[发明专利]恒温恒湿系统

说明书

本发明提供了恒温恒湿系统，包括控制器和分别与所述控制器连接的PTC加热器、循环水泵、循环风机、温度传感器和湿度传感器，所述控制器根据采集的当前温度、当前湿度和设定温度、设定湿度，通过增量式PID算法分别对PTC加热器、循环水泵、循环风机进行动态调节。本发明基于实际室温和实际温度与该设定值的差值对系统内进行校正、自动调整，采用闭环自动控制，避免被控区间空气温湿度频繁波动、恒温恒湿系统高能耗的运行，降低了整体运行成本，提高了温湿度控制精度，并能实现多温区的温湿度控制。

技术领域

本发明属于电气领域，具体涉及恒温恒湿系统。

背景技术

目前，恒温恒湿空调系统的应用场合越来越多，例如在电子、医院、计量、纺织和光学仪器、食品等领域，特别是雪茄、红酒等对环境要求苛刻的领域，需要保证一些产品或操作处于恒温恒湿的环境。但是，目前的恒温恒湿系统存在以下问题：

当室内的温度升高或降低时，恒温恒湿系统的设定送风温度不会变化，导致制冷或加热的能耗增加；当室内露点温度升高或降低时，恒温恒湿系统的新风空调机组的设定送风露点不会变化，导致除湿或加湿的能耗增加。此外，一些系统还存在被动出湿或被动降温的问题。

制冷系统不能精确控制蒸发器(即换热器)的表面温度，在室内仅有制冷需求而无除湿需求时，随着压缩机启动后，蒸发器的温度在空气温度对应的露点温度以下，导致空气中的水分被冷凝，引起湿度下降，由此而导致系统的被动加湿，造成湿度波动和能耗的增加。

由于不能精确控制蒸发器的表面温度，在系统仅有除湿需求无制冷需求时，压缩机启动后，蒸发器温度远低于空气温度对应的露点温度，导致系统内的空气被动制冷，引起温度波动，由于温度降低后系统自动加热和升温，也会导致能耗的增加。

发明内容

本发明的目的是:提供一种能精确控制温度和湿度的恒温恒湿系统。

为此，本发明提供了恒温恒湿系统，包括控制器和分别与所述控制器连接的PTC加热器、循环水泵、循环风机、温度传感器和湿度传感器，

所述控制器根据采集的当前温度、当前湿度和设定温度、设定湿度，通过增量式PID 算法分别对PTC加热器、循环水泵、循环风机进行动态调节。

在本发明的实施例中，所述恒温恒湿系统还包括蓄水装置、换热器，换热器接水装置，所述蓄水装置、循环水泵、依次通过管道与换热器连接；所述换热器上端通过管道与蓄水装置连接，下方设有换热器接水装置，所述换热器接水装置内设有出水口，所述出水口通过管道与蓄水装置连接。

在本发明的实施例中，所述恒温恒湿系统还包括加湿水泵，所述加湿水泵的进口通过管道与蓄水装置连接，出水口通过管道与连接有加湿装置，所述加湿装置位于换热器的上方。

在本发明的实施例中，所述控制器调节PTC加热器的增量式PID算法为：

Δu(k)＝Lp×[e(k)-e(k-1)]+Li×e(k)+Ld×[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

Lp为比例参数，Li积分参数，Ld为微分参数；e(k)为采集到的当前温度与设定温度的差值；e(k-1)为前一次的e(k)值，e(k-2)为前一次的e(k-1)值。

进一步的，为了控制蓄水装置的输水温度，所述蓄水装置分别与加热、制冷装置连接。

在本发明的实施例中，所述控制器调节循环水泵和循环风机的增量式PID算法为：

Δu(k)＝Hp×[e(k)-e(k-1)]+Hi×e(k)+Hd×[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]，

其中△u(k)为循环水泵的输出功率增值变化率，Hp为比例参数，Hi积分参数，Hd为微分参数；e(k)为设定湿度与当前湿度的差值；e(k-1)为前一次的e(k)值，e(k-2)为前一次的e(k-1)值。