CN110332640A - 一种新风节能型空调系统及其运行控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及暖通空调新风利用和热回收领域，特别是指一种新风节能型空调系统及其运行控制方法。包括一次回风空气处理单元、新风换气处理单元和新风量双位切换控制单元，所述一次回风空气处理单元包括空气处理机组、新回风混合箱、新风管Ⅰ、回风管Ⅰ和送风管Ⅰ，所述新风换气处理单元包括新风换气机、新风管Ⅱ、送风管Ⅱ、回风管Ⅱ和排出管，所述新风量双位切换控制单元包括可编程控制器、电动控制阀组、温度传感器组、湿度传感器组及连接导线。本发明可有效克服一次回风和新风换气两空气处理单元的缺点，综合其优势，实现简单、自动切换运行的无缝对接，达到空调过渡季充分利用新风冷源、空调冬、夏季排风热回收之目的。
Description
技术领域
本发明涉及暖通空调新风利用和热回收领域，特别是指一种新风节能型空调系统及其运行控制方法。
背景技术
一次回风系统的优点是设备数量少，维修方便，空调过渡季可充分利用新风冷源，不仅可以改善室内空气品质，还可以不开或推迟、部分负荷开启制冷机，实现大幅度节能运行；缺点是空调冬、夏季新风量的大小不易控制，过小影响室内空气品质，过大则能耗较高，而且直接对外排风（或门窗渗透排风）造成能量浪费，不符合节能标准要求。
新风换气热回收系统主体为新风换气机，优点是在空调冬、夏季，将室内排风与新风进行热交换（分全热和显热两种），可回收近一半及以上能量，实现节能目的；缺点是风量小（仅为空调冬、夏季满足室内空气品质需求的最小新风量），空调过渡季节能效果差。
工程应用中，设计一次回风系统往往就不再另设新风换气系统，而设计新风换气系统一般是多联机或大空间采用风机盘系统的场合（代替新风机组处理系统），两系统不能实现有效结合，充分发挥二者的节能优势。其原因有二：一是潜意识的习惯性做法，不加分析地认为是一种功能重复；二是没有找到一种较好的逻辑控制方法，使得两空气处理单元能在充分节能和满足室内环境卫生要求的前提下，根据空调冬、夏季和过渡季对新风的需要，实现最小新风量热回收节能运行、利用自然冷源全新风运行及其处理过程的自动切换。本发明能够很好地解决这一问题。
本发明的目的是提供一种大空间空气处理系统，在满足室内温、湿度和空气新鲜度要求的同时，空调过渡季充分利用新风冷源、空调冬、夏季对排风进行有效热回收、从而营造出一个节能、健康、舒适的生活环境。
发明内容
本发明提出一种新风节能型空调系统及其运行控制方法，克服了一次回风和新风换气两空气处理单元的缺点，解决了空调过渡季充分利用新风冷源、空调冬、夏季对排风进行有效热回收、从而营造出一个节能、健康、舒适的生活环境的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种新风节能型空调系统，包括一次回风空气处理单元、新风换气处理单元和新风量双位切换控制单元，所述一次回风空气处理单元包括空气处理机组、新回风混合箱、新风管Ⅰ、回风管Ⅰ和送风管Ⅰ，所述新风换气处理单元包括新风换气机、新风管Ⅱ、送风管Ⅱ、回风管Ⅱ和排出管，所述新风量双位切换控制单元包括可编程控制器、电动控制阀组、温度传感器组、湿度传感器组及连接导线。
所述空气处理机组下方设有表冷器供水/液管和出水/液管，回风管Ⅱ与回风管Ⅰ相连，送风管Ⅱ和新回风混合箱相连。
所述电动控制阀组包括电动控制阀Ⅰ、电动控制阀Ⅱ和电动控制阀Ⅲ，电动控制阀Ⅰ位于新风管Ⅰ上，电动控制阀Ⅱ位于新风管Ⅱ上，电动控制阀Ⅲ位于回风管Ⅰ上。
所述温度传感器组包括温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ和温度传感器Ⅲ，湿度传感器组包括湿度传感器Ⅰ和湿度传感器Ⅱ。
所述电动控制阀Ⅰ和电动控制阀Ⅲ形成反向连锁，新风管Ⅱ和新风换气机形成正向连锁，电动控制阀Ⅰ和电动控制阀Ⅱ的启、闭方向相反。
所述新风管Ⅱ直接伸向室外或接于新风管Ⅰ室外入口处，电动控制阀Ⅰ前。
所述可编程控制器对电动控制阀Ⅰ发送启控制指令，电动控制阀Ⅱ发送闭控制指令，空调冬、夏季时，电动控制阀Ⅰ关闭，电动控制阀Ⅱ开启，系统以一次回风热回收状态运行；空调过渡季时，电动控制阀Ⅱ关闭，电动控制阀Ⅰ开启，系统以空气处理机组最大风量全新风状态节能运行。
所述该指令来源于室内外焓差和表冷器供水/液管道内介质温度的大小综合判断：当室外空气焓值大于室内空气焓值，且介质温度在5-20℃时，视为空调夏季；当室外空气焓值小于室内空气焓值，且介质温度在30℃以上时，视为空调冬季；不在上述判断范围内、其它需要开启空调系统的季节，称为空调过渡季。
本发明的原理是：本发明在新风量双位切换控制单元的精准调控下，利用一次回风空气处理单元和新风换气处理单元各自的优势，在空调冬、夏季采用最小新风量运行，电动控制阀Ⅱ开启（新风换气机同时连锁开启）、电动控制阀Ⅰ关闭（电动控制阀Ⅲ连锁开启），回风管Ⅰ中部分空气（大小等于最小新风量）经回风管Ⅱ输送至新风换气机进行热回收，后由排出管排至室外，与此同时，满足卫生条件的最小新风量经新风管Ⅱ进入新风换气机释放或吸收热量/冷量后通过送风管Ⅱ送入新回风混合箱，再次与来自于回风管Ⅰ中的室内回风混合后输送至空气处理机组除湿降温或加热升温后经送风管Ⅰ送入室内，完成“一次回风新风热回收”空调系统运行模式；在空调过渡季，电动控制阀Ⅰ开启，电动控制阀Ⅲ连锁关闭，同时电动控制阀Ⅱ关闭，新风换气机连锁停止动作，室外空气经新风管Ⅰ至空气处理机组，或降（升）温处理、或直接升压后通过送风管Ⅰ送入室内，消除室内余热余湿。此时，空调系统以一次回风空气处理单元全新风状态节能运行。
可编程控制器对于电动控制阀Ⅰ、电动控制阀Ⅱ的启、闭指令，来源于室内外焓差（通过室内外温度传感器Ⅱ、温度传感器Ⅲ、湿度传感器Ⅰ和湿度传感器Ⅱ采集数据的逻辑运算）和空气处理机组表冷器供水/液管道内介质温度的大小综合判断。
本发明的优点是：空调冬、夏季以满足室内卫生条件的最小新风量运行，排风得到了热回收，达到节能及卫生要求；空调过渡季全新风运行，经过滤后可最大限度改善室内空气品质、不开或推迟、部分负荷开启制冷机，实现大幅度节能。本发明可有效克服一次回风和新风换气两空气处理单元的缺点，综合其优势，实现简单、自动切换运行的无缝对接，达到空调过渡季充分利用新风冷源、空调冬、夏季排风热回收之目的。切换控制运行逻辑简单实用，各风阀只有启、闭两个状态，调控精准可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明的结构示意图。
图2为本发明的调控方法及程序图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种新风节能型空调系统，包括一次回风空气处理单元、新风换气处理单元和新风量双位切换控制单元，所述一次回风空气处理单元包括空气处理机组1、新回风混合箱3、新风管Ⅰ7、回风管Ⅰ9和送风管Ⅰ11，所述新风换气处理单元包括新风换气机2、新风管Ⅱ8、送风管Ⅱ12、回风管Ⅱ14和排出管13，所述新风量双位切换控制单元包括可编程控制器10、电动控制阀组、温度传感器组、湿度传感器组及连接导线。空气处理机组1下方设有表冷器供水/液管15和出水/液管16，回风管Ⅱ14与回风管Ⅰ9相连，送风管Ⅱ12和新回风混合箱3相连。电动控制阀组包括电动控制阀Ⅰ4、电动控制阀Ⅱ5和电动控制阀Ⅲ6，电动控制阀Ⅰ4位于新风管Ⅰ7上，电动控制阀Ⅱ5位于新风管Ⅱ8上，电动控制阀Ⅲ6位于回风管Ⅰ9上。温度传感器组包括温度传感器Ⅰ10-1、温度传感器Ⅱ10-2和温度传感器Ⅲ10-4，湿度传感器组包括湿度传感器Ⅰ10-3和湿度传感器Ⅱ10-5。电动控制阀Ⅰ4和电动控制阀Ⅲ6形成反向连锁，新风管Ⅱ8和新风换气机2形成正向连锁，电动控制阀Ⅰ4和电动控制阀Ⅱ5的启、闭方向相反。新风管Ⅱ8直接伸向室外或靠近室外新风入口处。
本新风节能型组合式空调机组控制系统对于电动控制阀Ⅰ4和电动控制阀Ⅱ5的启闭指令，来源于室内外焓差（通过室内外温度传感器Ⅱ10-2、温度传感器Ⅲ10-4、湿度传感器Ⅰ10-3和湿度传感器Ⅱ10-5采集数据的逻辑运算）和表冷器供水/液管道15内介质温度的大小（通过温度传感器Ⅰ10-1测得）综合判断。空调季，新风节能型组合式空调机组运行控制程序如图2所示。
可编程控制器10对电动控制阀Ⅰ4发送启控制指令，电动控制阀Ⅱ5发送闭控制指令，空调冬、夏季时，电动控制阀Ⅰ4关闭，电动控制阀Ⅱ5开启，系统以一次回风热回收状态运行；空调过渡季时，电动控制阀Ⅱ5关闭，电动控制阀Ⅰ4开启，系统以空气处理机组1最大风量全新风状态节能运行。该指令来源于室内外焓差和表冷器供水/液管道15内介质温度的大小综合判断：当室外空气焓值大于室内空气焓值，且介质（水或制冷剂）温度在5-20℃时，视为空调夏季；当室外空气焓值小于室内空气焓值，且介质（水或制冷剂）温度在30℃以上时，视为空调冬季；不在上述判断范围内、其它需要开启空调系统的季节（制冷剂是否开启不限），称为空调过渡季。在空调过渡季，系统以空气处理机组1最大风量全新风状态节能运行。
按照以上空调运行冬夏季和过渡季的界定，在夏季早上，或者阳光充足的冬季早上（比如大型商场一般9:00后开业），此时前者室外空气焓值可能小于室内空气焓值，后者则相反，在系统未达到正常运行状态之前，这段时间内仍然可以视为空调过渡季，不仅可以全新风节能运行，而且还可以进行空气置换，有效消除室内散发的污染物，改善大空间空气品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (8)
1.一种新风节能型空调系统，其特征在于：包括一次回风空气处理单元、新风换气处理单元和新风量双位切换控制单元，所述一次回风空气处理单元包括空气处理机组（1）、新回风混合箱（3）、新风管Ⅰ（7）、回风管Ⅰ（9）和送风管Ⅰ（11），所述新风换气处理单元包括新风换气机（2）、新风管Ⅱ（8）、送风管Ⅱ（12）、回风管Ⅱ（14）和排出管（13），所述新风量双位切换控制单元包括可编程控制器（10）、电动控制阀组、温度传感器组、湿度传感器组及连接导线。
2.根据权利要求1所述的新风节能型空调系统，其特征在于：所述空气处理机组（1）下方设有表冷器供水/液管（15）和出水/液管（16），回风管Ⅱ（14）与回风管Ⅰ（9）相连，送风管Ⅱ（12）和新回风混合箱（3）相连。
3.根据权利要求1所述的新风节能型空调系统，其特征在于：所述电动控制阀组包括电动控制阀Ⅰ（4）、电动控制阀Ⅱ（5）和电动控制阀Ⅲ（6），电动控制阀Ⅰ（4）位于新风管Ⅰ（7）上，电动控制阀Ⅱ（5）位于新风管Ⅱ（8）上，电动控制阀Ⅲ（6）位于回风管Ⅰ（9）上。
4.根据权利要求1所述的新风节能型空调系统，其特征在于：所述温度传感器组包括温度传感器Ⅰ（10-1）、温度传感器Ⅱ（10-2）和温度传感器Ⅲ（10-4），湿度传感器组包括湿度传感器Ⅰ（10-3）和湿度传感器Ⅱ（10-5）。
5.根据权利要求3所述的新风节能型空调系统，其特征在于：所述电动控制阀Ⅰ（4）和电动控制阀Ⅲ（6）形成反向连锁，新风管Ⅱ（8）和新风换气机（2）形成正向连锁，电动控制阀Ⅰ（4）和电动控制阀Ⅱ（5）的启、闭方向相反。
6.根据权利要求5所述的新风节能型空调系统，其特征在于：所述新风管Ⅱ（8）直接伸向室外或接于新风管Ⅰ（7）室外入口处，电动控制阀Ⅰ（4）前。
7.根据权利要求1-6任一项所述的新风节能型空调系统的运行控制方法，其特征在于：所述可编程控制器（10）对电动控制阀Ⅰ（4）发送启控制指令，电动控制阀Ⅱ（5）发送闭控制指令，空调冬、夏季时，电动控制阀Ⅰ（4）关闭，电动控制阀Ⅱ（5）开启，系统以一次回风热回收状态运行；空调过渡季时，电动控制阀Ⅱ（5）关闭，电动控制阀Ⅰ（4）开启，系统以空气处理机组（1）最大风量全新风状态节能运行。
8.根据权利要求7所述的新风节能型空调系统的运行控制方法，其特征在于，所述该指令来源于室内外焓差和表冷器供水/液管（15）内介质温度的大小综合判断：当室外空气焓值大于室内空气焓值，且介质温度在5-20℃时，视为空调夏季；当室外空气焓值小于室内空气焓值，且介质温度在30℃以上时，视为空调冬季；不在上述判断范围内、其它需要开启空调系统的季节，称为空调过渡季。
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