CN109959076A - 一种房间温控通风系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种房间温控通风系统,包括安装在室内的室内箱体和安装在室外的室外箱体,室内箱体的内腔靠近进风接口位置设置有过滤结构,过滤结构和送风接口之间安装有室内换热器;室外箱体的内腔中安装有室外换热器,室外换热器和室内换热器之间的换热介质接口上连接设置有第一换热介质管路和第二换热介质管路并构成循环换热系统;其特征在于,所述室内换热器包括间隔设置的第一室内换热器和第二室内换热器并使其能够切换实现四种运行模式,还包括控制系统。本发明可以提供多种通风温控模式,并使其能够方便根据需要进行切换控制;提高了通风功能和用户体验。

Description

一种房间温控通风系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及建筑房间通风技术领域,具体涉及一种房间温控通风系统及其控制方法。
背景技术
近年来,单体建筑空前膨胀,建筑密闭性不断增强,加之环境污染日渐严重,传统的自然通风方式不再能够满足人体对新风的健康及舒适性需求,另外人居环境如果湿度过大,会引起失眠多梦,同时潮湿环境下易滋生大量细菌,加之家具、衣物等就会容易发霉且有异味,有些真菌容易附着在灰尘上,从而引起患病的可能。
但目前市面上的空气处理设备功能较为单一,很少有设备兼具新风除湿调节温度净化空气的功能,购买多种设备会给消费者带来不便,浪费室内空间。或体量较大,包含压缩机整合在一个箱体中,噪声较大,处理过程复杂,不便于住户自行选用。因此功能更丰富更灵活方便的新风机、除湿机及其他空气处理设备日渐受到消费者的关注。
申请号CN201410058724.1,名称为“房间温控通风系统及其应用”的专利文件中,公开了一种房间温控通风系统,实现联动空调节能降温通风、空气净化等功能,但该设备无法实现除湿功能。又如申请号CN201611172058.X,名称为“一种房间温控通风系统”的专利文件中,公开了一种房间温控通风系统,整合了新风换热、内循环恒温除湿、除湿制冷、加热和空气过滤等功能,但包含压缩机等所有转动设备均放置在一个箱体内、风道较为曲折,设备内处理单元较多,设备体积大、振动和噪声大。
因此,研发出一种兼具新风降温除湿、恒温除湿、加热、空气过滤优化除霾等多功能的体积小、质量轻、振动小、噪声低的分离式小型房间温控通风系统,不仅在常规系统中可灵活使用,既可适用于小型户式住宅,也能适用于大中型建筑区域,使用范围广、布置更加灵活。由于它除湿降温优势,可广泛应用于常规热湿分控空调系统,还可以与辐射末端配合使用,具有显著的市场价值。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是:如何提供一种能够提供多种通风温控模式,并使其能够方便根据需要进行切换控制的房间温控通风系统及其控制方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种房间温控通风系统,包括安装在室内的室内箱体和安装在室外的室外箱体,室内箱体的内腔一端设置有用于进风的进风接口,另一端设置有用于送风的送风接口,室内箱体的内腔靠近进风接口位置设置有过滤结构,过滤结构和送风接口之间安装有室内换热器;室外箱体的内腔中安装有室外换热器,室外换热器和室内换热器之间的换热介质接口上连接设置有第一换热介质管路和第二换热介质管路,第一换热介质管路上安装有压缩机和换热介质流向切换装置,第二换热介质管路上安装有膨胀阀并和第一换热介质管路构成循环换热系统;其特征在于,所述室内腔体内腔中位于过滤结构和送风接口之间顺通风方向还间隔设置有第一隔断和第二隔断,第一隔断和过滤结构之间形成第一送风小室,第二隔断和第一隔断之间形成第二送风小室,第二隔断和送风接口之间形成第三送风小室,所述室内换热器包括位于第二送风小室内的第一室内换热器和位于第三送风小室内的第二室内换热器,第一室内换热器具有位于第一隔断上的进风口和位于第二送风小室内的出风口,第二室内换热器具有位于第二隔断上的进风口和位于第三送风小室内的出风口,第一隔断上还设置有能够连通第一送风小室和第二送风小室的第一风阀,第二隔断上还设置有能够连通第二送风小室和第三送风小室的第二风阀;所述第一换热介质管路和第二换热介质管路连接在第二室内换热器的换热介质接口上,所述第一室内换热器的换热介质接口分别通过第一旁通管路和第二旁通管路连接到第二换热介质管路上,第一旁通管路和第二旁通管路之间的第二换热介质管路上安装有第一阀门,第一旁通管路上安装有第二阀门,所述膨胀阀位于第二旁通管路和第二室内换热器之间的第二换热介质管路上;所述第一换热介质管路和第二换热介质管路之间靠近室外换热器位置还连接设置有和室外换热器并联的第三旁通管路,第三旁通管路上安装有第三阀门;
还包括控制系统,控制系统包括安装在室内的室内温湿度传感器、安装在室外的室外温湿度传感器、安装在室内的CO2浓度传感器、安装在室内的PM2.5浓度传感器和安装在室内的VOC浓度传感器;还包括一个控制主机,所述室内温湿度传感器、室外温湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5浓度传感器和VOC浓度传感器分别和控制主机输入端相连,控制主机输出控制端分别和第一阀门、第二阀门、压缩机、换热介质流向切换装置、第一风阀和第二风阀相连。
这样,本房间温控通风系统能够通过各风阀和阀门的控制,实现新风除湿降温模式、新风升温模式、过渡季节及夏季节能降温模式,以及新风除湿不降温四种运行模式。具体地说,关闭第二阀门断开第一室内换热器,关闭第三阀门并独立运行第二室内换热器和室外换热器,再采用换热介质流向切换装置控制换热介质流向切换再配合两个风阀一开一闭,即可实现新风除湿降温模式和新风升温模式两种运行方式。关闭所有三个换热器,打开两个风阀即可实现直接通风,即过渡季节及夏季节能降温模式。关闭两个风阀,打开第三阀门使得室外换热器短路停掉,独立运行两个室内换热器一个降温冷凝一个升温调节,即可实现新风除湿不降温模式。其中,设置的控制系统,可以自动采集温湿度和控制质量信息,依靠控制主机进行比较判断后实现各种运行模式的自动控制。
进一步地,室内箱体的内腔中位于送风接口位置设置有送风机,控制主机输出端同时和送风机相连。
这样,送风机安装在送风接口位置,和其他位置相比,可以提高室内箱体出风风力,同时避免送风机遭受未过滤的进风污染。
进一步地,室外箱体的两端设置有和室外箱体内腔贯通的风口,靠外一侧风口位置还设置有排风机,控制主机输出端同时和排风机相连。
这样,可以依靠排风机对室外箱体内部的换热器以及其他部件进行散热。
进一步地,第三旁通管路安装在室外箱体内部。可以起到良好的保护作用效果。
进一步地,所述换热介质流向切换装置包括一个四通控制阀,四通控制阀的两个接口连接到第一换热介质管路中,四通控制阀的另外两个接口分别通过管道和压缩机入口和出口相接。
这样,可以方便通过四通控制阀控制压缩机动力方向实现切换,具有结构简单,控制方便,可靠稳定等优点。
进一步地,所述四通控制阀和压缩机均安装于室外箱体内。
这样,可以对四通控制阀和压缩机起到良好的保护作用。
进一步地,所述过滤结构包括顺风流方向设置的初效过滤段和中效过滤段,初效过滤段内安装有初效过滤模块,中效过滤段内安装有中效过滤模块,中效过滤模块过滤效果优于初效过滤模块。
这样,进风经过二级过滤,提高过滤效果。
进一步地,过滤结构还包括位于中效过滤模块顺风流方向的前方位置的自选净化模块安装段,自选净化模块安装段内具有用于插接安装自选净化模块的自选净化模块安装结构,所述自选净化模块包括但不限于静电除尘模块、臭氧发生器模块、高校过滤模块、光触媒模块、紫外线杀菌模块和PM2.5及VOC浓度感应判断模块。
这样,用户可根据实际情况安装自选净化模块,增强风机功能。
进一步地,室内箱体内腔为矩形体结构。这样可以方便其内各构件和过滤结构的安装设置。
进一步地,所述压缩机为变频式压缩机。
这样适用于湿度较大的地区,可实现除湿能力的多级调节。
本发明还公开了一种房间温控通风控制方法,其特征在于,先在房间内外安装如上所述的房间温控通风系统;依靠控制系统能够实现对房间温控通风运行模式的如下自动控制:
(1)当监测到室外温度Tw≥设定夏季运行温度阈值Tw-max时,判定为夏季工况,进入执行(2)步骤;当监测到设定夏季运行温度阈值Tw-max>室外温度Tw>设定冬季运行温度阈值Tw-min时,判断为过渡季工况,进入执行(3)步骤;当监测到设定冬季运行温度阈值Tw-min≥室外温度Tw>设定极限低温阈值Tw-dan时,判断为冬季工况,进入执行(4)步骤;当监测到限低温阈值Tw-dan≥室外温度Tw时,判定为停机工况,控制系统停机;
(2)判断为夏季工况后,当监测到室内温度TN≥设定夏季室内温度上限TN1-max时,启动新风除湿降温模式;当监测到的室内温度TN<设定夏季室内温度上限TN1-max时,进一步判断室内相对湿度,当监测到室内相对湿度ΨN≥设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max时,启动新风除湿不降温模式;当监测到室内相对湿度ΨN<设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max时,进一步判断室内VOC、CO2浓度及PM2.5浓度,当监测到其中之一浓度≥设定室内相应污染物浓度限值时,启动新风节能降温模式;当监测数据未超过相应污染物浓度限值,则控制系统停机;
(3)判断为过渡季工况后,当监测到室内温度TN≥设定过渡季室内温度上限TN2-max时,启动新风除湿降温模式;当监测到的室内温度TN<设定过渡季室内温度上限TN2-max时,进一步判断室内相对湿度,当监测到室内相对湿度ΨN≥设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max时,启动新风除湿不降温模式;当监测到室内相对湿度ΨN<设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max时,进一步判断室内相对湿度ΨN及室内VOC及CO2浓度,当监测到其中之一浓度CCO2或CVOC≥设定室内相应污染物浓度限值或室内相对湿度ΨN≤设定过渡季室内相对湿度下限ΨN2-min时,启动新风节能降温模式;当监测数据未超过相应污染物浓度限值,则控制系统停机;
(4)判断为冬季工况后,当监测到室内温度TN≤设定冬季室内温度下限TN3-min时,启动新风升温模式;当监测到的室内温度TN>设定冬季室内温度下限TN3-min时,则控制系统停机;
其中,所述新风除湿不降温模式,是指此种运行模式下时,送风机和排风机开启;第一风阀和第二风阀均关闭,第一阀门关闭,第二阀门和第三阀门开启,压缩机开启,此时第二室内换热器为蒸发器,第一室内换热器为冷凝器,室外换热器被短路,新风经进风接口进入新风机,依次经过初效过滤段,中效过滤段和自选净化模块安装段后进入第一送风小室,经过第一室内换热器升温后进入第二送风小室,再经过第二室内换热器除湿降温后进入第三送风小室,最后经过除湿不降温的新风经过送风接口进入室内;
所述新风除湿降温模式,是指此种运行模式下时,送风机和排风机开启;第一风阀开启,第二风阀关闭,第一阀门开启,第二阀门和第三阀门关闭,压缩机开启,此时第二室内换热器为蒸发器,室外换热器为冷凝器,第一室内换热器被短路,新风经进风接口进入新风机,依次经过初效过滤段,中效过滤段和自选净化模块安装段后进入第一送风小室,经过开启的第一风阀直接进入第二送风小室,再经过第二室内换热器除湿降温后进入第三送风小室,最后经过除湿降温的新风经过送风接口进入室内;
所述新风升温模式,是指此种运行模式下时,送风机和排风机开启;第一风阀开启,第二风阀关闭,第一阀门开启,第二阀门和第三阀门关闭,压缩机开启,此时室外换热器为冷凝器,第二室内换热器为蒸发器,第一室内换热器被短路,新风经进风接口进入新风机,依次经过初效过滤段,中效过滤段和自选净化模块安装段后进入第一送风小室,经过开启的第一风阀直接进入第二送风小室,再经过换热器升温后进入第三送风小室,最后经过加热的新风经过室内新风入口进入室内;
所述新风节能降温模式,是指此种运行模式下时,压缩机和排风机停止工作,第一风阀和第二风阀开启,送风机高速运转,大量低温空气进入室内,达到节能降温效果。
这样,就可以实现对通风系统的自动检测和各种工况的自动控制,保证了通风控温的舒适程度和自动化程度。
作为优化,上述(2)步骤时,判断为夏季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(2)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定夏季室内温度上限TN1-max值自加1,修正设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max值上浮2%,再执行(2)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,返回到(1)步骤季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数;
上述(3)步骤时,判断为过渡季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(3)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定过渡季室内温度上限TN2-max值自加1,修正设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max值上浮2%,再执行(3)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,返回到(1)步骤季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数;
上述(4)步骤时,判断为冬季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(4)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定冬季室内温度下限TN3-min值自减1,再执行(4)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,反馈到季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数。
这样,可以避免系统在临界判断条件时,在温度波动情况下出现频繁启停现象,能够使得系统更加节能且更好地保证系统安全运行。其中判断系统是否为刚开机状态以及对连续运行时间进行监控,可以根据监控压缩机的工作时间实现,具体监控手段为本领域公知常识,不在此详细描述。
作为优化,控制系统还包括一个具有触控显示屏的人机操作面板,人机操作面板作为人工指令输入端和控制主机相连,使用者能够通过人机操作面板设定参数,参与对系统进行调控,则机组对运行控制程序进行如下修正:
(1)当居民温度设定值>现阶段所处季节工况下原设定室内温度范围下限,则修正设定室内温度上限值=居民温度设定值;
(2)当居民温度设定值<现阶段所处季节工况下原设定室内温度范围上限,则修正设定室内温度下限值=居民温度设定值;
(3)当居民湿度设定值>现阶段所处季节工况下原设定室内相对湿度范围下限,则修正设定室内湿度上限值=居民湿度设定值;
(4)当居民湿度设定值<现阶段所处季节工况下原设定室内相对湿度范围上限,则修正设定室内湿度下限值=居民湿度设定值。
这样,使用者可以根据需要自由调控,进一步提高房间针对不同使用者的通风和温控的舒适体验效果。
实施过程中,使用者设定模式参与调控时,其中当新风机处于连续运行的情况时,则说明所处环境温度或湿度对居民带来的不舒适程度较大,可能存在机组控制程序出现故障;当新风机处于刚启动的情况时,则说明居民对环境参数变化愿望较强,新风机组直接按所设定模式进行运行,压缩机当按大功率运行。
故本发明能够依靠风阀和管路切换控制,使得三个换热器之间切换工作,进而可以提供多种通风温控模式,并使其能够方便根据需要进行切换控制;提高了通风功能和用户体验。
附图说明
图1为本发明实施方式中硬件部分的结构示意图,图中箭头示意为新风除湿不降温模式运行状态。
图2为图1附图中,箭头示意为新风除湿降温模式运行状态的示意图。
图3为图1附图中,箭头示意为新风升温模式运行状态的示意图。
图4为本发明实施方式中季节工况判定框图。
图5为本发明实施方式中夏季工况下系统运行模式判定框图。
图6为本发明实施方式中过渡季工况下系统运行模式判定框图。
图7为本发明实施方式中冬季工况下系统运行模式判定框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式:一种房间温控通风系统,硬件部分结构参见图1,包括安装在室内的室内箱体1和安装在室外的室外箱体2,室内箱体1的内腔一端设置有用于进风的进风接口4,另一端设置有用于送风的送风接口3,室内箱体的内腔靠近进风接口位置设置有过滤结构,过滤结构和送风接口之间安装有室内换热器;室外箱体的内腔中安装有室外换热器8,室外换热器8和室内换热器之间的换热介质接口上连接设置有第一换热介质管路和第二换热介质管路,第一换热介质管路上安装有压缩机5和换热介质流向切换装置,第二换热介质管路上安装有膨胀阀20并和第一换热介质管路构成循环换热系统;其中,所述室内腔体内腔中位于过滤结构和送风接口之间顺通风方向还间隔设置有第一隔断和第二隔断,第一隔断和过滤结构之间形成第一送风小室9,第二隔断和第一隔断之间形成第二送风小室10,第二隔断和送风接口之间形成第三送风小室11,所述室内换热器包括位于第二送风小室内的第一室内换热器7和位于第三送风小室内的第二室内换热器6,第一室内换热器具有位于第一隔断上的进风口和位于第二送风小室内的出风口,第二室内换热器具有位于第二隔断上的进风口和位于第三送风小室内的出风口,第一隔断上还设置有能够连通第一送风小室和第二送风小室的第一风阀12,第二隔断上还设置有能够连通第二送风小室和第三送风小室的第二风阀13;所述第一换热介质管路和第二换热介质管路连接在第二室内换热器的换热介质接口上,所述第一室内换热器的换热介质接口分别通过第一旁通管路和第二旁通管路连接到第二换热介质管路上,第一旁通管路和第二旁通管路之间的第二换热介质管路上安装有第一阀门14,第一旁通管路上安装有第二阀门15,所述膨胀阀位于第二旁通管路和第二室内换热器之间的第二换热介质管路上;所述第一换热介质管路和第二换热介质管路之间靠近室外换热器位置还连接设置有和室外换热器并联的第三旁通管路,第三旁通管路上安装有第三阀门16;
还包括控制系统,控制系统包括安装在室内的室内温湿度传感器、安装在室外的室外温湿度传感器、安装在室内的CO2浓度传感器、安装在室内的PM2.5浓度传感器和安装在室内的VOC浓度传感器;还包括一个控制主机,所述室内温湿度传感器、室外温湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5浓度传感器和VOC浓度传感器分别和控制主机输入端相连,控制主机输出控制端分别和第一阀门、第二阀门、压缩机、换热介质流向切换装置、第一风阀和第二风阀相连。控制系统部分,图中未示出。
这样,本房间温控通风系统能够通过各风阀和阀门的控制,实现新风除湿降温模式、新风升温模式、过渡季节及夏季节能降温模式,以及新风除湿不降温四种运行模式。具体地说,关闭第二阀门断开第一室内换热器,关闭第三阀门并独立运行第二室内换热器和室外换热器,再采用换热介质流向切换装置控制换热介质流向切换再配合两个风阀一开一闭,即可实现新风除湿降温模式和新风升温模式两种运行方式。关闭所有三个换热器,打开两个风阀即可实现直接通风,即过渡季节及夏季节能降温模式。关闭两个风阀,打开第三阀门使得室外换热器短路停掉,独立运行两个室内换热器一个降温冷凝一个升温调节,即可实现新风除湿不降温模式。其中,设置的控制系统,可以自动采集温湿度和控制质量信息,依靠控制主机进行比较判断后实现各种运行模式的自动控制。
其中,室内箱体的内腔中位于送风接口位置设置有送风机21,控制主机输出端同时和送风机相连。
这样,送风机安装在送风接口位置,和其他位置相比,可以提高室内箱体出风风力,同时避免送风机遭受未过滤的进风污染。
其中,室外箱体的两端设置有和室外箱体内腔贯通的风口,靠外一侧风口位置还设置有排风机22,控制主机输出端同时和排风机相连。
这样,可以依靠排风机对室外箱体内部的换热器以及其他部件进行散热。
其中,第三旁通管路安装在室外箱体内部。可以起到良好的保护作用效果。
其中,所述换热介质流向切换装置包括一个四通控制阀23,四通控制阀23的两个接口连接到第一换热介质管路中,四通控制阀的另外两个接口分别通过管道和压缩机入口和出口相接。
这样,可以方便通过四通控制阀控制压缩机动力方向实现切换,具有结构简单,控制方便,可靠稳定等优点。
其中,所述四通控制阀和压缩机均安装于室外箱体内。
这样,可以对四通控制阀和压缩机起到良好的保护作用。
其中,所述过滤结构包括顺风流方向设置的初效过滤段17和中效过滤段18,初效过滤段内安装有初效过滤模块,中效过滤段内安装有中效过滤模块,中效过滤模块过滤效果优于初效过滤模块。
这样,进风经过二级过滤,提高过滤效果。
其中,过滤结构还包括位于中效过滤模块顺风流方向的前方位置的自选净化模块安装段19,自选净化模块安装段内具有用于插接安装自选净化模块的自选净化模块安装结构,所述自选净化模块包括但不限于静电除尘模块、臭氧发生器模块、高校过滤模块、光触媒模块、紫外线杀菌模块和PM2.5及VOC浓度感应判断模块。
这样,用户可根据实际情况安装自选净化模块,增强风机功能。
其中,室内箱体内腔为矩形体结构。这样可以方便其内各构件和过滤结构的安装设置。
其中,所述压缩机为变频式压缩机。这样适用于湿度较大的地区,可实现除湿能力的多级调节。
本具体实施方式中,还公开了一种房间温控通风控制方法,其特点在于,先在房间内外安装如上所述的房间温控通风系统;依靠控制系统能够实现对房间温控通风运行模式的如下自动控制:
(1)当监测到室外温度Tw≥设定夏季运行温度阈值Tw-max时,判定为夏季工况,进入执行(2)步骤;当监测到设定夏季运行温度阈值Tw-max>室外温度Tw>设定冬季运行温度阈值Tw-min时,判断为过渡季工况,进入执行(3)步骤;当监测到设定冬季运行温度阈值Tw-min≥室外温度Tw>设定极限低温阈值Tw-dan时,判断为冬季工况,进入执行(4)步骤;当监测到限低温阈值Tw-dan≥室外温度Tw时,判定为停机工况,控制系统停机;(1)步骤可参见图4理解;
(2)判断为夏季工况后,参见图5,当监测到室内温度TN≥设定夏季室内温度上限TN1-max时,启动新风除湿降温模式;当监测到的室内温度TN<设定夏季室内温度上限TN1-max时,进一步判断室内相对湿度,当监测到室内相对湿度ΨN≥设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max时,启动新风除湿不降温模式;当监测到室内相对湿度ΨN<设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max时,进一步判断室内VOC、CO2浓度及PM2.5浓度,当监测到其中之一浓度≥设定室内相应污染物浓度限值时,启动新风节能降温模式;当监测数据未超过相应污染物浓度限值,则控制系统停机;
(3)判断为过渡季工况后,参见图6,当监测到室内温度TN≥设定过渡季室内温度上限TN2-max时,启动新风除湿降温模式;当监测到的室内温度TN<设定过渡季室内温度上限TN2-max时,进一步判断室内相对湿度,当监测到室内相对湿度ΨN≥设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max时,启动新风除湿不降温模式;当监测到室内相对湿度ΨN<设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max时,进一步判断室内相对湿度ΨN及室内VOC及CO2浓度,当监测到其中之一浓度CCO2或CVOC≥设定室内相应污染物浓度限值或室内相对湿度ΨN≤设定过渡季室内相对湿度下限ΨN2-min时,启动新风节能降温模式;当监测数据未超过相应污染物浓度限值,则控制系统停机;
(4)判断为冬季工况后,参见图7,当监测到室内温度TN≤设定冬季室内温度下限TN3-min时,启动新风升温模式;当监测到的室内温度TN>设定冬季室内温度下限TN3-min时,则控制系统停机;
具体地说,上述四种运行模式具体如下。
1.新风除湿不降温模式,参见图1。
此种运行模式下,室内箱体1设置于室内,室外箱体2设置于室外,送风机21和排风机22开启。第一风阀12和第二风阀13均关闭,第一阀门14关闭,第二阀门15和第三阀门16开启,压缩机5开启,此时第二室内换热器6为蒸发器,第一室内换热器7为冷凝器,室外换热器8被短路,制冷剂流向如图1箭头所示。新风经进风接口4进入新风机,依次经过初效过滤段17,中效过滤段18和自选净化模块安装段19后进入第一送风小室9,经过第一室内换热器7升温后进入第二送风小室10,再经过第二室内换热器6除湿降温后进入第三送风小室11,最后经过除湿不降温的新风经过送风接口3进入室内。
2.新风除湿降温模式。
如图2所示,室内箱体1设置于室内,室外箱体2设置于室外,送风机21和排风机22开启。第一风阀12开启,第二风阀13关闭,第一阀门14开启,第二阀门15和第三阀门16关闭,压缩机5开启,此时第二室内换热器6为蒸发器,室外换热器8为冷凝器,第一室内换热器7被短路,制冷剂流向如图2箭头所示。新风经进风接口4进入新风机,依次经过初效过滤段17,中效过滤段18和自选净化模块安装段19后进入第一送风小室9,经过开启的第一风阀12直接进入第二送风小室10,再经过第二室内换热器6除湿降温后进入第三送风小室11,最后经过除湿降温的新风经过送风接口3进入室内。
3.新风升温模式。
如图3所示,室内箱体1设置于室内,室外箱体2设置于室外,送风机21和排风机22开启。第一风阀12开启,第二风阀13关闭,第一阀门14开启,第二阀门15和第三阀门16关闭,压缩机5开启,此时室外换热器8为冷凝器,第二室内换热器6为蒸发器,第一室内换热器7被短路,制冷剂流向如图3所示。新风经进风接口4进入新风机,依次经过初效过滤段17,中效过滤段18和自选净化模块安装段19后进入第一送风小室9,经过开启的第一风阀12直接进入第二送风小室10,再经过换热器6升温后进入第三送风小室11,最后经过加热的新风经过室内新风入口3进入室内。
4.过渡季及夏季节能降温模式。
此时压缩机5和排风机22停止工作,第一风阀12和第二风阀13开启,送风机21高速运转,大量低温空气进入室内,达到节能降温效果。
这样,就可以实现对通风系统的自动检测和各种工况的自动控制,保证了通风控温的舒适程度和自动化程度。
实施时,还可以进一步地,在上述(2)步骤时,判断为夏季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(2)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定夏季室内温度上限TN1-max值自加1,修正设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max值上浮2%,再执行(2)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,返回到(1)步骤季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数;
在上述(3)步骤时,判断为过渡季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(3)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定过渡季室内温度上限TN2-max值自加1,修正设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max值上浮2%,再执行(3)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,返回到(1)步骤季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数;
在上述(4)步骤时,判断为冬季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(4)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定冬季室内温度下限TN3-min值自减1,再执行(4)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,反馈到季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数。
这样,可以避免系统在临界判断条件时,在温度波动情况下出现频繁启停现象,能够使得系统更加节能且更好地保证系统安全运行。其中判断系统是否为刚开机状态以及对连续运行时间进行监控,可以根据监控压缩机的工作时间实现,具体监控手段为本领域公知常识,不在此详细描述。
本具体实施方式中,控制系统还包括一个具有触控显示屏的人机操作面板,人机操作面板作为人工指令输入端和控制主机相连,使用者能够通过人机操作面板设定参数,参与对系统进行调控,则机组对运行控制程序进行如下修正:
(1)当居民温度设定值>现阶段所处季节工况下原设定室内温度范围下限,则修正设定室内温度上限值=居民温度设定值;
(2)当居民温度设定值<现阶段所处季节工况下原设定室内温度范围上限,则修正设定室内温度下限值=居民温度设定值;
(3)当居民湿度设定值>现阶段所处季节工况下原设定室内相对湿度范围下限,则修正设定室内湿度上限值=居民湿度设定值;
(4)当居民湿度设定值<现阶段所处季节工况下原设定室内相对湿度范围上限,则修正设定室内湿度下限值=居民湿度设定值。
这样,使用者可以根据需要自由调控,进一步提高房间针对不同使用者的通风和温控的舒适体验效果。
实施过程中,使用者设定模式参与调控时,其中当新风机处于连续运行的情况时,则说明所处环境温度或湿度对居民带来的不舒适程度较大,可能存在机组控制程序出现故障;当新风机处于刚启动的情况时,则说明居民对环境参数变化愿望较强,新风机组直接按所设定模式进行运行,压缩机当按大功率运行。

Claims (10)

1.一种房间温控通风系统,包括安装在室内的室内箱体和安装在室外的室外箱体,室内箱体的内腔一端设置有用于进风的进风接口,另一端设置有用于送风的送风接口,室内箱体的内腔靠近进风接口位置设置有过滤结构,过滤结构和送风接口之间安装有室内换热器;室外箱体的内腔中安装有室外换热器,室外换热器和室内换热器之间的换热介质接口上连接设置有第一换热介质管路和第二换热介质管路,第一换热介质管路上安装有压缩机和换热介质流向切换装置,第二换热介质管路上安装有膨胀阀并和第一换热介质管路构成循环换热系统;其特征在于,所述室内腔体内腔中位于过滤结构和送风接口之间顺通风方向还间隔设置有第一隔断和第二隔断,第一隔断和过滤结构之间形成第一送风小室,第二隔断和第一隔断之间形成第二送风小室,第二隔断和送风接口之间形成第三送风小室,所述室内换热器包括位于第二送风小室内的第一室内换热器和位于第三送风小室内的第二室内换热器,第一室内换热器具有位于第一隔断上的进风口和位于第二送风小室内的出风口,第二室内换热器具有位于第二隔断上的进风口和位于第三送风小室内的出风口,第一隔断上还设置有能够连通第一送风小室和第二送风小室的第一风阀,第二隔断上还设置有能够连通第二送风小室和第三送风小室的第二风阀;所述第一换热介质管路和第二换热介质管路连接在第二室内换热器的换热介质接口上,所述第一室内换热器的换热介质接口分别通过第一旁通管路和第二旁通管路连接到第二换热介质管路上,第一旁通管路和第二旁通管路之间的第二换热介质管路上安装有第一阀门,第一旁通管路上安装有第二阀门,所述膨胀阀位于第二旁通管路和第二室内换热器之间的第二换热介质管路上;所述第一换热介质管路和第二换热介质管路之间靠近室外换热器位置还连接设置有和室外换热器并联的第三旁通管路,第三旁通管路上安装有第三阀门;
还包括控制系统,控制系统包括安装在室内的室内温湿度传感器、安装在室外的室外温湿度传感器、安装在室内的CO2浓度传感器、安装在室内的PM2.5浓度传感器和安装在室内的VOC浓度传感器;还包括一个控制主机,所述室内温湿度传感器、室外温湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5浓度传感器和VOC浓度传感器分别和控制主机输入端相连,控制主机输出控制端分别和第一阀门、第二阀门、压缩机、换热介质流向切换装置、第一风阀和第二风阀相连。
2.根据权利要求1所述的房间温控通风系统,其特征在于:室内箱体的内腔中位于送风接口位置设置有送风机;控制主机输出端同时和送风机相连;
室外箱体的两端设置有和室外箱体内腔贯通的风口,靠外一侧风口位置还设置有排风机,控制主机输出端同时和排风机相连。
3.根据权利要求2所述的房间温控通风系统,其特征在于:第三旁通管路安装在室外箱体内部;
所述换热介质流向切换装置包括一个四通控制阀,四通控制阀的两个接口连接到第一换热介质管路中,四通控制阀的另外两个接口分别通过管道和压缩机入口和出口相接。
4.根据权利要求3所述的房间温控通风系统,其特征在于:所述四通控制阀和压缩机均安装于室外箱体内。
5.根据权利要求2所述的房间温控通风系统,其特征在于:所述过滤结构包括顺风流方向设置的初效过滤段和中效过滤段,初效过滤段内安装有初效过滤模块,中效过滤段内安装有中效过滤模块,中效过滤模块过滤效果优于初效过滤模块。
6.根据权利要求5所述的房间温控通风系统,其特征在于:过滤结构还包括位于中效过滤模块顺风流方向的前方位置的自选净化模块安装段,自选净化模块安装段内具有用于插接安装自选净化模块的自选净化模块安装结构,所述自选净化模块包括但不限于静电除尘模块、臭氧发生器模块、高校过滤模块、光触媒模块、紫外线杀菌模块和PM2.5及VOC浓度感应判断模块。
7.根据权利要求6所述的房间温控通风系统,其特征在于:室内箱体内腔为矩形体结构;
所述压缩机为变频式压缩机。
8.一种房间温控通风控制方法,其特征在于,先在房间内外安装如权利要求7所述的房间温控通风系统;依靠控制系统实现对房间温控通风运行模式的如下自动控制:
(1)当监测到室外温度Tw≥设定夏季运行温度阈值Tw-max时,判定为夏季工况,进入执行(2)步骤;当监测到设定夏季运行温度阈值Tw-max>室外温度Tw>设定冬季运行温度阈值Tw-min时,判断为过渡季工况,进入执行(3)步骤;当监测到设定冬季运行温度阈值Tw-min≥室外温度Tw>设定极限低温阈值Tw-dan时,判断为冬季工况,进入执行(4)步骤;当监测到限低温阈值Tw-dan≥室外温度Tw时,判定为停机工况,控制系统停机;
(2)判断为夏季工况后,当监测到室内温度TN≥设定夏季室内温度上限TN1-max时,启动新风除湿降温模式;当监测到的室内温度TN<设定夏季室内温度上限TN1-max时,进一步判断室内相对湿度,当监测到室内相对湿度ΨN≥设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max时,启动新风除湿不降温模式;当监测到室内相对湿度ΨN<设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max时,进一步判断室内VOC、CO2浓度及PM2.5浓度,当监测到其中之一浓度≥设定室内相应污染物浓度限值时,启动新风节能降温模式;当监测数据未超过相应污染物浓度限值,则控制系统停机;
(3)判断为过渡季工况后,当监测到室内温度TN≥设定过渡季室内温度上限TN2-max时,启动新风除湿降温模式;当监测到的室内温度TN<设定过渡季室内温度上限TN2-max时,进一步判断室内相对湿度,当监测到室内相对湿度ΨN≥设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max时,启动新风除湿不降温模式;当监测到室内相对湿度ΨN<设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max时,进一步判断室内相对湿度ΨN及室内VOC及CO2浓度,当监测到其中之一浓度CCO2或CVOC≥设定室内相应污染物浓度限值或室内相对湿度ΨN≤设定过渡季室内相对湿度下限ΨN2-min时,启动新风节能降温模式;当监测数据未超过相应污染物浓度限值,则控制系统停机;
(4)判断为冬季工况后,当监测到室内温度TN≤设定冬季室内温度下限TN3-min时,启动新风升温模式;当监测到的室内温度TN>设定冬季室内温度下限TN3-min时,则控制系统停机;
其中,所述新风除湿不降温模式,是指此种运行模式下时,送风机和排风机开启;第一风阀和第二风阀均关闭,第一阀门关闭,第二阀门和第三阀门开启,压缩机开启,此时第二室内换热器为蒸发器,第一室内换热器为冷凝器,室外换热器被短路,新风经进风接口进入新风机,依次经过初效过滤段,中效过滤段和自选净化模块安装段后进入第一送风小室,经过第一室内换热器升温后进入第二送风小室,再经过第二室内换热器除湿降温后进入第三送风小室,最后经过除湿不降温的新风经过送风接口进入室内;
所述新风除湿降温模式,是指此种运行模式下时,送风机和排风机开启;第一风阀开启,第二风阀关闭,第一阀门开启,第二阀门和第三阀门关闭,压缩机开启,此时第二室内换热器为蒸发器,室外换热器为冷凝器,第一室内换热器被短路,新风经进风接口进入新风机,依次经过初效过滤段,中效过滤段和自选净化模块安装段后进入第一送风小室,经过开启的第一风阀直接进入第二送风小室,再经过第二室内换热器除湿降温后进入第三送风小室,最后经过除湿降温的新风经过送风接口进入室内;
所述新风升温模式,是指此种运行模式下时,送风机和排风机开启;第一风阀开启,第二风阀关闭,第一阀门开启,第二阀门和第三阀门关闭,压缩机开启,此时室外换热器为冷凝器,第二室内换热器为蒸发器,第一室内换热器被短路,新风经进风接口进入新风机,依次经过初效过滤段,中效过滤段和自选净化模块安装段后进入第一送风小室,经过开启的第一风阀直接进入第二送风小室,再经过换热器升温后进入第三送风小室,最后经过加热的新风经过室内新风入口进入室内;
所述新风节能降温模式,是指此种运行模式下时,压缩机和排风机停止工作,第一风阀和第二风阀开启,送风机高速运转,大量低温空气进入室内,达到节能降温效果。
9.如权利要求8所述的房间温控通风控制方法,其特征在于,上述(2)步骤时,判断为夏季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(2)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定夏季室内温度上限TN1-max值自加1,修正设定夏季室内相对湿度上限ΨN1-max值上浮2%,再执行(2)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,返回到(1)步骤季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数;
上述(3)步骤时,判断为过渡季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(3)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定过渡季室内温度上限TN2-max值自加1,修正设定过渡季室内相对湿度上限ΨN2-max值上浮2%,再执行(3)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,返回到(1)步骤季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数;
上述(4)步骤时,判断为冬季工况后,先判断系统是否为刚开机状态,若为刚开机状态则执行上述(4)步骤后续操作;若判断系统为连续运行状态,则修正设定冬季室内温度下限TN3-min值自减1,再执行(4)步骤后续操作;同时对连续运行时间进行监控,当监测到机组连续运行时间大于2h时,反馈到季节工况判定环节,再次进行季节工况判定以修正季节工况模式及相应设定参数。
10.如权利要求8所述的房间温控通风控制方法,其特征在于,控制系统还包括一个具有触控显示屏的人机操作面板,人机操作面板作为人工指令输入端和控制主机相连,使用者能够通过人机操作面板设定参数,参与对系统进行调控,则机组对运行控制程序进行如下修正:
(1)当居民温度设定值>现阶段所处季节工况下原设定室内温度范围下限,则修正设定室内温度上限值=居民温度设定值;
(2)当居民温度设定值<现阶段所处季节工况下原设定室内温度范围上限,则修正设定室内温度下限值=居民温度设定值;
(3)当居民湿度设定值>现阶段所处季节工况下原设定室内相对湿度范围下限,则修正设定室内湿度上限值=居民湿度设定值;
(4)当居民湿度设定值<现阶段所处季节工况下原设定室内相对湿度范围上限,则修正设定室内湿度下限值=居民湿度设定值。
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