CN105115033A - 一种节能回风型空调机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能回风型空调机，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、检测回风温度与湿度的温湿度探头和控制各部件运行的控制系统，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器依次连接构成制冷环路，所述蒸发器至少为两级，其中第一级蒸发器与压缩机、冷凝器和膨胀阀依次串接并保持常开，其余每级蒸发器与第一级蒸发器并联，并串联有对应的电磁阀，还包括至少一级风阀，所述风阀与蒸发器并行设置，并由控制系统通过控制风阀和电磁阀的开启或关闭调节回风的温湿度。本发明还公开了一种节能回风型空调机的控制方法。本发明不需额外设置加湿装置，节约了能源，降低了设备和人工管理的成本。

Description

一种节能回风型空调机及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷空调设备领域，尤其涉及一种节能回风型空调机及其控制方法。

背景技术

温度和相对湿度两个参数之间存在一定的联系，温度升高会导致相对湿度的下降，反之亦然，常规的空调机组在制冷模式时，刚开始运行的频率较高，制冷量较大，空气中的水蒸气经过蒸发器时冷凝下来，空气变得干燥。这些常规的空调机在制冷的时候同时附带除湿，但是对于湿度要基本保持恒定的常温场所，如要药材库、电脑室、资料室及特定的场所，温度和湿度的变化将影响存放的产品的质量，因此在制冷过程引起空气中的湿度下降，仍需要使用加湿装置或人工加湿补充回来，以维持环境温度和湿度保持恒定。如申请号为02255806.3的发明专利，其公开了一种具有电加热管加湿的空调器，包括室内机机壳、进风口、出风口、制冷系统、电加热管及控制系统，在机壳上或机壳内设置储水箱，在电加热管之上设置水蒸发盘，储水箱通过管道与水蒸发盘连通，在进入水蒸发盘的进水口，设置一使水蒸发盘保持一定水位的水位开关阀。该实用新型使用电热管加热蒸发水的方式进行加湿，但是，这种电加热的方式耗电量大，其能耗占整个空调机总能耗的较大比例，并不符合节能的需求，通过电加热管将水加热升温时间较长，导致加湿的速度较慢，而且电加热的方式安全系数较低，电热元件与电极上易结垢，要频繁清洗，增加了人工管理成本。虽然还存在其他的加湿技术，有诸如超声波加湿、冷雾加湿等，但是这些加湿技术采用的装置较为复杂，额外的装置会导致空调机整体结构更加复杂，不但浪费电能，同时也增加了设备成本。

申请号为201420013796.X的实用新型专利公开了一种高精度恒温恒湿空调控制系统，包括通过送风风管与被控房间相通的恒温恒湿空调机，被控房间内设置有回风湿度传感器和回风温度传感器，用于操控恒温恒湿空调机的主控制器与回风湿度传感器和回风温度传感器分别相连，送风风管内设置有风管加热器和送风温度传感器，主控制器分别与风管加热器和送风温度传感器相接。该实用新型在普通恒温恒湿空调机的基础上增加风管电加热器，增加送风温度传感器和风管电加热器调节用的固态继电器，在普通恒温恒湿空调机的回风温湿度控制的基础上，增加了对送风温度差精确控制，从而有效保证回风的温湿度，但是该方案中采用了恒温恒湿空调机，恒温恒湿空调机主要由制冷、制热、加湿和除湿等空气处理过程组成，恒温恒湿空调机的整体成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能回风型空调机及其控制方法，解决了现有空调机组需要额外设置加湿装置、耗能大、经济性差和管理成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现：

一种节能回风型空调机，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、检测回风温度与湿度的温湿度探头和控制各部件运行的控制系统，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器依次连接构成制冷环路，所述蒸发器至少为两级，其中第一级蒸发器与压缩机、冷凝器和膨胀阀依次串接并保持常开，其余每级蒸发器与第一级蒸发器并联，并串联有对应的电磁阀，还包括至少一级风阀，所述风阀与蒸发器并行设置，并由控制系统通过控制风阀和电磁阀的开启或关闭调节回风的温湿度。

温湿度探头可以设置在回风口或回风管道处，空调机的风机将室内回风输送到蒸发器进行冷却，冷却后的风输送到室内，由于回风的温湿度比刚通过蒸发器时的风要高，因此设置风阀将部分回风直接与冷却后的风混合后送进室内，综合利用回风和冷却后的风，以此来达到调整温湿度而不需要单独设置加湿器。其中一级蒸发器保持常开使得空调机能持续输出冷风不至于中断制冷过程。可以根据不同的场所对蒸发器和风阀的级数进行选择并进行无级调节，场地面积较小的选择较少级数的蒸发器和风阀，反之选择级数较多的。

风阀处于部分或全部开启状态时，回风穿过风阀和蒸发器，风阀处于关闭状态时，回风只穿过蒸发器。

控制系统设定了温湿度的允许范围值，根据温湿度探头检测到的实际值与允许范围值进行比较，进而控制蒸发器和风阀的运行。当全部蒸发器运行而全部风阀处于关闭状态时，此时对空气进行制冷，高温高湿的空气通过蒸发器后变成温度较低空气，当环境温度达到预先设定的指标而湿度较高时，逐步关闭电磁阀从而关闭蒸发器，此时减少了蒸发器的面积，降低蒸发温度来提高了机组的除湿能力，当湿度达到要求时，控制控制风阀逐级打开，使得回风影响通过蒸发器的温度和湿度，从而调节出风的温度和湿度，保证空间环境的恒温恒湿状态。

并行设置的风阀与风阀之间、风阀与蒸发器之间由挡板连接。

当风阀设置的数量较少时，为了不让风从风阀与风阀之间的缝隙或风阀与蒸发器之间的缝隙流走，设置的挡板则可阻挡风流从缝隙流走，而且挡板也能将相邻的风阀或风阀与蒸发器固定。

并行设置的蒸发器之间相互固接。蒸发器之间相互并行固接，使得空调机内部更加紧凑，有利于缩小装置空调机的体积。

一种节能回风型空调机的控制方法，设定回风温度与湿度的允许范围值，控制系统根据温湿度探头检测到的温湿度实际值与允许范围值进行比较，进而控制蒸发器和风阀的运行模式。

所述运行模式包括如下步骤：

S1.除湿模式：机组处于高温高湿的初始环境中，运行全部蒸发器，当环境温度达到预先设定的允许范围值而湿度较高时，然后进入下一步骤；

S2.降温除湿模式：控制系统控制其中一个电磁阀关闭，从而关闭蒸发器，在规定的时间内湿度仍达不到允许范围值，再逐步关闭下一个电磁阀，直至湿度达到预先设定的允许范围值，然后进入下一步骤；

S3.恒温恒湿模式：控制系统逐级控制风阀的开度，当第一级风阀开度达到100%时，在规定的时间内，环境温湿度仍不能达到温湿度的允许范围值，再逐步开启下一级风阀，直至回风温湿度保持恒定。

S2中电磁阀与蒸发器串联，所以当控制系统控制电磁阀逐级关闭时，此时断开了制冷剂输送到蒸发器中参与热交换，减少了整体蒸发器的面积，进而降低了蒸发温度，以此来达到提高除湿能力的目的；S3中逐步打开风阀来控制风量，此时一部分风直接通过风阀，另一部分风通过蒸发器，通过风阀的风的温度和湿度比通过蒸发器的风的温度和湿度高，两者相互混合再输送到环境中，以此来调节温度和湿度。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明应用到某些只需要降温而不需要除湿的场所，不需要额外设置补湿装置即可使得温湿度保持恒定，大大的节约能源；

（2）可根据场所空间的大小合理设置蒸发器或风阀的数量，设计灵活，应用范围广；

（3）本发明结构简单，成本低，便于维护。

附图说明

图1为实施例原理图；

其中，1、压缩机、2、冷凝器、3、膨胀阀；41、第一级蒸发器；42、第二级蒸发器；51、第一级风阀；52、第二级风阀；6、电磁阀；7、挡板。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

实施例1

如图1所示，一种节能回风型空调机，包括压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3、蒸发器、风阀、温湿度探头（图中未标出）和控制系统（图中未标出），所述压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3和蒸发器构成制冷环路，温湿度探头设置在回风口，所述蒸发器为两级，第一级蒸发器41与压缩机1、冷凝器2和膨胀阀3串接并保持常开，第二级蒸发器42与第一级蒸发器41并联，且串联有对应的电磁阀6，所述风阀为两级，分别为第一级风阀51和第二级风阀52，所述风阀与蒸发器并行设置，风阀处于部分或全部开启状态时，回风穿过风阀和蒸发器，风阀处于关闭状态时，回风只穿过蒸发器。

所述第一级风阀51与第二级风阀52之间，第二级风阀52与蒸发器4之间连接有挡板7，第一级蒸发器41与第二级蒸发器42并行固接。

一种节能回风型空调机的控制方法，设定回风温度与湿度的允许范围值，控制系统根据温湿度探头检测到的温湿度实际值与允许范围值进行比较，进而控制蒸发器和风阀的运行模式。

所述运行模式包括如下步骤：

S1.初始模式：机组处于高温高湿的初始环境中，运行两级蒸发器41和42，当环境温度达到预先设定的允许范围值而湿度较高时，然后进入下一步骤；

S2.降温除湿模式：控制系统控制电磁阀6关闭，从而关闭对应的第二级蒸发器42，降低制冷剂与外界的接触面积来降低蒸发温度来提高机组的除湿能力，在规定的时间内湿度达到预先设定的允许范围值，然后进入下一步骤；

S3.恒温恒湿模式：控制系统逐级控制风阀的开度，当第一级风阀51开度达到100%时，在规定的时间内，环境温湿度仍不能达到温湿度的允许范围值，再逐步开启第二级风阀52，直至温湿度保持恒定。

上述实施例仅为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种节能回风型空调机，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、检测回风温度与湿度的温湿度探头和控制各部件运行的控制系统，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器依次连接构成制冷环路，所述蒸发器至少为两级，其中第一级蒸发器与压缩机、冷凝器和膨胀阀依次串接并保持常开，其余每级蒸发器与第一级蒸发器并联，并串联有对应的电磁阀，其特征在于，还包括至少一级风阀，所述风阀与蒸发器并行设置，并由控制系统通过控制风阀和电磁阀的开启或关闭调节回风的温湿度。

2.根据权利要求1所述的节能回风型空调机，其特征在于，风阀处于部分或全部开启状态时，回风穿过风阀和蒸发器，风阀处于关闭状态时，回风只穿过蒸发器。

3.根据权利要求1所述的节能回风型空调机，其特征在于，并行设置的风阀与风阀之间、风阀与蒸发器之间由挡板连接。

4.根据权利要求1所述的节能回风型空调机，其特征在于，并行设置的蒸发器之间相互固接。

5.根据权利要求1至4任一项所述节能回风型空调机的控制方法，其特征在于，设定回风温度与湿度的允许范围值，控制系统根据温湿度探头检测到的温湿度实际值与允许范围值进行比较，进而控制蒸发器和风阀的运行模式。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述运行模式包括如下步骤：

S1.初始模式：机组处于高温高湿的初始环境中，运行全部蒸发器，当环境温度达到预先设定的允许范围值而湿度较高时，然后进入下一步骤；

S2.降温除湿模式：控制系统控制其中一个电磁阀关闭，从而关闭对应的蒸发器，在规定的时间内湿度仍达不到允许范围值，再逐步关闭下一个电磁阀，直至湿度达到预先设定的允许范围值，然后进入下一步骤；

S3.恒温恒湿模式：控制系统逐级控制风阀的开度，当第一级风阀开度达到100%时，在规定的时间内，环境温湿度仍不能达到温湿度的允许范围值，再逐步开启下一级风阀，直至温湿度保持恒定。