CN104633795A - 高能效建筑用能源环境一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高能效建筑用能源环境一体机,由室外机与室内机两部分组成,室内机主要包括:主机体、室外新风口、室外排风口、室内送风口、室内回风口和过滤器a、b及预热装置、制冷加热装置和新风机、排风机、循环风机,此外,还有设在室内卧室、客厅合适位置的控制面板(温度传感器设置在内)、PM2.5浓度传感器、CO2浓度传感器。本发明解决了我国现有的新风换气设备热回收效率普遍偏低且没有制冷、制热、室内空气质量控制等功能问题,对于降低高能效建筑新风系统综合造价,提高建筑能效水平,减少二氧化碳排放,缓解冬季采暖用能紧张,大规模推动高能效建筑在中国的发展提供技术支撑。

Description

高能效建筑用能源环境一体机

技术领域

[0001] 本发明涉及室内环境工程技术领域,是针对高能效建筑的能源环境机。

背景技术

[0002] 随着社会、经济的快速发展和生活水平的逐步提高,人们对生活环境的要求也越 来越高,室内噪声、空气质量等问题已成为影响室内环境的重要因素。目前我国华北地区空 气污染严重,PM2. 5频繁爆表,室内污染物浓度也逐渐上升,威胁着人类的身体健康。高能 效建筑的出现缓解了能源消耗的问题,但是适用于高能效建筑的新风系统并不多见,虽然 国内外对新风设备的研宄很多,市场上的新风设备多种多样,其中不乏排风热回收式的新 风机,但目前我国现有的这些新风换气设备的热回收效率普遍偏低且没有制冷、制热、室内 空气质量控制等功能,而能满足高能效建筑需求的新风设备都是国外独资或合资厂家生产 的产品,产品价格高,经济适用性差。

[0003] 因此无论是目前国内生产的产品,还是国外进口的设备,根据我国经济现状需求, 都难以满足发展高能效建筑的要求。因此,需要有新型、高效、功能完备、价格更合适的设 备来代替国外进口设备,降低系统造价、提高环境质量,为高能效建筑在全国的发展奠定基 础,使得高能效建筑形成产业,同时还将为优化室内环境、降低系统能耗做出特殊贡献。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种高能效建筑用能源环境一体机,要解决目前我国现有的 这些新风换气设备的热回收效率普遍偏低且没有制冷、制热、室内空气质量控制等功能的 问题。

[0005] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种高能效建筑用能源环境一体机, 由室外机与室内机两部分组成,室外机采用在额定工况下供冷供热总能效均不低于2. 7的 空气源热泵,室内机主要由以下几部分组成:主机体、室外新风口、室外排风口、室内送风 口、室内回风口、过滤器a和过滤器b、预热装置、制冷加热装置以及新风机、排风机、循环风 机; 所述新风机位于所述主机体新风通道内,新风通道中设置有:设置在主机体外表面上 部右前方的室外新风口、过滤器a、预热装置、热交换芯体、新风机、制冷加热装置、循环风机 及设置在主机体外表面且与循环风机相通的室内送风口; 所述排风机位于所述主机体排风通道内,排风通道中设置有:设置在主机体外表面上 部的室内回风口、热交换芯体、排风机及设置在主机体外表面且与排风机相通的室外排风 P ; 所述循环风机位于所述主机体新风通道和回风通道内,回风通道中依次设置有:设置 在主机体外表面上部的室内回风口、过滤器b、制冷加热装置、循环风机及设置在主机体外 表面且与循环风机相通的室内送风口; 所述室外新风口和室外排风口分别位于所述主机体的上部右侧,所述室外新风口的开 启和关闭由新风电动风阀控制,所述室外排风口的开启和关闭由排风电动风阀控制;所述 新风电动风阀、排风电动风阀和新风机、排风机、循环风机均和所述控制面板、〇)2传感器、 PM2. 5传感器电连通; 当所述高能效建筑用能源环境一体机启动后,所述室外新风口和室内送风口之间形成 新风通道,所述室内回风口和室外排风口之间形成排风通道,所述室内回风口和室内送风 口之间形成回风通道,所述过滤器a、b分别位于所述新风通道和所述回风通道上。

[0006] 还包括:控制面板,其单独设置在室内合适位置,主要有以下几个部分组成:室温 显示、CO 2浓度显示、PM2. 5浓度显示、循环风机高中低风速显示、滤网需清洗显示、循环风机 工作指示、设备工作状态显示、工作模式显示、内外循环显示、电源指示; 压差开关a和压差开关b,其位于所述主机体内,分别检测所述过滤器a、过滤器b两 侧的压力差值并传送检测到的压差信号; 温度传感器,不设在所述主机体内,其设在所述控制面板内,用于检测室内温度并传送 检测到的温度信号,所述控制面板液晶显示屏上显示相关数值,高能效建筑用能源环境一 体机标配2个所述温度传感器,或根据用户使用要求,所述温度传感器可增至4个; PM2. 5浓度传感器,不设在所述主机体内,也不设在所述控制面板内,其单独设置在室 内合适位置,用于检测PM2. 5浓度值并传送检测到的PM2. 5浓度信号,所述控制面板液晶显 示屏上显示相关数值,高能效建筑用能源环境一体机标配1个所述PM2. 5浓度传感器; CO2浓度传感器,不设在所述主机体内,也不设在所述控制面板内,其单独设置在室内 合适位置,用于检测〇)2浓度值并传送检测到的CO 2浓度信号,所述控制面板液晶显示屏上 显示相关数值,高能效建筑用能源环境一体机标配2个所述CO 2浓度传感器,或根据用户使 用要求,所述CO2传感器可增至4个; 所述控制面板接收所述温度传感器传递的温度信号、PM2. 5浓度传感器传递的PM2. 5 浓度信号、CO2浓度传感器传递的CO 2浓度信号以及所述压差开关a和压差开关b传递的压 差信号;并分别将温度信号、PM2. 5浓度信号、0)2浓度信号、压差信号与预先设定的阈值进 行比较,并根据比较情况发出所述室外机、室外新风口、室外排风口启动或关闭的信号,和 所述新风机、排风机、循环风机启动或关闭的信号及转速运转信号以及过滤器a、过滤器b 是否该更换的信号,并将所述高能效建筑用能源环境一体机的当前运转状态信号发送给所 述控制面板液晶显示屏。

[0007] 所述控制面板根据比较情况发出控制所述室外机、所述室外新风口、所述室外排 风口、所述循环风机启动或关闭的方式为: 当室内所有CO2传感器探测的浓度小于等于预先设定的0)2浓度低值,且室内所有温度 传感器所测温度均满足设置要求时: ① 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度低值时, 此时所有参数均满足要求,所述控制面板同时发送控制所述室外新风口关闭的新风电动风 阀关闭信号、室外排风口关闭的排风电动风阀关闭信号以及控制所述室外机、所述新风机、 所述排风机和所述循环风机关闭信号;该条件表明室内环境良好,无需开启新风也无需开 启空调; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度低值且小于等 于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时室内CO2浓度满足要求,室内温度满足要求,PM2. 5浓 度稍高,所述控制面板同时发送控制所述室外新风口关闭的新风电动风阀关闭信号、室外 排风口关闭的排风电动风阀关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所述室外机、所述新风 机、所述排风机关闭信号,和控制所述循环风机开启并低速运转信号; ③当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值,此时室 内CO2浓度满足要求,室内温度满足要求,PM2. 5浓度较高,所述控制面板同时发送控制所述 室外新风口关闭的新风电动风阀关闭信号、室外排风口关闭的排风电动风阀关闭信号,且 均延时2s关闭,以及控制所述室外机、所述新风机、所述排风机关闭信号,和控制所述循环 风机开启并高速运转信号; 当室内所有CO2传感器探测的浓度小于等于预先设定的0)2浓度低值,且室内任一处温 度不满足设置要求时: ① 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内CO2浓度满足要求,室内温度不满足要求,PM2. 5浓度稍高,所述控制面板同时发送 控制所述室外新风口关闭的新风电动风阀关闭信号、室外排风口关闭的排风电动风阀关闭 信号,且均延时2s关闭,以及控制所述新风机、所述排风机关闭信号,控制所述室内机开启 信号和所述循环风机开启并中速运转信号; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时 室内CO2浓度满足要求,室内温度不满足要求,PM2. 5浓度较高,所述控制面板同时发送控 制所述室外新风口关闭的新风电动风阀关闭信号、室外排风口关闭的排风电动风阀关闭信 号,且均延时2s关闭,以及控制所述新风机、所述排风机关闭信号,控制所述室内机开启信 号和所述循环风机开启并高速运转信号; 当任一个CO2传感器探测浓度大于预先设定的0)2浓度高值,且室内所有温度传感器所 测温度均满足设置要求时: ① 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内0)2浓度较高,室内温度满足要求,室内PM2. 5浓度稍高,所述控制面板同时发送 控制所述室外新风口开启的新风电动风阀开启信号、室外排风口开启的排风电动风阀开启 信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机关闭信号,控制所述新风机、所述排风机开启 信号和所述循环风机开启并中速运转信号; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此 时室内〇)2浓度较高,室内温度满足要求,室内PM2. 5浓度较高,所述控制面板同时发送控 制所述室外新风口开启的新风电动风阀开启信号、室外排风口开启的排风电动风阀开启信 号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机关闭信号,控制所述新风机、所述排风机开启信 号和所述循环风机开启并高速运转信号; 当任一个CO2传感器探测浓度大于预先设定的0)2浓度高值,且室内任何一处温度不满 足设置要求时: ①当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内0)2浓度较高,室内温度不满足要求,室内PM2. 5浓度稍高,所述控制面板同时发 送控制所述室外新风口开启的新风电动风阀开启信号、室外排风口开启的排风电动风阀开 启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机、所述新风机、所述排风机开启信号和所述 循环风机开启并中速运转信号; ②当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时 室内〇)2浓度较高,室内温度不满足要求,室内PM2. 5浓度较高,所述控制面板同时发送控 制所述室外新风口开启的新风电动风阀开启信号、室外排风口开启的排风电动风阀开启信 号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机、所述新风机、所述排风机开启信号和所述循环 风机开启并高速运转信号。所述预先设定的PM2. 5浓度高值、低值分别为75 μ g/m3、35 μ g/ m3;所述预先设定的CO 2浓度高值、低值分别为800ppm、600ppm ;根据使用者需要自行设定室 内温度值。

[0008] 所述控制面板发出所述新风电动风阀启动/关闭信号及所述排风电动风阀启动/ 关闭信号延时,且延时时间为2s。

[0009] 所述过滤器a和过滤器b分别为可过滤不同粒径颗粒的两级滤网的过滤器,均选 用过滤效率为F9级的亚高效过滤器,额定风量分别为200m 3/h、800m3/h。当所述压差开关 a、压差开关b检测到的压差信号大于预先设定的压力的阈值时,所述控制面板发出过滤器 a、过滤器b更换信号。

[0010] 所述预先设定的压力的阈值为过滤器可正常工作的最大阻力值。所述新风机、排 风机均为单速运转,所述循环风机设高、中、低三档风速;所述新风机的风量范围为159~ 184m3/h,所述排风机的风量范围为143~166m3/h,所述循环风机的风量范围为658~ 950m 3/h ;所述预热装置位于主机体过滤器a和热交换芯体之间,冬季把新风预热到-5°C ;所 述制冷加热装置位于主机体内,用于调节全年的室内温度,制冷量范围为3. 16~4. 24kW, 制热量范围为2. 69~4. 27 kW ;所述热交换芯体位于主机体内,其显热交换效率大于75%。 [0011] 还包括无线遥控器,所述无线遥控器与所述控制面板配合,手动调节控制所述控 制面板发出指令。

[0012] 相比本发明具有以下特点和有益效果: ① 采用了一次回风的气流组织方案,并能同时解决夏季制冷、冬季供暖,又能满足高能 效建筑对新风的要求,同时设有排风热回收装置; ② 排风热回收装置的热交换芯体的显热交换效率在75%以上; ③ 采用预热装置对新风进行预热处理,避免了当室外温度较低时,排风热回收装置在 排风侧出现的结霜现象; @该能源环境一体机根据室内温度、CO2浓度和PM2. 5浓度自动运行,当室内温度、CO 2 浓度和PM2. 5浓度均达到设定要求时,设备自动停止运行,节能环保; ⑤主机体内分别设置了两个过滤等级相同的过滤器,分别对室内回风和室外新风进行 有效过滤,达到良好的降低PM2. 5浓度的效果; ③该设备采用墙体挂装安装方式,克服了吊顶安装影响建筑层高不足的缺点,对于居 住建筑,考虑到不同用户的生活习性、作息时间、身体状况等各不相同,每户采用一套独立 的新风换气系统,增加了体感的舒适性。

附图说明

[0013] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

[0014] 图1是高能效建筑用能源环境一体机的室内机立面图; 图2是高能效建筑用能源环境一体机的室内机平面图; 图3是高能效建筑用能源环境一体机的室内机A-A剖视图; 图4是高能效建筑用能源环境一体机的室内机B-B剖视图; 图5是主控电路板与各个元件之间的连接示意图; 图6是控制面板液晶显示全画面。

[0015] 附图标记:1 一主机体、2 -过滤器a、3 -过滤器b、4 一压差开关a、5 -压差开关 b、6 -热交换芯体、7 -室外新风口、8 -室外排风口、9 一室内送风口、10 -室内回风口、 11 一新风机、12 -排风机、13 -循环风机、14 一新风电动风阀、15 -排风电动风阀、16 -预 热装置、17 -制冷加热装置、18 -接水盘、19 一主控电路板、20 -通风格栅、21 -凝结水管、 22-控制面板、23-温度传感器、24 - CO2浓度传感器、25 - PM2. 5浓度传感器、26-新风电 动风阀执行器、27-排风电动风阀执行器。

具体实施方式

[0016] 为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了,下面结合附图1-6 对本发明的实施例进行说明,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例和实施 例中的特征可以相互任意组合。

[0017] 实施例参见图1-6,图1是高能效建筑用能源环境一体机的室内机立面图,图2是 高能效建筑用能源环境一体机的室内机平面图,图3是高能效建筑用能源环境一体机的室 内机A-A剖视图,图4是高能效建筑用能源环境一体机的室内机B-B剖视图,图5是主控电 路板与各个元件之间的连接示意图,图6是控制面板液晶显示全画面。

[0018] 如图1-4所示,一种高能效建筑用能源环境一体机,由室外机与室内机两部分组 成,室外机采用在额定工况下供冷供热总能效均不低于2. 7的空气源热泵,室内机主要由 以下几部分组成:主机体1、室外新风口 7、室外排风口 8、室内送风口 9、室内回风口 10、过 滤器a2和b3、预热装置16、制冷加热装置17以及新风机11、排风机12、循环风机13 ;所述 新风机11位于所述主机体1新风通道内,新风通道中依次设置有:设置在主机体1外表面 上部右前方的室外新风口 7、过滤器a2、预热装置16、热交换芯体6、新风机11、制冷加热装 置17、循环风机13及设置在主机体1外表面且与循环风机13相通的室内送风口 9 ;所述排 风机12位于所述主机体1排风通道内,排风通道中依次设置有:设置在主机体1外表面上 部的室内回风口 10、热交换芯体6、排风机12及设置在主机体1外表面且与排风机12相通 的室外排风口 8 ;所述循环风机13位于所述主机体1新风通道和回风通道内,回风通道中 依次设置有:设置在主机体1外表面上部的室内回风口 10、过滤器b3、制冷加热装置17、循 环风机13及设置在主机体1外表面且与循环风机13相通的室内送风口 9 ;所述室外新风口 7和室外排风口 8分别位于所述主机体1的上部右侧,所述室外新风口 7的开启和关闭由新 风电动风阀14控制,所述室外排风口 8的开启和关闭由排风电动风阀15控制;所述新风电 动风阀14、排风电动风阀15和新风机11、排风机12、循环风机13均和所述控制面板22、C0 2 传感器24、PM2. 5传感器25电连通;当所述高能效建筑用能源环境一体机启动后,所述室 外新风口 7和室内送风口 9之间形成新风通道,所述室内回风口 10和室外排风口 8之间形 成排风通道,所述室内回风口 10和室内送风口 9之间形成回风通道,所述过滤器a2、b3分 别位于所述新风通道和所述回风通道上;所述新风机11、排风机12均为单速运转,所述循 环风机13设高、中、低三档风速;所述新风机11的风量范围为159~184m3/h,所述排风机 12的风量范围为143~166m 3/h,所述循环风机13的风量范围为658~950m3/h ;所述预热 装置16位于主机体1过滤器a和热交换芯体6之间,冬季一般把新风预热到-5°C ;所述制 冷加热装置17位于主机体1内,用于调节全年的室内温度,制冷量范围为3. 16~4. 24kW, 制热量范围为2. 69~4. 27 kW ;所述热交换芯体6位于主机体1内,其显热交换效率大于 75%。本实施例中,所述过滤器a2、b3分别为可过滤不同粒径颗粒的两级滤网的过滤器,均 选用过滤效率为F9级的亚高效过滤器,额定风量分别为200m 3/h、800m3/h。在图1中,阴影 部分四周均需做保温处理,阴影区域底部需做防水处理;所述接水盘(18)凝结水从设备底 部排出。如图1和5所示,控制面板22,其单独设置在室内合适位置,主要有以下几个部分 组成:室温显示、CO 2浓度显示、PM2. 5浓度显示、循环风机高中低风速显示、滤网需清洗显 示、循环风机工作指示、设备工作状态显示、工作模式显示、内外循环显示、电源指示。压差 开关a4和压差开关b5,其位于所述主机体1内,分别检测所述过滤器a2、过滤器b3两侧 的压力差值并传送检测到的压差信号;温度传感器23,不设在所述主机体1内,其设在所述 控制面板22内,用于检测室内温度并传送检测到的温度信号,所述控制面板22液晶显示屏 上显示相关数值,高能效建筑用能源环境一体机标配2个所述温度传感器23,或根据用户 使用要求,所述温度传感器23可增至4个;PM2. 5浓度传感器25,不设在所述主机体1内, 也不设在所述控制面板22内,,其单独设置在室内合适位置,用于检测PM2. 5浓度值并传送 检测到的PM2. 5浓度信号,所述控制面板22液晶显示屏上显示相关数值,高能效建筑用能 源环境一体机标配1个所述PM2. 5浓度传感器25 ;C02浓度传感器24,不设在所述主机体1 内,也不设在所述控制面板22内,其单独设置在室内合适位置,用于检测CO 2浓度值并传送 检测到的〇)2浓度信号,所述控制面板22液晶显示屏上显示相关数值,高能效建筑用能源 环境一体机标配2个所述CO 2浓度传感器24,或根据用户使用要求,所述CO2传感器24可增 至4个;所述控制面板22接收所述温度传感器23传递的温度信号、PM2. 5浓度传感器25传 递的PM2. 5浓度信号、CO2浓度传感器24传递的CO 2浓度信号以及所述压差开关a4和压差 开关b5传递的压差信号;并分别将温度信号、PM2. 5浓度信号、0)2浓度信号、压差信号与预 先设定的阈值进行比较,并根据比较情况发出所述室外机、室外新风口 7、室外排风口 8启 动或关闭的信号,和所述新风机11、排风机12、循环风机13启动或关闭的信号及转速运转 信号以及过滤器a2、过滤器b3是否该更换的信号,并将所述适用于被动房的能源环境一体 机的当前运转状态信号发送给所述控制面板22液晶显示屏。

[0019] 控制面板22根据比较情况发出控制所述室外机、所述室外新风口 7、所述室外排 风口 8、所述循环风机13启动或关闭的具体过程为: 当室内所有CO2传感器探测的浓度小于等于预先设定的0)2浓度低值,且室内所有温度 传感器所测温度均满足设置要求时: ①当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度低值时, 此时所有参数均满足要求,所述控制面板22同时发送控制所述室外新风口 7关闭的新风电 动风阀14关闭信号、室外排风口 8关闭的排风电动风阀15关闭信号以及控制所述室外机、 所述新风机11、所述排风机12和所述循环风机13关闭信号;该条件表明室内环境良好,无 需开启新风也无需开启空调; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度低值且小于 等于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时室内CO2浓度满足要求,室内温度满足要求,PM2. 5 浓度稍高,所述控制面板22同时发送控制所述室外新风口 7关闭的新风电动风阀14关闭 信号、室外排风口 8关闭的排风电动风阀15关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所述室 外机、所述新风机11、所述排风机12关闭信号,和控制所述循环风机13开启并低速运转信 号; ③ 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值,此时室 内CO2浓度满足要求,室内温度满足要求,PM2. 5浓度较高,所述控制面板22同时发送控制 所述室外新风口 7关闭的新风电动风阀14关闭信号、室外排风口 8关闭的排风电动风阀15 关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所述室外机、所述新风机11、所述排风机12关闭信 号,和控制所述循环风机13开启并高速运转信号; 当室内所有CO2传感器探测的浓度小于等于预先设定的0)2浓度低值,且室内任一处温 度不满足设置要求时: ① 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内CO2浓度满足要求,室内温度不满足要求,PM2. 5浓度稍高,所述控制面板22同时 发送控制所述室外新风口 7关闭的新风电动风阀14关闭信号、室外排风口 8关闭的排风电 动风阀15关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所述新风机11、所述排风机12关闭信号, 控制所述室内机开启信号和所述循环风机13开启并中速运转信号; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时 室内CO2浓度满足要求,室内温度不满足要求,PM2. 5浓度较高,所述控制面板22同时发送 控制所述室外新风口 7关闭的新风电动风阀14关闭信号、室外排风口 8关闭的排风电动风 阀15关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所述新风机11、所述排风机12关闭信号,控制 所述室内机开启信号和所述循环风机13开启并高速运转信号; 当任一个CO2传感器探测浓度大于预先设定的0)2浓度高值,且室内所有温度传感器所 测温度均满足设置要求时: ① 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内0)2浓度较高,室内温度满足要求,室内PM2. 5浓度稍高,所述控制面板22同时发 送控制所述室外新风口 7开启的新风电动风阀14开启信号、室外排风口 8开启的排风电动 风阀15开启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机关闭信号,控制所述新风机11、所 述排风机12开启信号和所述循环风机13开启并中速运转信号; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时 室内〇)2浓度较高,室内温度满足要求,室内PM2. 5浓度较高,所述控制面板22同时发送控 制所述室外新风口 7开启的新风电动风阀14开启信号、室外排风口 8开启的排风电动风阀 15开启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机关闭信号,控制所述新风机11、所述排 风机12开启信号和所述循环风机13开启并高速运转信号; 当任一个CO2传感器探测浓度大于预先设定的0)2浓度高值,且室内任何一处温度不满 足设置要求时: ①当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内0)2浓度较高,室内温度不满足要求,室内PM2. 5浓度稍高,所述控制面板22同时 发送控制所述室外新风口 7开启的新风电动风阀14开启信号、室外排风口 8开启的排风电 动风阀15开启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机、所述新风机11、所述排风机 12开启信号和所述循环风机13开启并中速运转信号; ②当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时 室内〇)2浓度较高,室内温度不满足要求,室内PM2. 5浓度较高,所述控制面板22同时发送 控制所述室外新风口 7开启的新风电动风阀14开启信号、室外排风口 8开启的排风电动风 阀15开启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机、所述新风机11、所述排风机12开 启信号和所述循环风机13开启并高速运转信号。

[0020] 本实施例中,所述预先设定的PM2. 5浓度高值、低值分别为75 μ g/m3、35 μ g/m3,所 述预先设定的(1)2浓度高值、低值分别为800ppm、600ppm,根据使用者需要自行设定室内温 度值,所述预先设定的压差的阈值为过滤结构可正常工作的最大阻力值,过滤结构可正常 工作的最大阻力值为l〇〇Pa。上述数值是通过反复试验得到的较为人感觉较为舒适的数值 范围,在具体制造和使用本发明时,可根据具体情况自行设定一个较为合理的范围。

[0021] 所述控制面板22发出所述新风电动风阀14启动/关闭信号及所述排风电动风阀 15启动/关闭信号延时,且延时时长为2S。

[0022] 作为一种可实施的方式,能源环境一体机还可包括无线遥控器,所述无线遥控器 与所述控制面板配合,手动调节控制所述控制面板发出指令。

[0023] 另外,所述控制面板22同时还可控制所述循环风机13的转速,对风机转速的控制 可根据室内空气温度、〇)2浓度值、PM2. 5浓度值自动做出调整或通过无线遥控器手动做出 调整。

[0024] 作为一种可实施的方式,当压差开关检测到的压差信号大于过滤结构可正常工作 的最大阻力值时,控制面板22发出报警信号,将过滤器a2、b3更换信号显示在控制面板液 晶显示屏上,用户可根据显示屏提示对过滤器a2、b3进行更换。

[0025] 图5是主控电路板与各个元件之间的具体电路连接示意图。总电源进线连接至 电源总开关;电源总开关由线路至主控电路板;主控电路板通过线路与新风机、排风机和 循环风机连接;主控电路板通过线路与新风电动风阀执行器26、排风电动风阀执行器27连 接;主控电路板分别由线路至压差开关a4、b5通讯接口;主控电路板分别由线路至控制面 板、〇) 2传感器、PM2. 5传感器的通讯接口。

[0026] 图6是控制面板液晶显示全画面。该控制面板液晶显示内容说明如下: 1) 电源开关键; 2) Θ 功能设置键,用于设置液晶显示画面上 Φ来O ,即制冷、制热通风; 3)t®手动、自动设置键,用于设置液晶显示画面上ίνΐ,即自动、手动; 4) 循环风机风速设置键,用于在手动模式下设置液晶显示画面上 即循环风机低速、中速、高速; 5) {g}0温度高低设置键,温度设置完毕、闪烁两次后,显示室内温度;温度设置时 RT不亮,其余时间长亮;温度数值与温度的单位同时亮、同时灭; 6) |^| -AmjA 机、新风机、排风机都运行时,两个图标全亮; 7) ©@ "C02"字样长亮,CO2浓度小于等于800时,笑脸亮;CO 2浓度大于800时,哭脸 CO 3 壳; "PM2. 5"字样长亮,PM2. 5浓度小于等于35时,笑脸亮;PM2. 5浓度大于35 小于75时,中脸亮;PM2. 5浓度大于75时,哭脸亮; 9)

Figure CN104633795AD00141

"ΗΕΡΑΓ'、"ΗΕΡΑ2"字样平时都不亮,过滤器a两侧压力 大于IOOPa时,显示"HEPA1"字样;过滤器b两侧压力大于IOOPa时,显示"HEPA2"字样; 1〇)〇电源指示灯,控制面板通电时亮; 此外,本实施例中,除自动控制模式外,设备还具有手动控制模式。当高能效建筑用能 源环境一体机处于手动控制时,其运行状态如下:使用者根据需要,可以进行运行状态(制 冷、制热、通风状态)、室内温度、循环风机风速和循环状态(进新风、内循环)的设定。循环风 机开机运行,并设三速控制;室内C02浓度控制新风机、排风机的自动启停,PM2. 5浓度只显 示、不参与控制,设备能根据室内设定温度进行自动控制。

[0027] 虽然本发明所揭示的实施方式如上,但其内容只是为了便于理解本发明的技术方 案而采用的实施方式,并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不 脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下,可以在实施的形式和细节上做任何修改与变 化,但本发明所限定的保护范围,仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (10)

1. 一种高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于:由室外机与室内机两部分组成, 室外机采用在额定工况下供冷供热总能效均不低于2. 7的空气源热泵,室内机主要由以 下几部分组成:主机体(1)、室外新风口(7)、室外排风口(8)、室内送风口(9)、室内回风口 (10)、过滤器a (2)、过滤器b (3)、预热装置(16)、制冷加热装置(17)和新风机(11)、排风 机(12)、循环风机(13); 所述新风机(11)位于所述主机体(1)新风通道内,新风通道中依次设置有:设置在主 机体(1)外表面上部右前方的室外新风口(7)、过滤器a (2)、预热装置(16)、热交换芯体 (6)、新风机(11)、制冷加热装置(17)、循环风机(13)及设置在主机体(1)外表面且与循环 风机(13)相通的室内送风口(9); 所述排风机(12 )位于所述主机体(1)排风通道内,排风通道中依次设置有:设置在主 机体(1)外表面上部的室内回风口(10)、热交换芯体(6)、排风机(12)及设置在主机体(1) 外表面且与排风机(12)相通的室外排风口(8); 所述循环风机(13)位于所述主机体(1)新风通道和回风通道内,回风通道中依次设置 有:设置在主机体(1)外表面上部的室内回风口(10)、过滤器b (3)、制冷加热装置(17)、循 环风机(13)及设置在主机体(1)外表面且与循环风机(13)相通的室内送风口(9); 所述室外新风口( 7)和室外排风口(8)分别位于所述主机体(1)的上部右侧,所述室外 新风口(7)的开启和关闭由新风电动风阀(14)控制,所述室外排风口(8)的开启和关闭由 排风电动风阀(15)控制; 所述新风电动风阀(14)、排风电动风阀(15)和新风机(11)、排风机(12)、循环风机 (13)均和控制面板(22)、CO2传感器(24)、PM2. 5传感器(25)电连通; 当所述高能效建筑用能源环境一体机启动后,所述室外新风口(7)和室内送风口(9) 之间形成新风通道,所述室内回风口( 10)和室外排风口(8)之间形成排风通道,所述室内 回风口(10)和室内送风口(9)之间形成回风通道,所述过滤器a (2)、过滤器b (3)分别位 于所述新风通道和所述回风通道上。
2. 根据权利要求1所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于,还包括: 控制面板(22),其单独设置在室内合适位置,主要有以下几个部分组成:室温显示、CO2 浓度显示、PM2. 5浓度显示、循环风机高中低风速显示、滤网需清洗显示、循环风机工作指 示、设备工作状态显示、工作模式显示、内外循环显示、电源指示; 压差开关a (4)和压差开关b (5),其位于所述主机体(1)内,分别检测所述过滤器a (2)、过滤器b (3)两侧的压力差值并传送检测到的压差信号; 温度传感器(23),不设在所述主机体(1)内,其设在所述控制面板(22)内,用于检测室 内温度并传送检测到的温度信号,所述控制面板(22)液晶显示屏上显示相关数值,高能效 建筑用能源环境一体机标配2个所述温度传感器(23),或根据用户使用要求,所述温度传 感器(23)可增至4个; PM2. 5浓度传感器(25),不设在所述主机体(1)内,也不设在所述控制面板(22)内,其 单独设置在室内合适位置,用于检测PM2. 5浓度值并传送检测到的PM2. 5浓度信号,所述 控制面板(22)液晶显示屏上显示相关数值,高能效建筑用能源环境一体机标配1个所述 PM2. 5浓度传感器(25); CO2浓度传感器(24),不设在所述主机体(1)内,也不设在所述控制面板(22)内,其单 独设置在室内合适位置,用于检测〇)2浓度值并传送检测到的CO 2浓度信号,所述控制面板 (22)液晶显示屏上显示相关数值,高能效建筑用能源环境一体机标配2个所述CO2浓度传 感器(24 ),或根据用户使用要求,所述CO2传感器(24 )可增至4个; 所述控制面板(22)接收所述温度传感器(23)传递的温度信号、PM2. 5浓度传感器(25) 传递的PM2. 5浓度信号、CO2浓度传感器(24)传递的CO2浓度信号以及所述压差开关a (4) 和压差开关b (5)传递的压差信号;并分别将温度信号、PM2. 5浓度信号、0)2浓度信号、压 差信号与预先设定的阈值进行比较,并根据比较情况发出所述室外机、室外新风口(7)、室 外排风口(8)启动或关闭的信号,和所述新风机(11)、排风机(12)、循环风机(13)启动或关 闭的信号及转速运转信号以及过滤器a (2)、过滤器b (3)是否该更换的信号,并将所述高 能效建筑用能源环境一体机的当前运转状态信号发送给所述控制面板(22)液晶显示屏。
3.根据权利要求2所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于:所述控制面板 (22)根据比较情况发出控制所述室外机、所述室外新风口(7)、所述室外排风口(8)、所述 循环风机(13)启动或关闭的方式为: 当室内所有CO2传感器探测的浓度小于等于预先设定的0)2浓度低值,且室内所有温度 传感器所测温度均满足设置要求时: ① 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度低值时, 此时所有参数均满足要求,所述控制面板(22)同时发送控制所述室外新风口(7)关闭的新 风电动风阀(14)关闭信号、室外排风口(8)关闭的排风电动风阀(15)关闭信号以及控制所 述室外机、所述新风机(11)、所述排风机(12)和所述循环风机(13)关闭信号;该条件表明 室内环境良好,无需开启新风也无需开启空调; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度低值且小于等 于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时室内CO2浓度满足要求,室内温度满足要求,PM2. 5浓 度稍高,所述控制面板(22)同时发送控制所述室外新风口(7)关闭的新风电动风阀(14)关 闭信号、室外排风口(8)关闭的排风电动风阀(15)关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所 述室外机、所述新风机(11)、所述排风机(12)关闭信号,和控制所述循环风机(13)开启并 低速运转信号; ③ 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值,此时室 内CO2浓度满足要求,室内温度满足要求,PM2. 5浓度较高,所述控制面板(22)同时发送控 制所述室外新风口(7)关闭的新风电动风阀(14)关闭信号、室外排风口(8)关闭的排风电 动风阀(15)关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所述室外机、所述新风机(11)、所述排风 机(12)关闭信号,和控制所述循环风机(13)开启并高速运转信号; 当室内所有CO2传感器探测的浓度小于等于预先设定的0)2浓度低值,且室内任一处温 度不满足设置要求时: ①当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内CO2浓度满足要求,室内温度不满足要求,PM2. 5浓度稍高,所述控制面板(22)同 时发送控制所述室外新风口(7)关闭的新风电动风阀(14)关闭信号、室外排风口(8)关闭 的排风电动风阀(15)关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所述新风机(11)、所述排风机 (12)关闭信号,控制所述室内机开启信号和所述循环风机(13)开启并中速运转信号; ②当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时 室内CO2浓度满足要求,室内温度不满足要求,PM2. 5浓度较高,所述控制面板(22)同时发 送控制所述室外新风口(7)关闭的新风电动风阀(14)关闭信号、室外排风口(8)关闭的排 风电动风阀(15)关闭信号,且均延时2s关闭,以及控制所述新风机(11)、所述排风机(12) 关闭信号,控制所述室内机开启信号和所述循环风机(13)开启并高速运转信号; 当任一个CO2传感器探测浓度大于预先设定的0)2浓度高值,且室内所有温度传感器所 测温度均满足设置要求时: ① 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内0)2浓度较高,室内温度满足要求,室内PM2. 5浓度稍高,所述控制面板(22)同时 发送控制所述室外新风口( 7 )开启的新风电动风阀(14)开启信号、室外排风口( 8 )开启的 排风电动风阀(15)开启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机关闭信号,控制所述 新风机(11)、所述排风机(12)开启信号和所述循环风机(13)开启并中速运转信号; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时 室内〇)2浓度较高,室内温度满足要求,室内PM2. 5浓度较高,所述控制面板(22)同时发送 控制所述室外新风口(7)开启的新风电动风阀(14)开启信号、室外排风口(8)开启的排风 电动风阀(15)开启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机关闭信号,控制所述新风 机(11)、所述排风机(12)开启信号和所述循环风机(13)开启并高速运转信号; 当任一个CO2传感器探测浓度大于预先设定的0)2浓度高值,且室内任何一处温度不满 足设置要求时: ① 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度小于等于预先设定的PM2. 5浓度高值时, 此时室内0)2浓度较高,室内温度不满足要求,室内PM2. 5浓度稍高,所述控制面板(22)同 时发送控制所述室外新风口(7)开启的新风电动风阀(14)开启信号、室外排风口(8)开启 的排风电动风阀(15)开启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机、所述新风机(11)、 所述排风机(12)开启信号和所述循环风机(13)开启并中速运转信号; ② 当PM2. 5浓度传感器所测室内PM2. 5浓度大于预先设定的PM2. 5浓度高值时,此时 室内〇)2浓度较高,室内温度不满足要求,室内PM2. 5浓度较高,所述控制面板(22)同时发 送控制所述室外新风口(7)开启的新风电动风阀(14)开启信号、室外排风口(8)开启的排 风电动风阀(15)开启信号,且均提前2s打开,以及控制所述室外机、所述新风机(11)、所述 排风机(12)开启信号和所述循环风机(13)开启并高速运转信号。
4. 根据权利要求3所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于:所述预先设定 的PM2. 5浓度高值、低值分别为75 μ g/m3、35 μ g/m3;所述预先设定的CO 2浓度高值、低值分 别为800ppm、600ppm ;根据使用者需要自行设定室内温度值。
5. 根据权利要求3所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于:所述控制面板 (22)发出所述新风电动风阀(14)启动/关闭信号及所述排风电动风阀(15)启动/关闭信 号延时,且延时时间为2s。
6. 根据权利要求1至5任意一项所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于: 所述过滤器a (2)和过滤器b (3)分别为可过滤不同粒径颗粒的两级滤网的过滤器,均选 用过滤效率为F9级的亚高效过滤器,额定风量分别为200m3/h、800m 3/h。
7. 根据权利要求2所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于:当所述压差开 关a (4)、压差开关b (5)检测到的压差信号大于预先设定的压力的阈值时,所述控制面板 (10) 发出过滤器a (2)、过滤器b (3)更换信号。
8. 根据权利要求7所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于:所述预先设定 的压力的阈值为过滤器可正常工作的最大阻力值。
9. 根据权利要求1所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于:所述新风机 (11) 、排风机(12)均为单速运转,所述循环风机(13)设高、中、低三档风速;所述新风机 (11)的风量范围为159~184m3/h,所述排风机(12)的风量范围为143~166m3/h,所述循 环风机(13)的风量范围为658~950m3/h ;所述预热装置(16)位于主机体(1)过滤器a (2) 和热交换芯体(6)之间,冬季把新风预热到-5°C ;所述制冷加热装置(17)位于主机体(1) 内,用于调节全年的室内温度,制冷量范围为3. 16~4. 24kW,制热量范围为2. 69~4. 27 kW ;所述热交换芯体(6)位于主机体(1)内,其显热交换效率大于75%。
10. 根据权利要求1所述的高能效建筑用能源环境一体机,其特征在于:还包括无线遥 控器,所述无线遥控器与所述控制面板配合,手动调节控制所述控制面板发出指令。
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