CN104776558A - 新风系统及其风阀开度控制方法 - Google Patents

新风系统及其风阀开度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种新风系统及其风阀开度控制方法。该新风系统的风阀开度控制方法包括：步骤S10：检测回风空气品质；步骤S20：判断回风空气品质是否满足设定要求，当满足设定要求时，则进入步骤S30；当不满足设定要求时，则进入步骤S40；步骤S30：按新风模式引进新风，增大新风阀开度和/或减小回风阀开度；步骤S40：按照节能曲线确定新风阀和回风阀的开度。根据本发明的风阀开度控制方法，可以在智能调节风阀开度的基础上实现节能优化。

Description

新风系统及其风阀开度控制方法
技术领域
本发明涉及建筑通风与空调技术领域，具体而言，涉及一种新风系统及其风阀开度控制方法。
背景技术
随着用户对空气品质及节能的需求越来越高，如何保证空气品质的前提下实现能耗最低将会是人们追求的一个目标。
现有的新风系统风阀调节都是通过手动调节开度，比如在安装调试时，将其手动调整到一定开度，满足使用要求，之后系统不能根据室内和室外空气品质或者环境的变化进行自动调节，导致现有技术存在如下缺陷：
1、只能通过手动调节风阀，不智能；
2、不能根据环境的变化自动调节风阀开度，新风和回风比例不能随之改变。
另外也有一些新风系统虽然能够实现智能调节新风和回风比例，但是只关注空气品质要求，忽视了能耗要求，存在不节能的缺陷。比如在申请号为“201310637045.5”，发明名称为“一种基于送风空气品质预警的新风系统及智能控制方法”的中国发明专利中，公开了一种基于送风空气品质预警的新风系统及智能控制方法，该申请中只通过检测和对比室内外空气质量优劣，从而决定新风和回风阀开度，以确定新风量，但是并不能够同时满足节能优化的要求。
发明内容
本发明实施例中提供一种可以在智能调节风阀开度的基础上实现节能优化的新风系统及其风阀开度控制方法。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种新风系统的风阀开度控制方法，包括：步骤S10：检测回风空气品质；步骤S20：判断回风空气品质是否满足设定要求，当满足设定要求时，则进入步骤S30；当不满足设定要求时，则进入步骤S40；步骤S30：按新风模式引进新风，增大新风阀开度和/或减小回风阀开度；步骤S40：按照节能曲线确定新风阀和回风阀的开度。
作为优选，所述风阀开度控制方法还包括：步骤S50：检测室外空气品质；步骤S60：判断室外空气品质是否满足设定要求，如果不满足，则启动空气处理装置对进入室内的室外空气进行处理。
作为优选，所述步骤S10包括：检测回风空气中的污染物浓度；所述步骤S20包括：判断第k种污染物的浓度值Ck是否在第k种污染物的浓度限值Ck,j内；其中k＝1、2…N；j＝1、2…N。
作为优选，所述步骤S50包括：检测室外空气中的污染物浓度；所述步骤S60包括：判断第i种污染物的浓度值Ci是否在第i种污染物的浓度限值Ci,j内；其中i＝1、2…N；j＝1、2…N。
作为优选，所述步骤S40包括：根据T外环确定新风阀和回风阀的开度。
作为优选，所述根据T外环确定新风阀和回风阀的开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
当T外环>T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；回风阀开度Y＝100％-X；
当T外环≤T设时，新风阀开度X＝100％；回风阀开度Y＝0°；
在制热模式下：
当T外环<T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；回风阀开度Y＝100％-X；
当T外环≥T设时，新风阀开度X＝100％；回风阀开度Y＝0％；
其中，K为室外环境温度和设定温度的差值与新风阀开度的比例系数，取值范围0.1～1；T外环为室外环境温度；T设为室内温度设定值。
作为优选，所述根据T外环确定新风阀的开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
当T外环>T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；
当T外环≤T设时，新风阀开度X＝100％；
回风阀开度维持初始设置值不变；
在制热模式下：
当T外环<T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；
当T外环≥T设时，新风阀开度X＝100％；
回风阀开度维持初始设置值不变；
其中，K为室外环境温度和设定温度的差值与新风阀开度的比例系数，取值范围0.1～1；T外环为室外环境温度；T设为室内温度设定值。
作为优选，所述根据T外环确定新风阀的开度的步骤包括：
制冷或除湿模式下：
新风阀开度随室外环境温度T外环减小而增大，当T外环小于B℃时，新风阀开度保持不变；
回风阀开度维持初始设置值不变；
在制热模式下：
新风阀开度随T外环而增大，当T外环大于A℃时，新风阀开度保持不变；
回风阀开度维持初始设置值不变；
其中，T外环为室外环境温度。
作为优选，所述根据T外环确定新风阀和回风阀的开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
T外环越低，新风阀开度越大，回风阀开度越小；当T外环小于B℃时，新风阀开度和回风阀开度保持不变；
在制热模式下：
T外环越高，新风阀开度越大，回风阀开度越小；当T外环大于A℃时，新风阀开度和回风阀开度保持不变；
其中，T外环为室外环境温度。
根据本发明的另一方面，提供了一种新风系统，用于对室内进行空气调节，包括：送风管道，连接至室内的进风口；送风腔室，连接至送风管道，并向送风管道提供送风源；新风管道，一端连接至室外，另一端连接至送风腔室，新风管道上设置有新风阀和新风检测装置；回风管道，一端连接至室内的出风口，另一端连接至送风腔室，回风管道上设置有回风阀和回风检测装置；控制器，分别电连接至新风阀和回风阀，并控制新风阀和回风阀的开度；空气处理装置，位于送风腔室内，并设置在新风管道的出口端。
应用本发明的技术方案，新风系统的风阀开度控制方法包括：步骤S10：检测回风空气品质；步骤S20：判断回风空气品质是否满足设定要求，当满足设定要求时，则进入步骤S30；当不满足设定要求时，则进入步骤S40；步骤S30：按新风模式引进新风，增大新风阀开度和/或减小回风阀开度；步骤S40：按照节能曲线确定新风阀和回风阀的开度。本发明的风阀开度控制方法，能够在回风空气品质不能满足要求时按照空气品质要求确定新风阀和回风阀开度，在回风空气品质能够满足要求时，按照节能曲线确定新风阀和回风阀开度，使得风阀开度可以智能调节，同时可以保证新风系统处于节能运行状态，满足新风系统使用时的节能要求。
附图说明
图1是本发明实施例的新风系统的风阀开度控制方法的工作流程图；
图2是本发明第一实施例和第二实施例的风阀开度控制方法的新风阀开度曲线图；
图3是本发明第三实施例的风阀开度控制方法的新风阀开度曲线图；
图4是本发明第四实施例的风阀开度控制方法的风阀开度曲线图；
图5是本发明实施例的新风系统的结构原理图。
附图标记说明：1、送风管道；2、送风腔室；3、新风管道；4、新风阀；5、新风检测装置；6、回风管道；7、回风阀；8、回风检测装置；9、空气处理装置；10、室内；11、控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
本发明中的外环是指室外环境，内环是指室内环境。
参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，新风系统的风阀开度控制方法，包括：步骤S10：检测回风空气品质；步骤S20：判断回风空气品质是否满足设定要求，当满足设定要求时，则进入步骤S30；当不满足设定要求时，则进入步骤S40；步骤S30：按新风模式引进新风，增大新风阀开度和/或减小回风阀开度；步骤S40：按照节能曲线确定新风阀和回风阀的开度。
本发明的风阀开度控制方法，能够在回风空气品质不能满足要求时按照空气品质要求确定新风阀和回风阀开度，在回风空气品质能够满足要求时，按照节能曲线确定新风阀和回风阀开度，使得风阀开度可以根据回风空气的品质智能调节，同时可以保证新风系统在回风品质满足要求时处于节能运行状态，满足新风系统使用时的节能要求。
风阀开度控制方法还包括：步骤S50：检测室外空气品质，例如检测室外空气中的污染物浓度；步骤S60：判断室外空气品质是否满足设定要求，例如判断第i种污染物的浓度值Ci是否在第i种污染物的浓度限值Ci,j内，如果不满足，则启动空气处理装置对进入室内的室外空气进行处理，其中i＝1、2…N；j＝1、2…N。
在本实施例中，检测室外空气品质，具体为检测PM2.5、SO2、NO2、CO、O3等污染物浓度。在检测出上述的污染物浓度之后，可以判断上述室外污染物检测值是否大于浓度限定值。
以下表为例；
污染物I SO2 NO2 PM2.5 CO O3
浓度限值C毫克/立方米 0.15 0.12 0.15 10 0.2
若其中任何一项污染物浓度大于或等于限定值，则启动空气处理装置进行处理，即Ci≥Ci,j时，启动空气处理装置。
式中：
Ci为第I种污染物的浓度值；
Ci,j为第I种污染物的浓度限值。
例如：假如测出PM2.5浓度值C3＝0.17毫克/立方米，因C3,3＝0.15毫克/立方米，因此C3≥C3,3，需启动空气处理装置。
检测回风空气品质包括：检测回风空气中的污染物浓度；判断回风空气品质是否满足设定要求包括：判断上述室内污染物检测值是否大于浓度限定值。
以下表为例：
污染物K 甲醛 CO2 PM2.5 CO O3
污染物限定值C 0.1mg/m3 0.10％ 0.15mg/m3 10mg/m3 0.2mg/m3
判断第k种污染物的浓度值Ck是否在第k种污染物的浓度限值Ck,j内；其中k＝1、2…N；j＝1、2…N。
若其中任何一项污染物浓度大于或等于限定值即Ck≥Ck,j时，则按新风优先模式引进新风，增大新风阀开度和/或减小回风阀开度，两者可以分别进行或者是同时进行，例如回风阀关闭、新风阀全开或回风阀小角度、新风阀开度大角度开启。若风阀开度为0-100％，小角度是指开度≤30％，大角度指开度≥70％。
回风空气品质的检测和判断可以与室外空气品质的检测和判断同时进行，也可以根据需要设定先后顺序。
在本实施例中，按照节能曲线确定新风阀和回风阀的开度具体表现为：检测室外环境温度T外环和室内环境温度T内环，根据T外环和/或T内环确定新风阀和回风阀的开度。其具体的实施例如下：
结合参见图2所示，在第一实施例中，新风阀开度随室外环境温度和室内设定温度值变化而变化，回风阀开度则随新风阀开度变化而变化。
假设新风阀全开为100％，全闭为0％，回风阀全开为100％，全闭为0％，则根据T外环和/或T内环确定新风阀和回风阀的开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
当T外环>T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；回风阀开度Y＝100％-X；从而使得新风阀开度和回风阀开度之间始终处于一个优化运行位置，使得新风系统能够处于节能运行状态；
当T外环≤T设时，新风阀开度X＝100％；回风阀开度Y＝0°；新风阀全开，室外空气最大速率进入室内，从而使得冷风能够尽快进入室内，加快室内的制冷效率，同时可以减轻制冷设备的制冷负担，并可提高室内空气品质。
在制热模式下：
当T外环<T设时，新风阀开度X＝∣[K/T外环–T设]∣*100％；回风阀开度Y＝100％-X；可以保证新风进入速率和回风速率保持在一个合适的位置，使得新风系统处于节能优化运行状态；
当T外环≥T设时，新风阀开度X＝100％；回风阀开度Y＝0％；使得室外的热空气可以最大速率进入室内，降低室内制热设备的运行负担；同时提高室内空气品质。
其中，K为室外环境温度和设定温度的差值与新风阀开度的比例系数，取值范围0.1～1，K的值可以通过经验公式获得；T外环为室外环境温度；T设为室内温度设定值；T内环为室内环境温度。
举例说明：
在制冷或除湿模式下：
当K＝1时，且T外环＝35℃，T设＝25℃时，T外环>T设，新风阀开度X＝∣[K/T外环–T设]∣*100％＝10％；回风阀开度Y＝100％-X＝90％；从而使得新风阀开度明显小于回风阀开度，使得新风系统能够处于节能运行状态；
当T外环＝22℃，T设＝25℃时，T外环<T设，新风阀开度X＝100％；回风阀开度Y＝0°；新风阀全开，室外空气最大速率进入室内，从而使得冷风能够尽快进入室内，加快室内的制冷效率，同时可以减轻制冷设备的制冷负担，并可提高室内空气品质。
在制热模式下：
当K＝1，且T外环＝10℃，T设＝20℃时，T外环<T设，新风阀开度X＝∣[K/T外环–T设]∣*100％＝10％，回风阀开度Y＝100％-X＝90％，从而使得新风阀开度明显小于回风阀开度，可以使室内环境温度快速上升，使得新风系统处于节能优化运行状态。
当T外环＝22℃，T设＝20℃时，T外环≥T设，新风阀开度X＝100％；回风阀开度Y＝0％；使得室外的热空气可以最大速率进入室内，降低室内制热设备的运行负担；同时提高室内空气品质。
结合参见图2所示，在第二实施例中，新风阀开度随室外环境温度和室内温度设定值变化而变化，回风阀开度维持初始设置值不变。假设新风阀全开为100％，全闭为0％，根据T外环确定新风阀的开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
当T外环>T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；
当T外环≤T设时，新风阀开度X＝100％；
在制热模式下：
当T外环<T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；
当T外环≥T设时，新风阀开度X＝100％；
上述调节方法使得室外环境温度越接近设定的目标值时则新风量越大，室外环境温度越偏离设定的目标值时则新风量越小，从而达到节能目的。
其中，K为室外环境温度和设定温度的差值与新风阀开度的比例系数，取值范围0.1～1；T外环为室外环境温度；T设为室内温度设定值。
结合参见图3所示，在第三实施例中，新风阀开度随室外环境温度变化而变化，回风阀开度维持初始设置值不变，根据T外环确定新风阀的开度的步骤包括：
制冷或除湿模式下：
新风阀开度随室外环境温度T外环减小而增大，当T外环小于B℃时，新风阀开度保持不变；
在制热模式下：
新风阀开度随T外环升高而增大，当T外环大于A℃时，新风阀开度保持不变；
上述调节方法使得室外环境温度恶劣时则减小新风量，从而达到节能目的。当T外环增加到A℃以上或者是降低到B℃以下温度值时，则新风阀开度维持不变，保证节能时控制简单可靠。
其中，T外环为室外环境温度。
举例说明：
制冷或除湿模式下，当B取值24时，如果室外环境温度不低于24℃，则室外环境温度越接近24℃，新风阀开度越大，直到室外环境温度低于24℃，则新风阀开度维持在环境温度为24℃时，对应的新风阀开度不变；
制热模式下，当A取值16时，如果室外环境温度低于16℃，则室外环境温度越接近16℃，新风阀开度越大，直到室外环境温度大于16℃，则新风阀开度维持在环境温度为16℃时，对应的新风阀开度不变。在整个调节过程中，回风阀开度维持初始设置值不变。
结合参见图4所示，在第四实施例中，新风阀开度和回风阀开度均随T外环变化而变化，根据T外环确定新风阀和回风阀的开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
T外环越低，新风阀开度越大，回风阀开度越小；当T外环小于B℃时，新风阀开度和回风阀开度保持不变；
在制热模式下：
T外环越高，新风阀开度越大，回风阀开度越小；当T外环大于A℃时，新风阀开度和回风阀开度保持不变；
其中，T外环为室外环境温度。
上述调节方法使得室外环境温度恶劣时则减小新风量，增大回风量，从而达到节能目的；室外环境温度舒适时则增大新风量，减小回风量，从而达到节能的同时提高室内空气品质。当T外环增加到A℃以上或者是降低到B℃以下温度值时，则新风阀开度和回风阀开度维持不变，保证节能时控制简单可靠。
结合参见图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种用于对室内进行空气调节的新风系统，包括：送风管道1，连接至室内10的进风口；送风腔室2，连接至送风管道1，并向送风管道1提供送风源；新风管道3，一端连接至室外，另一端连接至送风腔室2，新风管道3上设置有新风阀4和新风检测装置5；回风管道6，一端连接至室内10的出风口，另一端连接至送风腔室2，回风管道6上设置有回风阀7和回风检测装置8；控制器，分别电连接至新风阀4和回风阀7，并控制新风阀4和回风阀7的开度；空气处理装置9，位于送风腔室2内，并设置在新风管道3的出口端。
该新风系统通过控制器11对新风阀4和回风阀7的开度进行调节，使得空气品质能够始终满足要求，同时可以保证新风系统始终处于优化节能的运行状态。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新风系统的风阀开度控制方法，其特征在于，包括：
步骤S10：检测回风空气品质；
步骤S20：判断回风空气品质是否满足设定要求，当满足设定要求时，则进入步骤S30；当不满足设定要求时，则进入步骤S40；
步骤S30：按新风模式引进新风，增大新风阀开度和/或减小回风阀开度；
步骤S40：按照节能曲线确定新风阀和回风阀的开度。
2.根据权利要求1所述的风阀开度控制方法，其特征在于，所述风阀开度控制方法还包括：
步骤S50：检测室外空气品质；
步骤S60：判断室外空气品质是否满足设定要求，如果不满足，则启动空气处理装置对进入室内的室外空气进行处理。
3.根据权利要求1所述的风阀开度控制方法，其特征在于，
所述步骤S10包括：检测回风空气中的污染物浓度；
所述步骤S20包括：判断第k种污染物的浓度值Ck是否在第k种污染物的浓度限值Ck,j内；
其中k＝1、2…N；j＝1、2…N。
4.根据权利要求2所述的风阀开度控制方法，其特征在于，
所述步骤S50包括：检测室外空气中的污染物浓度；
所述步骤S60包括：判断第i种污染物的浓度值Ci是否在第i种污染物的浓度限值Ci,j内；
其中i＝1、2…N；j＝1、2…N。
5.根据权利要求1所述的风阀开度控制方法，其特征在于，所述步骤S40包括：根据T外环确定新风阀和回风阀的开度。
6.根据权利要求5所述的风阀开度控制方法，其特征在于，所述根据确定新风阀和回风阀的开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
当T外环>T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；回风阀开度Y＝100％-X；
当T外环≤T设时，新风阀开度X＝100％；回风阀开度Y＝0°；
在制热模式下：
当T外环<T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；回风阀开度Y＝100％-X；
当T外环≥T设时，新风阀开度X＝100％；回风阀开度Y＝0％；
其中，K为室外环境温度和设定温度的差值与新风阀开度的比例系数，取值范围为0.1～1；T外环为室外环境温度；T设为室内温度设定值。
7.根据权利要求5所述的风阀开度控制方法，其特征在于，所述根据T外环确定新风阀开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
当T外环>T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；
当T外环≤T设时，新风阀开度X＝100％；
回风阀开度维持初始设置值不变；
在制热模式下：
当T外环<T设时，新风阀开度X＝∣[K/(T外环–T设)]∣*100％；
当T外环≥T设时，新风阀开度X＝100％；
回风阀开度维持初始设置值不变；
其中，K为室外环境温度和设定温度的差值与新风阀开度的比例系数，取值范围为0.1～1；T外环为室外环境温度；T设为室内温度设定值。
8.根据权利要求5所述的风阀开度控制方法，其特征在于，所述根据T外环确定新风阀的开度的步骤包括：
制冷或除湿模式下：
新风阀开度随室外环境温度T外环减小而增大，当T外环小于B℃时，新风阀开度保持不变；
回风阀开度维持初始设置值不变；
在制热模式下：
新风阀开度随T外环而增大，当T外环大于A℃时，新风阀开度保持不变；
回风阀开度维持初始设置值不变；
其中，T外环为室外环境温度。
9.根据权利要求5所述的风阀开度控制方法，其特征在于，所述根据T外环确定新风阀和回风阀的开度的步骤包括：
在制冷或除湿模式下：
T外环越低，新风阀开度越大，回风阀开度越小；当T外环小于B℃时，新风阀开度和回风阀开度保持不变；
在制热模式下：
T外环越高，新风阀开度越大，回风阀开度越小；当T外环大于A℃时，新风阀开度和回风阀开度保持不变；
其中，T外环为室外环境温度。
10.一种新风系统，用于对室内进行空气调节，其特征在于，包括：
送风管道(1)，连接至室内(10)的进风口；
送风腔室(2)，连接至所述送风管道(1)，并向所述送风管道(1)提供送风源；
新风管道(3)，一端连接至室外，另一端连接至所述送风腔室(2)，所述新风管道(3)上设置有新风阀(4)和新风检测装置(5)；
回风管道(6)，一端连接至室内(10)的出风口，另一端连接至所述送风腔室(2)，所述回风管道(6)上设置有回风阀(7)和回风检测装置(8)；
控制器(11)，分别电连接至所述新风阀(4)和所述回风阀(7)，并控制所述新风阀(4)和所述回风阀(7)的开度；
空气处理装置(9)，位于所述送风腔室(2)内，并设置在所述新风管道(3)的出口端。
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