CN110332637A - 一种冷梁系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷梁系统及其控制方法，冷梁系统包括翅片盘管、轴流风机、三通水阀和增压泵，三通水阀包括能够相互连通的第一通口、第二通口和第三通口，所述三通水阀能够控制第一通口分别与第二通口和第三通口之间的开度；第一通口与所述翅片盘管的出口连通，第二通口、冷梁系统的外部进水管均与所述增压泵的入口连通，增压泵的出口与所述翅片盘管的入口连通，第三通口与冷梁系统的外部出水管连通；在所述轴流风机的作用下，室内空气经过所述翅片盘管进行冷却。本发明提出了一种带有风机的水温可变的、水流可变的冷梁系统，降低进水温度，提高换热系数，能够在迅速降温后调节进水温度和风机转速，实现静音并避免凝露。

Description

一种冷梁系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及暖通末端领域，尤其涉及一种冷梁系统及其控制方法。
背景技术
现有的冷梁，没有吹风的感觉、几乎没有噪音，极大提高了舒适型，采用诱导式进风，冷梁布置在室内最高处，热空气上升到顶部，进入冷梁，被冷却后，降入室内，将空间降温。现有技术中的冷梁系统至少存在以下几方面的缺陷：
(1)由于采用了自然对流的换热方式，换热系数不高，制冷量不高；
(2)通入的水温需要高于露点温度，否则就会产生凝露，滋生霉菌，产生卫生问题；
(3)通入的水流温度高，导致换热量低下，制冷效率不理想。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种冷梁系统及其控制方法，提高换热系数，改善制冷效率，所述技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种冷梁系统，包括翅片盘管、轴流风机、三通水阀和增压泵，所述三通水阀包括能够相互连通的第一通口、第二通口和第三通口，所述三通水阀能够控制第一通口与第二通口和第三通口之间的开度；
所述第一通口与所述翅片盘管的出口连通，所述第二通口、冷梁系统的外部进水管均与所述增压泵的入口连通，所述增压泵的出口与所述翅片盘管的入口连通，所述第三通口与冷梁系统的外部出水管连通；
在所述轴流风机的作用下，室内空气经过所述翅片盘管进行冷却。
优选地，所述轴流风机的数量为多个，所述轴流风机排列在所述翅片盘管的上方，所述轴流风机的排风方向向下。
进一步地，所述翅片盘管的入口高度低于翅片盘管的出口高度，使得所述冷梁系统内的水流方向与风流方向呈逆流状态。
可选地，所述轴流风机的数量为多个，所述轴流风机排列在所述翅片盘管的一侧，所述轴流风机的排风方向为水平朝向所述翅片盘管，所述翅片盘管的另一侧设有用于向下送风的导流板。
进一步地，所述冷梁系统还包括与所述轴流风机、三通水阀和增压泵连接的控制模块，在控制模块的控制下，所述轴流风机的转速可调，所述增压泵可调节翅片盘管内的水流量。
进一步地，所述冷梁系统内的回风口处设有用于检测露点温度的露点温度传感器，所述露点温度传感器与所述控制模块的输入端连接。
进一步地，所述翅片盘管的入口设有用于检测水温的进水温度传感器，所述进水温度传感器与所述控制模块的输入端连接。
进一步地，所述冷梁系统的外部出水管通过冷水机组与所述外部进水管连通，进而形成循环水路。
另一方面，本发明提供了一种基于上述的冷梁系统的控制方法，包括：
根据露点温度，确定供水温度需求，所述供水温度需求包括冷梁内最低水温要求及冷梁外最低水温要求；
若接收到增大制冷量的请求，则根据进水温度传感器，调节翅片盘管的入口水温在高于或等于所述冷梁内最低水温要求的前提下下降，其包括采取以下措施中的至少一项：
一为调节冷梁系统的外部进水管内水温在高于或等于所述冷梁外最低水温要求的前提下下降；
二为调节三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度变小；
三为调节增压泵的功率，以调节翅片盘管内的水流量增大；
四为调节轴流风机的转速增大。
进一步地，通过以下方式确定供水温度需求：
若三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度为0且增压泵为定频工作模式且轴流风机的转速为0，则所述冷梁外最低水温要求等于露点温度；
若所述轴流风机的转速大于0，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着轴流风机转速的增大而增大；
若所述三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度大于0，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着所述开度增大而增大；
若所述增压泵为变频工作模式，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着翅片盘管内的水流量减小而增大。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：采用这种冷梁，需要快速降温的时候，采用低水温、高风机转速把室内温度迅速降低，需要降低噪音的时候，降低风机转速，同时提升进入的水温，避免凝露。此外采用了水路和风路的逆流设计，即使在前端产生凝水，在下落过程种也会再度蒸发的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的冷梁系统的框架示意图；
图2是本发明实施例提供的轴流风机设置在翅片盘管上方的冷梁系统的正视图；
图3是本发明实施例提供的轴流风机设置在翅片盘管上方的冷梁系统的侧视图；
图4是本发明实施例提供的轴流风机设置在翅片盘管侧边的冷梁系统的正视图；
图5是本发明实施例提供的轴流风机设置在翅片盘管侧边的冷梁系统的侧视图。
其中，附图标记包括：1-翅片盘管，2-轴流风机，3-三通水阀，31-第一通口，32-第二通口，33-第三通口，4-增压泵，51-外部进水管，52-外部出水管。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本发明的一个实施例中，提供了一种冷梁系统，如图1所示，所述冷梁系统包括翅片盘管1、轴流风机2、三通水阀3和增压泵4，所述三通水阀3包括能够相互连通的第一通口31、第二通口32和第三通口33，所述三通水阀3能够控制第一通口31与第二通口32和第三通口33之间的开度；
所述第一通口31与所述翅片盘管1的出口连通，所述第二通口32、冷梁系统的外部进水管51均与所述增压泵4的入口连通，所述增压泵4的出口与所述翅片盘管1的入口连通，所述第三通口33与冷梁系统的外部出水管52连通；
在所述轴流风机的作用下，室内空气经过所述翅片盘管1进行冷却，即如图1所示，所述翅片盘管1外经过换热的空气向翅片盘管1下方移动。
所述轴流风机2的数量为多个，如图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，所述轴流风机2排列在所述翅片盘管1的上方，所述轴流风机2的排风方向向下。
进一步地，所述翅片盘管1的入口高度低于翅片盘管1的出口高度，使得所述冷梁系统内的水流方向与风流方向呈逆流状态，使得即使在前端产生凝水，在下落过程种也会再度蒸发，避免凝露而产生卫生问题。
如图4和图5所示，在本发明的另一个实施例中，所述轴流风机2排列在所述翅片盘管1的一侧，所述轴流风机2的排风方向为水平朝向所述翅片盘管1，所述翅片盘管1的另一侧设有用于向下送风的导流板。
在本发明的一个实施例中，所述冷梁系统还包括与所述轴流风机2、三通水阀3和增压泵4连接的控制模块，在控制模块的控制下，所述轴流风机2的转速可调，所述增压泵4可调节翅片盘管1内的水流量。
此外，所述冷梁系统内的回风口处设有用于检测露点温度的露点温度传感器，所述翅片盘管1的入口设有用于检测水温的进水温度传感器，所述露点温度传感器和进水温度传感器均与所述控制模块的输入端连接。
所述冷梁系统的外部出水管52通过冷水机组与所述外部进水管51连通，进而形成循环水路。
以上可知，外部进水管51内的水经过冷水机组降温后与三通水阀3的第二通口32出来的水混合之后进入翅片盘管1，水流由下而上最后从翅片盘管1的出口流出，流出的水一部分经过第二通口32再次回到冷梁系统，另一部分(大部分)通过第三通口33进入外部出水管52，并经过冷水机组的冷却再次通过外部进水管51回到冷梁系统，所述外部进水管51内的水流温度低于第二通口32流出的水流温度，所述翅片盘管1的入口处的温度低于翅片盘管1的出口处的温度。因此，冷梁系统的进水温度取决于：①冷水机组的功率，即外部进水管51内的水流温度；②三通水阀3的开度比例，即从三通水阀3的第二通口32流出的水流量。
基于上述工作原理，本发明提供了一种基于上述的冷梁系统的控制方法，包括：
根据露点温度，确定供水温度需求，所述供水温度需求包括冷梁内最低水温要求及冷梁外最低水温要求；
若接收到增大制冷量的请求，则根据进水温度传感器，调节翅片盘管的入口水温在高于或等于所述冷梁内最低水温要求的前提下下降，其包括采取以下措施中的至少一项：
一为调节冷梁系统的外部进水管内水温在高于或等于所述冷梁外最低水温要求的前提下下降；
二为调节三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度变小；
三为调节增压泵的功率，以调节翅片盘管内的水流量增大；
四为调节轴流风机的转速增大。
进一步地，通过以下方式确定供水温度需求：
若三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度为0且增压泵为定频工作模式且轴流风机的转速为0，则所述冷梁外最低水温要求等于露点温度；
若所述轴流风机的转速大于0，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着轴流风机转速的增大而增大；
若所述三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度大于0，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着所述开度增大而增大；
若所述增压泵为变频工作模式，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着翅片盘管内的水流量减小而增大。
在本发明的一个实施例中，轴流风机2的转速设计为高、中、低、停四档，对应的冷梁的制冷能力为高、中、低、微；轴流风机2的转速可以根据客户手动设定、也可以自动调节；自动调节模式下，轴流风机2转速根据室内温度来调节，在室内温度达到要求时，风机转速为0，冷梁的换热来自自然对流；根据室内温度、露点温度，向主机系统发送供水温度需求，主机根据最低水温要求和允许的最低水温要求选择供水温度。其中，所述最低水温要求是所有冷梁内机要求的水温；允许的最低水温要求是每个冷梁根据室内回风温度、露点温度、风机数量、是否由旁通阀、变频水泵来确定。
如果冷梁没有风机或者风机不允许开、没有旁通水阀、变频水泵，所述允许的最低水温要求是空气的露点温度TDEW；如果风机允许低速运行，所述允许的最低水温是TDEW-2℃或左右；如果风机允许中速运行，所述允许的最低水温是TDEW-4℃或左右；如果风机允许高速运行，所述允许的最低水温是TDEW-6℃或左右；如果水阀是开度可调节的三通水阀，允许的最低温度可以再降低6℃或左右；如果系统采用了变频水泵来调节流量的，允许的最低温度可以再降低6℃或左右。
在冷水机组功率一定的情况下，本发明实施例的冷梁系统主要就是调节三通水阀调节旁通的水流，让进入翅片盘管1的水温与轴流风机2的风速对应允许的最低水温一致。
本发明提出了一种带有风机的水温可变的、水流可变的冷梁系统，降低进水温度，提高换热系数，能够在迅速降温后调节进水温度和风机转速，实现静音并避免凝露。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷梁系统，其特征在于，包括翅片盘管(1)、轴流风机(2)、三通水阀(3)和增压泵(4)，所述三通水阀(3)包括能够相互连通的第一通口(31)、第二通口(32)和第三通口(33)，所述三通水阀(3)能够控制第一通口(31)与第二通口(32)和第三通口(33)之间的开度；
所述第一通口(31)与所述翅片盘管(1)的出口连通，所述第二通口(32)、冷梁系统的外部进水管(51)均与所述增压泵(4)的入口连通，所述增压泵(4)的出口与所述翅片盘管(1)的入口连通，所述第三通口(33)与冷梁系统的外部出水管(52)连通；
在所述轴流风机的作用下，室内空气经过所述翅片盘管(1)进行冷却。
2.根据权利要求1所述的冷梁系统，其特征在于，所述轴流风机(2)的数量为多个，所述轴流风机(2)排列在所述翅片盘管(1)的上方，所述轴流风机(2)的排风方向向下。
3.根据权利要求2所述的冷梁系统，其特征在于，所述翅片盘管(1)的入口高度低于翅片盘管(1)的出口高度，使得所述冷梁系统内的水流方向与风流方向呈逆流状态。
4.根据权利要求1所述的冷梁系统，其特征在于，所述轴流风机(2)的数量为多个，所述轴流风机(2)排列在所述翅片盘管(1)的一侧，所述轴流风机(2)的排风方向为水平朝向所述翅片盘管(1)，所述翅片盘管(1)的另一侧设有用于向下送风的导流板。
5.根据权利要求1所述的冷梁系统，其特征在于，所述冷梁系统还包括与所述轴流风机(2)、三通水阀(3)和增压泵(4)连接的控制模块，在控制模块的控制下，所述轴流风机(2)的转速可调，所述增压泵(4)可调节翅片盘管(1)内的水流量。
6.根据权利要求5所述的冷梁系统，其特征在于，所述冷梁系统内的回风口处设有用于检测露点温度的露点温度传感器，所述露点温度传感器与所述控制模块的输入端连接。
7.根据权利要求5所述的冷梁系统，其特征在于，所述翅片盘管(1)的入口设有用于检测水温的进水温度传感器，所述进水温度传感器与所述控制模块的输入端连接。
8.根据权利要求1所述的冷梁系统，其特征在于，所述冷梁系统的外部出水管(52)通过冷水机组与所述外部进水管(51)连通，进而形成循环水路。
9.一种基于权利要求1-8中任意一项所述的冷梁系统的控制方法，其特征在于，包括：
根据露点温度，确定供水温度需求，所述供水温度需求包括冷梁内最低水温要求及冷梁外最低水温要求；
若接收到增大制冷量的请求，则根据进水温度传感器，调节翅片盘管的入口水温在高于或等于所述冷梁内最低水温要求的前提下下降，其包括采取以下措施中的至少一项：
一为调节冷梁系统的外部进水管内水温在高于或等于所述冷梁外最低水温要求的前提下下降；
二为调节三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度变小；
三为调节增压泵的功率，以调节翅片盘管内的水流量增大；
四为调节轴流风机的转速增大。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，通过以下方式确定供水温度需求：
若三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度为0且增压泵为定频工作模式且轴流风机的转速为0，则所述冷梁外最低水温要求等于露点温度；
若所述轴流风机的转速大于0，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着轴流风机转速的增大而增大；
若所述三通水阀的第一通口与第二通口之间的开度大于0，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着所述开度增大而增大；
若所述增压泵为变频工作模式，则所述冷梁外最低水温要求低于露点温度，且其温度差随着翅片盘管内的水流量减小而增大。
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