CN110553325A - 室温调节装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种室温调节装置及控制方法，所述室温调节装置包括：设于室外的热泵室外机，铺设于室内的辐射管道系统，以及与所述热泵室外机和辐射管道系统均连接且设于室内的复合式内机；所述复合式内机包括互相连接的对流换热器、辐射换热器，以及设于所述对流换热器一侧的室内风机；所述辐射管道系统与所述辐射换热器通过水循环管道连接。本发明的室温调节装置兼备对流换热和辐射换热的优点，可同时实现制冷制热，设备利用率高，且舒适性高。在供暖时，可快速制热，解决地暖升温慢的问题，供冷时，同时开启对流换热与辐射换热，可快速制冷，且不易产生凝露。

Description

室温调节装置及控制方法

技术领域

本发明涉及室温调节领域，特别是涉及室温调节装置及控制方法。

背景技术

在采暖系统中，地暖具有舒适度高、高效节能、美观大方、噪音低等优点一直以来受到广大居民的青睐；而在夏季供冷时，人们通常采用分体空调及风机盘管等。为解决夏季室内温度高，提高舒适性，通常采用分体空调进行制冷降温，因此居民家中为实现冬季供暖及夏季供冷的目的通常装有两套系统，舒适成本高、设备利用率低。且由于夏季温度高、湿度大，若采用地暖辐射供冷，当室内热空气遇到冷地板，温度降到同湿度下的露点温度时，易产生凝露。另外，考虑到塑料加热管的寿命及室内热舒适性要求，通常地暖热媒温度不宜过高，一般为35℃-50℃，因此在刚开启地暖系统时，室内升温慢、时间长，往往需要开启一段时间后室内才能达到舒适性要求。从而传统的采暖和供冷系统不仅设备利用率低，且易产生凝露，舒适性也不高。

发明内容

基于此，有必要针对传统的采暖和供冷系统不仅设备利用率低，且易产生凝露，舒适性不高问题，提供一种室温调节装置及室温调节装置的控制方法。

一种室温调节装置，包括：设于室外的热泵室外机，铺设于室内的辐射管道系统，以及与所述热泵室外机和辐射管道系统均连接且设于室内的复合式内机；所述复合式内机包括互相连接的对流换热器、辐射换热器，以及设于所述对流换热器一侧的室内风机；所述对流换热器包括互相连通的第一冷媒入口和第一冷媒出口，所述辐射换热器包括互相连通的第二冷媒入口和第二冷媒出口，所述第一冷媒入口与所述热泵室外机连接，所述第一冷媒出口与所述第二冷媒入口通过第一支路连接，所述第二冷媒出口与所述热泵室外机连接；所述辐射管道系统与所述辐射换热器通过水循环管道连接。

本技术方案的室温调节装置兼备对流换热和辐射换热的优点，可同时实现制冷制热，设备利用率高，且舒适性高。在供暖时，可快速制热，解决地暖升温慢的问题：由于集对流换热与辐射换热于一体，同时打开对流采暖及辐射采暖快速制热，使室内温度快速升温，达到舒适性要求。同理，供冷时，同时开启对流换热与辐射换热，可快速制冷，且不易产生凝露。具体地，本技术方案的对流换热器和辐射换热器串联连接，并将两个换热器与热泵室外机连接形成冷热源循环，而辐射换热器则还与辐射管道系统连接形成辐射换热循环。制热时，对流换热器和辐射换热器同时开启，高压气态冷媒经过对流换热器冷凝放热成高压液态冷媒，此时冷媒温度降低，再经过辐射换热器，冷媒进一步放热降温，即制冷剂再冷却，不仅可快速制热，且可减少节流损失。同理，制冷时，对流换热器和辐射换热器同时开启，热泵室外机中的四通阀换向，节流之后的液态冷媒经过对流换热器吸热蒸发成气态冷媒，此时冷媒温度升高，再经过辐射换热器，冷媒进一步吸热升温，即实现过热循环，一方面可有效防止热泵室外机内的压缩机湿压缩；另一方面，由于冷媒经过对流换热器后温度升高，再进入至辐射换热器中，温度较为适中，不易产生凝露，且制冷速度快。

进一步地，还包括控制器和第二支路，所述第一冷媒出口通过第二支路与所述热泵室外机连接；所述第一支路上设有第一阀门，所述第二支路上设有第二阀门；所述第一阀门、所述第二阀门以及所述室内风机均与所述控制器连接。

进一步地，所述第一阀门和所述第二阀门均为二通电磁阀。

进一步地，还包括设于所述复合式内机中和/或室内的温湿度检测器，所述温湿度检测器与所述控制器连接。

进一步地，所述温湿度检测器的数量为至少两个，至少两个所述温湿度检测器间隔设置。

进一步地，所述水循环管道和/或所述辐射管道系统中设有循环水驱动器。

进一步地，所述复合式内机包括设于所述复合式内机壁面的进风口和出风口，所述室内风机设于所述出风口与所述对流换热器之间。

本技术方案还提供一种室温调节装置的控制方法，制热工况时，开启制热模式，预设第一运行时间，通过控制器控制室内风机、第一阀门和循环水驱动器均开启，同时关闭第二阀门；当达到所述第一运行时间时，关闭室内风机。本技术方案在制热初始时，同时开启对流换热和辐射换热两种模式共同制热，加快室内升温速度；当达到第一运行时间，即室内温度已达到舒适性要求后，关闭室内风机，从而关闭对流换热，只开启辐射换热一种模式，利用辐射换热的恒温稳热提高热舒适性，同时通过降频调节，实现高效节能。

进一步地，第一制冷工况时，开启第一制冷模式，通过温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之外时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述室内风机、第一阀门和循环水驱动器均开启，同时关闭所述第二阀门；

当所述温湿度检测器判断室内温度是处于凝露条件之内时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述循环水驱动器和第一阀门关闭，同时开启所述第二阀门。

进一步地，第二制冷工况时，开启第二制冷模式，通过温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之外时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制室内风机、第二阀门关闭，同时开启第一阀门和循环水驱动器；

当温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之内时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述循环水驱动器和第一阀门关闭，同时开启所述第二阀门。

附图说明

图1为本实施方式的实施例所述的室温调节装置的结构示意图；

图2为本实施方式的实施例所述的对流换热和辐射换热均开启示意图；

图3为本实施方式的实施例所述的对流换热开启示意图；

图4为本实施方式的实施例所述的辐射换热开启示意图。

10、热泵室外机；20、辐射管道系统；30、复合式内机；31、对流换热器；311、第一冷媒入口；312、第一冷媒出口；32、辐射换热器；321、第二冷媒入口；322、第二冷媒出口；33、室内风机；34、进风口；35、出风口；40、第一支路；41、第一阀门；50、水循环管道；51、循环水驱动器；60、第二支路；61、第二阀门。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

如图1所示一种室温调节装置，包括：设于室外的热泵室外机10，铺设于室内的辐射管道系统20，以及与所述热泵室外机10和辐射管道系统20均连接且设于室内的复合式内机30；所述复合式内机30包括互相连接的对流换热器31、辐射换热器32，以及设于所述对流换热器31一侧的室内风机33；所述对流换热器31包括互相连通的第一冷媒入口311和第一冷媒出口312，所述辐射换热器32包括互相连通的第二冷媒入口321和第二冷媒出口322，所述第一冷媒入口311与所述热泵室外机10连接，所述第一冷媒出口312与所述第二冷媒入口321通过第一支路40连接，所述第二冷媒出口322与所述热泵室外机10连接；所述辐射管道系统20与所述辐射换热器32通过水循环管道50连接。所述辐射管道系统20铺设于室内地板下。本实施方式的热泵室外机10以及辐射管道系统20均为冷热通用型。

如图2所示，本实施方式的室温调节装置兼备对流换热和辐射换热的优点，可同时实现制冷制热，设备利用率高，且舒适性高。在供暖时，可快速制热，解决地暖升温慢的问题：由于集对流换热与辐射换热于一体，同时打开对流采暖及辐射采暖快速制热，使室内温度快速升温，达到舒适性要求。同理，供冷时，同时开启对流换热与辐射换热，可快速制冷，且不易产生凝露。具体地，本实施方式的对流换热器31和辐射换热器32串联连接，并将两个换热器与热泵室外机10连接形成冷热源循环，而辐射换热器32则还与辐射管道系统20连接形成辐射换热循环。制热时，对流换热器31和辐射换热器32同时开启，高压气态冷媒经过对流换热器31冷凝放热成高压液态冷媒，并通过室内风机33与室内空气循环，进行强制换热，此时冷媒温度降低，再经过辐射换热器32，冷媒进一步放热降温，即制冷剂再冷却，通过冷热辐射管道系统20辐射热量，不仅可快速制热，且可减少节流损失。同理，制冷时，对流换热器31和辐射换热器32同时开启，热泵室外机10中的四通阀换向，节流之后的液态冷媒经过对流换热器31吸热蒸发成气态冷媒，此时冷媒温度升高，再经过辐射换热器32，冷媒进一步吸热升温，即实现过热循环，一方面可有效防止热泵室外机10内的压缩机湿压缩；另一方面，由于冷媒经过对流换热器31后温度升高，再进入至辐射换热器32中，温度较为适中，不易产生凝露，且制冷速度快。

为了实现多种制冷制热模式，本实施方式还包括控制器和第二支路60，所述第一冷媒出口312通过第二支路60与所述热泵室外机10连接；所述第一支路上40设有第一阀门41，所述第二支路60上设有第二阀门61；所述第一阀门41、所述第二阀门61以及所述室内风机33均与所述控制器连接。由于设有第一支路40和第二支路60，从而本实施方式的室温调节装置可实现多种控制方式。具体地，如图2所示，当开启第一阀门41和室内风机33，关闭第二阀门61，则对流换热和辐射换热同时开启；如图3所示，当开启第二阀门61和室内风机33，关闭第一阀门41，则只开启对流换热；如图4所示，当开启第一阀门41，关闭第二阀门61和室内风机33，则只开启辐射换热；此时高温气态冷媒经过对流换热器31时，由于室内风机33未开启，从而只有极少数热量通过对流换热器31换热到室内，冷媒温度略有降低，再经过辐射换热器32冷凝换热，此时大部分热量供给至辐射管道系统20中，实现辐射供热，舒适性高。本实施方式所述第一阀门41和所述第二阀门61均为二通电磁阀。

本实施方式还包括设于所述复合式内机30中和/或室内的温湿度检测器，所述温湿度检测器与所述控制器连接。由于夏季制冷时，通常易产生凝露现象，从而本实施方式通过温湿度检测器检测室检测室内温湿度，并通过控制器判断室内温湿度处于凝露条件之内或是之外，进而选择相应的模式进行制冷，避免发生凝露现象。具体地，当制冷初始时，通过温湿度检测器和控制器判断室内温湿度处于凝露条件之外时，同时开启对流换热和辐射换热，达到快速降温制冷的目的；当判断室内温湿度处于凝露条件之内时，只开启对流换热，达到降温制冷的目的。当本实施方式的室温调节装置运行一段时间后，再次判断室内温湿度处于凝露条件之内或是之外，若室内温湿度处于凝露条件之外，则只开启辐射换热进行供冷，减少对流换热的噪音，提高舒适性；若室内温湿度处于凝露条件之内，则只开启对流换热，避免产生凝露。

进一步地，所述温湿度检测器的数量为至少两个，至少两个所述温湿度检测器间隔设置。从而可以测得室内不同位置的温湿度值，提高控制器判断的准确性。

本实施方式所述水循环管道50上设有循环水驱动器51，所述循环水驱动器为循环水的循环流动提供动力，且还可通过调节所述循环水驱动器51使整个系统节能稳温运行。本实施方式中所述循环水驱动器51为水泵。

在其他实施方式中，可在所述辐射管道系统20中设置循环水驱动器51，也可在所述水循环管道50和/或所述辐射管道系统20中均设置循环水驱动器51共同配合使用。

所述复合式内机30包括设于所述复合式内机30壁面的进风口34和出风口35，所述复合式内机30具有容纳腔，所述对流换热器31及辐射换热器32和室内风机33均设于所述复合式内机30的容纳腔内，且所述室内风机33设于所述出风口35与所述对流换热器31之间，从而通过出风口35和室内风机33共同该配合实现对室内空气的强制对流换热。在其他实施方式中，所述室内风机33还可设于所述进风口34和对流换热器31之间，进风口34和出风口35中任一一个口与室内风机33配合，均能在另一个口形成负压，完成空气循环对流。

本实施方式还提供一种室温调节装置的控制方法，制热工况时，开启制热模式，预设第一运行时间，通过控制器控制室内风机33、第一阀门41和循环水驱动器51均开启，同时关闭第二阀门61；当达到所述第一运行时间时，关闭室内风机33。如图2所示，本实施方式在制热初始时，同时开启对流换热和辐射换热两种模式共同制热，加快室内升温速度；如图4所示，当达到第一运行时间，即室内温度已达到舒适性要求后，关闭室内风机33，从而关闭对流换热，只开启辐射换热一种模式，利用辐射换热的恒温稳热，提高热舒适性，同时通过降频调节，实现高效节能，且通过辐射，热量自下而上传导，避免了因空气搅动造成的污浊空气对流，提高洁净度。

本实施方式的制冷工况包括第一制冷工况和第二制冷工况，其中第一制冷工况一般适用于制冷初始阶段，第二制冷工况适用于夜间睡眠阶段。具体如下:

如图2所示，第一制冷工况时，即制冷初始阶段，开启第一制冷模式，通过温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之外时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述室内风机33、第一阀门41和循环水驱动器51均开启，同时关闭所述第二阀门61。由于室内温湿度在凝露条件之外，从而不会产生凝露现象，可同时开启对流换热及辐射换热，达到快速降温制冷的目的。

如图3所示，当所述温湿度检测器判断室内温度是处于凝露条件之内时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述循环水驱动器51和第一阀门41关闭，同时开启所述第二阀门61。由于室内温湿度在凝露条件之内，从而当开启辐射换热时，室内热空气遇到冷地板，温度降到同湿度下的露点温度时，易产生凝露，因此，当室内温湿度在凝露条件之内时，只开启对流换热进行制冷。本实施方式的出风口35位于复合式内机30的顶部，冷空气自上而下送入人员活动区，满足空气冷沉热浮的物理特性，避免温度上下分层，舒适性佳。

如图4所示，第二制冷工况时，即夜间睡眠阶段，开启第二制冷模式，通过温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之外时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制室内风机33、第二阀门61关闭，同时开启第一阀门41和循环水驱动器51，即只开启辐射换热进行供冷，减少对流换热的噪音，提高夜间睡眠的舒适性。

如图3所示，当温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之内时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述循环水驱动器51和第一阀门41关闭，同时开启所述第二阀门61。由于室内温湿度在凝露条件之内，不宜开启辐射换热，即只开启对流换热进行供冷，避免产生凝露。

另外，本实施方式还可通过在复合式内机30的外壁设置温湿度显示屏，根据温湿度显示屏的数值从而方便手动控制换热模式。且还可在复合式内机30中设置排湿器，当室内湿度太大时，可开启排湿器，进一步防止凝露产生。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种室温调节装置，其特征在于，包括：设于室外的热泵室外机，铺设于室内的辐射管道系统，以及与所述热泵室外机和辐射管道系统均连接且设于室内的复合式内机；所述复合式内机包括互相连接的对流换热器、辐射换热器，以及设于所述对流换热器一侧的室内风机；所述对流换热器包括互相连通的第一冷媒入口和第一冷媒出口，所述辐射换热器包括互相连通的第二冷媒入口和第二冷媒出口，所述第一冷媒入口与所述热泵室外机连接，所述第一冷媒出口与所述第二冷媒入口通过第一支路连接，所述第二冷媒出口与所述热泵室外机连接；所述辐射管道系统与所述辐射换热器通过水循环管道连接。

2.根据权利要求1所述的室温调节装置，其特征在于，还包括控制器和第二支路，所述第一冷媒出口通过第二支路与所述热泵室外机连接；所述第一支路上设有第一阀门，所述第二支路上设有第二阀门；所述第一阀门、所述第二阀门以及所述室内风机均与所述控制器连接。

3.根据权利要求2所述的室温调节装置，其特征在于，所述第一阀门和所述第二阀门均为二通电磁阀。

4.根据权利要求2所述的室温调节装置，其特征在于，还包括设于所述复合式内机中和/或室内的温湿度检测器，所述温湿度检测器与所述控制器连接。

5.根据权利要求4所述的室温调节装置，其特征在于，所述温湿度检测器的数量为至少两个，至少两个所述温湿度检测器间隔设置。

6.根据权利要求5所述的室温调节装置，其特征在于，所述水循环管道和/或辐射管道系统中设有循环水驱动器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的室温调节装置，其特征在于，所述复合式内机包括设于所述复合式内机壁面的进风口和出风口，所述室内风机设于所述出风口与所述对流换热器之间。

8.一种室温调节装置的控制方法，其特征在于，制热工况时，开启制热模式，预设第一运行时间，通过控制器控制室内风机、第一阀门和循环水驱动器均开启，同时关闭第二阀门；当达到所述第一运行时间时，关闭室内风机。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，第一制冷工况时，开启第一制冷模式，通过温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之外时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述室内风机、第一阀门和循环水驱动器均开启，同时关闭所述第二阀门；

当所述温湿度检测器判断室内温度是处于凝露条件之内时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述循环水驱动器和第一阀门关闭，同时开启所述第二阀门。

10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，第二制冷工况时，开启第二制冷模式，通过温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之外时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制室内风机、第二阀门关闭，同时开启第一阀门和循环水驱动器；

当温湿度检测器判断室内温湿度处于凝露条件之内时，发送信号至所述控制器，通过所述控制器控制所述循环水驱动器和第一阀门关闭，同时开启所述第二阀门。