CN107449033A - 一种毛细管辐射系统新风处理机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种毛细管辐射系统新风处理机组及其控制方法，采用表冷器一级除湿、压缩机二级除湿、湿膜加湿及符合毛细管辐射场所温湿度控制要求的控制器。按照本发明提供的技术方案，使用表冷器和压缩机系统两级除湿设计，机组无论在低环温气候下，还是在国家标准规定的高温高湿气候下，都可以将新风的含湿量处理到7.8g/kg干空气以下，同时对新风进行过滤，还可以进行加湿处理，满足毛细管辐射空调系统对新风处理的要求，实现达到高效除湿、智能控制。为高端别墅、公寓楼、会所等场所量身定制的独立小风量机组，体积小巧，无需专用机房，可实现对新风的过滤、除湿、加湿等功能。

Description

一种毛细管辐射系统新风处理机组及其控制方法

技术领域

本发明属于毛细管辐射空调技术领域，具体是一种毛细管辐射系统新风处理机组及其控制方法。

背景技术

毛细管辐射空调空调系统，和普通的冷水机组加风机盘管系统相比，是一种更加舒适宁静、高效节能，美观不占地方且环保的空调系统，广泛用于高端别墅、公寓楼、会所等场所。

对新风的处理是毛细管辐射空调系统中的重要环节，目前大多数实际案例中采用集中式新风处理机组，这种新风处理机组处理新风量较大，体积也较大，不能和毛细管辐射热泵主机统一协调操作，无法做到分户独立控制，需要专用的机房放置，专业的操作维护人员才能使用，因此整体能耗偏高，使用成本也较高，不适合别墅及独立户型场所。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种毛细管辐射系统新风处理机组及其控制方法，该新风处理机组按需定制和毛细管辐射应用各系统集中协调控制的独立小风量新风处理机组，能够实现和毛细管辐射热泵主机统一协调操作，做到分户独立控制，降低能耗和成本，真正发挥毛细管辐射空调系统的优势，更好的满足高端别墅、公寓楼、会所等场所的用户需求。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种毛细管辐射系统新风处理机组，室外新风连接到机组新风口，室内回风连接到机组的回风口；在新风口处设置室外温湿度传感器，所述室外温湿度传感器用于读取室外温度湿度数值；在回风口处设置风量调节比例阀，所述比例阀用于调节回风的比例；新风回风在机组内混合后，依次经过防虫网、初效、中效空气过滤器、表冷器、蒸发器、挡水板、再热器、加湿器，最后经送风机由送风管送至室内，形成持续不断的新风处理过程。在送风机附近设置供风温度传感器，所述供风温度传感器用于读取供风温度和湿度数值，同时在室内合适位置设置室内温湿度传感器，所述室内温湿度传感器用于读取室内温度和湿度数值。

表冷器由进出水管连接到外部的热泵主机上，加湿器由补水管经补水电磁阀和外部自来水连接。从表冷器的进出水管上分别引一支路与冷凝器的进出水口连接，在进水支路上串联一个压力调节器，压力调节器的压力管连接到压缩机的排气管上，形成封闭的水路循环。

压缩机的排气口连接再热器的入口，再热器的出口连接冷凝器的气管入口，冷凝器的液管出口连接到膨胀阀的入口，膨胀阀的出口连接到蒸发器的入口，蒸发器的出口连接到压缩机的吸气口，在压缩机和再热器的连接管上并联连接电磁阀，电磁阀的另一端连接一根毛细管，毛细管的另一端与膨胀阀和蒸发器的连接管相连接，形成一个封闭的冷媒系统循环。

控制器读取室外温湿度传感器、供风温湿度传感器、室内温湿度传感器的数值，依据控制逻辑需要，控制热泵主机的开启或关闭及水温，控制送风机的开启或关闭，控制压缩机的开启或关闭，控制补水电池阀的开启或关闭，控制风量调节比例阀的开启或关闭及开启比例，实现对新风温度、湿度的控制处理。

一种毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，包括除湿模式，所述除湿模式的控制过程如下：

控制器发出指令，热泵主机开机，补水电磁阀关闭，送风机启动，压缩机启动，压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入再热器，对空气进行再热后，进入冷凝器，在冷凝器中与热泵主机提供过来的冷水进行冷凝换热后，变成中温高压的制冷剂液体出来，再进入膨胀阀，经过膨胀阀的膨胀节流后变成低温低压的制冷剂气液混合体出来，再进入蒸发器，在蒸发器内蒸发吸收空气的热量后，全部变成低温低压的制冷剂气体，从蒸发器出来的低温低压的制冷剂气体沿吸气管再进入压缩机的吸气端，并被压缩机再次压缩排出，形成持续不断的制冷循环。当蒸发器结冰引起制冷剂低压过低时，电磁阀打开，从压缩机排出来的一部分高温高压制冷剂气体经电磁阀和毛细管降压后，直接进入蒸发器内，提高蒸发器内的制冷剂压力，溶解冰层，保持蒸发器持续不断的新风处理能力。

热泵主机提供的高温冷水经进水管一部分进入表冷器，一部风进入冷凝器中，在表冷器吸收新风的热量升温后再回到热泵主机内，同时新风经表冷器降温后达到露点温度，新风中的水分开始凝结分离出来，变成饱和的中温湿空气，饱和湿空气经过蒸发器时，继续被冷却降温，湿空气中的水分继续不断的被冷凝分离出来，变成低温的饱和湿空气，完成了新风的除湿功能，低温的饱和湿空气经挡水板，进入再热器，在空气含湿量不变的情况下被加热升温，空气的相对湿度由饱和状态减小到人体能适应的舒适相对湿度，再被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

进一步的，所述毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括加热模式，所述加热模式的控制过程如下：

控制器发出指令，热泵主机开机，运行制热模式，补水电磁阀关闭，送风机启动，压缩机关闭。由于压缩机处于关闭状态，压力调节阀相应的也处于完全关闭状态，热泵主机提供的热水经进水管全部进入表冷器，在表冷器放热给新风，降温后再回到热泵主机内，同时新风经表冷器加热升温后，被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

更进一步，所述毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括加热加湿模式，所述加热加湿模式的控制过程如下：

在加热模式的基础上，加湿电磁阀打开，外部自来水进入加湿器，在加湿器内对表冷器加热升温后的空气进行加湿，加湿后的空气再被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

进一步的，所述毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括通风换气模式，所述通风换气模式的控制过程如下：

热泵主机关闭，补水电磁阀关闭，压缩机关闭，送风机启动，表冷器没有外部冷热源，蒸发器、再热器和加湿器也没有工作，外部新风经空气过滤后直接被送风机送入室内，完成通风换气的需求。

本发明的一种毛细管辐射系统新风处理机组采用表冷器一级除湿、压缩机二级除湿、湿膜加湿及符合毛细管辐射场所温湿度控制要求的控制器。按照本发明提供的技术方案，使用表冷器和压缩机系统两级除湿设计，机组无论在低环温气候下，还是在国家标准规定的高温高湿气候下，都可以将新风的含湿量处理到7.8g/kg干空气以下，同时对新风进行过滤，还可以进行加湿处理，满足毛细管辐射空调系统对新风处理的要求。

本发明的一种毛细管辐射系统新风处理机组及其控制方法具有以下优点：

1、高效除湿：采用表冷器和压缩机两级除湿，表冷器使用辐射热泵主机的高温冷水，不需要额外配置低温冷水主机，提高了毛细管辐射系统的整体能效比，供风含湿量达到7.8g/kg干空气以下；

2、智能控制：依据毛细管辐射空调应用系统定制的控制器，能集中协调控制各个空调分系统、新风分系统，无需专业操作人员，实现了整个毛细管辐射空调应用系统的智能控制；

3、体积小，功能齐全：为高端别墅、公寓楼、会所等场所量身定制的独立小风量机组，体积小巧，无需专用机房，可实现对新风的过滤、除湿、加湿等功能。

附图说明

图1是本发明的毛细管辐射系统新风处理机组原理图；

图2是本发明的毛细管辐射系统新风处理机组除湿流程图；

图3是本发明的毛细管辐射系统新风处理机组加热流程图；

图4是本发明的毛细管辐射系统新风处理机组加热加湿流程图

图5是本发明的毛细管辐射系统新风处理机组通风换气流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提出的一种毛细管辐射系统新风处理机组及其控制方法进行详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种变频空气源毛细管辐射热泵机组，室外新风连接到机组新风口，室内回风连接到机组的回风口，在新风口处设置室外温湿度传感器，用来读取室外温度湿度数值，在回风口处设置风量调节比例阀，用来调节回风的比例，新风回风在机组内混合后，依次经过防虫网、初效、中效空气过滤器、表冷器、蒸发器5、挡水板、再热器2、加湿器，最后经送风机由送风管送至室内，形成持续不断的新风处理过程。在送风机附近设置供风温度传感器，用来读取供风温度和湿度数值，同时在室内合适位置设置室内温湿度传感器，用来读取室内温度和湿度数值。

表冷器由进出水管连接到外部的热泵主机上，加湿器由补水管经补水电磁阀和外部自来水连接。从表冷器的进出水管上分别引一支路与冷凝器3的进出水口连接，在进水支路上串联一个压力调节器，压力调节器的压力管连接到压缩机1的排气管上，形成封闭的水路循环。

压缩机1的排气口连接再热器2的入口，再热器2的出口连接冷凝器3的气管入口，冷凝器3的液管出口连接到膨胀阀4的入口，膨胀阀4的出口连接到蒸发器5的入口，蒸发器5的出口连接到压缩机1的吸气口，在压缩机1和再热器2的连接管上并联连接电磁阀6，电磁阀6的另一端连接一根毛细管，毛细管的另一端与膨胀阀4和蒸发器5的连接管相连接，形成一个封闭的冷媒系统循环。

控制器读取室外温湿度传感器、供风温湿度传感器、室内温湿度传感器的数值，依据控制逻辑需要，控制热泵主机的开启或关闭及水温，控制送风机的开启或关闭，控制压缩机1的开启或关闭，控制补水电池阀的开启或关闭，控制风量调节比例阀的开启或关闭及开启比例，实现对新风温度、湿度的控制处理。

如图2所示，一种毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，包括除湿模式，除湿模式的控制过程如下：

控制器发出指令，热泵主机开机，补水电磁阀关闭，送风机启动，压缩机1启动，压缩机1排出的高温高压制冷剂气体进入再热器2，对空气进行再热后，进入冷凝器3，在冷凝器3中与热泵主机提供过来的冷水进行冷凝换热后，变成中温高压的制冷剂液体出来，再进入膨胀阀4，经过膨胀阀4的膨胀节流后变成低温低压的制冷剂气液混合体出来，再进入蒸发器5，在蒸发器5内蒸发吸收空气的热量后，全部变成低温低压的制冷剂气体，从蒸发器5出来的低温低压的制冷剂气体沿吸气管再进入压缩机1的吸气端，并被压缩机1再次压缩排出，形成持续不断的制冷循环。当蒸发器结冰引起制冷剂低压过低时，电磁阀6打开，从压缩机1排出来的一部分高温高压制冷剂气体经电磁阀6和毛细管降压后，直接进入蒸发器5内，提高蒸发器5内的制冷剂压力，溶解冰层，保持蒸发器5持续不断的新风处理能力。

热泵主机提供的高温冷水经进水管一部分进入表冷器，一部风进入冷凝器3中，在表冷器吸收新风的热量升温后再回到热泵主机内，同时新风经表冷器降温后达到露点温度，新风中的水分开始凝结分离出来，变成饱和的中温湿空气，饱和湿空气经过蒸发器5时，继续被冷却降温，湿空气中的水分继续不断的被冷凝分离出来，变成低温的饱和湿空气，完成了新风的除湿功能，低温的饱和湿空气经挡水板，进入再热器，在空气含湿量不变的情况下被加热升温，空气的相对湿度由饱和状态减小到人体能适应的舒适相对湿度，再被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

如图3所示，毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括加热模式，加热模式的控制过程如下：

控制器发出指令，热泵主机开机，运行制热模式，补水电磁阀关闭，送风机启动，压缩机1关闭。由于压缩机1处于关闭状态，压力调节阀相应的也处于完全关闭状态，热泵主机提供的热水经进水管全部进入表冷器，在表冷器放热给新风，降温后再回到热泵主机内，同时新风经表冷器加热升温后，被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

如图4所示，毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括加热加湿模式，加热加湿模式的控制过程如下：

在加热模式的基础上，加湿电磁阀打开，外部自来水进入加湿器，在加湿器内对表冷器加热升温后的空气进行加湿，加湿后的空气再被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

如图5所示，毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括通风换气模式，通风换气模式的控制过程如下：

热泵主机关闭，补水电磁阀关闭，压缩机1关闭，送风机启动，表冷器没有外部冷热源，蒸发器5、再热器3和加湿器也没有工作，外部新风经空气过滤后直接被送风机送入室内，完成通风换气的需求。

基于对本发明优选实施方式的描述，应该清楚，由所附的权利要求书所限定的本发明并不仅仅局限于上面说明书中所阐述的特定细节，未脱离本发明宗旨或范围的对本发明的许多显而易见的改变同样可能达到本发明的目的。

Claims (5)

1.一种变频空气源毛细管辐射热泵机组，其特征在于，室外新风连接到机组新风口，室内回风连接到机组的回风口；在新风口处设置室外温湿度传感器，所述室外温湿度传感器用于读取室外温度湿度数值；在回风口处设置风量调节比例阀，所述比例阀用于调节回风的比例；新风回风在机组内混合后，依次经过防虫网、初效、中效空气过滤器、表冷器、蒸发器、挡水板、再热器、加湿器，最后经送风机由送风管送至室内，形成持续不断的新风处理过程；在送风机附近设置供风温度传感器，所述供风温度传感器用于读取供风温度和湿度数值，同时在室内合适位置设置室内温湿度传感器，所述室内温湿度传感器用于读取室内温度和湿度数值；

表冷器由进出水管连接到外部的热泵主机上，加湿器由补水管经补水电磁阀和外部自来水连接；从表冷器的进出水管上分别引一支路与冷凝器的进出水口连接，在进水支路上串联一个压力调节器，压力调节器的压力管连接到压缩机的排气管上，形成封闭的水路循环；

压缩机的排气口连接再热器的入口，再热器的出口连接冷凝器的气管入口，冷凝器的液管出口连接到膨胀阀的入口，膨胀阀的出口连接到蒸发器的入口，蒸发器的出口连接到压缩机的吸气口，在压缩机和再热器的连接管上并联连接电磁阀，电磁阀的另一端连接一根毛细管，毛细管的另一端与膨胀阀和蒸发器的连接管相连接，形成一个封闭的冷媒系统循环；

控制器读取室外温湿度传感器、供风温湿度传感器、室内温湿度传感器的数值，依据控制逻辑需要，控制热泵主机的开启或关闭及水温，控制送风机的开启或关闭，控制压缩机的开启或关闭，控制补水电池阀的开启或关闭，控制风量调节比例阀的开启或关闭及开启比例，实现对新风温度、湿度的控制处理。

2.一种毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，其特征在于，包括除湿模式，所述除湿模式的控制过程如下：

控制器发出指令，热泵主机开机，补水电磁阀关闭，送风机启动，压缩机启动，压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入再热器，对空气进行再热后，进入冷凝器，在冷凝器中与热泵主机提供过来的冷水进行冷凝换热后，变成中温高压的制冷剂液体出来，再进入膨胀阀，经过膨胀阀的膨胀节流后变成低温低压的制冷剂气液混合体出来，再进入蒸发器，在蒸发器内蒸发吸收空气的热量后，全部变成低温低压的制冷剂气体，从蒸发器出来的低温低压的制冷剂气体沿吸气管再进入压缩机的吸气端，并被压缩机再次压缩排出，形成持续不断的制冷循环；当蒸发器结冰引起制冷剂低压过低时，电磁阀打开，从压缩机排出来的一部分高温高压制冷剂气体经电磁阀和毛细管降压后，直接进入蒸发器内，提高蒸发器内的制冷剂压力，溶解冰层，保持蒸发器持续不断的新风处理能力；

热泵主机提供的高温冷水经进水管一部分进入表冷器，一部风进入冷凝器中，在表冷器吸收新风的热量升温后再回到热泵主机内，同时新风经表冷器降温后达到露点温度，新风中的水分开始凝结分离出来，变成饱和的中温湿空气，饱和湿空气经过蒸发器时，继续被冷却降温，湿空气中的水分继续不断的被冷凝分离出来，变成低温的饱和湿空气，完成了新风的除湿功能，低温的饱和湿空气经挡水板，进入再热器，在空气含湿量不变的情况下被加热升温，空气的相对湿度由饱和状态减小到人体能适应的舒适相对湿度，再被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

3.根据权利要求2所述的毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，其特征在于，所述毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括加热模式，所述加热模式的控制过程如下：

控制器发出指令，热泵主机开机，运行制热模式，补水电磁阀关闭，送风机启动，压缩机关闭；由于压缩机处于关闭状态，压力调节阀相应的也处于完全关闭状态，热泵主机提供的热水经进水管全部进入表冷器，在表冷器放热给新风，降温后再回到热泵主机内，同时新风经表冷器加热升温后，被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

4.根据权利要求3所述的毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，其特征在于，所述毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括加热加湿模式，所述加热加湿模式的控制过程如下：

在加热模式的基础上，加湿电磁阀打开，外部自来水进入加湿器，在加湿器内对表冷器加热升温后的空气进行加湿，加湿后的空气再被送风机送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

5.根据权利要求2所述的毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，其特征在于，所述毛细管辐射系统新风处理机组的控制方法，还包括通风换气模式，所述通风换气模式的控制过程如下：

热泵主机关闭，补水电磁阀关闭，压缩机关闭，送风机启动，表冷器没有外部冷热源，蒸发器、再热器和加湿器也没有工作，外部新风经空气过滤后直接被送风机送入室内，完成通风换气的需求。