CN103542497B - 毛细辐射空调的温湿联控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种毛细辐射空调的温湿联控系统，包括：空调末端控制柜（200）、新风总阀（300）、毛细总阀（400）、新风开关（500）、毛细支阀（600）、温控器（700）和防结露探头（800）连接。空调末端控制柜（200）从监控中心（100）接收空调机房的工作模式信号。温控器（700）接收空调末端控制柜（200）传输的所述工作模式信号，还与毛细水系统的毛细支阀（600）连接，还与测相对温湿度的防结露探头（800）连接。本温湿联控系统的使用，解决夏季高温高湿地区使用辐射空调时易结露的问题。

Description

毛细辐射空调的温湿联控系统

技术领域

本发明涉及空调的控制系统，具体涉及毛细辐射空调的温湿联控系统，属于空调的技术领域。

背景技术

在早期的辐射空调系统中，夏季禁止开门窗，限制了住户的使用自由。

但对于夏季相对湿度较高的地区，夏季使用辐射空调系统需解决防止顶棚或墙面结露的问题。特别是在开门窗时，外部热湿空气进入，与辐射冷表面接触，最易造成结露现象。

因而提出了需要解决夏季高温高湿地区使用辐射空调时易结露的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种毛细辐射空调的温湿联控系统，以解决现有技术所存在的诸多不足之处。该发明适用于规模化生产。

毛细辐射空调系统利用毛细管大面积辐射传热原理，将管内水介质的冷热量传给室内，进行空调制冷制热，达到室内均匀的温度场分布，具有无噪音、温度分布均匀、省空间、无空调风管产生病菌、节能性好等优点。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种毛细辐射空调的温湿联控系统，其特征在于，包括：

空调末端控制柜，与监控中心连接，从监控中心接收空调机房的工作模式信号，并反馈工作模式至监控中心，监控中心还给出各空调用户“启用和关闭”指令到空调末端控制柜，控制每户空调系统的“打开和关闭”；

新风总阀，与所述空调末端控制柜连接，从所述空调末端控制柜接收“打开和关闭”信号，控制每户新风系统的“打开和关闭”，“打开和关闭”信号反馈至与空调末端控制柜连接的计时器；

毛细总阀，与所述空调末端控制柜连接，从所述空调末端控制柜接收“打开和关闭”信号，控制每户毛细水系统的“打开和关闭”，“打开和关闭”信号反馈至与空调末端控制柜连接的计时器；

新风开关，与空调末端控制柜连接，发出每户“打开和关闭”新风的信号，通过空调末端控制柜（200），发出每个控制房间或区域的温控器（700）“打开和关闭”信号；以及

温控器，与所述空调末端控制柜连接，接收空调末端控制柜传输的所述工作模式信号，

还与毛细水系统的毛细支阀连接，发出“打开和关闭”信号并反馈至空调末端控制柜，还与测温度和相对温湿度的防结露探头连接，接收温度和相对湿度信息，与设定露点温度比较，进行结露判断、发出报警信号及“打开和关闭”毛细支阀信号。

根据防结露探头的温湿度数据与设定露点温度的比较判断是否存在结露危险并作关闭毛细支阀和发出报警动作。

其中，在夏季工作模式下，空调末端控制柜控制着新风开关与温控器的联锁，在新风开关未打开的情况下，温控器一旦自行打开，新风开关报警，提示先打开新风开关。

其中，所述监控中心采用PC机，所述空调末端控制柜采用可编程控制器，所述可编程控制器与所述监控中心的PC机连接，所述PC机通过可编程控制器发出每户空调系统工作模式和各户空调系统“启用和关闭”信号。

进一步，所述可编程控制器与新风开关和温控器连接，接收新风开关的“打开与关闭”信号，温控器接收可编程控制器所传递的工作模式信号并反馈过去，温控器还反馈毛细支阀的开闭状态至可编程控制器；

所述可编程控制器控制还与新风总阀和毛细总阀连接，新风总阀和毛细总阀接收所述可编程控制器的“打开和关闭”信号。

其中，所述可编程控制器与计时器连接。

其中，所述工作模式信号包括：供热、供冷或通风冬季、夏季和过渡季。

其中，所述温控器将接收的所述工作模式信号转换成运行模式，所述运行模式信号包括：冬季、夏季和过渡季。

所述新风开关设置于每户进户门厅的墙壁上，温控器设置于每个房间进门处的墙壁上，所述防结露探头设置于每个房间靠窗的天花板上，所述温控器读取所述防结露探头检测的数据并作是否有结露危险判断，并作是否开闭毛细支阀和是否发出结露报警的动作。

本发明的有益效果：

本温湿联控系统的使用，解决夏季高温高湿地区使用辐射空调时易结露的问题。

1）夏季工作模式下新风开关与毛细总阀之间的互锁，确保在新风除湿的前提下才能打开毛细阀门；

2）防结露探头的布置位置，确保在外部热湿空气易进入区和空气流动滞缓区能感应到温湿度变化；

3）露点温度的选择和防结露动作的判别，确保满足顶棚辐射系统在设计水温下工作时的防结露机制的有效性；

4）防结露探头的准确性、灵敏性和可靠性；

5）结露报警与毛细阀门联动的动作反应时间和联动执行时间的选择，确保报警联动及时性和阀门工作状态的稳定性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明的物理布置系统图。

图3为本发明的工作系统图。

图4为本发明的工艺流程图。

附图标记：

监控中心100、空调末端控制柜200、新风总阀300、毛细总阀400、新风开关500、毛细支阀600、温控器700、防结露探头800。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例

图1为本发明的原理框图。

毛细辐射空调的温湿联控系统包括：监控中心100、空调末端控制柜（APC）200、新风总阀300、毛细总阀400、新风开关500、毛细支阀600、温控器700、防结露探头800。

图2为本发明的物理布置系统图，图3为本发明的工作系统图。如图2和图3所示，监控中心100采用PC机。

空调末端控制柜（APC）200是本系统中最重要的设备。它的核心是一台可编程控制器PLC，可编程控制器负责和上位机——监控中心100的PC机连接，从监控中心100的PC机接收每户空调系统工作模式和各户空调系统“启用和关闭”信号。可编程控制器也负责和下位机——室内的新风开关500和温控器700的通讯联络，控制新风总阀300和毛细总阀600的开关，以及可编程控制器与计时器连接，计时器起到计时的功能。

如图1所示，空调末端控制柜200与监控中心100连接，从监控中心100接收“启用和关闭”信号，控制每户空调系统的“启用和关闭”，即接收所述新风总阀和毛细总阀的“启用和关闭”信号。

如图3所示，新风开关500、温控器700与空调末端控制柜200连接。

可编程控制器与新风开关500和温控器700连接，可编程控制器控制还与新风总阀300和毛细总阀400连接，给新风总阀300和毛细总阀400发出“启用和关闭”信号。

新风开关500设置于每户进户门厅的墙壁上，温控器700设置于每个房间进门处的墙壁上，防结露探头800设置于每个房间靠窗的天花板上，

温控器700也叫毛细空调温度控制器，采用上海元上电子科技有限公司的WSKT-PCC-G型产品，是一款节能计时温控器，是集温度控制、计时计量、防结露控制、远程监控等功能与一体。

温控器700是元上电子科技公司研发组装的。温控器700由显示器、电路板、温度传感器、电路板接线端等组成，电路板接线端连接温控器电源、空调末端控制柜200（模式控制线、信号反馈线）、毛细支阀控制线和电源线、温度传感器和防结露探头800。

防结露探头800采用上海元上电子科技有限公司的产品。防结露探头800为是温湿度传感器，温度和湿度是一起检测的。

如图2和图3所示，在本实施例中，本系统控制8层楼的建筑，共5幢，新风开关500，每户一个，安装在每个用户的客厅内。系统给每个独立的温控区域配置一个温控器700。由于房型的不同，户内安装的温控器700数也不尽相同，有3、4、5个不等。每个温控器700控制一个独立的温控区域的开关即毛细支阀600。

如图2所示，每四--六户空调用户合用一空调末端控制柜200。每个空调用户户内末端控制系统请参照图3。

空调末端控制柜200有RS485通讯网络相连，通过网关与监控中心100交换数据。

空调末端控制柜200可将所接各末端用户的当前运行状态----各阀门的开和关、累计用量等数据上传至监控中心100。

空调末端控制柜200根据监控中心100的工作模式信号，控制末端用户的运行模式信号----冬季、夏季、过渡季。

空调末端控制柜200根据末端用户新风开关500的指令决定新风总阀300的开关。

空调末端控制柜200根据末端的温控器700的读取防结露探头检测的数据并作判断，来决定毛细总阀400的开关。

空调末端控制柜200可累计各电动阀门的开启时间和用户使用空调（空调、新风不限）的时间。

共用空调末端控制柜200控制各末端用户的空调启停，发生用户恶意欠费时可根据监控中心100的“关闭”指令，停止其使用。

每个温控器700配有一个防结露探头800，安装在空气流动性较小的天花板上，通过导线和温控器700相连。防结露探头800确保与空气接触良好并有一定物理保护措施确保防结露探头800不受损伤和积水积尘。

如图1所示，监控中心100将空调机房的工作模式通知空调末端控制柜APC200，空调末端控制柜200同时向温控器700传递工作模式信号，用户不可自行设置。在空调机房的工作模式改变时，监控中心100应及时修改各空调末端控制柜200的工作模式信号，否则系统无法正常工作。

空调末端控制柜200能够“启用和关闭”用户使用空调。当允许某用户使用空调时，可通过监控中心100发出“启用”命令。如某个单元客户尚未入住，或有其它原因需停止该用户使用空调时，监控中心100可发出“关闭”命令。关闭空调后，即使用户在室内使用新风开关500和温控器700，新风总阀300和毛细总阀400也不会打开。

用户打开新风开关500，此时新风开关500并不直接打开新风总阀300，而是将信息上传至空调末端控制柜200。空调末端控制柜200接到通知后，如果该用户空调处于“启用”位，则立即打开新风总阀300。

如图3所示，温控器700与空调末端控制柜200连接，接收空调末端控制柜200传输的工作模式信号，反馈工作模式和毛细支阀开闭状态至空调末端控制柜。温控器700还与毛细水系统的毛细支阀600连接，还与测相对温湿度的防结露探头800连接。

如图3所示，一户中，温控器700为五个，分别为1#温控器、2#温控器、3#温控器、4#温控器和5#温控器。

这5个温控器分别与5个毛细支阀连接，如1#毛细支阀、2#毛细支阀、3#毛细支阀、4#毛细支阀、5#毛细支阀。

这5个温控器分别与防结露探头连接。

如图3所示，1#温控器的模式信号1与石英晶体振荡器G1、电容C1和电阻R1连接。1#温控器的模式信号2与石英晶体振荡器G2、电容C2和电阻R2连接。1#毛细支阀和1#温控器的DC V-与石英晶体振荡器G3、电容C3和电阻R3连接；1#温控器的DC V+与总线连接。

如图3所示，2#毛细支阀和2#温控器的DC V-与石英晶体振荡器G4、电容C4和电阻R4连接。

如图3所示，3#毛细支阀和3#温控器的DC V-与石英晶体振荡器G5、电容C5和电阻R5连接。

如图3所示，4#毛细支阀和4#温控器的DC V-与石英晶体振荡器G6、电容C6和电阻R6连接。

如图3所示，5#毛细支阀和5#温控器的DC V-与石英晶体振荡器G7、电容C7和电阻R7连接。

新风开关500的新风信号与石英晶体振荡器G8、电容C8和电阻R8连接。

新风开关500的新风报警与石英晶体振荡器G9、电容C9和电阻R9连接。

毛细总阀400与二极管D1和二极管D2连接，还与空调末端控制柜200的可编程控制器PLC连接。

新风总阀300与空调末端控制柜200的可编程控制器PLC连接。

可编程控制器PLC与RS485通讯网络相连，再通过网关与监控中心100交换数据。

图3所示的一户通过三极管Q2+*与接其它户连接，通过转换器GD2（AC/DC）与三极管Q1连接。新风开关设置于每户进户门厅的墙壁上，温控器设置于每个房间进门处的墙壁上，防结露探头设置于每个房间靠窗的天花板上，温控器读取所述防结露探头检测的数据并作是否有结露危险判断，并作是否开闭毛细支阀和是否发出结露报警的动作。

总线通过另外其它户再通过三极管Q2连接。通过转换器GD1（AC/DC）与三极管Q1连接。三极管Q1与三相电源连接。

新风开关设置于每户进户门厅的墙壁上，温控器设置于每个房间进门处的墙壁上，防结露探头设置于每个房间靠窗的天花板上，温控器读取所述防结露探头检测的数据并作是否有结露危险判断，并作是否开闭毛细支阀和是否发出结露报警的动作。

本发明的工艺流程图，如图4所示，包括以下步骤：

第一，空调末端启用和运行模式的选择。

空调末端控制柜200的可编程控制器PLC与监控中心100的PC机连接，从监控中心100的PC机接收监控中心的空调末端启用指令和工作模式信号。

温控器700根据空调末端控制柜200接收工作模式信号调整运行模式，本发明的系统配置有三种运行模式信号：冬季、夏季和过渡季。运行模式与空调机房的工作模式相对应，即冬季为供热，夏季为供冷，过渡季为通风。

第二，温控器700上电。

第三，查看温控器700处于“打开或关闭”状态。

如果处于关闭状态，则关闭毛细支阀600。如果处于启用状态则为开机。

第四，读取实测温度、调整温度。

设定温度由温控面板设定温度调节键设定温度档次，夏季低档、中档和高档分别对应28℃、25℃和22℃，冬季低档、中档和高档分别对应16℃、20℃和23℃，实测温度由温控器700自带的温度传感器测得，该温度传感器装在温控器700下部，测温控器700附近的温度。这基本同普通空调温控器设定温度与实际温度比较一样。

湿度测试与温控器700“设定温度、实测温度”概念和做法不同，防结露探头800测量其所在部位的温度和湿度，两个数据同时输入到温控器700中，给温控器700提供是否结露报警的判断的原始数据。

如果需要设定温度进行比较，可以选择使用向上键上升沿，则设定温度上升1档，则否可以进一步下一项，选择向下键上升沿。

如果使用下键上升沿则设定温度下降1档。

如果不需要设定温度，则显示实则温度，直接进入运行模式步骤。

第五，如图4所示，夏季模式。

为防止结露，首先要通过安装在天花板上的防结露探头800测相对温湿度，由实测露点温度简称，实测温度与毛细水系统设定露点温度、室内设定温度等配合，来完成对毛细空调的自控。温控器700读取防结露探头800的数据并作判断及联动工作。

当温控器700实测温度低于设定温度时，毛细支阀不打开，参见图4下部中间位置。

当温控器700实测温度高于设定温度时，再分以下情况：

当室内露点温度低于毛细水系统设定露点温度时，温控器700判别不存在结露危险，并当温控器700实测温度高于设定温度时，毛细支阀600打开。

当室内露点温度高于毛细水系统设定露点温度时，温控器700判别存在结露危险，毛细支阀600立即关闭，并发出报警。

当室内露点温度恢复到低于毛细水系统设定温度时，温控器700判别结露危险消失，但温控器700延时3分钟发出取消报警指令，延时时间由计时器控制，计时器与可编程控制器连接，可编程控制器将延时时间传输给温控器700，确保毛细支阀600不会频繁开启。

空调末端控制柜APC200从温控器700接到各毛细支阀600的开关状态后，如果该用户空调处于“启用”位，户内有毛细支阀600打开的，而且新风总阀300已经打开，则打开毛细总阀400；如果此时新风总阀300没有打开，那么保持毛细总阀400关闭，并在新风开关500上提示“打开新风”。

新风总阀300从空调末端控制柜200接收“打开和关闭”信号，控制新风系统的“打开和关闭”。毛细总阀400从空调末端控制柜200接收“打开和关闭”信号，控制毛细水系统的“打开和关闭”。空调末端控制柜200发出新风总阀或毛细总阀“打开”信号后，计时器开始计时，计时数据传至监控中心100

第六，冬季模式。

当温控器700读取实测温度高于设定温度时，关闭毛细支阀600。

当温控器700读取实测温度低于设定温度时，打开毛细支阀600，参见图4下部中间位置。

空调末端控制柜APC200从温控器700接到各毛细支阀600的开关状态后，打开毛细总阀400。新风总阀300从空调末端控制柜200接收“打开和关闭”信号，控制新风系统的“打开和关闭”。毛细总阀400从空调末端控制柜200接收“打开和关闭”信号，控制毛细水系统的“打开和关闭”。空调末端控制柜200发出新风总阀或毛细总阀“打开”信号后，计时器开始计时，计时数据传至监控中心100

第七，过渡季模式。

过渡季模式时，关闭毛细支阀600。

新风总阀300从空调末端控制柜200接收“打开和关闭”信号，控制新风系统的“打开和关闭”。毛细总阀400从空调末端控制柜200接收“打开和关闭”信号，控制毛细水系统的“打开和关闭”。空调末端控制柜200发出新风总阀或毛细总阀“打开”信号后，计时器开始计时，计时数据传至监控中心100。

本申请的温湿联控以温控器为核心控制器件。本申请的温湿联控在于实测露点温度与设定露点温度进行比较，判断是否有结露危险，判断依据充分。

防结露探头可同时测温度和湿度，可合成实测露点温度。本申请的防结露探头的灵敏度好、精准性高、可靠性好，同德国TESTO温湿度探测器进行过校核，相对湿度误差在3%以内，温度误差在0.3℃以内。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种毛细辐射空调的温湿联控系统，其特征在于，包括：

空调末端控制柜(200)，与监控中心(100)连接，从监控中心(100)接收空调机房的工作模式信号，并反馈工作模式至监控中心(100)，监控中心(100)还给出各空调用户“启用和关闭”指令到空调末端控制柜(200)，控制每户空调系统的“打开和关闭”；

新风总阀(300)，与所述空调末端控制柜(200)连接，从所述空调末端控制柜(200)接收“打开和关闭”信号，控制每户新风系统的“打开和关闭”，“打开和关闭”信号反馈至与空调末端控制柜(200)连接的计时器；

毛细总阀(400)，与所述空调末端控制柜(200)连接，从所述空调末端控制柜接收“打开和关闭”信号，控制每户毛细水系统的“打开和关闭”，“打开和关闭”信号反馈至与空调末端控制柜(200)连接的计时器；

新风开关(500)，与空调末端控制柜(200)连接，发出每户“打开和关闭”新风的信号，通过空调末端控制柜(200)，发出每个控制房间或区域的温控器(700)“打开和关闭”信号以及

温控器(700)，与所述空调末端控制柜(200)连接，接收空调末端控制柜(200)传输的所述工作模式信号，

还与毛细水系统的毛细支阀(600)连接，发出“打开和关闭”信号并反馈至空调末端控制柜(200)，还与温湿度的防结露探头(800)连接，接收温度和相对湿度信息，与设定露点温度比较，进行结露判断、发出报警信号及“打开和关闭”毛细支阀(600)信号；

在夏季工作模式下，空调末端控制柜(200)控制着新风开关(500)与温控器(700)的联锁，在新风开关(500)未打开的情况下，温控器(700)一旦自行打开，新风开关(500)报警，提示先打开新风开关(500)；

所述新风开关(500)设置于每户进户门厅的墙壁上，温控器(700)设置于每个房间进门处的墙壁上，所述防结露探头(800)设置于每个房间靠窗的天花板上，所述温控器(700)读取所述防结露探头(800)检测的数据并作是否有结露危险判断，并作是否开闭毛细支阀和是否发出结露报警的动作。

2.根据权利要求1所述的毛细辐射空调的温湿联控系统，其特征在于：

所述监控中心(100)采用PC机，所述空调末端控制柜(200)采用可编程控制器，所述可编程控制器与所述监控中心(100)的PC机连接，所述PC机通过可编程控制器发出每户空调系统工作模式和各户空调系统“启用和关闭”信号。

3.根据权利要求2所述的毛细辐射空调的温湿联控系统，其特征在于：

所述可编程控制器与新风开关(500)和温控器(700)连接，接收新风开关(500)的“打开与关闭”信号，温控器(700)接收可编程控制器所传递的工作模式信号并反馈过去，温控器(700)还反馈毛细支阀的开闭状态至可编程控制器；

所述可编程控制器控制还与新风总阀(300)和毛细总阀(400)连接，新风总阀(300)和毛细总阀(400)接收所述可编程控制器的“打开和关闭”信号。

4.根据权利要求3所述的毛细辐射空调的温湿联控系统，其特征在于：所述可编程控制器与计时器连接。