图7~9分别给出了室外环境温度控制在35℃,室内环境温度控制在22℃,相对湿度控制在55%,具有热湿负荷阶跃干扰下,室内温度、相对湿度、压缩机的运转频率、电子膨胀阀开度、过热度、热回收换热器的状态、电加热器的状态以及电极加湿器的状态随运行时间的变化情况。
室内热湿负荷阶跃干扰是由实验室控制室内环境的蒸汽加湿器和热水换热器提供。图中需要说明的是,1表示热回收换热器和电加热器处于开启状态,0表示热回收换热器、电加热器以及电极加湿器处于关闭状态。
由图7和图8显示的结果可以看出,在系统引入热湿负荷干扰之前,室内环境在实验样机的控制下,通过20 lllin短暂波动后,系统逐步趋于稳定,并能长时间运行,温度控制精度能够维持在0.3.0.5℃,相对湿度控制精度能够维持在2%一3%。在引入干扰前,系统的运行情况与前述类似。在10:20—10:30时间段,利用控制室内环境室的蒸汽加湿器和热水换热器引入热湿负荷阶跃干扰,同时对室内进行加热和加湿,室内温度迅速升高,相对湿度反而下降较快,这主要是由于在加湿过程同时也在加热,整个加热能力大于加湿能力,温度的急剧上升导致相对湿度下降。
在干扰期间,由于温度和相对湿度严重偏离设定值,故压缩机始终在高频100 m下运行,热回收换热器和电加热器始终关闭,电极加湿器100%负荷运行。在当干扰结束后,室内环境的温度和相对湿度在变频恒温恒湿空调机的作用下,温度和相对湿度只经过6 Illin波动,就能够迅速稳定在设定值附近,并长时间维持温度控制精度为0.3-0.5℃,相对湿度控制精度为2%-3%。从图中也可看出,在初始运行过程中,由于室内实测的温湿度与设定值偏差较大,此时压缩机在高频下运行;随着室内温湿度逐渐接近设定值,压缩机的运转频率也随之下降,频率从100 Hz下降到50 Hz左右,并持续稳定运行;在引入干扰后,由于室内温度迅速上升,相对湿度下降,在温度参数的作用下,压缩机频率也迅速升高至100 Hz,加热器随即完全关闭,由于相对湿度低,电极加湿器100%开启对室内加湿,经过短暂的调节后,室内环境的温度和相对湿度稳定到所设定的范围之内,此时压缩机频率又降低至60№左右稳定运行,电极加湿器在此后的大部分时间内关闭,热回收换热器和电加热器用于抵消多余的冷量,以维持较高的温度和相对湿度控制精度。
由图9可以看出,压缩机的运转频率和电子膨胀阀的开度无论是在有干扰引入还是无干扰的情况下,始终保持着一致的步调,几乎不存在延迟现象。从而证明了实验样机所设计的分阶段电子膨胀阀一变频压缩机同步自适应PID控制方案无论有元外界干扰,均能够很好地解决系统控制的延迟现象。系统的过热度在整个实验过程中,波动较小,这说明电子膨胀阀对过热度的控制比较准确,具有很好的调节能力。http://www.zhushanzz.com