CN102052738A - 户式低温辐射加新风的空调控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种户式低温辐射加新风的空调控制系统及方法，所述系统包括计算机、通讯模块、数据采集模块、输出模块、传感器和执行机构。所述方法通过实时监控室内参数，进一步牵动执行机构对低温辐射末端的水阀的开关控制以及新风阀的开度控制来实现室内的温湿度控制，采用的是优先控制湿度的控制方法。本发明控制设备简单、控制策略简明、控制方便、性能可靠、节能的特点。

Description

户式低温辐射加新风的空调控制系统及方法

技术领域

本发明涉及暖通空调技术领域的低温辐射加新风系统控制及方法，尤其是户式低温辐射加新风系统室内温湿度的控制。

背景技术

随着世界经济的发展和人民生活水平的提高，人类对居住环境和舒适性的要求越来越高。就空调系统而言， 低温辐射系统作为一种新型的空调系统，以其设备负荷小，室内温度均匀，无噪声和风感，室内舒适度高，节约空间、美化居室的特点被越来越多地采用。

辐射空调系统以辐射为主、对流为辅的方式直接和室内环境进行传热，辐射空调系统运行过程中的辐射表面出现的结露现象，制约了其推广与应用。

在现有的低温辐射加新风系统的控制方法中，对于夏季的结露问题，主要是通过提高辐射供水温度的方法来实现的。传统的空调控制采用热湿联合方式，这种需要温度和湿度同时满足要求。上述均存在多能量消耗、能源浪费等方面的缺陷。另外，现有的控制一般只是单独的机组的控制，并未涉及到室内参数方面，如此就不能真正地体现室内的需求状况，不能准确地根据室内的状况来实现机组的启停等相关控制。

发明内容

技术问题：本发明要解决的技术问题是提供一种户式低温辐射加新风的空调控制系统及方法，能够准确实现室内的温湿度控制，有效解决夏季室内结露问题；解决现有方法存在的能量浪费等方面的缺陷，达到节能的目的。

技术方案：

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明户式低温辐射加新风的空调控制系统，包括计算机、通讯模块、数据采集模块、输出模块、传感器和执行机构，其中数据采集模块的输入端接传感器的输出端，数据采集模块的输出端通过通讯模块与计算机进行通信，计算机通过通讯模块与输出模块的输入端连接，输出模块的输出端接执行机构的输入端。

优选地，所述传感器主要包括湿度传感器、温度传感器以及流量传感器。

户式低温辐射加新风的空调控制系统的控制方法如下：

传感器包括湿度传感器、温度传感器以及流量传感器，采用湿度传感器感测辐射表面附近易结露处的湿度，采用温度传感器感测室内人员活动区的空气温度，采用流量传感器感测辐射供水的水流量；采用数据采集模块采集传感器的信号；采用输出模块控制执行机构；采用通讯模块实现计算机与数据采集模块、输出模块之间的通信；计算机完成参数设置、数据存储、处理及管理。

户式低温辐射加新风的空调系统的控制方法，包括夏季工作方法和冬季工作方法：

其夏季工况的控制方法为：

采用优先控制湿度的控制方法：机组启动，开启辐射末端水阀，新风阀开度开到最大；当相对湿度超出设定的最大值时，则立即关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，减小新风阀开度，减少新风量，使得温度逐步上升，降低室内相对湿度，当相对湿度降到设定的最小值时，则立即开启辐射末端的水阀，增大新风阀开度；

在相对湿度未超过设定的最大值的基础上，当温度低于设定的最小值时，则立即关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，使室内温度上升；当温度超出设定的最大值时，则立即开启辐射末端的水阀，使室内温度下降；传感器实时采集室内的温湿度参数，执行机构的动作要首先满足相对湿度的要求；

其冬季工况的控制方法为：

    机组启动，开启辐射末端水阀，新风阀开度开到最大；当温度高于设定的最大值时，则立即关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，使室内温度下降；当温度低于设定的最小值时，则立即开启辐射末端的水阀，使室内温度上升。

有益效果：

1、本发明采用优先控制湿度的控制策略，有效地解决了夏季工况结露的问题；相较于传统的热湿联合方式更具节能性。

2、本发明通过执行机构对辐射末端的水阀的开关控制以及新风阀的开度控制来实现室内的温湿度控制，相较于通过提高辐射供水温度来防止结露的方法，具有操作简单、节能的优点。

3、本发明通过实时监测室内参数来实现控制，能准确地反映室内状况，确保机组启停恰当。

附图说明

图1为控制系统总体结构图。其中有：计算机1、通讯模块2、数据采集模块3、输出模块4、传感器5、执行机构6；

图2为夏季工况控制策略框图；

图3为冬季工况控制策略框图。

具体实施方式

本发明提供的户式低温辐射加新风系统的温湿度控制方法，设备主要包括设备主要包括主机、通讯模块、数据采集模块、输出模块、传感器、执行机构，分别用于数据采集、分析判断决策以及动作执行等。

本发明的控制方法主要是采用优先控制湿度的控制策略，通过执行机构对辐射末端的水阀的开关控制来实现室内的温湿度控制。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

附图1中，传感器5主要包括湿度传感器、温度传感器以及流量传感器，湿度传感器用来感测辐射表面附近易结露处的湿度，温度传感器用来感测室内人员活动区的空气温度，流量传感器用来感测辐射供水的水流量；数据采集模块3用于采集传感器5的信号；输出模块4用于控制执行机构6；执行机构6主要包括电磁阀、水阀门执行器等；通讯模块2用于实现计算机1与数据采集模块3、输出模块4之间的通信；计算机1主要完成参数设置、数据存储、处理及管理功能。也就是，由传感器5测量室内环境变量，数据采集模块3将传感器5输出的电信号转换成数字信号并通过通讯模块2与计算机1进行通信，计算机1将采集的实时数据进行计算处理，并按照一定的控制算法进行实时决策，产生控制指令并通过输出模块4输出控制信号，控制执行机构6，从而实现室内的温湿度控制。

附图2中，设定夏季室内温度26℃，制冷工况要考虑到结露的问题，因此夏季工况的控制策略为：机组启动，开启辐射末端水阀，新风阀开度开到最大。当相对湿度超出设定值90%时，则立即驱动执行机构6关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，减小新风阀开度，从而减少新风量，使得温度逐步上升，降低室内相对湿度，当相对湿度降到50%时，则立即驱动执行机构6开启辐射末端的水阀，增大新风阀开度；在相对湿度未超过设定值90%的基础上，当温度低于设定值25℃时，则立即驱动执行机构6关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，使室内温度上升，当温度超出27℃时，则立即驱动执行机构6开启辐射末端的水阀，使室内温度下降。传感器5实时采集室内的温湿度参数，数据对比分析之后，执行机构6的动作要首先满足相对湿度的要求，在室内没有结露危险的情况下考虑室内的温度状况。

附图3中，设定冬季室内温度20℃，制热工况没有结露的问题，冬季工况的控制策略为：机组启动，开启辐射末端水阀，新风阀开度开到最大。当温度高于设定值21℃时，则立即驱动执行机构6关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，使室内温度下降，当温度低于19℃时，则立即驱动执行机构6开启辐射末端的水阀，使室内温度上升。

Claims (4)

1.一种户式低温辐射加新风的空调控制系统，其特征在于包括计算机（1）、通讯模块（2）、数据采集模块（3）、输出模块（4）、传感器（5）和执行机构（6），其中数据采集模块（3）的输入端接传感器（5）的输出端，数据采集模块（3）的输出端通过通讯模块（2）与计算机（1）进行通信，计算机（1）通过通讯模块（2）与输出模块（4）的输入端连接，输出模块（4）的输出端接执行机构（6）的输入端。

2.根据权利要求1所述的户式低温辐射加新风的空调控制系统，其特征在于所述传感器（5）主要包括湿度传感器、温度传感器以及流量传感器。

3.一种如权利要求1所述的户式低温辐射加新风的空调控制系统的控制方法，其特征在于所述方法如下：

传感器（5）包括湿度传感器、温度传感器以及流量传感器，采用湿度传感器感测辐射表面附近易结露处的湿度，采用温度传感器感测室内人员活动区的空气温度，采用流量传感器感测辐射供水的水流量；采用数据采集模块（3）采集传感器（5）的信号；采用输出模块（4）控制执行机构（6）；采用通讯模块（2）实现计算机（1）与数据采集模块（3）、输出模块（4）之间的通信；计算机（1）完成参数设置、数据存储、处理及管理。

4. 一种如权利要求1所述的户式低温辐射加新风的空调系统的控制方法，其特征在于包括夏季工作方法和冬季工作方法：

其夏季工况的控制方法为：

采用优先控制湿度的控制方法：机组启动，开启辐射末端水阀，新风阀开度开到最大；当相对湿度超出设定的最大值时，则立即关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，减小新风阀开度，减少新风量，使得温度逐步上升，降低室内相对湿度，当相对湿度降到设定的最小值时，则立即开启辐射末端的水阀，增大新风阀开度；

在相对湿度未超过设定的最大值的基础上，当温度低于设定的最小值时，则立即关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，使室内温度上升；当温度超出设定的最大值时，则立即开启辐射末端的水阀，使室内温度下降；传感器（5）实时采集室内的温湿度参数，执行机构（6）的动作要首先满足相对湿度的要求；

其冬季工况的控制方法为：

    机组启动，开启辐射末端水阀，新风阀开度开到最大；当温度高于设定的最大值时，则立即关闭辐射末端的水阀，停止辐射供水循环，使室内温度下降；当温度低于设定的最小值时，则立即开启辐射末端的水阀，使室内温度上升。

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