CN103492812A - 气候梁空气调节系统 - Google Patents

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Abstract

一种空气调节系统包括位于房间中的气候梁。所述气候梁包括第一部分和第二部分，和分隔器，其沿所述气候梁的长度定位以分离所述第一部分与所述第二部分。所述气候梁还包括配备流体流的盘管。新鲜空气管道连接到所述第一部分以将新鲜空气流提供到所述第一部分中，且风扇位于所述第二部分上并被配置为在所述盘管之间抽吸一次空气流并进入所述第二部分中。梁出口允许所述新鲜空气流和一次空气流进入房间中。

Description

气候梁空气调节系统
发明背景
本文公开的主题涉及空气调节系统。更具体而言，本主题公开涉及气候梁空气调节系统。典型的气候梁系统包括一个或多个热泵和／或冷冻机以及热水产生设备，诸如锅炉。该组合允许产生冷水和／或热水，以根据冷却或加热的房间需要而供系统使用。冷水和／或热水根据这些加热或冷却要求而被送入气候梁的盘管。包括一个或多个空气处理单元，其将新鲜空气抽吸到气候梁，从而根据盘管中的水温使新鲜空气在盘管之间流动并加热或冷却空气。所处理的新鲜空气进入房间，从而建立引导周期，其中来自房间的环境空气被推动通过盘管并再循环到房间中。传统的气候梁系统使用用于新鲜空气流和房间温度控制(制冷或制热)两者的固定气流。当房间无人居住，且气候梁系统在无人居住的模式下运行时，空气处理单元在房间温度不在定义的死区范围内时运行来管理房间温度。
然而，在典型的气候梁中，须根据周围空气温度和相对湿度仔细管理冷水以避免凝结。此外，气候梁不会过滤重新进入系统的环境房间空气，所以只有通过引入新鲜空气可改善空气质量。二氧化碳检测器可位于气候梁的入口格栅以测量重新进入系统的环境空气的二氧化碳含量。这具有的优点是在不使用房间时减少新鲜空气引入到系统中以节省能源。但是特别是在制热模式下，由二氧化碳检测器所提供的测量由于分层效应而可能不是房间中的二氧化碳量的精确表示。
发明概要
根据本发明的一个方面，空气调节系统包括位于房间中的气候梁。气候梁包括第一部分和第二部分，和分隔器，其沿气候梁的长度定位以分离第一部分与第二部分。气候梁还包括配备流体流的盘管。新鲜空气管道连接到第一部分以将新鲜空气流提供到第一部分中，且风扇位于第二部分上并被配置为在盘管之间抽吸一次空气流并进入第二部分中。梁出口允许新鲜空气流和一次空气流进入房间中。
根据本发明的另一个方面，调节房间中的空气的方法包括推动新鲜空气流进入气候梁的第一部分中。所述方法还包括转动位于气候梁上的风扇和经由风扇的转动在气候梁的盘管之间推动来自房间的一次空气流，其包含所需温度下的流体的体积。在一次空气流之间传递热能以加热或冷却一次空气。推动一次空气流进入气候梁的第二部分中，第一部分和第二部分由沿气候梁的长度定位的分隔器分离。一次空气和新鲜空气然后流入房间中。
通过结合附图的以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。
附图简述
在说明书结尾处的权利要求书中特别指出且明确要求被视作本发明的标的。通过结合附图的以下描述，本发明的前述和其它特征和优点是显而易见的，其中：
图1是空气调节系统的实施方案的示意图；
图2是空气调节系统的实施方案的纵向剖视图，
图3是空气调节系统的另一个实施方案的示意图；和
图4是空气调节系统的又另一实施方案的示意图。
具体实施方式参照附图通过举例的方式解释本发明的实施方案以及优点和特征。
具体实施方式
示于图1中的是气候梁空气调节系统10的实施方案。空气调节系统10可用于增加和／或降低内部空间(例如房间32)的温度，并包括用于产生热水和冷水的一个或多个设备。例如，系统可利用热泵12，其可以产生热水和冷水，和／或系统可包括用于产生冷水的一个或多个冷冻机14，和一个或多个热水生产设备，诸如锅炉16。该组合允许产生冷水和／或热水，以根据冷却或加热的需要而供系统使用。
气候梁18经由至少一个水管道20连接到热泵12、冷冻机14、锅炉16等。盘管22位于气候梁18中并连接到水管道20以允许来自管道20的水循环通过盘管22。
经由一个或多个空气处理单元26推动新鲜空气24流到气候梁18。现在参考图2，新鲜空气24经由新鲜空气管道30进入气候梁18的新鲜空气室28，在一些实施方案中，所述新鲜空气管道位于气候梁的第一端64。新鲜空气24流入房间32中并引导返回空气流66进入气候梁18中。在一些实施方案中，风扇34位于气候梁18的第二端36，且在操作时，协助在盘管22之间从房间32抽吸返回空气流66(图1中示出)并进入气候梁18的一次空气室40中，从而响应于房间32的加热或冷却要求根据盘管22中的水温而升高或降低返回空气66的温度。在一些实施方案中，风扇34是变速风扇，以实现更好地控制舒适性和能源管理两者。过滤器60位于风扇34的上游，以过滤进入一次空气室40的返回空气66。新鲜空气室28和一次空气室40由位于气候梁18中的分隔器分离。在一些实施方案中，分隔器是活门44，其可沿气候梁18的长度移动，从而改变一次空气室40和新鲜空气室38的尺寸。新鲜空气24和返回空气66的混合变化可允许提供各种所需量的新鲜空气(用于防止二氧化碳累积)，和返回空气流(用于管理房间32的温度)。在其它实施方案中，分隔器可以是其它装置，诸如设置在新鲜空气室38和一次空气室40之间的止回阀。返回空气66然后与新鲜空气24混合并经由梁出口62作为一次空气流38进入房间32。
一次空气流38和新鲜空气流24两者在本公开的气候梁18中可调节。首先，风扇34的旋转速度控制返回空气66进入一次空气室40的质量流率。其次，在一些实施方案中，挡板48位于新鲜空气管道30中。挡板48在清新空气管道30中的位置通过清新空气管道30调节新鲜空气流24。通过处于完全打开位置的挡板48，通过新鲜空气管道30的新鲜空气流24被最大化，且当挡板48处于完全关闭位置时，新鲜空气流24可完全关闭。此外，气候梁18中的活门44在新鲜空气室28和一次空气室40之间的位置可控制进入气候梁18并流入房间32的新鲜空气24和返回空气66的比例。
调整一次空气38可避免现有技术的分层效应。可例如通过使吹入房间32的(一次和返回)气流最大化并也通过调节盘管22的温度来避免分层。如果加热中的盘管22温度降低到最低，则可最小化分层效应。调整新鲜空气流24允许控制房间32中的二氧化碳水平。例如，当房间32被占用了一段时间时，如果一次空气38未补充有足够的新鲜空气流24，则二氧化碳水平将升高。另一方面，将新鲜空气流24保持在恒定高的水平需要较大的空气处理单元26、较大的新鲜空气管道30。通过调整新鲜空气24使得仅在需要时供应新鲜空气24，与其它气候梁18系统相比，可允许减小空气处理单元26和新鲜空气管道30的尺寸。
控制调整机制可经由使用二氧化碳传感器50和／或温度传感器52而实现。在该系统中，二氧化碳传感器50和温度传感器52可被直接安装在气候梁18的返回空气部分54中，即风扇34的上游。由于避免一次空气38中的分层效应(这是可能的)，因此二氧化碳传感器50和温度传感器52将测量准确地表示房间32中的状况的值。在气候梁18中而不是在房间32中安装温度传感器52和二氧化碳传感器50(如现有技术中所要求的)简化空气调节系统10的安装，使得没有必要运行二氧化碳传感器50和温度传感器52从气候梁18到房间32中的位置的接线。将二氧化碳传感器50直接定位在返回空气部分54中也允许在无需从墙上移除二氧化碳传感器50的情况下来改变房间32的布局。
二氧化碳传感器50和温度传感器52链接到控制器56。控制器56使用来自温度传感器52的信息以直接从热泵12、冷却机14和／或锅炉16输入到盘管22，以设置盘管22中的水温来加热或冷却房间32。控制器56利用来自二氧化碳传感器50的数据来调节挡板48在新鲜空气通道30中的位置和／或活门44在气候梁18中的位置以调节新鲜空气24进入房间32的速率，以确保房间32中的二氧化碳水平不超过所需水平。
此外，可利用控制器56来经由风扇34增加或减少一次空气流38。例如，当外部温度针对空气调节系统10所要求的负荷而升高时，诸如当需要冷却房间32时的炎热的夏季夜间，或当需要加热房间32时的寒冷的冬天夜晚。在这种情况下，利用风扇34来通过系统10并在盘管22之间增加一次空气流以根据需要冷却或加热房间32，同时在例如清晨时分期间房间32无人居住。可通过关闭挡板48限制或停止新鲜空气流24来加速加热或冷却。在这样的操作期间关闭挡板48不会在房间无人居住时的这种时候在房间32里产生不利影响的二氧化碳水平。因此，系统10通过避免空气处理单元26的操作(这可通过系统10管道中的压降防止能量损失)减少能源使用。
相反，在其中室外温度可充分改变房间温度的天气状况期间，可关闭风扇34并打开挡板48以增加新鲜空气流24，以在无需激活热泵12、冷却机14和／或锅炉16来帮助控制温度的情况下有效地控制房间32的温度。
在其它实施方案中，如图3所示，空气处理单元26和风扇34位于气候梁18的同一端，其中空气处理单元26位于风扇34的上游。在本实施方案中，风扇34推动返回空气流66进入返回空气部分54中，其中，返回空气与被空气处理单元26推动进入返回空气部分54中的新鲜空气24混合。混合的返回空气66和新鲜空气24被风扇34推动进入一次空气室40中。混合物通过在盘管22之间流动被调节并经由梁出口62进入房间32。在另一个实施方案中，如图4所示，返回空气流66和新鲜空气24完全彼此分开。新鲜空气24经由新鲜空气开口70从空气处理单元26流入房间32，而返回空气66经由返回空气开口72进入系统10。返回空气66循环通过气候梁18，在所述气候梁中，所述返回空气通过在盘管22之间流动而被调节并在梁出口62(其与新鲜空气开口72分离且不同)上重新进入房间32。
虽然已经结合仅有限量的实施方案详细描述了本发明，但是应容易地理解本发明并不限于这些公开的实施方案。相反，本发明可以被修改成结合任意数量的此前未描述的变化、变更、替代或等效布置，但这些都与本发明的精神和范围相称。此外，虽然已经描述了本发明的各种实施方案，但是应理解，本发明的各个方面可仅包括一些所描述的实施方案。因此，本发明不被视为受前面的描述限制，而是仅由所附的权利要求书的范围限制。

Claims (20)

1.一种空气调节系统，其包括：
设置在房间中的气候梁，所述气候梁包括：
第一部分；
第二部分；
分隔器，其沿所述气候梁的长度定位以分离所述第一部分与所述第二部分；和
盘管，其配备流体流；
新鲜空气管道，其连接到所述第一部分以将新鲜空气流提供到其中，
风扇，其设置在所述第二部分上并被配置为在所述盘管之间抽吸一次空气流并进入所述第二部分中；和
梁出口，其使所述新鲜空气和所述一次空气流入所述房间中。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其还包括一个或多个热泵、冷冻机和／或锅炉，其可操作地连接到所述盘管以对所述盘管供应所需温度的流体。
3.根据权利要求1所述的空气调节系统，其还包括一个或多个空气处理单元，其可操作地连接到所述新鲜空气管道以对其供应新鲜空气。
4.根据权利要求1所述的空气调节系统，其中所述分隔器是活门，其可根据所述房间的环境控制要求沿所述气候梁的长度移动。
5.根据权利要求1所述的空气调节系统，其还包括挡板，其控制新鲜空气流进入所述第一部分中。
6.根据权利要求5所述的空气调节系统，其中所述挡板被设置在所述新鲜空气管道上。
7.根据权利要求5所述的空气调节系统，其中所述挡板可封闭以停止所述新鲜空气流进入所述第一部分中。
8.根据权利要求1所述的空气调节系统，其中所述风扇可停止以停止所述盘管之间和进入所述第二部分中的所述一次空气流。
9.一种包括二氧化碳传感器和／或温度传感器以确定通过梁出口的流的构成的空气调节系统。
10.根据权利要求9所述的空气调节系统，其中所述二氧化碳传感器和／或所述温度传感器安装在气候梁的返回空气部分中。
11.一种调节房间中的空气的方法，其包括：
推动新鲜空气流进入气候梁的第一部分中；
转动设置在所述气候梁上的风扇；
经由所述风扇的转动在所述气候梁的盘管之间推动来自房间的一次空气流，所述盘管包含所需温度下的流体的体积；
在所述一次空气流之间传递热能以加热或冷却所述一次空气；
推动所述一次空气流进入所述气候梁的第二部分中，所述第一部分和所述第二部分由沿所述气候梁的长度定位的分隔器分离；和
使所述一次空气和新鲜空气流入所述房间中。
12.根据权利要求11所述的方法，其还包括改变挡板的位置以控制所述新鲜空气流进入所述第一部分中。
13.根据权利要求12所述的方法，其还包括完全关闭所述挡板以停止所述新鲜空气流进入所述第一部分中。
14.根据权利要求11所述的方法，其还包括改变所述风扇的速度以控制所述一次空气流进入所述第二部分中。
15.根据权利要求14所述的方法，其还包括停止所述风扇的转动以停止所述一次空气流进入所述第二部分中。
16.根据权利要求11所述的方法，其还包括基于所述一次空气中的二氧化碳水平调节进入所述房间中的所述一次空气和新鲜空气的组成。
17.根据权利要求16所述的方法，其中增加所述新鲜空气流可减少二氧化碳水平。
18.根据权利要求11所述的方法，其还包括基于所述一次空气的感测温度调节流入所述房间的所述一次空气和新鲜空气的组成。
19.根据权利要求11所述的方法，其还包括调节所述盘管中的流体的温度。
20.根据权利要求11所述的方法，其还包括调节风扇速度，从而调节所述盘管之间的所述一次空气流。
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