的至少一個所述溫濕度傳感器。
6. —種注塑車間用空調的控制方法，其特征在于它包括以下步驟a、 檢測注塑車間室內的溫濕度狀態；b、 根據注塑車間的溫濕度狀態調節室內風機的運轉。
7. 根據權利要求6所述的一種注塑車間用空調的控制方法，其特征在于步 驟b中還包括以下步驟bl、根據檢測濕度值對比預設的當前溫度下對應的最小濕度值，控制室內 風機的啟動和停止。
8. 根據權利要求6所述的一種注塑車間用空調的控制方法，其特征在于步 驟b中還包括以下步驟b2、根據檢測溫度值與設定溫度值的差值，控制室內風機的轉速。
9. 根據權利要求6所述的一種注塑車間用空調的控制方法，其特征在于它 還包括以下步驟a、 檢測冷凍介質進出口處的溫度；b、 根據冷凍介質進出口處的溫度差控制所述冷凍泵的轉速與冷凍介質的進出口溫度差成正比關系。
10. 根據權利要求6所述的一種注塑車間用空調的控制方法，其特征在于它 還包括以下步驟a、 檢測冷卻水的進出口溫度；b、 根據冷卻水進出口溫度差控制所述冷卻泵的轉速與冷卻水進出口 溫度差成正比關系。
全文摘要
本發明公開了一種注塑車間用的空調系統及控制方法，它包括室內風機、冷凍泵、冷凍機、冷卻泵和冷卻塔，室內風機與冷凍機之間設有通過冷凍泵建立的冷凍循環，冷卻塔和冷凍機之間設有通過冷卻泵建立的冷卻水循環，該空調系統還包括分別設在注塑車間室內的溫濕度傳感器、控制所述室內風機轉速的風機變頻器和可編程控制器，其中溫濕度傳感器感測室內溫濕度狀態，并輸出與溫濕度狀態對應的溫濕度信號，所述可編程控制器接收溫濕度信號并控制所述風機變頻器調節所述室內風機的轉速。其控制方法是先檢測注塑車間室內的溫濕度狀態；再根據注塑車間的溫濕度狀態調節室內風機的運轉，既可以防止模具表面結露，又可以顯著的降低能耗，提高使用的效率。
文檔編號F24F3/06GK101216198SQ20071003283
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者杜孫籌, 袁昊博 申請人:廣州本田汽車有限公司