CN103148558B - 温湿度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温湿度控制系统，该系统包括：第一控制总线；区域控制器，经由第一控制总线分别控制干式末端控制子系统、回风控制子系统以及新风控制子系统；第二控制总线；以及远程监控器，经由第二控制总线分别监控干式末端控制系统、回风控制系统、新风控制系统以及区域控制器的运行状态，其中，干式末端控制系统包括至少一个干式末端控制子系统，回风控制系统包括至少一个回风控制子系统，新风控制系统包括至少一个新风控制子系统。通过本发明，采用两条控制总线的通信方式，通过一个区域控制器对一个区域内的子系统控制，通过一个远程监控器对区域控制器以及该区域内的控制系统统一监控，组网灵活，容易扩展，通信方式简单。

Description

温湿度控制系统

技术领域

本发明涉及空调器领域，具体而言，涉及一种温湿度控制系统。

背景技术

目前，很多区域，例如办公场所、商场、公寓或酒店，需要对整个区域的温湿度进行统一控制，也即需要对一个或多个区域内的具体温湿度调节设备进行统一控制，但是，现有的控制方式复杂、可靠性差，常常使得一个区域内的某位置或某房间的温湿度控制效果差；此外，在区域内增加新的被控单元时，例如，在对一栋建筑进行统一控制的系统中，增加对另一栋楼统一控制的功能时，扩展能力差。

针对相关技术中区域温湿度控制系统的控制方式复杂，扩展能力差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种温湿度控制系统，以解决不能简单地实现在一个区域内温度和湿度独立控制的问题。

根据本发明的温湿度控制系统包括：干式末端控制系统，用于控制室内温度；回风控制系统，用于对室内空气进行除湿；以及新风控制系统，用于向室内补充干燥新风，其中，干式末端控制系统包括至少一个干式末端控制子系统，回风控制系统包括至少一个回风控制子系统，新风控制系统包括至少一个新风控制子系统，该温湿度控制系统还包括：第一控制总线；区域控制器，经由第一控制总线分别控制干式末端控制子系统、回风控制子系统以及新风控制子系统；第二控制总线；以及远程监控器，经由第二控制总线分别监控干式末端控制系统、回风控制系统、新风控制系统以及区域控制器的运行状态。

进一步地，干式末端控制子系统包括：第三控制总线；水阀和风机；温度传感器，用于检测室内温度；以及末端控制板，与区域控制器相连接，用于接收区域控制器发送的预设温度，且经由第二控制总线与水阀、风机和温度传感器分别相连接，用于根据室内温度和预设温度控制水阀和风机以提高或降低室内温度。

进一步地，水阀和风机、温度传感器均至少为一个。

进一步地，回风控制子系统包括：第四控制总线；回风阀；湿度传感器，用于检测室内湿度；除湿机，用于对室内空气进行除湿；以及回风控制板，与区域控制器相连接，用于接收区域控制器发送的预设湿度，且经由第三控制总线与回风阀、湿度传感器和除湿机分别相连接，用于根据室内湿度和预设湿度控制回风阀的开闭或开度。

进一步地，回风阀、湿度传感器均至少为一个。

进一步地，回风控制板还用于在室内湿度大于预设湿度时控制回风阀的开度，并将回风阀的开度信号发送至除湿机；以及除湿机还用于根据回风阀的开度信号进行加载或减载。

进一步地，新风控制子系统包括：第五控制总线；新风阀；co₂浓度传感器，用于检测室内co₂浓度；新风机，用于向室内补充干燥新风；以及新风控制板，与区域控制器相连接，且经由第四控制总线与新风阀、co₂浓度传感器和新风机分别相连接，用于根据室内co₂浓度和预设co₂浓度控制新风阀的开闭或开度。

进一步地，新风阀、co₂浓度传感器均至少为一个。

进一步地，新风控制板还用于在室内co₂浓度大于预设co₂浓度时，控制新风阀的开度，并将新风阀的开度信号发送至新风机；以及新风机还用于根据新风阀的开度信号进行加载或减载。

进一步地，第二控制总线上设有通讯模块，远程监控器通过通讯模块与干式末端控制系统、回风控制系统、新风控制系统以及区域控制器进行数据通信。

通过本发明，采用包括以下部分的温湿度控制系统：干式末端控制子系统，用于控制室内温度；回风控制子系统，用于对室内空气进行除湿；以及新风控制子系统，用于向室内补充干燥新风，还包括：第一控制总线；区域控制器，经由第一控制总线分别控制干式末端控制子系统、回风控制子系统以及新风控制子系统；第二控制总线；以及远程监控器，经由第二控制总线分别监控干式末端控制子系统、回风控制子系统、新风控制子系统以及区域控制器的运行状态，通过设置两条控制总线，利用第一控制总线连接区域控制器和各控制子系统，实现对一个区域内温湿度的统一控制，利用第二控制总线连接远程监控器和区域控制器以及各控制子系统，实现对区域控制器以及各控制子系统运行状态的统一监控，解决了区域温湿度控制系统的控制方式复杂，扩展能力差的问题，进而达到了组网灵活，容易扩展，通信方式简单，控制可靠的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的温湿度控制系统的框图；

图2是根据本发明第二实施例的温湿度控制系统的框图；

图3是根据本发明第三实施例的温湿度控制系统的框图；

图4是根据本发明第四实施例的温湿度控制系统的框图；以及

图5是根据本发明第五实施例的温湿度控制系统的框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明第一实施例的温湿度控制系统的框图，如图1所示，该系统包括：末端控制系统30、回风控制系统50和新风控制系统70，其中，末端控制系统30包括末端控制子系统30a和末端控制子系统30b；回风控制系统50包括回风控制子系统50a和回风控制子系统50b；新风控制系统70包括新风控制子系统70a和新风控制子系统70b。

该系统还包括，区域控制器10，经由第一控制总线20与分别与各干式末端控制子系统、回风控制子系统和新风控制子系统通讯，对各子系统进行统一控制；远程监控器90，经由第二控制总线40与区域控制器10、干式末端控制系统30、回风控制系统50和新风控制系统70通讯，对区域控制器10和各控制系统进行统一监控。其中，干式末端控制系统30用于控制室内温度，回风控制系统50用于对室内空气进行除湿，新风控制系统70用于向室内补充干燥新风。

在该实施例中，通过第一控制总线20，实现区域控制器10对区域内的各控制子系统统一控制，控制方式简单；通过第二控制总线40，实现对区域内的区域控制器10和各控制系统进行统一监控，控制方式可靠。

此外，当各控制系统需要增加控制子系统时，只需将待控制的控制子系统连接至第一控制总线20即可；当远程监控器90需要同时监控多个区域内的区域控制器时，只需将待监控的区域控制器以及该区域内的所有控制系统连接至第二控制总线40即可，扩展能力强。因此，采用本实施例提供的温湿度控制系统，能够形成一个或多个区域的控制网络，在每个区域控制网络中，各控制系统分别具有一个或多个控制子系统，组网灵活，使得整个控制系统容易扩展，并且系统中的通信方式简单，控制方式可靠。

图2是根据本发明第二实施例的温湿度控制系统的框图，如图2所示，该温湿度控制系统通过五条总线，实现区域内的温度、湿度以及co₂浓度的整体统一控制，其中，该实施例以末端控制系统、回风控制系统和新风控制系统均只包括一个子系统为例，各控制总线上具体连接的设备分别介绍如下：

在第一控制总线20上连接有：区域控制器10、末端控制板35、回风控制板57和新风控制板77，其中，区域控制器10用于设置区域中的温度、湿度和co₂浓度，向控制板依次分别发送预设温度、预设湿度和预设co₂浓度信息，以使各控制板分别实现温度、湿度和co₂浓度的统一控制；

在第二控制总线40上具有：远程监控器90、区域控制器10、干式末端控制子系统30a、回风控制子系统50a以及新风控制子系统70a，实现区域控制器10、干式末端控制子系统30a、回风控制子系统50a以及新风控制子系统70a的运行状态的统一监测；

在第三控制总线上连接有：水阀和风机31；温度传感器33，用于检测室内温度；以及末端控制板35，该控制总线及其连接的所有设备构成了干式末端控制子系统30a，其中，末端控制板35用于根据室内温度和预设温度控制水阀和风机31以提高或降低室内温度，实现温度的控制；

在第四控制总线上连接有：回风阀51；湿度传感器53，用于检测室内湿度；除湿机55，用于对室内空气进行除湿；以及回风控制板57，该控制总线及其连接的所有设备构成了回风控制子系统50a，回风控制板57用于根据室内湿度和预设湿度控制回风阀51，并在回风阀51打开或关闭时通知除湿机55运行，除湿机统计区域内所有的风阀开度信息后进行风量冷量等调节，实现湿度的控制，其中，当回风控制系统包括多个子系统时，优选地，各子系统共同采用一个除湿机除湿；

在第五控制总线上具有：新风阀71；co₂浓度传感器73，用于检测室内co₂浓度；新风机75，用于向室内补充干燥新风；以及新风控制板77，该控制总线及其连接的所有设备构成了新风控制子系统70a，其中，新风控制板77用于根据室内co₂浓度和预设co₂浓度控制新风阀71，并在新风阀71打开或关闭时通知新风机75运行，新风机统计区域内所有的风阀开度信息后进行风量冷量等调节，实现co₂浓度控制，其中，当新风控制系统包括多个子系统时，优选地，各子系统共同采用一个新风机补充新风；

在该实施例中，系统中的各设备直接用通讯线物理连接起来，免去了配置的过程。并且这个系统的控制较为简单，新风控制板控制新风阀，回风控制板控制回风阀，干式末端控制水阀和风机，新风机通过与新风控制板通讯，在新风阀打开时运行；除湿机通过与回风控制板通讯，在回风阀打开时运行，整个系统的通讯数据量小，系统可靠，既实现了区域的统一控制，又实现了温度、湿度以及co₂浓度的独立控制。

需要说明的是，在该实施例中，以co₂浓度作为新风控制子系统70a中的控制参数，但本申请文件并不限于此，选用其他控制参数作为该控制子系统的控制参数属于本发明的等同实施方式，例如，采用氧气浓度作为控制参数，相应地，新风控制子系统70a中的co₂浓度传感器73替换为氧气浓度传感器(用于检测室内的氧气浓度)区域控制器10经由第一控制总线20将预设的氧气浓度发送至新风控制板77，新风控制板77根据室内氧气浓度和预设氧气浓度控制新风阀71，并在新风阀71打开时控制新风机75运行。其他控制参数不在此一一列举。

图3是根据本发明第三实施例的温湿度控制系统的框图，如图3所示，该温湿度控制系统包括：末端控制系统、回风控制系统和新风控制系统，其中，末端控制系统包括多个末端控制子系统，各末端控制子系统均包括：水阀和风机、温度传感器以及末端控制板；回风控制系统包括多个回风控制子系统，各回风控制子系统均包括：风阀、湿度传感器以及回风控制板，并且各回风控制子系统通过一个除湿机降低室内湿度；新风控制系统包括多个新风控制子系统，各新风控制子系统均包括：风阀、co₂浓度传感器以及新风控制板，并且各新风控制子系统通过一个新风机降低室内co₂浓度。该温湿度控制系统还包括：区域控制器，经由控制总线实现各子系统的统一控制。

图4是根据本发明第四实施例的温湿度控制系统的框图，如图4所示，该温湿度控制系统用于控制一个区域的温度、湿度及二氧化碳浓度，该系统用新风除湿机(即新风机)、新风阀、回风除湿机(即除湿机)、回风阀、干式末端以及区域控制器等组成。

该系统一共有5条总线：

第一条是回风除湿系统总线，一台回风除湿机可以接1到16个回风阀，每个回风阀由自己采集到的湿度信息及来自区域控制器的设置信息实现自动控制；

第二条是新风控制系统总线，一台新风除湿机可以接1到16个新风阀，每个新风阀由自己采集到的二氧化碳浓度信息及来自区域控制器的设置信息实现自动控制；

第三条是温度控制系统总线，一台螺杆机或离心机可以接1到16个水阀和风机，每个水阀和风机由自己采集到的温度信息及来自区域控制器的设置信息实现自动控制；

第四条是区域控制总线，区域控制器将区域中的回风阀，新风阀，干式末端等全部联系起来，实现了集中控制；

第五条是远程监控总线，将区域控制器、回风除湿机、新风除湿机、离心机、螺杆机等全部联系起来。

该系统组网灵活，适合于面积大小不同的区域及不同场合，且不依赖于楼宇自控系统或远程监控系统独立的运行，实现可靠的自动化控制。

该系统一共包括5条通讯数据总线，这5条总线数据将温湿度控制系统里的设备全部联系起来，下面分别描述每一总线的作用。

区域控制总线上包括：区域控制器；回风控制板；新风控制板；以及末端控制板，区域控制器的主要作用是设置区域中的温度、湿度、二氧化碳浓度。区域控制器下发通讯数据给0～16个回风控制板，0～16个新风控制板，0～16个末端控制板。

回风控制板接收区域控制器的湿度设置信息，回风控制板可以控制回风阀的开关。通过采集室内的湿度信息，并将该湿度信息与设置的湿度信息进行比较，通过控制风阀的开关来控制室内空气的湿度。调节室内空气湿度的步骤如下：

1.假设区域控制器设定室内的湿度是60％，回风控制板采集到室内的湿度是70％，此时室内湿度比设定的室内湿度要高，回风控制板控制回风阀，将回风阀打开；

2.回风控制板将回风阀的状态通过通讯数据的形式发给了回风除湿机；

3.回风除湿机接收到回风控制板发过来的数据，知道有至少一个回风阀打开了，回风除湿机开始除湿，通过开启了回风阀的风口将室内潮湿的空气吸入了回风除湿机内，回风除湿机将空气进行干燥，将干燥的空气排回了室内；

4.持续一段时间后，室内的湿度下降到了55％以下，回风控制板将回风阀关闭，当所有风口的回风阀都关闭了以后，回风除湿机停止运行。

新风控制板接收区域控制器的二氧化碳浓度设置信息，新风控制板可以控制风阀的开关。通过采集室内的二氧化碳浓度信息，并将二氧化碳浓度信息与设置的二氧化碳浓度信息进行比较，通过控制新风阀的开关来控制新风量的大小，从而控制室内二氧化碳浓度的大小，具体的控制方法如下：

1.假设区域控制器设定使用场所为别墅，别墅对应的室内设置的二氧化碳浓度为600ppm，此时室内的二氧化碳浓度为1000ppm。二氧化碳浓度高时，人们会感觉到头晕，工作效率低下。新风控制板通过逻辑分析，确定室内的二氧化碳浓度比期望值要高，将新风风阀打开；

2.新风控制板将新风阀的状态通过通讯数据的形式发给了新风除湿机；

3.新风除湿机接收到新风控制板发过来的数据，确定有至少一个新风阀打开，新风除湿机开始运行，将室外的潮湿的空气除湿后引入室内，给室内补充干燥的新风，从而降低室内二氧化碳浓度；

4.持续一段时间后，室内的二氧化碳浓度下降到了550ppm以下，新风控制板将新风阀关闭，当所有风口的新风阀都关闭了以后，新风除湿机停止运行。

干式末端控制板主要控制水阀和风机，通过接收区域控制器的温度设定信息，采集室内温度，对风机和水阀进行控制。通过空气中的水和换热器中的水进行热交换，从而升高或降低室内的温度。换热器中的水通过水泵循环到螺杆机或离心机处，离心机或螺杆机处的控制系统通过感知水温高低来进行制冷或制热的控制。

回风除湿机总线上包括0～16个回风控制板和1台回风除湿机，回风除湿机为上位机，通过与0～16个回风控制板通讯，从而获得每个风阀的开关信息或开度信息。优选地，在室内湿度大于预设湿度时，需要打开回风阀，回风控制板控制回风阀的开度，并将回风阀的开度信号发送至回风除湿机，以使回风除湿机根据回风阀的开度信号进行加载或减载。

新风除湿机总线上包括0～16个新风控制板和1台新风除湿机，新风除湿机为上位机，通过与0～16个新风控制板通讯，从而获得每个风阀的开关信息或开度信息。优选地，在室内co₂浓度大于预设co₂浓度时，需要打开新风阀，新风控制板控制新风阀的开度，并将新风阀的开度信号发送至新风除湿机，以使新风除湿机根据新风阀的开度信号进行加载或减载。

远程监控总线包括电脑，通讯模块，新风除湿机，回风除湿机，螺杆机，离心机，主要作用是通过电脑进行各机组的设置及查看各机组的状态。

该温湿度控制系统主要设备有高温冷水机组、显热处理末端、新风独立除湿机组、以及回风独立除湿机组。较之现有技术，通过多总线的方式，可以实现机组的灵活搭配，一个区域可以接0～16个新风控制板，最多32个新风口；可以接0～16个回风控制板，最多接32个回风口；一台新风除湿机，一台回风除湿机。这些设备直接用通讯线物理连接起来，免去了配置的过程。且这个系统的控制较为简单，新风控制板控制新风阀，回风控制板控制回风阀，干式末端控制水阀和风机，新风除湿机通过与新风控制板通讯获得风阀状态从而控制自身的负载；回风除湿机通过与回风控制板通讯获得风阀状态从而控制自身的负载。这个系统的通讯数据量小，增加了系统的可靠性。

图5是根据本发明第五实施例的温湿度控制系统的框图，如图5所示，该温湿度控制系统用于控制两个区域的温度、湿度及二氧化碳浓度。在该温湿度控制系统中，远程监控器通过通讯模块与两个区域的干式末端控制系统、回风控制系统、新风控制系统以及区域控制器进行无线数据通信，从而实现远程监控器对各区域内所有设备的监控。

该温湿度控制系统中，各区域具有共同的回风除湿机和新风除湿机；各区域内的区域控制器控制该区域内的干式末端控制板(图中未示出)、回风控制板和新风控制板；回风控制板和新风控制板可以控制一个风阀，也可以控制多个风阀；各回风阀与回风除湿机具有风道(图中粗线所示)；各新风阀与新风除湿机也具有风道(图中粗线所示)；用户可通过手操器控制相应的各干式末端。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：通过设置两条控制总线，利用第一控制总线连接区域控制器和各控制子系统，实现对一个区域内温湿度的统一控制，利用第二控制总线连接远程监控器和区域控制器以及各控制子系统，实现对区域控制器以及各控制子系统运行状态的统一监控，达到了使温湿度控制系统组网灵活，容易扩展，通信方式简单，控制可靠的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温湿度控制系统，包括：干式末端控制系统，用于控制室内温度；回风控制系统，用于对室内空气进行除湿；以及新风控制系统，用于向室内补充干燥新风，其中，所述干式末端控制系统包括至少一个干式末端控制子系统，所述回风控制系统包括至少一个回风控制子系统，所述新风控制系统包括至少一个新风控制子系统，其特征在于，所述温湿度控制系统还包括：

第一控制总线；

区域控制器，经由所述第一控制总线分别控制所述干式末端控制子系统、所述回风控制子系统以及所述新风控制子系统；

第二控制总线；以及

远程监控器，经由所述第二控制总线分别监控所述干式末端控制系统、所述回风控制系统、所述新风控制系统以及所述区域控制器的运行状态。

2.根据权利要求1所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述干式末端控制子系统包括：

第三控制总线；

水阀和风机；

温度传感器，用于检测室内温度；以及

末端控制板，与所述区域控制器相连接，用于接收所述区域控制器发送的预设温度，且经由所述第三控制总线与所述水阀、所述风机和所述温度传感器分别相连接，用于根据所述室内温度和所述预设温度控制所述水阀和所述风机以提高或降低室内温度。

3.根据权利要求2所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述水阀和风机、所述温度传感器均至少为一个。

4.根据权利要求1所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述回风控制子系统包括：

第四控制总线；

回风阀；

湿度传感器，用于检测室内湿度；

除湿机，用于对室内空气进行除湿；以及

回风控制板，与所述区域控制器相连接，用于接收所述区域控制器发送的预设湿度，且经由所述第四控制总线与所述回风阀、所述湿度传感器和所述除湿机分别相连接，用于根据所述室内湿度和所述预设湿度控制所述回风阀的开闭或开度。

5.根据权利要求4所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述回风阀、所述湿度传感器均至少为一个。

6.根据权利要求4所述的温湿度控制系统，其特征在于，

所述回风控制板还用于在所述室内湿度大于所述预设湿度时控制所述回风阀的开度，并将所述回风阀的开度信号发送至所述除湿机；以及

所述除湿机还用于根据所述回风阀的开度信号进行加载或减载。

7.根据权利要求1所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述新风控制子系统包括：

第五控制总线；

新风阀；

co₂浓度传感器，用于检测室内co₂浓度；

新风机，用于向室内补充干燥新风；以及

新风控制板，与所述区域控制器相连接，用于接收所述区域控制器发送的预设co₂浓度，且经由所述第五控制总线与所述新风阀、所述co₂浓度传感器和所述新风机分别相连接，用于根据所述室内co₂浓度和所述预设co₂浓度控制所述新风阀开闭或开度。

8.根据权利要求7所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述新风阀、所述co₂浓度传感器均至少为一个。

9.根据权利要求7所述的温湿度控制系统，其特征在于，

所述新风控制板还用于在所述室内co₂浓度大于所述预设co₂浓度时，控制所述新风阀的开度，并将所述新风阀的开度信号发送至所述新风机；以及

所述新风机还用于根据所述新风阀的开度信号进行加载或减载。

10.根据权利要求1所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述第二控制总线上设有通讯模块，所述远程监控器通过所述通讯模块与所述干式末端控制系统、所述回风控制系统、所述新风控制系统以及所述区域控制器进行数据通信。