CN109579188A - 用于辐射空调系统的自控和暖通一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，包括置于柜体内的空调水力分配模块、水温调节模块、空调设备配电模块和空调自控模块；所述空调自控模块用于控制所述空调水力分配模块提供至少两路循环空调水，并控制所述水温调节模块分别调节各路所述循环空调水的水温；所述空调设备配电模块用于为所述空调水力分配模块和水温调节模块供电。本发明将自控系统和零散的暖通设备集中在一起形成一个模块化设备，只需要将本设备和末端各设备进行通讯连接就可保证系统运行，安装简单、运行可靠、集成度高、造价低、使用方便，适合快速推广辐射空调系统。

Description

用于辐射空调系统的自控和暖通一体机

技术领域

本发明涉及一种用于辐射空调系统的自控和暖通一体机。

背景技术

辐射空调系统作为一种高舒适度、低能耗新型空调系统进入民用空调行业，颠覆了以对流传热为主的传统空调行业，利用辐射传热原理进行空调制冷和制热，这种空调系统室内温度分布均匀且较为恒定，人体舒适度极高，同时与之配套的新风系统对室内进行二氧化碳浓度控制、pm2.5处理、加湿、除湿、杀菌，使得室内居住环境得到了极大的提升。由于该空调系统设备多、设备零散、控制复杂、机房施工难度高、技术门槛高等原因造成系统复杂而且造价相对过高，阻碍了系统的应用推广。

发明内容

本发明的目的是解决目前基于辐射传热的辐射空调系统存在的上述背景技术中提及的技术问题。

为实现以上发明目的，本发明提供一种用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，包括置于柜体内的空调水力分配模块、水温调节模块、空调设备配电模块和空调自控模块；所述空调自控模块用于控制所述空调水力分配模块提供至少两路循环空调水，并控制所述水温调节模块分别调节各路所述循环空调水的水温；所述空调设备配电模块用于为所述空调水力分配模块和水温调节模块供电。

进一步地，所述空调水力分配模块包括至少两路二次泵、分水器和集水器；

所述分水器分别连接至各路所述二次泵的进水管，用于将外部一次泵热泵机组提供的空调水通过各路所述二次泵分配至不同支路的末端空调设备；

所述集水器分别连接至各所述末端空调设备的回水管，用于收集空调回水；

通过所述空调自控模块控制各路所述二次泵的启停，以在所述分水器、各所述末端空调设备和所述集水器之间形成至少两路循环空调水路。

进一步地，所述二次泵具有两路，包括辐射空调循环泵、地暖循环泵、新风除湿机循环泵和风机盘管循环泵中的任意两路，与两路所述二次泵分别对应连接的所述末端空调设备相应为辐射空调、地暖、新风除湿机和风机盘管中的两种；

或者，所述二次泵具有三路，包括辐射空调循环泵、地暖循环泵、新风除湿机循环泵和风机盘管循环泵中的任意三路，与三路所述二次泵分别对应连接的所述末端空调设备相应为辐射空调、地暖、新风除湿机和风机盘管中的三种；

或者，所述二次泵具有四路，包括辐射空调循环泵、地暖循环泵、新风除湿机循环泵和风机盘管循环泵，与其分别对应连接的所述末端空调设备相应为辐射空调、地暖、新风除湿机和风机盘管。

进一步地，所述空调水力分配模块还包括挡板式止回阀；

所述挡板式止回阀连接在所述分水器和集水器之间，用于防止外部一次泵与各路所述二次泵之间的水力失调。

进一步地，当空调一次水量＞各支路用水量总和时，所述挡板式止回阀自动打开；当空调一次水量≤各支路用水量总和时，所述挡板式止回阀自动关闭。

进一步地，所述水温调节模块包括多个三通调节阀和多个温度传感器，所述三通调节阀、温度传感器与二次泵三者的数量相同并一一对应；

各所述三通调节阀的第一进水口连接至所述分水器，第二进水口连接至各所述末端空调设备的回水管，出水口连接至各所述二次泵的进水端；

各所述温度传感器分别设于各所述二次泵出口，用于检测各所述循环空调水路的出水温度；各所述温度传感器将检测到的温度反馈给所述空调自控模块，所述空调自控模块通过控制各所述三通调节阀的开度对各所述循环空调水路的水温进行调节。

进一步地，所述空调水力分配模块还包括定压膨胀罐；

所述定压膨胀罐连接至所述集水器，用于通过其储水体积的变化来稳定所述循环空调水路的水压。

进一步地，当所述循环空调水路的水压升高时，控制所述定压膨胀罐内的气压隔膜收缩使储水容积增大以降低循环空调水路的水压；当所述循环空调水路的水压降低时，控制所述定压膨胀罐内的气压隔膜膨胀使储水容积减小以升高循环空调水路的水压。

进一步地，在四路所述循环空调水路中，辐射空调水路夏季适于提供14℃-25℃空调供水，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水；

地暖水路夏季适于提供14℃-25℃空调供水用于地面辐射制冷，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水用于地面辐射采暖；

新风除湿机水路夏季适于提供7℃-16℃空调供水，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水；

风机盘管水路夏季适于提供7℃-16℃空调供水，冬季适于提供35-45℃空调热水供水。

进一步地，所述辐射空调水路包括防结露模块，所述防结露模块包括温控器，所述温控器采集末端房间室内露点温度；

所述空调自控模块将所述室内露点温度作为目标值，将所述温度传感器的采集值作为实时值，通过调节所述三通调节阀的开度来调节所述辐射空调水路的水温，使所述实时值逼近所述目标值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将分散的空调循环水泵、混水单元、定压膨胀罐、各种传感器、PLC控制器、配电系统等集中一体，集辐射空调系统所有功能的柜机。柜机包括自控模块、配电模块、混水模块、水力分配模块和空调定压罐。

本发明将自控系统和零散的暖通设备集中在一起形成一个模块化设备，只需要将本设备和末端各设备进行通讯连接就可保证系统运行，安装简单、运行可靠、集成度高、造价低、使用方便，适合快速推广辐射空调系统。

本发明的空调自控模块可与热泵主机、风机盘管、新风除湿机、温控器、温度传感器、空气温湿度传感器、二氧化碳和PM2.5检测仪进行通讯，可根据末端状态参数控制热泵主机、新风除湿机、循环水泵和各三通调节阀构成的混水单元等。本发明还可镶嵌触摸屏，可实现人机互动，具有制冷、制热、新风除湿、新风加湿、防冻、防过热、离家等运行模式。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是本发明一个实施例中水力分配模块的原理图。

图中，1、分水器；2、集水器；3、辐射空调循环泵；4、地暖循环泵；5、新风除湿机循环泵；6、风机盘管循环泵；7、新风除湿机管路三通调节阀；8、风机盘管管路三通调节阀；9、辐射空调管路三通调节阀；10、地暖管路三通调节阀；11、挡板式止回阀；12、定压膨胀罐；13、上层电箱；14、空调主供回水管接口；15、辐射空调供回水管接口；16、地暖供回水管接口；17、新风除湿机供回水管接口；18、风机盘管供回水管接口；19、散热孔；20、电线进口；21、活动滚轮；22、下层暖通水力模块柜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作优选说明。

如图1和2所示，本发明一个实施例的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，包括置于柜体内下层暖通水力模块柜22中的空调水力分配模块、水温调节模块和置于上层电箱13中的空调设备配电模块、空调自控模块；空调自控模块包括PLC控制器，用于控制空调水力分配模块提供至少两路循环空调水，并控制水温调节模块分别调节各路循环空调水的水温；空调设备配电模块用于为空调水力分配模块和水温调节模块供电。其中，空调水力分配模块包括四路二次泵、分水器1和集水器2；分水器1分别连接至各路二次泵的进水管，用于将外部热泵机组一次泵提供的空调水通过各路二次泵分配至不同支路的末端空调设备；集水器2分别连接至各末端空调设备的回水管，用于收集空调回水；通过空调自控模块控制各路二次泵的启停，以在分水器1、各末端空调设备和集水器2之间形成至少两路循环空调水路。四路二次泵包括辐射空调循环泵3、地暖循环泵4、新风除湿机循环泵5和风机盘管循环泵6，与其分别对应连接的末端空调设备相应为辐射空调、地暖、新风除湿机和风机盘管。水温调节模块包括四个三通调节阀和四个温度传感器，三通调节阀、温度传感器与二次泵一一对应；四个三通调节阀分别为辐射空调管路三通调节阀9、地暖管路三通调节阀10、新风除湿机管路三通调节阀7和风机盘管管路三通调节阀8，各三通调节阀的第一进水口连接至分水器，第二进水口连接至各末端空调设备的回水管，出水口连接至各二次泵的进水端；各温度传感器分别设于各二次泵出口，用于检测各循环空调水路的出水温度；各温度传感器将检测到的温度反馈给空调自控模块，空调自控模块通过控制各三通调节阀的通断对各循环空调水路的水温进行调节。具体地，热泵机组供水管提供的空调一次水进入分水器1，空调水一部分进入各用水支路，一部分通过挡板式止回阀11回到集水器2，在集水器2内和空调各支路回水混合后，回到热泵机组回水管。辐射空调循环泵3在PLC控制器的控制下启动，向辐射空调供水，辐射空调管路三通调节阀9根据PLC控制器给定的信号调节开度，实现变水温控制。地暖循环泵4根据PLC控制器信号启动，向地暖供水，地暖管路三通调节阀10根据PLC控制器给定的信号调节阀开度，实现变水温控制。新风除湿机循环泵5根据PLC控制器信号启动，向新风除湿机供水，新风除湿机管路三通调节阀7根据PLC控制器给定的信号调节阀开度，实现变水温控制。风机盘管循环泵6根据PLC控制器信号启动，向风机盘管供水；风机盘管管路三通调节阀8根据PLC控制器给定的信号调节开度，实现变水温控制。

在本发明的一个实施例中，空调水力分配模块还包括挡板式止回阀11；挡板式止回阀11连接在分水器1和集水器2之间，用于防止外部一次泵与各路二次泵之间的水力失调。当空调一次水量＞各支路用水量总和时，挡板式止回阀11自动打开；当空调一次水量≤各支路用水量总和时，挡板式止回阀11自动关闭。

在本发明的一个实施例中，空调水力分配模块还包括定压膨胀罐12；定压膨胀罐12连接至集水器2，用于通过其储水体积的变化来稳定循环空调水路的水压。当循环空调水路的水压升高时，控制定压膨胀罐12内的气压隔膜收缩使储水容积增大以降低循环空调水路的水压；当循环空调水路的水压降低时，控制定压膨胀罐12内的气压隔膜膨胀使储水容积减小以升高循环空调水路的水压。

在本发明的一个实施例中，在四路循环空调水路中，辐射空调水路夏季适于提供14℃-25℃空调供水，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水；地暖水路夏季适于提供14℃-25℃空调供水用于地面辐射制冷，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水用于地面辐射采暖；新风除湿机水路夏季适于提供7℃-16℃空调供水，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水；风机盘管水路夏季适于提供7℃-16℃空调供水，冬季适于提供35-45℃空调热水供水。

在本发明的一个实施例中，辐射空调水路包括防结露模块，防结露模块包括温控器，温控器采集末端房间室内露点温度；空调自控模块将室内露点温度作为目标值，将温度传感器的采集值作为实时值，通过调节三通调节阀的开度来调节辐射空调水路的水温，使实时值逼近目标值。

在本发明的一些实施例中，上述四路二次泵可以只使用其中的两路或者三路，相应地，与各二次泵连接的末端空调设备也只有两种或三种，对应的循环空调水路也只有两路或三路，温度传感器和三通调节阀也只有两个或三个。

在现场安装时，本一体机的一体柜机下部有活动滚轮21可推动行走，到达安装位置时脚踩滚轮限位挡片锁死滚轮，此时一体柜机不可移动。一体柜机分为上层电箱13和下层暖通水力模块柜22，一体柜机从上到下设有多排散热孔19。

接管方式：将来自热泵机组的空调主供回水管接到空调主供回水管接口14，辐射空调供回水管接到辐射空调供回水管接口15，地暖供回水管接到地暖供回水管接口16，新风除湿机供回水管接到新风除湿机供回水管接口17，风机盘管供回水管接到风机盘管供回水管接口18，此时空调循环水路安装完毕。

将总电源线、热泵主机供电电线、新风除湿机供电电线经由电线进口20接入强电箱的对应接线端子，空调强电接线完毕。

将热泵主机通讯线、新风除湿机通讯线、温控器通讯线经由电线进口20接入弱电箱的对应接线端子，空调弱电接线完毕。

空调循环水路和强电、弱电线路接好后，打开上层电箱13的闭合总开关，闭合各设备供电开关，关闭电箱门，此时触摸屏点亮，本一体机进入工作状态。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，包括置于柜体内的空调水力分配模块、水温调节模块、空调设备配电模块和空调自控模块；

所述空调自控模块用于控制所述空调水力分配模块提供至少两路循环空调水，并控制所述水温调节模块分别调节各路所述循环空调水的水温；

所述空调设备配电模块用于为所述空调水力分配模块和水温调节模块供电。

2.如权利要求1所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，所述空调水力分配模块包括至少两路二次泵、分水器和集水器；

所述分水器分别连接至各路所述二次泵的进水管，用于将外部热泵机组一次泵提供的空调水通过各路所述二次泵分配至不同支路的末端空调设备；

所述集水器分别连接至各所述末端空调设备的回水管，用于收集空调回水；

通过所述空调自控模块控制各路所述二次泵的启停，以在所述分水器、各所述末端空调设备和所述集水器之间形成至少两路循环空调水路。

3.如权利要求2所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，所述二次泵具有两路，包括辐射空调循环泵、地暖循环泵、新风除湿机循环泵和风机盘管循环泵中的任意两路，与两路所述二次泵分别对应连接的所述末端空调设备相应为辐射空调、地暖、新风除湿机和风机盘管中的两种；

或者，所述二次泵具有三路，包括辐射空调循环泵、地暖循环泵、新风除湿机循环泵和风机盘管循环泵中的任意三路，与三路所述二次泵分别对应连接的所述末端空调设备相应为辐射空调、地暖、新风除湿机和风机盘管中的三种；

或者，所述二次泵具有四路，包括辐射空调循环泵、地暖循环泵、新风除湿机循环泵和风机盘管循环泵，与其分别对应连接的所述末端空调设备相应为辐射空调、地暖、新风除湿机和风机盘管。

4.如权利要求2所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，所述空调水力分配模块还包括挡板式止回阀；

所述挡板式止回阀连接在所述分水器和集水器之间，用于防止外部一次泵与各路所述二次泵之间的水力失调。

5.如权利要求4所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，当空调一次水量＞各支路用水量总和时，所述挡板式止回阀自动打开；当空调一次水量≤各支路用水量总和时，所述挡板式止回阀自动关闭。

6.如权利要求2所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，所述水温调节模块包括多个三通调节阀和多个温度传感器，所述三通调节阀、温度传感器与二次泵三者的数量相同并一一对应；

各所述三通调节阀的第一进水口连接至所述分水器，第二进水口连接至各所述末端空调设备的回水管，出水口连接至各所述二次泵的进水端；

各所述温度传感器分别设于各所述二次泵出口，用于检测各所述循环空调水路的出水温度；各所述温度传感器将检测到的温度反馈给所述空调自控模块，所述空调自控模块通过控制各所述三通调节阀的开度对各所述循环空调水路的水温进行调节。

7.如权利要求2所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，所述空调水力分配模块还包括定压膨胀罐；

所述定压膨胀罐连接至所述集水器，用于通过其储水体积的变化来稳定所述循环空调水路的水压。

8.如权利要求7所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，当所述循环空调水路的水压升高时，控制所述定压膨胀罐内的气压隔膜收缩使储水容积增大以降低循环空调水路的水压；当所述循环空调水路的水压降低时，控制所述定压膨胀罐内的气压隔膜膨胀使储水容积减小以升高循环空调水路的水压。

9.如权利要求6所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，在四路所述循环空调水路中，辐射空调水路夏季适于提供14℃-25℃空调供水，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水；

地暖水路夏季适于提供14℃-25℃空调供水用于地面辐射制冷，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水用于地面辐射采暖；

新风除湿机水路夏季适于提供7℃-16℃空调供水，冬季适于提供30℃-45℃空调热水供水；

风机盘管水路夏季适于提供7℃-16℃空调供水，冬季适于提供35-45℃空调热水供水。

10.如权利要求9所述的用于辐射空调系统的自控和暖通一体机，其特征在于，所述辐射空调水路包括防结露模块，所述防结露模块包括温控器，所述温控器采集末端房间室内露点温度；

所述空调自控模块将所述室内露点温度作为目标值，将所述温度传感器的采集值作为实时值，通过调节所述三通调节阀的开度来调节所述辐射空调水路的水温，使所述实时值逼近所述目标值。