CN112524716A - 一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统 - Google Patents

一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，包括控制系统、顶面毛细管网、地面毛细管网、设置于房间内用于检测室内空气温度的温度传感器、为所述毛细管网提供冷媒水或热媒水循环的循环供水系统，所述循环供水系统包括连接所述顶面毛细管网的顶面循环供水模块和连接所述地面毛细管网的地面循环供水模块；所述控制系统分别连接所述温度传感器、顶面循环供水模块和地面循环供水模块，所述三恒系统在启动时使用以下节能控制策略：系统启动时，同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块，在达到预先设定的控制温度之前提前关闭其中的一个循环供水模块而仅由另一个单一的循环供水模块继续运行。本发明起到了良好的节能作用。

Description

一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统
技术领域
本发明涉及房间温度调节技术领域，具体涉及一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统。
背景技术
地冷地暖一体化空调系统是一种房间温度调节系统，其是由冷热水供应管网系统(夏季供应冷水、冬季供应热水)、分集水器、温控阀、控制系统等所组成。其中，冷热水供应管网系统的核心部分为埋在地板下的毛细管网。工作时，具有一定温度的水在毛细管网中循环流动，通过热传递实现房间温度的调节，保持室内恒温。
现有技术中的地冷地暖一体化空调系统设置有用于监测房间内温度、湿度和氧气浓度的三个探头即温度传感器、湿度传感器和CO2传感器(用监测室内CO2的浓度来间接监测氧气浓度)，并配置有新风系统，从而可以实现房间内空气环境的恒温、恒湿和恒氧，因此该系统又成为三恒系统。
现有技术中的三恒系统的毛细管网布置通常有以下两种方式：
一是房间内只布置地面毛细管网，房间的温度控制完全依靠地面毛细管网来实现，其缺点是启动速度慢，在极端温度条件下甚至无法调节到预先设定的控制温度，由此反而浪费了能源，又降低了用户的体验。
二是房间内既布置有地面毛细管网，又布置有顶面毛细管网，且地面毛细管网和顶面毛细管网是同时运行，可以实现快速室温调节，其缺点是能耗较大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，旨在有效降低系统启动过程中的能耗。具体的技术方案如下：
一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，包括控制系统、设置于房间顶面的顶面毛细管网、设置于房间地面的地面毛细管网、设置于房间内用于检测室内空气温度的温度传感器、为所述毛细管网提供冷媒水或热媒水循环的循环供水系统，所述循环供水系统包括连接所述顶面毛细管网的顶面循环供水模块和连接所述地面毛细管网的地面循环供水模块；所述控制系统分别连接所述温度传感器、顶面循环供水模块和地面循环供水模块，所述三恒系统在启动时使用以下节能控制策略：
节能控制策略(1)：夏季开启制冷模式，所述循环供水系统提供冷媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速降温；在室内温度下降至预先设定的控制温度之前，提前关闭地面循环供水模块而仅由顶面循环供水模块继续为室内进行降温，直至室内温度达到预先设定的控制温度；达到预先设定的控制温度后，继续仅由顶面循环供水模块进行设定控制温度的维持；
节能控制策略(2)：冬季开启制热模式，所述循环供水系统提供热媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速升温；在室内温度上升至预先设定的控制温度之前，提前关闭顶面循环供水模块而仅由地面循环供水模块继续为室内进行升温，直至室内温度达到预先设定的控制温度；达到预先设定的控制温度后，继续仅由地面循环供水模块进行设定控制温度的维持。
所述节能控制策略(1)中，所述提前关闭地面循环供水模块具体为提前2℃关闭地面循环供水模块。
例如，当预先设定的控制温度为24℃，且采用所述节能控制策略(1)时，夏季开启制冷模式，所述循环供水系统提供冷媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速降温；在室内温度下降至预先设定的控制温度24℃之前，提前2℃即在温度下降至26℃时关闭地面循环供水模块而仅由顶面循环供水模块继续为室内进行降温，直至室内温度达到预先设定的控制温度24℃；达到预先设定的控制温度24℃后，继续仅由顶面循环供水模块进行设定控制温度24℃的维持。
所述节能控制策略(2)中，所述提前关闭顶面循环供水模块具体为提前2℃关闭顶面循环供水模块。
例如，当预先设定的控制温度为24℃，且采用所述节能控制策略(2)时，冬季开启制热模式，所述循环供水系统提供热媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速升温；在室内温度上升至预先设定的控制温度24℃之前，提前2℃即在温度上升至22℃时关闭顶面循环供水模块而仅由地面循环供水模块继续为室内进行升温，直至室内温度达到预先设定的控制温度24℃；达到预先设定的控制温度24℃后，继续仅由地面循环供水模块进行设定控制温度24℃的维持。
作为本发明的进一步改进，所述三恒系统设置有连接所述毛细管网的补水管路，所述补水管路上设置有补水电动阀，且在所述补水电动阀与所述毛细管网之间的一段补水管路上设置有压力传感器，所述三恒系统在运行时使用以下毛细管网渗漏检测策略：
渗漏检测策略(1)：控制系统通过所述压力传感器动态获取水压值，当水压值下降一定幅度时，控制系统打开补水电动阀为所述毛细管网进行补水以将水压恢复至额定水压值，控制系统还预设有一最长补水时间，在设定的所述最长水时间以内进行补水但仍未将水压恢复至额定水压值时，所述控制系统判定毛细管网存在渗漏，否则控制系统判定毛细管网不存在渗漏。
本发明中，所述毛细管网包括若干数量的分支毛细管，每一所述分支毛细管的两端分别设置有电动控制阀，所述控制系统检测到毛细管网存在渗漏后，进一步使用以下毛细管网渗漏检测策略：
渗漏检测策略(2)：控制系统通过所述电动控制阀依次轮流将毛细管网中的其中N个分支毛细管的两端进行关闭，控制系统根据分支毛细管被关闭的数量N重新预设一最长补水时间，然后采用所述渗漏检测策略(1)来检测所述其中N个分支毛细管关闭后的毛细管网是否存在渗漏，当所述其中N个分支毛细管关闭后毛细管网不存在渗漏时，控制系统判断被关闭的其中N个分支毛细管中存在渗漏的分支毛细管。
作为所述渗漏检测策略(2)的优选方案之一是：设定每次关闭的分支毛细管数量N为毛细管网中待检测的分支毛细管数量的一半后实施所述渗漏检测策略(2)，从而逐步缩小检测范围；其中，所述待检测的分支毛细管数量的一半为非整数时进行取整处理。
作为所述渗漏检测策略(2)的优选方案之二是：设定每次关闭的待检测的分支毛细管数量N＝1后实施所述渗漏检测策略(2)。
上述两个渗漏检测策略(2)的优选方案可以多次组合运用，从而能够以较快的速度无遗漏地检测到毛细管网的所有渗漏。
作为本发明的更进一步改进，所述循环供水系统通过分集水器连接所述毛细管网，所述分支毛细管两端的电动控制阀为电动三通阀，所述电动三通阀设置有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接所述分集水器的分支管，所述第二接口连接所述分支毛细管，所述第三接口用于连接分支毛细管渗漏自动修补工具。
优选的，所述分支毛细管渗漏自动修补工具包括输液循环管路、串接在所述输液循环管路上的循环泵和压力表、连接在所述输液循环管路上的带有盒盖的密闭式修补剂加料盒，所述输液循环管路两端分别连接所述分支毛细管两端的电动三通阀的所述第三接口，所述密闭式修补剂加料盒中所加的修补剂为汽车水箱止漏保护剂。
更优选的，所述密闭式修补剂加料盒内设置有超声波振子，所述超声波振子连接超声波发生器；所述输液循环管路上还连接有液压泵以维持所述输液循环管路内液体循环的压力。
本发明中分支毛细管渗漏自动修补工具的使用方法如下：将分支毛细管渗漏自动修补工具的输液循环管路两端连接到中渗漏的分支毛细管两端的电动三通阀的第三接口上，通过密闭式修补剂加料盒加入汽车水箱止漏保护剂和一定量的水，修补时将电动三通阀切换成分支毛细管与输液循环管路相连通从而形成液体循环通道，开启液压泵向输液循环管路内补充水量以维持一定压力，开启循环泵进行输液循环管路内修补液体的循环，修补液体通过循环到达分支毛细管的渗漏处对裂缝进行堵漏。为了增强堵漏的效果可同时通过超声波发生器开启超声波振子，在超声波振子的作用下，修补液体获得超声振动能量而使得液体内所含的汽车水箱止漏保护剂加速进入分支毛细管的裂缝中，从而达到更好的堵漏修补效果。
作为本发明的更进一步改进，可以在三恒系统中另外再增加设置一个内置有电动二通阀的分集水器，所述另外再增加设置的一个分集水器连接在原有的分集水器的电动三通阀的所述第三接口与所述分支毛细管渗漏自动修补工具之间，这样就可以在控制系统的控制下通过所述另外再增加设置的一个分集水器将修补液输送到任何一个需要修补的分支毛细管中，从而实现分支毛细管的在线自动修补。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，系统启动时，同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块，实现了房间温度的快速调节，并在达到预先设定的控制温度之前提前关闭其中的一个循环供水模块而仅由另一个单一的循环供水模块继续运行，从而降低了电力消耗，起到了良好的节能作用，且由于是提前2℃左右关闭其中一个循环供水模块的，在此期间室内温度在接近预先设定的温度下进行温度的缓慢调节，其2℃左右的温差不会明显影响到用户的体验。
第二，本发明的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，由于在提前关闭其中的一个循环供水模块后，供水循环系统只有一个循环供水模块的负荷，由此使得主机设备提前处于低负荷运行状态，而低负荷运行状态下的空调设备的能效比相对较高，同样有利于节能。
第三，本发明的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，通过设置特定的渗漏检测策略，能够以较快的速度无遗漏的自动检测到所有渗漏的分支毛细管。
第四，本发明的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，配置有分支毛细管渗漏自动修补工具，从而能够实现分支毛细管渗漏部位的自动修补。
附图说明
图1是本发明的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统的结构示意图；
图2是分支毛细管渗漏自动修补工具的结构示意图；
图3是在图二的分支毛细管渗漏自动修补工具的基础上，另外增加一个分集水器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至3所示为本发明的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统的实施例，包括控制系统、设置于房间顶面的顶面毛细管网、设置于房间地面的地面毛细管网、设置于房间内用于检测室内空气温度的温度传感器、为所述毛细管网提供冷媒水或热媒水循环的循环供水系统，所述循环供水系统包括连接所述顶面毛细管网的顶面循环供水模块和连接所述地面毛细管网的地面循环供水模块；所述控制系统分别连接所述温度传感器、顶面循环供水模块和地面循环供水模块，所述三恒系统在启动时使用以下节能控制策略：
节能控制策略(1)：夏季开启制冷模式，所述循环供水系统提供冷媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速降温；在室内温度下降至预先设定的控制温度之前，提前关闭地面循环供水模块而仅由顶面循环供水模块继续为室内进行降温，直至室内温度达到预先设定的控制温度；达到预先设定的控制温度后，继续仅由顶面循环供水模块进行设定控制温度的维持；
节能控制策略(2)：冬季开启制热模式，所述循环供水系统提供热媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速升温；在室内温度上升至预先设定的控制温度之前，提前关闭顶面循环供水模块而仅由地面循环供水模块继续为室内进行升温，直至室内温度达到预先设定的控制温度；达到预先设定的控制温度后，继续仅由地面循环供水模块进行设定控制温度的维持。
所述节能控制策略(1)中，所述提前关闭地面循环供水模块具体为提前2℃关闭地面循环供水模块。
例如，当预先设定的控制温度为24℃，且采用所述节能控制策略(1)时，夏季开启制冷模式，所述循环供水系统提供冷媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速降温；在室内温度下降至预先设定的控制温度24℃之前，提前2℃即在温度下降至26℃时关闭地面循环供水模块而仅由顶面循环供水模块继续为室内进行降温，直至室内温度达到预先设定的控制温度24℃；达到预先设定的控制温度24℃后，继续仅由顶面循环供水模块进行设定控制温度24℃的维持。
所述节能控制策略(2)中，所述提前关闭顶面循环供水模块具体为提前2℃关闭顶面循环供水模块。
例如，当预先设定的控制温度为24℃，且采用所述节能控制策略(2)时，冬季开启制热模式，所述循环供水系统提供热媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速升温；在室内温度上升至预先设定的控制温度24℃之前，提前2℃即在温度上升至22℃时关闭顶面循环供水模块而仅由地面循环供水模块继续为室内进行升温，直至室内温度达到预先设定的控制温度24℃；达到预先设定的控制温度24℃后，继续仅由地面循环供水模块进行设定控制温度24℃的维持。
作为本实施例的进一步改进，所述三恒系统设置有连接所述毛细管网的补水管路，所述补水管路上设置有补水电动阀，且在所述补水电动阀与所述毛细管网之间的一段补水管路上设置有压力传感器，所述三恒系统在运行时使用以下毛细管网渗漏检测策略：
渗漏检测策略(1)：控制系统通过所述压力传感器动态获取水压值，当水压值下降一定幅度时，控制系统打开补水电动阀为所述毛细管网进行补水以将水压恢复至额定水压值，控制系统还预设有一最长补水时间，在设定的所述最长水时间以内进行补水但仍未将水压恢复至额定水压值时，所述控制系统判定毛细管网存在渗漏，否则控制系统判定毛细管网不存在渗漏。
本实施例中，所述毛细管网包括若干数量的分支毛细管，每一所述分支毛细管的两端分别设置有电动控制阀，所述控制系统检测到毛细管网存在渗漏后，进一步使用以下毛细管网渗漏检测策略：
渗漏检测策略(2)：控制系统通过所述电动控制阀依次轮流将毛细管网中的其中N个分支毛细管的两端进行关闭，控制系统根据分支毛细管被关闭的数量N重新预设一最长补水时间，然后采用所述渗漏检测策略(1)来检测所述其中N个分支毛细管关闭后的毛细管网是否存在渗漏，当所述其中N个分支毛细管关闭后毛细管网不存在渗漏时，控制系统判断被关闭的其中N个分支毛细管中存在渗漏的分支毛细管。
作为所述渗漏检测策略(2)的优选方案之一是：设定每次关闭的分支毛细管数量N为毛细管网中待检测的分支毛细管数量的一半后实施所述渗漏检测策略(2)，从而逐步缩小检测范围；其中，所述待检测的分支毛细管数量的一半为非整数时进行取整处理。
作为所述渗漏检测策略(2)的优选方案之二是：设定每次关闭的待检测的分支毛细管数量N＝1后实施所述渗漏检测策略(2)。
上述两个渗漏检测策略(2)的优选方案可以多次组合运用，从而能够以较快的速度无遗漏地检测到毛细管网的所有渗漏。
作为本实施例的更进一步改进，所述循环供水系统通过分集水器连接所述毛细管网，所述分支毛细管两端的电动控制阀为电动三通阀，所述电动三通阀设置有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接所述分集水器的分支管，所述第二接口连接所述分支毛细管，所述第三接口用于连接分支毛细管渗漏自动修补工具。
优选的，所述分支毛细管渗漏自动修补工具包括输液循环管路、串接在所述输液循环管路上的循环泵和压力表、连接在所述输液循环管路上的带有盒盖的密闭式修补剂加料盒，所述输液循环管路两端分别连接所述分支毛细管两端的电动三通阀的所述第三接口，所述密闭式修补剂加料盒中所加的修补剂为汽车水箱止漏保护剂。
更优选的，所述密闭式修补剂加料盒内设置有超声波振子，所述超声波振子连接超声波发生器；所述输液循环管路上还连接有液压泵以维持所述输液循环管路内液体循环的压力。
本实施例中分支毛细管渗漏自动修补工具的使用方法如下：将分支毛细管渗漏自动修补工具的输液循环管路两端连接到中渗漏的分支毛细管两端的电动三通阀的第三接口上，通过密闭式修补剂加料盒加入汽车水箱止漏保护剂和一定量的水，修补时将电动三通阀切换成分支毛细管与输液循环管路相连通从而形成液体循环通道，开启液压泵向输液循环管路内补充水量以维持一定压力，开启循环泵进行输液循环管路内修补液体的循环，修补液体通过循环到达分支毛细管的渗漏处对裂缝进行堵漏。为了增强堵漏的效果可同时通过超声波发生器开启超声波振子，在超声波振子的作用下，修补液体获得超声振动能量而使得液体内所含的汽车水箱止漏保护剂加速进入分支毛细管的裂缝中，从而达到更好的堵漏修补效果。
作为本实施例的更进一步改进，可以在三恒系统中另外再增加设置一个内置有电动二通阀的分集水器，所述另外再增加设置的一个分集水器连接在原有的分集水器的电动三通阀的所述第三接口与所述分支毛细管渗漏自动修补工具之间，这样就可以在控制系统的控制下通过所述另外再增加设置的一个分集水器将修补液输送到任何一个需要修补的分支毛细管中，从而实现分支毛细管的在线自动修补。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，包括控制系统、设置于房间顶面的顶面毛细管网、设置于房间地面的地面毛细管网、设置于房间内用于检测室内空气温度的温度传感器、为所述毛细管网提供冷媒水或热媒水循环的循环供水系统，所述循环供水系统包括连接所述顶面毛细管网的顶面循环供水模块和连接所述地面毛细管网的地面循环供水模块；所述控制系统分别连接所述温度传感器、顶面循环供水模块和地面循环供水模块，所述三恒系统在启动时使用以下节能控制策略：
节能控制策略(1)：夏季开启制冷模式，所述供水模块提供冷媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速降温；在室内温度下降至预先设定的控制温度之前，提前关闭地面循环供水模块而仅由顶面循环供水模块继续为室内进行降温，直至室内温度达到预先设定的控制温度；达到预先设定的控制温度后，继续仅由顶面循环供水模块进行设定控制温度的维持；
节能控制策略(2)：冬季开启制热模式，所述供水模块提供热媒水作为毛细管网的循环水，控制系统同时开启顶面循环供水模块和地面循环供水模块以实现室内快速升温；在室内温度上升至预先设定的控制温度之前，提前关闭顶面循环供水模块而仅由地面循环供水模块继续为室内进行升温，直至室内温度达到预先设定的控制温度；达到预先设定的控制温度后，继续仅由地面循环供水模块进行设定控制温度的维持。
2.根据权利要求1所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，所述节能控制策略(1)中，所述提前关闭地面循环供水模块具体为提前2℃关闭地面循环供水模块。
3.根据权利要求1所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，所述节能控制策略(2)中，所述提前关闭顶面循环供水模块具体为提前2℃关闭顶面循环供水模块。
4.根据权利要求1所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，所述三恒系统设置有连接所述毛细管网的补水管路，所述补水管路上设置有补水电动阀，且在所述补水电动阀与所述毛细管网之间的一段补水管路上设置有压力传感器，所述三恒系统在运行时使用以下毛细管网渗漏检测策略：
渗漏检测策略(1)：控制系统通过所述压力传感器动态获取水压值，当水压值下降一定幅度时，控制系统打开补水电动阀为所述毛细管网进行补水以将水压恢复至额定水压值，控制系统还预设有一最长补水时间，在设定的所述最长水时间以内进行补水但仍未将水压恢复至额定水压值时，所述控制系统判定毛细管网存在渗漏，否则控制系统判定毛细管网不存在渗漏。
5.根据权利要求4所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，所述毛细管网包括若干数量的分支毛细管，每一所述分支毛细管的两端分别设置有电动控制阀，所述控制系统检测到毛细管网存在渗漏后，进一步使用以下毛细管网渗漏检测策略：
渗漏检测策略(2)：控制系统通过所述电动控制阀依次轮流将毛细管网中的其中N个分支毛细管的两端进行关闭，控制系统根据分支毛细管被关闭的数量N重新预设一最长补水时间，然后采用所述渗漏检测策略(1)来检测所述其中N个分支毛细管关闭后的毛细管网是否存在渗漏，当所述其中N个分支毛细管关闭后毛细管网不存在渗漏时，控制系统判断被关闭的其中N个分支毛细管中存在渗漏的分支毛细管。
6.根据权利要求5所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，设定每次关闭的分支毛细管数量N为毛细管网中待检测的分支毛细管数量的一半后实施所述渗漏检测策略(2)，从而逐步缩小检测范围；其中，所述待检测的分支毛细管数量的一半为非整数时进行取整处理。
7.根据权利要求6所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，设定每次关闭的待检测的分支毛细管数量N＝1后实施所述渗漏检测策略(2)。
8.根据权利要求1所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，所述循环供水系统通过分集水器连接所述毛细管网，所述分支毛细管两端的电动控制阀为电动三通阀，所述电动三通阀设置有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接所述分集水器的分支管，所述第二接口连接所述分支毛细管，所述第三接口用于连接分支毛细管渗漏自动修补工具。
9.根据权利要求5所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，所述分支毛细管渗漏自动修补工具包括输液循环管路、串接在所述输液循环管路上的循环泵和压力表、连接在所述输液循环管路上的带有盒盖的密闭式修补剂加料盒，所述输液循环管路两端分别连接所述分支毛细管两端的电动三通阀的所述第三接口，所述密闭式修补剂加料盒中所加的修补剂为汽车水箱止漏保护剂。
10.根据权利要求9所述的一种在启动时使用节能控制策略的三恒系统，其特征在于，所述密闭式修补剂加料盒内设置有超声波振子，所述超声波振子连接超声波发生器；所述输液循环管路上还连接有液压泵以维持所述输液循环管路内液体循环的压力。
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