一、设计概况
该图书馆库房位于浙江省杭州市，需要进行恒温恒湿控制的區(qū)域有(yǒu)两块，即善本书库和阅览室，如图2-1所示。善本库房面积為(wèi)582 m2，高度為(wèi)3m：阅览室面积為(wèi)193m，高度為(wèi)3m。善本书库及其阅览室内的温度在20--22℃连续可(kě)调，波动范围不超过士10℃；相对湿度在5060%连续可(kě)调，波动范围不超过士5%。
二、主要节能(néng)措施
1、采用(yòng)热湿独立控制装置
(一)热湿独立控制装置原理(lǐ)
前面在绪论章节已经讨论过，在传统型的恒温恒湿空调系统中，由于采用(yòng)固定露点温度的除湿方法，表冷器一直工作在其最大设计负荷下，被处理(lǐ)的空气全部被冷却至露点温度以下，然后再使用(yòng)電(diàn)加热器和電(diàn)加湿器对被处理(lǐ)空气进行再热和加湿，造成能(néng)量的大量浪费。本文(wén)在表冷器冷冻水循环回路上增加了一套热湿独立控制装置，如图2-2和图2-3所示。水温為(wèi)Tw的冷冻水箱的水在循环水泵的作用(yòng)下，进入到第一个電(diàn)动可(kě)控三通阀的主要作用(yòng)是调节水温為(wèi)Tw的冷冻水箱的水和水温為(wèi)Tw.：的表冷器回水的混合比例，从而改变进入表冷器中与被处理(lǐ)空气进行换热的冷冻水的温度。
当进入到表冷器的冷冻水的流量不发生改变时，通过调节RH-PID的输出信号可(kě)以达到改变表冷器的除湿量，从而控制被调空间的相对湿度。经过第一个電(diàn)控可(kě)控三通阀混合后水温為(wèi)Tw.l的冷冻水进入到第二个電(diàn)控三通阀1#}1#将qm，w的冷冻水分(fēn)為(wèi)两支，一支qm，w，3进入到表冷器，另一支qm，w，4与表冷器回水混合后进入下一次循环。同样，電(diàn)控三通阀1#的旁通量由T-PID的输出信号控制。如果进入到表冷器的冷冻水的水温不发生变化，改变T-PID信号，可(kě)以改变进入表冷器的冷冻水流量，从而达到控制被处理(lǐ)空气温度的目的。因此只需要通过改变两个電(diàn)控三通阀的开度就可(kě)以达到同时控制进入表冷器的冷冻水的温度和流量。
(二)PID分(fēn)程控制
1、温度PID信号控制
為(wèi)了使整个系统能(néng)实现自动控制而且能(néng)够达到设计参数要求，热湿独立控制装置中两个電(diàn)控三通阀的开度需要使用(yòng)PID分(fēn)程控制。如图2-4所示，当温度PID的输入信号在o}o.s之间时，即系统采集回来的温度高于设定值，这个时候加热器的输出為(wèi)零，同时電(diàn)控三通阀CTV1的输出量减少，也就是旁通掉的冷冻水流量减少，使得进入表冷器的冷冻水流量增加，因此送风温度降低；当PID的输入信号在0.0-1.0之间时，系统采集回来的温度低于设定值，这个时候加热器的输出开始增大，同时電(diàn)控三通阀CTV1#的输出量维持在0.2不变，保证有(yǒu)一定流量的冷冻水流过表冷器对空气进行除湿，送风温度总體(tǐ)升高。
2、相对湿度PID信号控制
相对湿度PID控制原理(lǐ)和温度PID是一样的，当相对湿度PID的输入信号在0^-0.5之间时，即采集回来的相对湿度高于设定值，这个时候加湿器的输出量為(wèi)零，CTV2#的输出量增大，使得旁通流量增大，根据式2-2可(kě)得，当旁通量增大时，冷冻水的温度降低，因而表冷器的除湿量增大，送风相对湿度降低；当PID的输入信号在0.5-1.0之间时，此时采集回来的相对湿度低于设定值，加湿器开始工作，输出量逐渐增大，CTV2#的输出量维持0.8不变，因此送风相对湿度升高。
2、压缩机温度步进控制
传统的恒温恒湿空调系统对于压缩机的控制往往是统一开闭，这样容易造成被控制的参数超调，造成能(néng)源浪费。而采用(yòng)多(duō)级温度步进控制，多(duō)台室外压缩机根据回水温度自动开启或关闭。这种控制方式有(yǒu)利于提高系统控制参数的稳定性，同时也具备明显的节能(néng)效果。该图书馆库房恒温恒湿空调系统一共有(yǒu)八台冷机，以冷冻水箱的设為(wèi)目标温度7℃為(wèi)例，开启和关闭规律如表2-1所示，采用(yòng)LabVIEW和PLC编程实现冷机自动控制。值得指出的是，在实际的工作当中，為(wèi)了避免某一台冷机频繁的开停，需要在自动控制软件中设置算法，使每一台压缩机的工作时间均衡。http://www.zhenghangsy.net
