CN108253556A - 一种电加热预热的全新风中央空调及其预热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电加热预热的全新风中央空调及其预热控制方法，全新风中央空调包括全新风中央空调本体、新风温度传感器、控制装置和用于预热的电加热器组；全新风中央空调本体包括新风进口、与新风进口连通的风道；风道内部设置有换热器；电加热器组设置在风道内且位于换热器前侧；新风温度传感器设置在风道内且位于电加热器组前侧；控制装置用于控制电加热器组工作状态，控制装置与新风温度传感器、电加热器组电性连接。本发明既实现对新风进行预热，又解决电加热器的启闭对设在电加热器后的温度传感器的检测工作造成干扰，检测不准确，以及对预热后温度造成较大的波动而导致电加热器频繁启闭、控制精度受影响和控制部件的寿命缩短的技术问题。

Description

一种电加热预热的全新风中央空调及其预热控制方法

技术领域

本发明涉及全新风中央空调技术领域，特别涉及一种电加热预热的全新风中央空调及其预热控制方法。

背景技术

一般情况下，全新风中央空调的新风预热方式有以下两种，其中，方式一：采用电加热方式对新风进行预热,通过在预热用的电加热器后设置温度传感器，在机组开机状态下，根据该温度传感器检测的温度值来控制电加热器的投入数量，进而控制新风经过预热用的电加热器后的温度；方式二：采用热水或蒸汽盘管对新风进行预热，通过在热水或蒸汽盘管后设置温度传感器，根据该温度传感器检测的温度数值来控制新风经过热水或蒸汽盘管后的温度，确保预热后的新风温度保持在一定范围。

但是，方式一由于温度传感器设置于预热用的电加热器后，预热用的电加热器对温度传感器产生一定的热辐射影响，电加热器的开启和关闭对温度传感器的检测存在很大的干扰，导致温度传感器检测不准确；电加热器若采用无级调节，则涉及到可控硅等高成本部件，成本太高；电加热器若采用有级调节，则每级电加热器的开启和关闭对电加热器预热后的温度会造成较大的波动，最终导致预热电加热器的开停频繁问题产生，进而造成控制精度受影响和控制部件的寿命遭缩减。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的之一在于提供一种低成本、可靠性和稳定性强的电加热预热的全新风中央空调，在实现新风稳定预热的同时，能够解决预热用的电加热器频繁启停的问题。

为了达到上述目的之一，本发明采取了以下技术方案：

一种电加热预热的全新风中央空调，包括全新风中央空调本体、新风温度传感器、控制装置和用于预热的电加热器组；所述全新风中央空调本体包括新风进口、与新风进口连通的风道；所述风道内部设置有换热器；所述电加热器组设置在风道内且位于换热器前侧；所述新风温度传感器设置在风道内且位于电加热器组前侧；所述控制装置用于控制电加热器组工作状态，控制装置与新风温度传感器、电加热器组电性连接。

所述的电加热预热的全新风中央空调中，所述控制装置固定于全新风中央空调本体外侧。

所述的电加热预热的全新风中央空调中，所述风道内部在电加热器组前设置有多个新风温度传感器，多个所述新风温度传感器均匀间隔布置在风道的内壁面，多个新风温度传感器均处于风道的同一横截面上。

所述的电加热预热的全新风中央空调中，所述电加热器组包括一个或多个电加热器，多个所述电加热器沿风道长度方向依次排布。

所述的电加热预热的全新风中央空调中，所述控制装置包括主控制器、交流接触器和第一空气开关；一个或多个所述电加热器分别依次电性连接于交流接触器的主触点、第一空气开关；所述第一空气开关用于连接总电源端子的三相交流电接口；所述总电源端子为三相四线制；所述主控制器分别电性连接于中性线接口和任意一个三相交流电接口；用于一一对应控制电加热器工作的交流接触器的电磁系统的一接线端连接于主控制器，交流接触器的电磁系统另一接线端连接于中性线；所述新风温度传感器连接于主控制器。

所述的电加热预热的全新风中央空调中，所述主控制器与中性线接口、任意一个三相交流电接口连接之间设置有第二空气开关。

除此之外，本发明的目的之二在于提供了一种电加热预热的全新风中央空调的预热控制方法，以更加稳定、迅速地进行电加热器启闭控制，进而保证预热后温度能够达到所设置的温度范围。

为了达到上述目的之二，本发明采取了以下技术方案：

一种如上所述的电加热预热的全新风中央空调的预热控制方法，具体包括如下步骤：

S1：全新风中央空调启动运行，控制装置激活，处于工作状态；

S2：新风温度传感器检测风道内的新风的温度；

S3：主控制器接收新风温度传感器的检测值，对电加热器组进行工况控制。

所述的电加热预热的全新风中央空调的预热控制方法中，所述步骤S3还包括如下步骤：电加热器为m个，电加热器开启数量为n个，新风的温度设为t，单个电加热器的温升为Tk，预热后达到的温度范围为[t1，t2]，若t+Tk满足t1≤（t+Tk）≤t2时，n=1，主控制器控制开启第一电加热器；

若t+2·Tk满足t1≤（t+2·Tk）≤t2时，n=2，主控制器控制开启第一电加热器和第二电加热器；

以此类推，若t+m·Tk满足t1≤（t+m·Tk）≤t2时，n=m，主控制器控制开启全部电加热器。

有益效果：

本发明提供了一种电加热预热的全新风中央空调及其预热控制方法，在原有的全新风中央空调的基础上，设置了新风温度传感器和预热用的电加热器组，其中新风温度传感器设置在电加热器组前，这样可避免产生如下问题：由于温度传感器设置于预热用的电加热器后，电加热器对温度传感器造成一定的热辐射影响，且电加热器的开启和关闭动作对温度传感器的检测结果产生很大的干扰，导致温度传感器检测结果不准确；电加热器的开启和关闭对电加热器预热后的温度会造成较大的波动，最终导致预热用的电加热器开停频繁，进而致使控制精度受影响和控制部件的寿命受到缩减。

本发明不采用无级调节，省去了可控硅等高成本的付出；由控制装置仅仅根据新风温度对预热用的电加热器进行工作状态控制，由于新风温度在一天内处于相对稳定的状态，在机组运行状态下，根据新风温度可控制预热用的电加热器的输出，达到间接控制新风经预热后的温度控制效果；在机组停机状态下，由于预热用的电加热器不存在停机防冻问题，控制装置控制电加热器连锁停止。而且，本发明还具备停机防冻和运行防冻的功能。

附图说明

图1为本发明提供的电加热预热的全新风中央空调的结构示意图。

图2为本发明提供的电加热预热的全新风中央空调中，控制装置的连接示意图。

具体实施方式

本发明提供一种电加热预热的全新风中央空调及其预热控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，本发明提供一种电加热预热的全新风中央空调，包括全新风中央空调本体1、新风温度传感器2、控制装置4和用于预热的电加热器组3；全新风中央空调本体1包括新风进口11、与新风进口11连通的风道（图中未标记）；风道内部设置有换热器12；电加热器组3设置在风道内且位于换热器12之前；新风温度传感器2设置在风道内且位于电加热器组3之前；控制装置4用于控制电加热器组3工作状态，控制装置4与新风温度传感器2、电加热器组3电性连接。在现有的全新风中央空调的基础上，在新风进口11后侧设置新风温度传感器2来检测预热前的新风温度，控制装置4接收到新风温度传感器2检测的温度值，进而对电加热器组3发出工作信号，控制电加热器组3的工作状态。由于新风温度传感器2位于电加热器组3前侧，不会产生电加热器组3对新风温度传感器2造成热辐射影响，及电加热器组3的启闭对新风温度传感器2检测工作造成一定的干扰等问题。而且，不存在由于电加热器组3的启闭对预热后的新风温度造成较大的波动，而导致电加热器组3的频繁开停，最终影响到控制精度和控制部件的寿命的严重问题。

具体地，控制装置4固定于全新风中央空调本体1外侧。控制装置4还具有对全新风中央空调内部的电气元件进行控制的显示操作面板。优选地，控制装置4通过螺栓安装在全新风中央空调本体1外表面，以便于人员进行参数设置、观察运行状态、启停操作。

进一步地，风道内部在电加热器组3前设置有多个新风温度传感器2，多个新风温度传感器2均匀间隔布置在风道的内壁面，多个新风温度传感器2均处于风道的同一横截面上。通过在同一横截面上进行多点温度采集，再通过计算出的平均值来最大限度得出新风温度的真实值。

进一步地，电加热器组3包括一个或多个电加热器，多个电加热器沿风道长度方向依次排布。基于每个电加热器的温升有上限，设置多个，进行梯级升温，可实现将低温新风预热至设定的温度范围。

进一步地，如图2所示，控制装置4包括主控制器41、交流接触器和第一空气开关43；一个或多个电加热器分别依次电性连接于交流接触器的主触点42、第一空气开关43；第一空气开关43用于连接总电源端子5的三相交流电接口；总电源端子5为三相四线制。主控制器41分别电性连接于中性线接口和任意一个三相交流电接口；用于一一对应控制电加热器工作的交流接触器的电磁系统44的一接线端连接于主控制器41，交流接触器的电磁系统44的另一接线端连接于中性线；新风温度传感器2连接于主控制器41。总电源端子5为全新风中央空调提供电源，其包括三相交流电线和中性线，电压为380V，频率为50Hz，其中，如图2所示，三相交流电线分别为U线、V线、W线，中性线为N线。第一空气开关43对电加热器组3起到过流保护的作用。图2中示意性地画出了三个电加热器，对应地设置了三个交流接触器来对电加热器进行启闭控制；每个电加热器分别电性连接于交流接触器的主触点42、第一空气开关43，对应地，主控制器41电性连接了交流接触器的电磁系统44，主控制器41控制交流接触器的电磁系统44的线圈通电、断电，进而间接控制交流接触器的主触点的接通、断开，最终实现对应地控制每个电加热器的启闭。另外，交流接触器还包括灭弧系统，用来保证主触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。交流接触器的电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。交流接触器的触点系统是交流接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断电加热器的回路，控制较大的电流，而辅助触点设置在主控制器的控制回路中，由主控制器控制辅助触点的启闭，从而控制线圈的通电情况。

进一步地，主控制器41与中性线接口、任意一个三相交流电接口连接之间设置有用于保护主控制器41的第二空气开关45。

另外，本发明还提供了一种电加热预热的全新风中央空调的预热控制方法，以更加稳定、迅速地进行电加热器启闭控制，进而保证预热后温度能够达到所设置的温度范围，具体包括如下步骤：

S1：全新风中央空调启动运行，控制装置激活，处于工作状态；

S2：新风温度传感器检测风道内的新风的温度；

S3：主控制器接收新风温度传感器的检测值，对电加热器组进行工况控制。

主控制器直接接收新风温度传感器的信号，并根据其检测的结果进行对电加热器的启闭操作，非常迅速且灵敏。

其中，步骤S3还包括如下步骤：电加热器为m个，电加热器开启数量为n个，新风的温度设为t，单个电加热器的温升为Tk，预热后达到的温度范围为[t1，t2]，若t+Tk满足t1≤（t+Tk）≤t2时，n=1，主控制器控制开启第一电加热器；

若t+2·Tk满足t1≤（t+2·Tk）≤t2时，n=2，主控制器控制开启第一电加热器和第二电加热器；

以此类推，若t+m·Tk满足t1≤（t+m·Tk）≤t2时，n=m，主控制器控制开启全部电加热器。

以实施例1来具体说明：设定电加热器数量为3个，每个电加热器的温升为10℃，预热后要达到的温度范围是5至15℃，则：

若新风温度传感器检测新风温度介于-5℃至5℃之间时，主控制器控制与第一电加热器相连通的交流接触器的电磁系统的线圈通电，此时，交流接触器的主触点接通，第一电加热器开启，经过预热后新风的温度将处于5℃至15℃之间；

若新风温度传感器检测新风温度介于-15℃至-5℃之间时，主控制器分别控制与第一电加热器相连通的交流接触器的电磁系统的线圈通电，以及与第二电加热器相连通的交流接触器的电磁系统的线圈通电，此时，第一电加热器、第二电加热器开启，经过预热后新风的温度将处于5℃至15℃之间；

若新风温度传感器检测新风温度介于-25℃至-15℃之间时，主控制器将控制全部电加热器开启，经过30℃的温度上升后新风的温度将处于5℃至15℃之间。

主控制器仅仅根据预热前的新风温度、预热用的电加热器的温升值及分组数量、预热后需要达到的温度范围数值共同决定预热用的电加热器的开启数量，整个控制过程全自动、反应迅速。

综上所述，本发明提供了一种电加热预热的全新风中央空调及其预热控制方法，在原有的全新风中央空调的基础上，设置了新风温度传感器和预热用的电加热器组，其中新风温度传感器设置在电加热器组前，这样可避免产生如下问题：由于温度传感器设置于预热用的电加热器后，电加热器对温度传感器造成一定的热辐射影响，且电加热器的开启和关闭动作对温度传感器的检测结果产生很大的干扰，导致温度传感器检测结果不准确；电加热器的开启和关闭对电加热器预热后的温度会造成较大的波动，最终导致预热用的电加热器开停频繁，进而致使控制精度受影响和控制部件的寿命受到缩减。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种电加热预热的全新风中央空调，其特征在于，包括全新风中央空调本体、新风温度传感器、控制装置和用于预热的电加热器组；所述全新风中央空调本体包括新风进口、与新风进口连通的风道；所述风道内部设置有换热器；所述电加热器组设置在风道内且位于换热器前侧；所述新风温度传感器设置在风道内且位于电加热器组前侧；所述控制装置用于控制电加热器组工作状态，控制装置与新风温度传感器、电加热器组电性连接。

2.根据权利要求1所述的电加热预热的全新风中央空调，其特征在于，所述控制装置固定于全新风中央空调本体外侧。

3.根据权利要求1所述的电加热预热的全新风中央空调，其特征在于，所述风道内部在电加热器组前设置有多个新风温度传感器，多个所述新风温度传感器均匀间隔布置在风道的内壁面，多个新风温度传感器均处于风道的同一横截面上。

4.根据权利要求1所述的电加热预热的全新风中央空调，其特征在于，所述电加热器组包括一个或多个电加热器，多个所述电加热器沿风道长度方向依次排布。

5.根据权利要求4所述的电加热预热的全新风中央空调，其特征在于，所述控制装置包括主控制器、交流接触器和第一空气开关；一个或多个所述电加热器分别依次电性连接于交流接触器的主触点、第一空气开关；所述第一空气开关用于连接总电源端子的三相交流电接口；所述总电源端子为三相四线制；所述主控制器分别电性连接于中性线接口和任意一个三相交流电接口；用于一一对应控制电加热器工作的交流接触器的电磁系统的一接线端连接于主控制器，交流接触器的电磁系统另一接线端连接于中性线；所述新风温度传感器连接于主控制器。

6.根据权利要求5所述的电加热预热的全新风中央空调，其特征在于，所述主控制器与中性线接口、任意一个三相交流电接口连接之间设置有第二空气开关。

7.一种如权利要求5所述的电加热预热的全新风中央空调的预热控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1：全新风中央空调启动运行，控制装置激活，处于工作状态；

S2：新风温度传感器检测风道内的新风的温度；

S3：主控制器接收新风温度传感器的检测值，对电加热器组进行工况控制。

8.根据权利要求7所述的电加热预热的全新风中央空调的预热控制方法，其特征在于，所述步骤S3还包括如下步骤：电加热器为m个，电加热器开启数量为n个，新风的温度设为t，单个电加热器的温升为Tk，预热后达到的温度范围为[t1，t2]，若t+Tk满足t1≤（t+Tk）≤t2时，n=1，主控制器控制开启第一电加热器；

若t+2·Tk满足t1≤（t+2·Tk） ≤t2时，n=2，主控制器控制开启第一电加热器和第二电加热器；

以此类推，若t+m·Tk满足t1≤（t+m·Tk） ≤t2时，n=m，主控制器控制开启全部电加热器。