【集萃網觀察】根據紡織研究所纖維測試具體要求，本項目設計四種工況，它們分別是工況1室內溫度10℃，相對濕度50%；工況2：室內溫度15℃，相對濕度30%；工況3：室內溫度20℃，相對濕度20%；工況4：室內溫度30℃，相對濕度15%；要求控制精度溫度為±1℃，相對濕度為±5%。

　　這四種工況均為低濕要求，在一年四季大部處于除濕狀態(tài)，以滿足紡織纖維處于吸濕平衡后進行測試的實驗要求。

　　空氣除濕主要有四種方式，通風除濕、冷卻除濕、液體吸濕劑除濕和固體吸附劑除濕。在空調除濕系統(tǒng)中，冷卻除濕和固體吸附劑除濕是主要手段。冷卻除濕在環(huán)境對濕度要求不是很高（RH>60～65%）的條件下效果較好，性能穩(wěn)定且能耗也比較低，目前應用比較廣泛。但當要求低濕（RH<45±5%）環(huán)境時，空氣露點降低，水冷系統(tǒng)能耗顯著增加。轉輪除濕不受空氣露點影響，且除濕量大，特別適用于低濕條件下，但如果全部除濕僅采用固態(tài)吸附原理的轉輪除濕機進行，其再生耗能量也比較大。本項目將轉輪除濕和冷卻除濕技術有機結合，通過相關技術應用，更好的發(fā)揮綜合效能。

　　本項目采用的組合式空調機組該機組由混風段、一次表冷段、轉輪除濕段、二次表冷段、加熱段、加濕段和送風段組成。為了滿足室內溫度10℃的工況要求，二次表冷由低溫機組提供2～3℃乙二醇和水的混合液制冷劑。由于系統(tǒng)比較小，加熱段采用電加熱器進行加熱。

　　加濕段采用電極加濕器，電極加濕器具控制精度高和性價比好的優(yōu)點。

　　混風段將一次回風與新風進行混合，送初效過濾器過濾。經過濾后的空氣進入一次表冷，一次表冷通以7℃冷水，由于空氣在不同的溫度及能量下，空氣所能容納的水分是不同的，空氣中的水分含量隨著空氣溫度的降低而減小。當空氣通過表冷器時，空氣被表冷盤管冷卻降溫，空氣隨著溫度的降低，空氣中的水蒸汽逐漸凝結，并達到飽和狀態(tài)，空氣的中的水蒸汽就變成凝結水并析出，從而空氣中的絕對含水量得到降低，實現(xiàn)了空氣預除濕和降溫。經預除濕和降溫處理后的空氣，送轉輪除濕機進行進步除濕，轉輪由特殊陶瓷纖維載體和活性硅膠復合而成；轉輪兩側由特制的密封裝置分成兩個區(qū)域：處理區(qū)域及再生區(qū)域；當需要除濕的潮濕空氣通過轉輪的處理區(qū)域時，轉動的轉輪載著趨于飽和的水蒸汽進入再生區(qū)域；再生區(qū)內反向吹入的高溫空氣使得轉輪中吸附的水份被脫附，被風機排出室外，從而使轉輪恢復了吸濕的能力而完成再生過程。采用蒸汽對再生空氣加熱，通過調節(jié)再生溫度實現(xiàn)對除濕量的精確控制。對處理好濕度的空氣通過二次表冷段和加熱段進行等濕冷卻和等濕加熱，將空氣處理成所需的溫度由送風機送至特種纖維試驗室內。在冬天，由于新風的含濕量比較低，空氣需要加濕處理，本項目通過控制加濕器的模擬輸入信號的大小來精確控制加濕量。

　　組合式空調的一次表冷段、轉輪除濕段和電加濕段實現(xiàn)空氣的濕度處理；二次表冷和加熱段實現(xiàn)空氣的溫度處理。由溫濕度傳感器對試驗室的溫濕度進行采樣并送控制器，控制器對采樣的溫濕度進行空氣含濕量的計算，并與試驗室設定值進行比較運算，當需要除濕時，根據除濕量對一次表閥開度、轉輪再生溫度進行控制，以滿足試驗室濕度要求；采樣新風溫濕度與試驗室和設定值的溫濕度并進行比較判斷，控制新風閥、回風閥的開度，以滿足節(jié)能的目的；經過濕度處理好的空氣再進行溫度調節(jié)，當需要冷卻處理時，通過調節(jié)二次表冷閥的開度進行降溫的控制；當需要加熱處理時，通過調節(jié)加熱模塊的電源電壓進行升溫的控制。

　　含濕量計算要求控制器具有計算功能，本控制系統(tǒng)選用西門子S7-200系列的PLC作為本系統(tǒng)的控制器，該系統(tǒng)具有邏輯判斷功能、功能指令強大、性價比高等特點。該控制系統(tǒng)由CPU224主模塊、EM235模擬量輸入/輸出擴展模塊和EM232模擬量擴展模塊組成。采用威綸的人機界面（HMI）作為本系統(tǒng)的參數顯示和參數設定單元，用以顯示各個檢測點的溫度和濕度，顯示各個執(zhí)行機構的輸出狀態(tài)，設定各工況的溫度和濕度，選擇運行工況，設定PID等控制參數，記錄測量參數歷史曲線，實施異常狀態(tài)的報警、歷史故障的查詢等。

　　本實驗每相隔5分鐘做一次數據采集，該曲線數據表明，通過合理設定濕度控制環(huán)、溫度控制環(huán)和轉輪再生溫度環(huán)的PID參數值，本系統(tǒng)溫、濕度控制的精度、穩(wěn)定性符合項目初期設計要求，且實際運行中控制精度優(yōu)于設計要求，說明技術組合應用的綜合效果顯著。運行曲線波形圖表明，本系統(tǒng)穩(wěn)定運行后相對濕度的變化在±2.5左右，溫度的控制精在±0.5℃左右，系統(tǒng)運行節(jié)能效果良好。

　　本系統(tǒng)由于采用了合理空調結構和優(yōu)化的控制方案，實現(xiàn)了對紡織特殊工況的低濕高精度溫濕度的控制，該空調在用戶運行二年多來，運行穩(wěn)定，控制精度達到并優(yōu)于預期要求，得到了用戶好評。該項目成功經驗，具有推廣應用價值。

　　來源：中國印花網