CN111306646A - 新风空调的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新风空调的控制方法，该控制方法包括：降温除湿模式，在降温除湿模式下，控制第一风阀到第一风向调节位置，控制第二风阀打开，控制第三风阀关闭，控制第一换热器作为蒸发器，控制第二换热器作为冷凝器；新风除湿模式，在新风除湿模式下，控制第一风阀到第三风向调节位置，控制第二风阀关闭，控制第三风阀关闭，控制第一换热器和第二换热器停止运行。通过降温除湿模式可以针对室内需要制冷同时又要降低湿度的需求，通过新风除湿模式可以利用室外的较低湿度的空气，置换降低室内空气湿度，相较于以往的利用换热器系统压缩功耗进行除湿的方式，更加节能降耗。

Description

新风空调的控制方法
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种新风空调的控制方法。
背景技术
为应对日益严峻的能源危机，节能环保已成为人类共识。其中构建‘绿色节能建筑’可以有效降低日常生活能源消耗。由于‘绿色节能建筑’的保温性能优异，传统的室内空气处理设备可以在较低的功耗下运行且能满足用户需求。
对于新风机而言，为了进行室内外空气置换，不可避免的造成室内空气能量的加大损耗，增大‘绿色节能建筑’中其他空气处理设备的负荷。目前全热交换型新风机热交换效率可以达到60％左右。但是，该热交换效率依然会导致较大的能量损耗，如何进一步提高其热回收效率，是行业内的瓶颈，也是构建‘绿色节能建筑’需要解决的问题之一。
目前，新风空调对于室内的除湿主要还是内循环制冷除湿，除湿的能耗依然较高，不够绿色节能。
发明内容
本发明实施例提供了一种新风空调的控制方法，以解决现有技术中新风空调在除湿时存在的能耗较高的技术问题。
本申请实施方式提供了一种新风空调的控制方法，新风空调包括空调主体，空调主体内形成有新风风道和排风风道；热交换芯体，设置在空调主体内，热交换芯体上形成有新风流道和排风流道，所新风流道与新风风道连通，排风流道与排风风道相连通，排风风道中的气流通过热交换芯体与新风风道中的气流热交换；第一换热器，设置在新风风道中，用于对新风风道中的气流进行制冷或制热；热回收风道，连接在排风风道和排风流道之间；第二换热器，设置在与热回收风道内，第二换热器与第一换热器通过冷媒管路连接，第二换热器用于回收排风风道中气流的热量或冷量；旁通风道，旁通风道连接在排风风道和新风风道之间，旁通风道连接在热回收风道与排风风道之间，并且旁通风道还与新风风道连接；第一风阀，第一风阀安装在排风风道上，第一风阀包括第一风向调节位置和第二风向调节位置，第一风向调节位置调节排风风道的气流先进入排风流道，第二风向调节位置调节排风风道的气流先进入热回收风道，第一风阀还包括第三风向调节位置，第三风向调节位置调节排风风道的气流直接由排风风道的进口流向排风风道的出口，第一风阀还包括第四风向调节位置，第四风向调节位置阻断排风风道的气流由排风风道的进口流向排风风道的出口；第二风阀，设置在旁通风道与排风风道之间，第二风阀用于控制旁通风道与排风风道的连通，旁通风道与新风风道之间设置有第三风阀，第三风阀用于控制旁通风道与新风风道的连通；
控制方法包括：降温除湿模式，在降温除湿模式下，控制第一风阀到第一风向调节位置，控制第二风阀打开，控制第三风阀关闭，控制第一换热器作为蒸发器，控制第二换热器作为冷凝器；新风除湿模式，在新风除湿模式下，控制第一风阀到第三风向调节位置，控制第二风阀关闭，控制第三风阀关闭，控制第一换热器和第二换热器停止运行。
在一个实施方式中，控制方法包括：内循环除湿模式，在内循环除湿模式下，控制新风风道的进口关闭，控制第一风阀到第一风向调节位置，控制第二风阀打开，控制第三风阀打开，控制第一换热器作为冷凝器，控制第二换热器作为蒸发器。
在一个实施方式中，控制方法包括：获取室外温度T外、室外湿度X外和室内湿度X内；设定室内预定温度T0和室内预定湿度X0；若X内-X0＞ΔX1，则控制新风空调进行除湿：在X外＜X0＜X内时，则运行新风除湿模式；在X外＞X内时，则运行内循环除湿模式；在X0＜X外＜X内时，若T外＞T0，则运行降温除湿模式，若T外＜T0，则运行内循环除湿模式。
在一个实施方式中，控制方法包括：若X内-X0＜ΔX1，保持新风空调当前运行状态。
在上述实施例中，通过降温除湿模式可以针对室内需要制冷同时又要降低湿度的需求，通过新风除湿模式可以通过风阀切换，大大降低了运行阻力，实现新风、排风双旁通运行，该运行模式可以利用室外的较低湿度的空气，置换降低室内空气湿度，相较于以往的利用换热器系统压缩功耗进行除湿的方式，更加节能降耗。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的新风空调的实施例的外部结构示意图；
图2是图1的新风空调的内部正面结构示意图；
图3是图1的新风空调的内部背面结构示意图；
图4是图2的新风空调的热交换芯体处的放大结构示意图；
图5是图2的新风空调处于制冷模式的结构示意图；
图6是图2的新风空调处于制热模式的结构示意图；
图7是图2的新风空调处于旁通模式的结构示意图；
图8是图2的新风空调处于内循环模式的结构示意图；
图9是根据本发明的新风空调的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2和图3所示，新风空调的控制方法针对的新风空调包括空调主体，空调主体内形成有新风风道10和排风风道20，热交换芯体30设置在空调主体内。热交换芯体30上形成有新风流道和排风流道，所新风流道与新风风道10连通，排风流道与排风风道20相连通，排风风道20中的气流通过热交换芯体30与新风风道10中的气流热交换。新风空调还包括第一换热器41、热回收风道和第二换热器42。第一换热器41设置在新风风道10中，用于对新风风道10中的气流进行制冷或制热，热回收风道连接在排风风道20和排风流道之间。第二换热器42设置在与热回收风道内，第二换热器42与第一换热器41通过冷媒管路连接，第二换热器42用于回收排风风道20中气流的热量或冷量。在热交换芯体30对排风风道20中的气流进行热量回收以及冷量回收之余，还通过热回收风道中的第二换热器42对排风风道20中的其他热量和冷量进行回收，提高了新风空调的热回收效率，使得新风空调更加节能。此外，将第二换热器42也设置在空调主体内，一方面减少换热器使用数量，降低成本；另一方面实现制冷、制热模式切换，优化传热效果，防止冬季制热结霜。本发明降低了建筑对外能量耗散，在绿色节能建筑中，即可降低室内制冷/制热量需求，进一步可以通过减少两器体积和冷媒量来减少空调器的成本。优选的，在本发明的技术方案中，热交换芯体30为全热交换器。
如图5和图6所示，新风空调还包括第一风阀51，第一风阀51安装在排风风道20上，第一风阀51包括第一风向调节位置和第二风向调节位置，第一风向调节位置调节排风风道20的气流先进入排风流道，第二风向调节位置调节排风风道20的气流先进入热回收风道。空调在制冷运行时，第一风阀51活动到第一风向调节位置，排风经过热交换芯体30后再次吸热为冷媒提供冷量，据此进一步回收排风的冷量。又因为热交换芯体30的交换效率并非100％，所以经过热交换芯体30的排风温度仍旧要低于室外空气，因此，第二换热器42置于热回收风道中内时的换热温差要大于第二换热器42置于室外的情况，换热效果更好，在满足同样制冷量的情况下，该布置方式可以减少换热器面积，不仅降低了成本，同时也降低了风阻。空调在制热运行时，第一风阀51活动到第二风向调节位置，排风先经过第二换热器42，再通过热交换芯体30与室外新风换热换湿，有效避免了空调器的制热结霜问题，且回收了排风的剩余热量，实现制热运行无需化霜。如果排风将先经过热交换芯体30，此时室内空气与室外空气换热换湿后，温度降低且相对湿度增大，这种低温高相对湿度的空气再与第二换热器42换热会造成严重结霜的后果。
如图7所示，第一风阀51还包括第三风向调节位置，第三风向调节位置调节排风风道20的气流直接由排风风道20的进口流向排风风道20的出口。在此状态下，排风直接通过排风风道20的进口流向排风风道20的出口排除室外，新风则直接通过新风风道10进入室内，实现大大降低了运行阻力，实现新风、排风双旁通运行，节能降耗。
如图4所示，在本实施例的技术方案种，新风空调还包括：旁通风道61，旁通风道61连接在排风风道20和新风风道10之间。通过旁通风道61可以将排风风道20中的气流通入新风风道10，实现空气的内循环或者除湿。可选的，旁通风道61连接在热回收风道与排风风道20之间，并且旁通风道61还与新风风道10连接。一方面，旁通风道61可以应用于连通在热回收风道与排风风道20，另一方面旁通风道61还可以用于将排风风道20与新风风道10相连通。优选的，旁通风道61与排风风道20之间设置有第二风阀52，旁通风道61与新风风道10之间设置有第三风阀53。在使用时，第二风阀52用于控制旁通风道61与排风风道20的连通，第三风阀53用于控制旁通风道61与新风风道10的连通。
如图8所示，第一风阀51还包括第四风向调节位置，第四风向调节位置阻断排风风道20的气流由排风风道20的进口流向排风风道20的出口。当新风空调处于内循环或者除湿模式时，则控制第一风阀51运动到第四风向调节位置，让排风风道20中的气流均通过旁通风道61进入到新风风道10中。
除了上述的结构之外，如图4所示，在该新风空调中，热交换芯体30、热回收风道和旁通风道61在竖直方向上由上至下依次设置，在热交换芯体30工作时，排风风道20中的气流沿竖直方向通过热交换芯体30，新风风道10中的气流则沿水平方向通过热交换芯体30。可选的，新风空调还包括上层风道62，上层风道62位于热交换芯体30的顶部，并且连接在排风流道和排风风道20之间，即热交换芯体30的排风流道分别通过上层风道62和旁通风道61与排风风道20相连通，而新风风道10直接与热交换芯体30的新风流道相连通。
可选的，在该新风空调中，新风空调还包括第一过滤器71，第一过滤器71安装在新风风道10中，并且位于热交换芯体30的上游，这样可以对一开始进入到新风风道10中气流进行过滤，防止灰尘影响新风风道10中的各器件工作。更为优选的，新风空调还包括第二过滤器72，第二过滤器72安装在排风风道20中，并且位于热交换芯体30的上游，这样可以对一开始进入到排风风道20中气流进行过滤，防止灰尘影响排风风道20中的各器件工作。
如图2和图3所示，在该新风空调中，新风空调还包括净化模块73，净化模块73安装在新风风道10中，并且位于热交换芯体30和第一换热器41之间。通过净化模块73可以进一步净化空气，降低空气中的污染物质。优选的，新风空调还包括加湿模块74，加湿模块74位于安装在新风风道10中，并且加湿模块74位于第一换热器41的下游，通过加湿模块74可以增加空气湿度，以提高用户的舒适度。
在该新风空调中，空调主体上设置有分别与新风风道10相连接的新风进风口11和新风出风口12，空调主体上还设置有分别与排风风道20相连接的排风进风口21和排风出风口22。新风出风口12和排风进风口21与室内相连通，新风进风口11和排风出风口22与室外相连通。更为优选的，新风风道10内设置有新风风机13，排风风道20内设置有排风风机23。在使用时，新风风机13用于让气流从新风进风口11流向新风出风口12，排风风机23用于让气流从排风进风口21流向排风出风口22。
可选的，如图3所示，新风空调包括第一接水盘411，第一接水盘411安装在第一换热器41的下方，第一接水盘411用于承接第一换热器41上产生的凝露水。更为优选的，新风空调包括第一水泵412，第一水泵412安装在第一接水盘411处，第一水泵412用于将第一接水盘411中的水排出空调主体。通过第一水泵412可以及时将第一接水盘411中的水排出空调主体。
可选的，新风空调包括第二接水盘421，第二接水盘421安装在第二换热器42的下方，第二接水盘421用于承接第二换热器42上产生的凝露水。更为优选的，新风空调包括第二水泵，第二水泵安装在第二接水盘421处，第二水泵用于将第二接水盘421中的水排出空调主体。通过第二水泵可以及时将第二接水盘421中的水排出空调主体。
针对于上述的新风空调，本发明的控制方法包括：
降温除湿模式，在降温除湿模式下，控制第一风阀51到第一风向调节位置，控制第二风阀52打开，控制第三风阀53关闭，控制第一换热器41作为蒸发器，控制第二换热器42作为冷凝器；
新风除湿模式，在新风除湿模式下，控制第一风阀51到第三风向调节位置，控制第二风阀52关闭，控制第三风阀53关闭，控制第一换热器41和第二换热器42停止运行。
应用本发明的控制方法：
新风空调在降温除湿模式下，第一风阀51活动到第一风向调节位置，排风经过热交换芯体30后再次吸热为冷媒提供冷量，据此进一步回收排风的冷量。又因为热交换芯体30的交换效率并非100％，所以经过热交换芯体30的排风温度仍旧要低于室外空气，因此，第二换热器42置于热回收风道中内时的换热温差要大于第二换热器42置于室外的情况，换热效果更好，在满足同样制冷量的情况下，该布置方式可以减少换热器面积，不仅降低了成本，同时也降低了风阻。具体的，结合到上述最优的新风空调中，新风风机13与排风风机23按照设定档位运行，第一换热器41和第二换热器42运行，此时第一换热器41作为蒸发器提供冷量，第二换热器42作为冷凝器使用，按制冷运行。步进电机控制第一风阀51转动到按如图5所示第一风向调节位置，第二风阀52打开，第三风阀53关闭，此时新风风路为：新风进风口11→第一过滤器71→热交换芯体30→新风风机13→净化模块73→第一换热器41→加湿模块74→新风出风口12。排风风路为：排风进风口21→第二过滤器72→第一风阀51→热交换芯体30→第二换热器42→第二风阀52→排风风机23→排风出风口22。该模式可以针对室内需要制冷同时又要降低湿度的需求。
新风空调在新风除湿模式下，控制第一风阀51到第三风向调节位置，控制第二风阀52关闭，控制第三风阀53关闭。具体的，如图7所示，在机组排风进风口21与新风进风口11布置空气盒子以检测空气质量，包括PM2.5、CO2浓度、温度、湿度等信息。当新风进风与排风进风各项指标差别小于预设值时，开启旁通模式。此时步进电机控制第一风阀51转动到第三风向调节位置，第二风阀52关闭新风风机13、排风风机23按设定档位运行，换热器系统停止运行。此时新风风路为：新风进风口11→第一过滤器71→热交换芯体30→新风风机13→净化模块73→第一换热器41→加湿模块74→新风出风口12。排风风路为：排风进风口21→第二过滤器72→第一风阀51→排风风机23→排风出风口22。此时通过风阀切换，大大降低了运行阻力，实现新风、排风双旁通运行，该运行模式可以利用室外的较低湿度的空气，置换降低室内空气湿度，相较于以往的利用换热器系统压缩功耗进行除湿的方式，更加节能降耗。
作为一种更为优选的实施方式，本发明的控制方法还包括：内循环除湿模式，在内循环除湿模式下，控制新风风道10的进口关闭，控制第一风阀51到第一风向调节位置，控制第二风阀52打开，控制第三风阀53打开，控制第一换热器41作为冷凝器，控制第二换热器42作为蒸发器。
新风空调在内循环除湿模式下，经过上述的控制流程，结合到本发明的最具体的新风空调中，室内空气由排风进风口21进入，经第一风阀51→第二风阀52→第二换热器42→第三风阀53→新风风机13→净化模块73→第一换热器41→新风出风口12回到室内，保证进风温度，实现恒温除湿。该模式适用于室内无制冷需要，但又除湿需要的情况。
更为优选的，如图9所示，本发明的控制方法包括：
获取室外温度T外、室外湿度X外和室内湿度X内；
设定室内预定温度T0和室内预定湿度X0；
若X内-X0＞ΔX1，则控制新风空调进行除湿：
在X外＜X0＜X内时，则运行新风除湿模式；
在X外＞X内时，则运行内循环除湿模式；
在X0＜X外＜X内时，若T外＞T0，则运行降温除湿模式，若T外＜T0，则运行内循环除湿模式。
这样一来，就可以根据当前室外温湿度以及室内温湿度，选择功耗最小的方式进行除湿，在提高用户舒适度的同时，降低新风空调的温湿度。通过控制，自动在三种除湿模式间切换，实现除湿过程的节能、舒适。
可选的，在本发明的技术方案中，控制方法包括：若X内-X0＜ΔX1，保持新风空调当前运行状态。这样，当室内湿度X基于达到室内预定湿度X0的要求时，就可以不切换新风空调的运行模式，保持当前运行状态即可。
需要说明的是，上述的ΔX1可根据经验需要设定，ΔX1越小，对于室内湿度的调节更加灵敏。
应用本发明的技术方案，可以根据不同气候条件，结合新风机特点，适应性的调节室内空气：
1.当室外的空气湿度低于设定湿度时，即可通过新风除湿模式达到除湿效果，此时不需要开启两器，保持机组正常通风运行即可，适用于厨房、浴室等湿度较高的环境。
2.当室外湿度高于室内湿度，且用户运行除湿模式，机组调整至内循环除湿模式运行，关闭排风风机，仅通过新风风机实现室内空气循环，同时第一换热器作为冷凝器，第二换热器作为蒸发器，实现恒温除湿。该模式适用于南方“回南天”等类似天气，室外空气湿度很大，但气温并不高，为此恒温除湿是用户首选。
3.同样，设定湿度低于室内、外湿度时：设定温度低于室外温度，开启制降温除湿模式，该模式适合于夏季高温高湿情况。
综上，该控制方式结合新风机特性，兼顾多种除湿工况和节能效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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 (4)

1.一种新风空调的控制方法，其特征在于，所述新风空调包括
空调主体，所述空调主体内形成有新风风道(10)和排风风道(20)；
热交换芯体(30)，设置在所述空调主体内，所述热交换芯体(30)上形成有新风流道和排风流道，所新风流道与所述新风风道(10)连通，所述排风流道与所述排风风道(20)相连通，所述排风风道(20)中的气流通过所述热交换芯体(30)与所述新风风道(10)中的气流热交换；
第一换热器(41)，设置在所述新风风道(10)中，用于对所述新风风道(10)中的气流进行制冷或制热；
热回收风道，连接在所述排风风道(20)和所述排风流道之间；
第二换热器(42)，设置在与所述热回收风道内，所述第二换热器(42)与所述第一换热器(41)通过冷媒管路连接，所述第二换热器(42)用于回收所述排风风道(20)中气流的热量或冷量；
旁通风道(61)，所述旁通风道(61)连接在所述排风风道(20)和所述新风风道(10)之间，所述旁通风道(61)连接在所述热回收风道与所述排风风道(20)之间，并且所述旁通风道(61)还与所述新风风道(10)连接；
第一风阀(51)，所述第一风阀(51)安装在所述排风风道(20)上，所述第一风阀(51)包括第一风向调节位置和第二风向调节位置，所述第一风向调节位置调节所述排风风道(20)的气流先进入所述排风流道，所述第二风向调节位置调节所述排风风道(20)的气流先进入所述热回收风道，所述第一风阀(51)还包括第三风向调节位置，所述第三风向调节位置调节所述排风风道(20)的气流直接由所述排风风道(20)的进口流向所述排风风道(20)的出口，所述第一风阀(51)还包括第四风向调节位置，所述第四风向调节位置阻断所述排风风道(20)的气流由所述排风风道(20)的进口流向所述排风风道(20)的出口；
第二风阀(52)，设置在所述旁通风道(61)与所述排风风道(20)之间，所述第二风阀(52)用于控制所述旁通风道(61)与所述排风风道(20)的连通，所述旁通风道(61)与所述新风风道(10)之间设置有第三风阀(53)，所述第三风阀(53)用于控制所述旁通风道(61)与所述新风风道(10)的连通；
所述控制方法包括：
降温除湿模式，在所述降温除湿模式下，控制所述第一风阀(51)到所述第一风向调节位置，控制所述第二风阀(52)打开，控制所述第三风阀(53)关闭，控制所述第一换热器(41)作为蒸发器，控制所述第二换热器(42)作为冷凝器；
新风除湿模式，在所述新风除湿模式下，控制所述第一风阀(51)到所述第三风向调节位置，控制所述第二风阀(52)关闭，控制所述第三风阀(53)关闭，控制所述第一换热器(41)和所述第二换热器(42)停止运行。
2.根据权利要求1所述的新风空调的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：内循环除湿模式，在所述内循环除湿模式下，控制新风风道(10)的进口关闭，控制所述第一风阀(51)到所述第一风向调节位置，控制所述第二风阀(52)打开，控制所述第三风阀(53)打开，控制所述第一换热器(41)作为冷凝器，控制所述第二换热器(42)作为蒸发器。
3.根据权利要求1所述的新风空调的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
获取室外温度T外、室外湿度X外和室内湿度X内；
设定室内预定温度T0和室内预定湿度X0；
若X内-X0＞ΔX1，则控制新风空调进行除湿：
在X外＜X0＜X内时，则运行新风除湿模式；
在X外＞X内时，则运行内循环除湿模式；
在X0＜X外＜X内时，若T外＞T0，则运行降温除湿模式，若T外＜T0，则运行内循环除湿模式。
4.根据权利要求3所述的新风空调的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
若X内-X0＜ΔX1，保持新风空调当前运行状态。
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