恒温恒湿空调系统的优化控制与性能模拟

随着现代社会经济的发展，作为一种工艺性空调，恒温恒湿空调系统的应用和需求领域在逐步扩大。它将室内的温度、湿度、洁净度及气流速度控制在一定范围内，以满足工业生产、科学研究等特殊场合对室内环境的要求。因此，恒温恒湿空调系统必须具备加热、加湿、冷却、去湿等功能和完善的自控系统。传统的恒温恒湿空调一般采用定露点方法，保证表冷器处理后的空气温度与湿度同时低于送风参数，之后再利用加热器、加湿器进行热湿补偿，使温湿度满足目标要求，该处理过程中存在较大的能量补偿损失。研究显示，若采用适当的节能技术，能使恒温恒湿空调系统节能20% ～40%。

热湿独立控制空调系统将热湿负荷全部或部分分开处理，从而避免或减小了热湿联合处理带来的损失。当前热湿独立处理多使用溶液、转轮等独立除湿手段。李震等认为溶液除湿是实现湿度独立处理的较为可行的方式，提出应用溶液除湿方法去除余湿，采用高温冷源去除余热的方法;Ascione等利用除湿转轮搭建了用于博物馆的恒温恒湿空调系统，其相较于传统系统具有明显的节能效果。Zhu等研究了使用热泵驱动的液体除湿模块的独立除湿空调系统。然而， 上述方法在不同程度上，存在系统复杂化和控制精度不高等缺点。为此，使用一种热湿独立控制装置(THICdevice)研制了一套恒温恒湿空调系统，在实验验证基础上，利用TRNSYS 16软件，对不同工况下系统的运行状态及节能效果进行了模拟分析。

1优化控制方法

1.1热湿独立控制装置

在恒温恒湿空调系统中，空气进入空气处理机组(AHU)依次经过表冷器、加热器、加湿器处理后， 由风机送入被调空间。传统恒温恒湿空调系统如图1所示，一定流量的冷冻水从冷源(WaterChilling Unit，WCU)直接进入表冷器;使用热湿独立控制装置的恒温恒湿空调系统如图2所示，热湿独立控制装置布置在冷源与表冷器之间，其结构见图3。由图3可知：

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