CN105042725A - 超大温差蓄能中央空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大温差蓄能中央空调系统，包括供水管、回水管和温度调节装置，所述温度调节装置包括进风管、出风管、新风机组和至少一干式盘管，所述新风机组包括热交换器、风机、入风口、出风口、主控制器、室内温湿度传感器、温度传感器和电动阀，热交换器的供水口经一电动阀与供水管连通，热交换器的回水口与干式盘管的供水口连通，干式盘管的回水口与回水管连通，所述供水管经另一电动阀与热交换器的回水口连通，所述风机、电动阀、室内温湿度传感器、温度传感器与主控制器连接。本发明提供的超大温差蓄能中央空调系统，成本低，蓄能利用效率高。本发明还公开一种超大温差蓄能控制方法。

Description

超大温差蓄能中央空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及中央空调技术领域，具体地说，涉及一种超大温差蓄能中央空调系统及其控制方法。

背景技术

电力能源工业是国民经济的基础产业之一，随着经济的发展和社会的进步，电力能源的需求愈来愈大，电力供需矛盾逐步凸显。空调电力负荷占据电网高峰负荷较大的比重，造成了电网高峰时用电紧张，低谷时电力消耗达不到电网最低负荷，为解决这一问题，蓄能空调系统应运而生，其中蓄水和蓄冰空调系统得到推广、应用。

现有的蓄能空调系统中为了提高系统蓄能温差，尽量选择温差较大的空调末端设备，选择温湿度独立控制系统就是一个不错的选择，由新风机组处理室外引进的新风湿度，干式盘管、干式风柜处理室内空气的温度，这样室内干式盘管、干式风柜的供回水温度就可以选择较高温度的供回水，以提高整个系统的供回水温度及温差，蓄能槽和冷机会根据新风机组及干式盘管、干式风柜的温度需求，分别供回不同温度的水，或者供回统一温度的水，即采用并联供回水系统，并联供回水系统都会造成供回水温差较小的问题，末端设备的温差一般为5-10摄氏度，蓄能槽的温差一般为8-14摄氏度，这样就会增加蓄能槽的体积及能量输送系统的能耗，从而增加蓄冷系统的初投入和运行能耗。若通过对新风机组与干式盘管、干式风柜进行串联供回水连接，就会提高系统供回水温差，但这样很难对新风机组和干式盘管、风柜两种设备的供回水温差进行有效控制，就会造成新风机除湿不足，使干式盘管产生凝露现象，并且无法平衡新风机组与室内干式盘管、干式风柜的负荷，难以达到相应温度调节的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大温差蓄能中央空调系统及其控制方法，提高单位水量的蓄能利用率，减小蓄能槽的体积，减少初投资，降低系统供能运行费用。

本发明公开的超大温差蓄能中央空调系统所采用的技术方案是：一种超大温差蓄能中央空调系统，包括供水管、回水管和温度调节装置，所述温度调节装置包括进风管、出风管、新风机组和至少一干式盘管，所述新风机组包括热交换器、风机、入风口、出风口、主控制器、室内温湿度传感器、温度传感器和电动阀，所述进风管与新风机组的入风口密封连接，所述出风管与新风机组的出风口密封连接，热交换器的供水口经一电动阀与供水管连通，热交换器的回水口与干式盘管的供水口连通，干式盘管的回水口与回水管连通，所述供水管经另一电动阀与热交换器的回水口连通，所述室内温湿度传感器用于检测室内空气的温湿度，所述温度传感器用于检测干式盘管的回水水温，所述风机、电动阀、室内温湿度传感器、温度传感器与主控制器连接。

作为优选方案，所述进风管和出风管中各设一新风温湿度传感器，所述新风温湿度传感器与主控制器连接。

作为优选方案，所述出风管设有至少一个排风口。

作为优选方案，所述排风口上设有风阀，所述风阀由主控制器控制。

作为优选方案，至少一风阀以及至少一干式盘管设于同一房间内。

作为优选方案，所述干式盘管的供水口经一电动阀与热交换器的回水口连通，所述电动阀由主控制器控制。

作为优选方案，超大温差蓄能中央空调系统包括两个以上温度调节装置，任一温度调节装置的热交换器经一电动阀与供水管连通，该温度调节装置的干式盘管与回水管连通。

作为优选方案，所述温度调节装置还包括用户控制器，所述用户控制器用于设定室内的温度值，所述用户控制器与主控制器连接。

作为优选方案，所述干式盘管为辐射干式盘管。

作为优选方案，所述干式盘管为对流干式盘管。

本发明公开的超大温差蓄能中央空调系统的有益效果是：蓄能槽中的水依次在新风机组以及干式盘管进行热交换，增大了水温的梯度，提高了蓄能槽中单位体积水量的蓄能利用率，可减小蓄能槽的体积，从而减少投入成本，并降低系统供能运行能耗。

一种超大温差蓄能控制方法，包括以下步骤：

S1用户根据使用需求在用户控制器设定室内温度；

S2室内温湿度传感器检测室内温度和湿度；

S3主控制器根据室内的温度和湿度计算室内的露点温度；

S4根据室内的露点温度，主控制器通过控制电动阀调节供水管给新风机组的热交换器的供水量，并控制新风机组的风机转速，从而控制室外空气经过新风机组后的温度和湿度，将不凝露的新风送入室内；

S5根据用户设定的室内温度、室内温湿度以及通过新风机组的温湿度，主控制器通过控制电动阀调节供水管直接流入干式盘管的供水量以及经热交换器流入干式盘管的供水量，干式盘管中的水与室内的环境进行热交换后，流回回水管，主控制器通过调节电动阀确保回水管中的回水与供水管中的供水之间的超大温差的稳定。

本发明公开的超大温差蓄能控制方法的有益效果是：蓄能槽中的水依次在新风机组以及干式盘管进行热交换，增大了水温的梯度，提高了蓄能槽中水的能量利用率，可减小蓄能槽的体积，降低成本。

附图说明

图1是本发明超大温差蓄能中央空调系统一实施例的结构示意图；

图2是本发明超大温差蓄能中央空调系统另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明：

超大温差储能中央空调系统实施例一：请参考图1，超大温差蓄能中央空调系统包括蓄能槽9140、冷热源机房9130、供水管9110、回水管9120和一温度调节装置。

所述冷热源机房9130与蓄能槽9140连通，冷热源机房9130用于将蓄能槽9140内的水温进行调节，冷热源机房9130通过供水管9110向外供水，通过回水管9120回收水，冷热源机房9130和蓄能槽9140的结构以及连接方式比较常见，为现有技术，在此不再赘述。

所述温度调节装置包括进风管930、出风管940、新风机组、干式盘管970、主控制器920、第一新风温湿度传感器981、第二新风温湿度传感器982、室内温湿度传感器983、用户控制器990、第一温度传感器9151、第二温度传感器9152、第三温度传感器9153、第一电动阀961和第二电动阀962。

所述新风机组包括热交换器951、风机952、入风口和出风口，所述新风机组的入风口与进风管930密封连接，所述新风机组的出风口与出风管940密封连接，出风管940设有排风口，所述出风管940的排风口和干式盘管970设于房间910中，风机952将室外的空气经进风管930、新风机组和出风管940排入房间910，热交换器951的供水口经第一电动阀961与供水管9110连通，热交换器951的回水口与干式盘管970的供水口连通，热交换器951的回水口经第二电动阀962与供水管9110连通，干式盘管970的回水口与回水管9120连通，。所述干式盘管970既可为辐射干式盘管，也可为对流干式盘管。

所述进风管930内设有第一新风温湿度传感器981，所述出风管940内设有第二新风温湿度传感器982。第一新风温湿度传感器981用于检测室外空气的温、湿度，所述第二新风温湿度传感器982用于检测室外空气与热交换器951热交换后的温、湿度。

房间910内还设有室内温湿度传感器983和用户控制器990，室内温湿度传感器983用于检测房间910内的温湿度，用户控制器990用于设定房间的温湿度。

所述第一温度传感器9151设于供水管9110中，用于检测供水管9110中的供水温度，所述第二温度传感器9152设于干式盘管970的供水口，用于检测热交换器951的出水水温，所述第三温度传感器9153设于干式盘管970的回水口中，用于检测干式盘管970的回水温度。所述第一电动阀961、第二电动阀962、第一新风温湿度传感器981、第二新风温湿度传感器982、室内温湿度传感器983、第一温度传感器9151、第二温度传感器9152、用户控制器990和风机952均与主控制器920连接。主控制器920接收用户在用户控制器990的设定信息，接收第一新风温湿度传感器981、第二新风温湿度传感器982、室内温湿度传感器983检测的温湿度以及第一温度传感器9151、第二温度传感器9152和第三温度传感器9153检测的温度，控制第一电动阀961、第二电动阀962的启动和关闭以及风机952启闭和转速。

当对房间910进行冷处理时，用户通过用户控制器990设定房间910的温度，用户控制器990将设定的信息传送至主控制器920，室内温湿度传感器983检测房间910内的温湿度，并传送至主控制器920，主控制器920根据房间910内的温度和湿度，计算房间910的露点温度，控制第一电动阀961打开，启动风机952，室外的空气经进风管930、新风机组、出风管940排入房间910，第一新风温湿度传感器981检测室外空气的温湿度并将感测数据传送至主控制器920，冷热源机房9130通过供水管9110输出如3℃左右的水，经第一电动阀961进入热交换器951，室外的空气经过新风机组时与热交换器951中的水进行热交换，空气中的水蒸汽遇冷凝结，湿度和温度都降低，经出风管940的排风口排入房间910，第二新风温湿度传感器982用于测量室外空气在新风机组中热交换后的温湿度，并传送至主控制器920，主控制器920控制新风机组的风机952的转速，使得新风机组供给室内的新风符合不凝露的要求，热交换器951中的水热交换后温度上升，经热交换器951的回水口流入干式盘管970，干式盘管970中的水与房间910内的空气再次热交换，房间910内的空气再次降低，干式盘管970中的水温升高，经干式盘管970的回水口输送至回水管9120中，第二温度传感器9152检测热交换器951出水水温，第三温度传感器9153检测干式盘管970的回水水温，通过主控制器920对第一电动阀961和第二电动阀962的调节，使干式盘管970的回水水温保持在设计温度如25℃，当干式盘管970的回水水温高于设计温度，控制第一电动阀961的开口，增大热交换器951的进水量，同时提高风机952的转速，若新风机组的负荷较大时，主控制器920控制第二电动阀962打开，供水管9110经第二电动阀962为干式盘管970供水，同时热交换器951也为干式盘管970供水，主控制器920调节第二电动阀962的开口，使干式盘管970的回水水温保持在设计温度，当干式盘管970的回水水温低于设计温度，则主控制器920调节第一调节阀的开口，减小热交换器951的进水量。同理，当房间910内空气的温度高于或低于用户控制器990设定的值时，主控制器920综合控制、调节第一电动阀961、第二电动阀962和风机952，使新风机组供给室内的新风符合不凝露的要求以及干式盘管970的回水水温符合设计温度要求，确保回水管9120中的回水水温以及供水管9110中的供水水温的稳定。

超大温差储能中央空调系统实施例二：请参考图2，超大温差蓄能中央空调系统包括蓄能槽140、冷热源机房130、供水管110、回水管120、第一温度调节装置和第二温度调节装置。

所述第一温度调节装置包括第一进风管31、第一出风管41、第一新风机组、第一干式盘管71、第二干式盘管72、第一主控制器21、第一新风温湿度传感器81、第二新风温湿度传感器82、第一室内温湿度传感器83、第二室内温湿度传感器84、第一用户控制器91、第二用户控制器92、第一温度传感器151、第二温度传感器152、第三温度传感器153、第四温度传感器154、第一电动阀61、第二电动阀62、第三电动阀63和第四电动阀64，所述第一新风温湿度传感器81、第二新风温湿度传感器82、第一室内温湿度传感器83、第二室内温湿度传感器84、第一用户控制器91、第二用户控制器92、第一温度传感器151、第二温度传感器152、第三温度传感器153、第四温度传感器154、第一电动阀61、第二电动阀62、第三电动阀63和第四电动阀64均与第一主控制器21连接。

所述第一新风机组包括第一热交换器51、第一风机52、第一入风口和第一出风口，所述第一新风机组的第一入风口与第一进风管31密封连接，所述第一出风口与第一出风管41密封连接，第一出风管41设有两个排风口，所述两个排风口分别设有第一风阀41和第二风阀42，第一风阀41和第一干式盘管71设于第一房间11中，第二风阀42和第二干式盘管72设于第二房间12中，第一热交换器51的供水口经第一电动阀61与供水管110连通，第一热交换器51的回水口经第二电动阀62与供水管110连通，供水管110中设有第一温度传感器151，用于检测供水管110中的供水温度，第一热交换器51的回水口设有所述第二温度传感器152，用于检测第一热交换器51的出水水温，第一干式盘管71的供水口通过第三电动阀63与第一热交换器51的回水口连通，第一干式盘管71的回水口与回水管120连通，第一干式盘管71的回水口设有第三温度传感器153，用于检测第一干式盘管71的出水水温，第二干式盘管72的供水口通过第四电动阀64与第一热交换器51的回水口连通，第二干式盘管72的回水口与回水管120连通，第二干式盘管72的回水口设有第四温度传感器154，用于检测第二干式盘管72的出水水温。

所述第一进风管31内设有第一新风温湿度传感器81，所述第一出风管41内设有第二新风温湿度传感器82。第一新风温湿度传感器81用于检测室外空气的温、湿度，所述第二新风温湿度传感器82用于检测室外空气与第一热交换器51热交换后的温、湿度。

所述第一室内温湿度传感器83和第一用户控制器91设于第一房间11内，第一室内温湿度传感器83用于第一房间11内的温湿度，第一用户控制器91用于设定第一房间11的温湿度，并将数据传送至第一主控制器21，所述第二室内温湿度传感器84和第二用户控制器92设于第二房间12内，第二室内温湿度传感器84用于第二房间12内的温湿度，第二用户控制器92用于设定第二房间12的温湿度，并将数据传送至第一主控制器21。

所述第二温度调节装置包括第二进风管32、第二出风管42、第二新风机组、第三干式盘管73、第四干式盘管74、第二主控制器22、第三新风温湿度传感器85、第四新风温湿度传感器86、第三室内温湿度传感器87、第四室内温湿度传感器88、第三用户控制器93、第四用户控制器94、第五温度传感器155、第六温度传感器156、第七温度传感器157、第八温度传感器158、第五电动阀65、第六电动阀66、第七电动阀67和第八电动阀68，所述第三新风温湿度传感器85、第四新风温湿度传感器86、第三室内温湿度传感器87、第四室内温湿度传感器88、第三用户控制器93、第四用户控制器94、第五温度传感器155、第六温度传感器156、第七温度传感器157、第八温度传感器158、第五电动阀65、第六电动阀66、第七电动阀67和第八电动阀68均与第二主控制器22连接。

所述第二新风机组包括第二热交换器53、第二风机54、第二入风口和第二出风口，所述第二入风口与第二进风管32密封连接，所述第二出风口与第二出风管42密封连接，第二出风管42设有两个排风口，所述两个排风口分别设有第三风阀103和第四风阀104，第三风阀103和第三干式盘管73设于第三房间13中，第四风阀104和第四干式盘管74设于第四房间14中，第二热交换器53的供水口经第五电动阀65与供水管110连通，第二热交换器53的回水口经第六电动阀66与供水管110连通，供水管110中设有第五温度传感器155，用于检测供水管110中的供水温度，第二热交换器53的回水口设有所述第六温度传感器156，用于检测第二热交换器53的出水水温，第三干式盘管73的供水口通过第七电动阀67与第二热交换器53的回水口连通，第三干式盘管73的回水口与回水管120连通，第三干式盘管73的回水口设有第七温度传感器157，用于检测第三干式盘管73的出水水温，第四干式盘管74的供水口通过第八电动阀68与第二热交换器53的回水口连通，第四干式盘管74的回水口与回水管120连通，第四干式盘管74的回水口设有第八温度传感器158，用于检测第四干式盘管74的出水水温。

所述第二进风管32内设有第三新风温湿度传感器85，所述第二出风管42内设有第四新风温湿度传感器86。第三新风温湿度传感器85用于检测室外空气的温、湿度，所述第四新风温湿度传感器86用于检测室外空气与第二热交换器53热交换后的温、湿度。

所述第三室内温湿度传感器87和第三用户控制器93设于第三房间13内，第三室内温湿度传感器87用于检测第三房间13内的温湿度，第三用户控制器93用于设定第三房间13的温湿度，并将数据传送至第二主控制器22，所述第四室内温湿度传感器88和第四用户控制器94设于第四房间14内，第四室内温湿度传感器88用于检测第四房间14内的温湿度，第四用户控制器94用于设定第四房间14的温湿度，并将数据传送至第二主控制器22。

本实施例中，第一温度调节装置用于控制调节第一房间11和第二房间12的温度，还可控制调节更多房间，只需增加排风口和干式盘管，并设置于调节温度的房间，参考第二干式盘管和第四电动阀与第一热交换器的连接，温度控制原理请参见实施例一。

第二温度调节装置用于控制调节第三房间13和第四房间14的温度。还可新增更多温度调节装置，用以对更多房间进行温度控制，连接方式参见第一温度调节装置、第二温度调节装置与供水管110、回水管120的连接。

超大温差储能控制方法实施例

S1用户根据使用需求在用户控制器设定室内温度；

S2室内温湿度传感器检测室内温度和湿度；

S3主控制器根据室内的温度和湿度计算室内的露点温度；

S4根据室内的露点温度，主控制器通过控制电动阀调节供水管给新风机组的热交换器的供水量，并控制新风机组的风机转速，从而控制室外空气经过新风机组后的温度和湿度，将不凝露的新风送入室内；

S5根据用户设定的室内温度、室内温湿度以及通过新风机组的温湿度，主控制器通过控制电动阀调节供水管直接流入干式盘管的供水量以及经热交换器流入干式盘管的供水量，干式盘管中的水与室内的环境进行热交换后，流回回水管，主控制器通过调节电动阀确保回水管中的回水与供水管中的供水之间的超大温差的稳定。

在为房间制冷或制热过程中，室内的温度或湿度呈现动态变化，因此上述超大温差蓄能控制方法不断重复步骤S1至S5，使室内的温度控制在设定的温度，且控制供水管中的供水水温以及回水管中的回水水温保持稳定。

蓄能槽中的水依次在新风机组以及干式盘管进行热交换，增大了水温的梯度，提高了蓄能槽中水的蓄能利用率，可减小蓄能槽的体积，降低成本。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (11)

1.一种超大温差蓄能中央空调系统，包括供水管、回水管和温度调节装置，所述温度调节装置包括进风管、出风管、新风机组和至少一干式盘管，所述新风机组包括热交换器、风机、入风口和出风口，所述进风管与新风机组的入风口密封连接，所述出风管与新风机组的出风口密封连接，其特征在于，所述温度调节装置还包括主控制器、室内温湿度传感器、温度传感器和电动阀，热交换器的供水口经一电动阀与供水管连通，热交换器的回水口与干式盘管的供水口连通，干式盘管的回水口与回水管连通，所述供水管经另一电动阀与热交换器的回水口连通，所述室内温湿度传感器用于检测室内空气的温湿度，所述温度传感器用于检测干式盘管的回水水温，所述风机、电动阀、室内温湿度传感器、温度传感器与主控制器连接。

2.如权利要求1所述的超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，所述进风管和出风管中各设一新风温湿度传感器，所述新风温湿度传感器与主控制器连接。

3.如权利要求2所述的超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，所述出风管设有至少一个排风口。

4.如权利要求3所述的超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，所述排风口上设有风阀，所述风阀由主控制器控制。

5.如权利要求4所述的超大超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，至少一风阀以及至少一干式盘管设于同一房间内。

6.如权利要求5所述的超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，所述干式盘管的供水口经一电动阀与热交换器的回水口连通，所述电动阀由主控制器控制。

7.如权利要求1-6任一项所述的超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，包括两个以上温度调节装置，任一温度调节装置的热交换器经一电动阀与供水管连通，该温度调节装置的干式盘管与回水管连通。

8.如权利要求1-6任一项所述的超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，所述温度调节装置还包括用户控制器，所述用户控制器用于设定室内的温度值，所述用户控制器与主控制器连接。

9.如权利要求1-6任一项所述的超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，所述干式盘管为辐射干式盘管。

10.如权利要求1-6任一项所述的超大温差蓄能中央空调系统，其特征在于，所述干式盘管为对流干式盘管。

11.一种超大温差蓄能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1用户根据使用需求在用户控制器设定室内温度；

S2室内温湿度传感器检测室内温度和湿度；

S3主控制器根据室内的温度和湿度计算室内的露点温度；

S4根据室内的露点温度，主控制器通过控制电动阀调节供水管给新风机组的热交换器的供水量，并控制新风机组的风机转速，从而控制室外空气经过新风机组后的温度和湿度，将不凝露的新风送入室内；

S5根据用户设定的室内温度、室内温湿度以及通过新风机组的温湿度，主控制器通过控制电动阀调节供水管直接流入干式盘管的供水量以及经热交换器流入干式盘管的供水量，干式盘管中的水与室内的环境进行热交换后，流回回水管，主控制器通过调节电动阀确保回水管中的回水与供水管中的供水之间的超大温差的稳定。