CN113048596A - 多功能直膨式能量回收新风换气一体机组及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组和控制方法，多功能直膨式能量回收新风换气一体机组包括污风通道、新风通道、制冷剂压缩回路、经济器、污风换热回路和新风换热回路，适用于精密机房、实验室、手术室、无菌室、数据中心等要求环境等级高的场所，具备污风排除、新风输送、温度控制、湿度控制、空气过滤、空气杀菌、消除异味、空气净化、能量深度回收等多功能自由组合，满足不同功能需求和节能的目的。

Description

多功能直膨式能量回收新风换气一体机组及控制方法

技术领域

本发明属于新风换气机技术领域，具体涉及一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组及控制方法。

背景技术

新风换气机是指排出污风和输送新风通过换热器进行能量交换，将污风中的冷量或热量尽量的转移至新风中，以达到节能的目的。如申请号为CN201520687082.1的专利文献公开的一种能量回收新风换气机，将新风机和排风机的电机均安装于新风流道内或均安装于排风流道内。该结构是对电机的布设位置进行改进，实现电加热量的回收与排放，从而调节不同模式下的能量利用率。但是，若需变更不同模式，需要对风机和电机的位置重新拆装，存在诸多不便。另外，目前市场上使用的新风换气机功能比较单一，在精密机房、手术室、实验室等场合要求多功能时就需要多台机组进行组合使用，安装空间大、成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组及控制方法，适用于精密机房、实验室、手术室、无菌室、数据中心等要求环境等级高的场所，具备污风排除、新风输送、温度控制、湿度控制、空气过滤、空气杀菌、消除异味、空气净化、能量深度回收等多功能自由组合，满足不同功能需求和节能的目的。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组，包括污风通道、新风通道、制冷剂压缩回路、经济器、污风换热回路和新风换热回路，

制冷剂压缩回路包括通过管道依次串联的压缩机、四通换向阀和气液分离器，压缩机为补气增焓压缩机，压缩机的排气口与四通换向阀的第一接口相连，四通换向阀的第二接口与气液分离器的进口端相连，气液分离器的出口端与压缩机的吸气口相连；

污风换热回路的首端连接四通换向阀第三接口，污风换热回路的尾端连接经济器第一接口；污风换热回路包括由首端至尾端依次串联的污风侧换热器和第一电子膨胀阀，污风侧换热器位于污风通道内，污风通道靠近污风出口的位置设置排风机；

新风换热回路的首端四通换向阀第四接口，新风换热回路的尾端连接经济器第二接口；新风换热回路包括由首端至尾端依次串联的新风侧换热器和第二电子膨胀阀，新风侧换热器位于新风通道内，新风通道靠近新风出口的位置设置送风机；

经济器的第三接口通过管道连接在新风侧换热器与第二电子膨胀阀之间，经济器的第四接口与压缩机的增晗补气口相连。

进一步地，污风通道靠近污风进口的位置设置第一初效过滤器，新风通道靠近新风入口的位置设置第二初效过滤器。

进一步地，第二初效过滤器与新风侧换热器之间设置除尘组件，新风侧换热器与送风机之间设置电加热器、灭菌装置、加湿装置、负离子空气清新装置。

进一步地，除尘组件包括PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置。

进一步地，还包括能量回收装置，能量回收装置同时贯穿污风通道和新风通道。

进一步地，污风通道和新风通道水平排列布置或上下排列布置。

基于上述多功能直膨式能量回收新风换气一体机组的控制方法，包括以下步骤：

A、采集室外温度T，比较室外温度T、压缩机参与制冷温度T1和压缩机参与制热温度T2；若T≥T1，则进入步骤B；若T1＞T＞T2，则进入步骤C；若T≤T2时，则进入步骤D；

B、机组进入压缩机循环制冷模式，具体为：

b1：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路导通，能量回收装置被旁通；

b2：制冷剂由压缩机排出，依次经由四通换向阀的第一接口、四通换向阀第三接口、污风侧换热器、第一电子膨胀阀、经济器的第一接口、经济器的第三接口、新风侧换热器、四通换向阀的第四接口、四通换向阀的第二接口和气液分离器，然后由气液分离器回到压缩机并进入下一次循环；

b3：重复步骤b2直至室内温度达到压缩机循环制冷模式的目标值A；

b4：根据压缩机吸气过热度目标值和压缩机高低压比对压缩机进行PID调节；

C、采集新风通道出口空气与污风通道进口空气的焓差值、温度差值和湿度差值，若焓差值达到目标值，温度差值和湿度差值达不到目标值时，则进入步骤c1；若焓差值、温度差值和湿度差值均达到目标值时，则进入步骤c2；

c1：机组进入能量回收模式，具体为：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路被断开，能量回收装置、排风机和送风机通电工作；

c2：机组进入全新风模式，具体为：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路被断开，能量回收装置被旁通，排风机不工作，送风机通电工作；

D、机组进入压缩机循环制热模式，具体为：

d1：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路导通，能量回收装置被旁通；

d2：制冷剂由压缩机排出，依次经由四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第四接口、新风侧换热器，其中一路制冷剂通过第二电子膨胀阀、经济器的第二接口、经济器的第四接口回到压缩机进入下一次循环，另一路制冷剂通过经济器的第三接口、经济器的第一接口、第一电子膨胀阀、污风侧换热器、四通换向阀的第三接口、四通换向阀第二接口和气液分离器，然后由气液分离器回到压缩机并进入下一次循环；

d3：重复步骤b2直至室内温度达到压缩机循环制热模式的目标值A1；

d4：根据压缩机吸气过热度目标值和压缩机高低压比对压缩机进行PID调节。

进一步地，步骤B、C、D还包括启动电加热器和加湿装置。

进一步地，步骤b4和步骤d4具体包括：

4.1：根据焓差值进行的调节：具体为：

首先，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差，进行压缩机的周期、顺序加卸载；然后，根据压缩机的加卸载进行送/排风机的台数或频率的加卸载；然后，当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的温差，进行电加热装置的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的湿度差，进行加湿装置的加卸载；

4.2：根据压缩机吸气过热度和排气过热度进行的调节；具体为：根据压缩机吸气过热度和排气过热度，进行第一电子膨胀阀的开度调节控制；

4.3：根据压缩机吸气过热度和压缩机高低压比进行的压缩机排气过热度目标值的调节；

4.4：根据压缩机排气过热度目标值，进行第二电子膨胀阀的调节控制。

本发明的有益效果是：

1.多功能：本发明具有过滤PM2.5、除尘、杀菌、消除异味、净化、空气输送、机械压缩制冷(热泵)能量回收、制冷、制热、温湿度双控等功能，且多种功能可自由组合，能最大限度满足市场需求。本申请具有回收效率高，工况稳定，运行效率高等优点。

2.采用补气增焓压缩机，补气增焓的目的：(1)夏季运行模式，机组启动运行(尤其刚启动)时，室内外温度高，机组系统运行的蒸发温度和冷凝温度皆偏高，压缩机排气温度高，采用补气增焓技术可有效控制压缩机排温，改善系统运行工况，提高机组系统运行稳定性和能效。(2)冬季运行模式，机组启动运行(尤其刚启动)时，室内外温度低，特别是室外(新风)温度在-10℃以下启动运行时，机组系统运行的冷凝温度低，开补气增焓能尽快建立系统运行高低压差，使得机组尽快达到高效运行状态，同时保证压缩机的运行安全。不同模式下采用不同的增焓控制逻辑。

3.机组运行温度范围宽：机组系统可在-35℃～46℃宽温度工况条件范围内稳定运行，实现机组的各项功能输出，本申请可高效能量回收，并进行温湿度双控。

4.多工作模式功能：有制冷模式(能量回收制冷)、制热模式(能量回收制热)、能量回收模式(过渡季能量回收全新风)、全新风模式(过渡季全新风)、自动模式(全自动运行)等多种工作模式选择，满足不同的使用功能需求。

附图说明

图1为实施例中本发明污风通道和新风通道水平排列布置时的结构框图。

图中标号：1-污风通道，2-新风通道，3-能量回收装置，4-经济器，5-压缩机，6-四通换向阀，7-气液分离器，8-污风侧换热器，9-第一电子膨胀阀，10-排风机，11-新风侧换热器，12-第二电子膨胀阀，13-送风机，14-第一初效过滤器，15-第二初效过滤器，16-PM2.5过滤器，17-静电除尘装置，18-活性炭装置，19-电加热器，20-灭菌装置，21-加湿装置，22-负离子空气清新装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明公开的一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组，包括污风通道1、新风通道2、能量回收装置3、制冷剂压缩回路、经济器4、污风换热回路和新风换热回路，制冷剂压缩回路、经济器4、污风换热回路和新风换热回路构成蒸气压缩制冷/热泵循环系统，污风通道和新风通道可采用如图1所示的水平排列布置，亦可采用上下排列布置。

制冷剂压缩回路包括通过管道依次串联的压缩机5、四通换向阀6和气液分离器7，压缩机5为补气增焓压缩机，压缩机5的排气口与四通换向阀6的第一接口相连，四通换向阀6的第二接口与气液分离器7的进口端相连，气液分离器7的出口端与压缩机5的吸气口相连。

污风换热回路包括通过管道依次串联的污风侧换热器8和第一电子膨胀阀9，污风侧换热器8远离第一电子膨胀阀9的一端与四通换向阀6的第三接口相连，第一电子膨胀阀9远离污风侧换热器8的一端与经济器4的第一接口相连，污风侧换热器8位于污风通道1内，污风通道1靠近污风出口的位置设置排风机10。

新风换热回路包括通过管道依次串联的新风侧换热器11和第二电子膨胀阀12，新风侧换热器11远离第二电子膨胀阀12的一端与四通换向阀6的第四接口相连，第二电子膨胀阀12远离新风侧换热器11的一端与经济器4的第二接口相连，新风侧换热器11位于新风通道2内，新风通道2靠近新风出口的位置设置送风机13。

经济器4的第三接口通过管道连接在新风侧换热器11与第二电子膨胀阀12之间，经济器4的第四接口与压缩机5的增晗补气口相连。

污风通道1靠近污风进口的位置设置第一初效过滤器14，新风通道2靠近新风入口的位置设置第二初效过滤器15，第二初效过滤器15与新风侧换热器11之间设置除尘组件，除尘组件包括PM2.5过滤器16、静电除尘装置17、活性炭装置18，新风侧换热器11与送风机13之间设置电加热器19、灭菌装置20、加湿装置21、负离子空气清新装置22，能量回收装置3采用板式结构，板式能量回收装置同时贯穿污风通道1和新风通道2，且位于污风侧换热器8和新风侧换热器11的外侧。

基于上述多功能直膨式能量回收新风换气一体机组的控制方法，包括以下步骤：

A、采集室外温度T，比较室外温度T、压缩机参与制冷温度T1和压缩机参与制热温度T2；若T≥T1，则进入步骤B；若T1＞T＞T2，则进入步骤C；若T≤T2时，则进入步骤D；

B、机组进入压缩机循环制冷模式，具体为：

b1：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路导通，能量回收装置被旁通；

b2：制冷剂由压缩机排出，依次经由四通换向阀的第一接口、四通换向阀第三接口、污风侧换热器、第一电子膨胀阀、经济器的第一接口、经济器的第三接口、新风侧换热器、四通换向阀的第四接口、四通换向阀的第二接口和气液分离器，然后由气液分离器回到压缩机并进入下一次循环；

b3：重复步骤b2直至室内温度达到压缩机循环制冷模式的目标值A；

b4：根据压缩机吸气过热度目标值和压缩机高低压比对压缩机进行PID调节，具体包括：

b4.1：根据焓差值进行的调节：具体为：

首先，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差，进行压缩机的周期、顺序加卸载；然后，根据压缩机的加卸载进行送/排风机的台数或频率的加卸载；然后，当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的温差，进行电加热装置的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的湿度差，进行加湿装置的加卸载；

b4.2：根据压缩机吸气过热度和排气过热度进行的调节；具体为：

根据压缩机吸气过热度和排气过热度，进行第一电子膨胀阀的开度调节控制；

b4.3：根据压缩机吸气过热度和压缩机高低压比进行的压缩机排气过热度目标值的调节；

b4.4:根据压缩机排气过热度目标值，进行第二电子膨胀阀的调节控制。

C、采集新风通道出口空气与污风通道进口空气的焓差值、温度差值和湿度差值，若焓差值达到目标值，温度差值和湿度差值达不到目标值时，则进入步骤c1；若焓差值、温度差值和湿度差值均达到目标值时，则进入步骤c2；

c1：机组进入能量回收模式，具体为：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路被断开，能量回收装置、排风机和送风机通电工作；

c2：机组进入全新风模式，具体为：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路被断开，能量回收装置被旁通，排风机不工作，送风机通电工作；

D、机组进入压缩机循环制热模式，具体为：

d1：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路导通，能量回收装置被旁通；

d2：制冷剂由压缩机排出，依次经由四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第四接口、新风侧换热器，其中一路制冷剂通过第二电子膨胀阀、经济器的第二接口、经济器的第四接口回到压缩机进入下一次循环，另一路制冷剂通过经济器的第三接口、经济器的第一接口、第一电子膨胀阀、污风侧换热器、四通换向阀的第三接口、四通换向阀第二接口和气液分离器，然后由气液分离器回到压缩机并进入下一次循环；

d3：重复步骤b2直至室内温度达到压缩机循环制热模式的目标值A1；

d4：根据压缩机吸气过热度目标值和压缩机高低压比对压缩机进行PID调节，具体包括：

d4.1：根据焓差值进行的调节：具体为：

首先，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差，进行压缩机的周期、顺序加卸载；然后，根据压缩机的加卸载进行送/排风机的台数或频率的加卸载；然后，当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的温差，进行电加热装置的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的湿度差，进行加湿装置的加卸载；

d4.2：根据压缩机吸气过热度和排气过热度进行的调节；具体为：

根据压缩机吸气过热度和排气过热度，进行第一电子膨胀阀的开度调节控制；

d4.3：根据压缩机吸气过热度和压缩机高低压比进行的压缩机排气过热度目标值的调节。

d4.4:根据压缩机排气过热度目标值，进行第二电子膨胀阀的调节控制。

步骤B、C、D还包括启动电加热器和加湿装置。

本申请的工作模式

1、压缩机循环制冷模式：制冷剂的流向如图1中实线箭头所示。夏季，室外新风温度较高，送入室内时需进行降温处理，机组运行蒸气压缩制冷循环系统，通过新风侧换热器对送入室内的新风进行降温(同时除湿)处理；此时，室内温度较低，通过污风侧换热器对排出室内的污风进行能量(冷量)回收，达到节能目的。同时，新风通过第二初效过滤器、PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置、灭菌装置、负离子空气清新装置对送入室内的新风进行净化处理，保证送风的清洁度和高品质性。机组可对46℃新风进行降温(同时除湿)处理，应用温度范围宽；同时进行冷量回收，提高机组运行的高效性和节能性。此模式下，板式能量回收装置被旁通，不参与工作。此模式下，根据对送风状态的需求，可开启(根据设定智能控制)加湿装置对送入室内的新风进行控湿处理。此模式下的能量回收包括室内排出空气的显冷量和潜冷量。

2、压缩机循环制热模式：制冷剂的流向如图1中虚线箭头所示。冬季，室外新风温度较低，送入室内时需进行升温处理，机组运行蒸气压缩热泵循环系统，通过新风侧换热器对送入室内的新风进行升温处理；此时，室内温度较高，通过污风侧换热器对排出室内的污风进行能量(热量)回收，达到节能目的。同时，新风通过第二初效过滤器、PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置、灭菌装置、负离子空气清新装置对送入室内的新风进行净化处理，保证送风的清洁度和高品质性。机组可对-35℃新风进行升温处理，应用温度范围宽；同时进行热量回收，提高机组运行的高效性和节能性。此模式下，板式能量回收装置被旁通，不参与工作。此模式下，根据对送风状态的需求，可开启加湿装置对送入室内的新风进行控湿处理。此模式下的能量回收包括室内排出空气的显热量和潜热量。此模式下，根据室外新风的温度点，可开启(智能控制)蒸气压缩热泵循环系统的补气增焓系统，以保证机组在低室外新风温度下的安全、高效运行；亦可开启(智能控制)电加热装置对送入室内的新风进行辅助加热，以确保新风送入状态满足需求。

3、能量回收模式：在过渡季节，室内外空气状态比较接近，机组此模式下工作时，蒸气压缩制冷/热泵循环系统不参与工作(不运行)，板式能量回收装置和排风机及送风机工作。新风通过第二初效过滤器、PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置、板式能量回收装置、灭菌装置、负离子空气清新装置对送入室内的新风进行净化处理，保证送风的清洁度和高品质性；同时，室内排出空气和送入室内的新风经过板式能量回收装置进行能量交换，即通过室内排出空气的热量或冷量转移至送入室内的新风中进行能量回收，达到节能和满足室内送风需求的目的。在室外新风状态不能满足室内空气状态需求且室内外空气状态有焓差时运行此模式。此模式下，根据室内空气状态需求，可开启(智能控制)电加热装置、加湿装置对送入室内新风的状态进行温湿度双控。

4、全新风模式：在过渡季节，当室内外空气状态相同或基本相同，机组此模式下工作时，蒸气压缩制冷/热泵循环系统不参与工作(不运行)，板式能量回收装置被旁通(不参与工作)，排风机不参与工作，送风机工作。新风通过第二初效过滤器、PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置、灭菌装置、负离子空气清新装置对送入室内的新风进行净化处理，保证送风的清洁度和高品质性。此模式下，根据室内空气状态需求，可开启(智能控制)电加热装置、加湿装置对送入室内新风的状态进行温湿度双控。此模式下，排风机及蒸汽压缩制冷/热泵循环系统不工作，只有送风机工作，进一步提高了机组的运行能效，达到节能的目的。

5、自动模式：自动检测室外新风空气状态和室内空气状态参数，根据室内外空气状态与设定空气状态的偏差(焓差)自主选择机组运行模式；同时，机组运行过程中，利用大数据技术(运行数据记录)，根据建立的数学模型智能调整、修正运行参数，并进行自学习PID控制。

本申请亦可采用自学习智能控制，其原理如下：

1、机组选择压缩机循环制冷模式运行时，板式能量回收装置旁通阀打开，将板式能量回收装置的送/排风流道旁通，使板式能量回收装置不参与工作。然后开排风机，延时开送风机。再启动运行蒸气压缩制冷循环系统，即开压缩机，第一电子膨胀阀先按照【初始开度1】运行，延时时间达到后，自学习PID调节运行。PID调节时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差，进行压缩机的周期、顺序加卸载；根据压缩机的加卸载进行送/排风机的台数或频率的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的温差，进行电加热装置的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的湿度差，进行加湿装置的加卸载。PID调节时，根据压缩机的吸气过热度和排气过热度，进行第一电子膨胀阀的开度调节控制。PID调节时，根据压缩机吸气过热度、压缩机高低压比，进行压缩机排气过热度目标值的智能调整和控制。PID调节时，均应用大数据技术(运行数据记录)通过建立的数学模型进行。最后，新风通过初效过滤器、PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置、灭菌装置、负离子空气清新装置送入室内，保证送风的清洁度和高品质性，也使压缩机工作在最佳状态，进一步提高机组的能效。

2、机组选择压缩机循环制热模式运行时，板式能量回收装置旁通阀打开，将板式能量回收装置的送/排风流道旁通，使板式能量回收装置不参与工作。然后开排风机，延时开送风机。再启动运行蒸气压缩热泵循环系统，即开压缩机，开四通换向阀，第一电子膨胀阀先按照【初始开度2】运行，延时时间达到后，自学习PID调节运行。PID调节时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差、污风进/出口空气状态的焓差，进行压缩机的周期、顺序加卸载；根据压缩机的加卸载进行送/排风机的台数或频率的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的温差，进行电加热装置的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的湿度差，进行加湿装置的加卸载。PID调节时，根据压缩机的吸气过热度和排气过热度，进行第一电子膨胀阀的开度调节控制。PID调节时，根据压缩机吸气过热度、压缩机高低压比，进行压缩机排气过热度目标值的智能调整和控制。PID调节时，根据压缩机排气过热度目标值，进行第二电子膨胀阀的调节控制。PID调节时，均应用大数据技术(运行数据记录)通过建立的数学模型进行。最后，新风通过初效过滤器、PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置、灭菌装置、负离子空气清新装置送入室内，保证送风的清洁度和高品质性，也使压缩机工作在最佳状态，进一步提高机组的能效。

3、机组选择能量回收模式运行时，板式能量回收装置旁通阀关闭，板式能量回收装置参与工作。蒸气压缩制冷(热泵)循环系统不工作。然后开排风机，延时开送风机。机组根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差，进行送/排风机的台数或频率的加卸载(存在时)或送风机和排风机定频率工作运行；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的温差，进行电加热装置的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的湿度差，进行加湿装置的加卸载。PID调节时，均应用大数据技术(运行数据记录)通过建立的数学模型进行。最后，新风通过初效过滤器、PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置、灭菌装置、负离子空气清新装置送入室内，保证送风的清洁度和高品质性，也使机组工作在最佳状态，达到节能目的。

4、机组选择全新风模式运行时，板式能量回收装置旁通阀开启，板式能量回收装置不参与工作。蒸气压缩制冷(热泵)循环系统不工作。排风机不参与工作。开送风机。机组根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差，进行送风机的台数或频率的加卸载(存在时)或送风机定频率工作运行；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的温差，进行电加热装置的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的湿度差，进行加湿装置的加卸载。PID调节时，均应用大数据技术(运行数据记录)通过建立的数学模型进行。最后，新风通过初效过滤器、PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置、灭菌装置、负离子空气清新装置送入室内，保证送风的清洁度和高品质性，也使机组工作在最佳状态，达到节能目的。此模式下，污风进口空气状态即为室内空气状态。

5、机组选择自动模式运行时，自动检测室外新风空气状态和室内空气状态参数，根据室内外空气状态与设定空气状态的偏差(焓差)自主选择机组工作模式，并按选择的工作模式运行；机组在当前工作模式下运行时间满足【最小运行时间】后，重新检测室外新风空气状态和室内空气状态参数，根据室内外空气状态与设定空气状态的偏差是否满足【工作模式调整回差X】，自主选择新的工作模式或保持当前工作模式。同时，机组运行过程中，利用大数据技术(运行数据记录)，根据建立的数学模型智能调整、修正运行参数，并进行自学习PID控制。

最后说明的是，以上实例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组，其特征在于：包括污风通道、新风通道、制冷剂压缩回路、经济器、污风换热回路和新风换热回路，

制冷剂压缩回路包括通过管道依次串联的压缩机、四通换向阀和气液分离器，压缩机为补气增焓压缩机，压缩机的排气口与四通换向阀的第一接口相连，四通换向阀的第二接口与气液分离器的进口端相连，气液分离器的出口端与压缩机的吸气口相连；

污风换热回路的首端连接四通换向阀第三接口，污风换热回路的尾端连接经济器第一接口；污风换热回路包括由首端至尾端依次串联的污风侧换热器和第一电子膨胀阀，污风侧换热器位于污风通道内，污风通道靠近污风出口的位置设置排风机；

新风换热回路的首端四通换向阀第四接口，新风换热回路的尾端连接经济器第二接口；新风换热回路包括由首端至尾端依次串联的新风侧换热器和第二电子膨胀阀，新风侧换热器位于新风通道内，新风通道靠近新风出口的位置设置送风机；

经济器的第三接口通过管道连接在新风侧换热器与第二电子膨胀阀之间，经济器的第四接口与压缩机的增晗补气口相连。

2.根据权利要求1所述的一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组，其特征在于：污风通道靠近污风进口的位置设置第一初效过滤器，新风通道靠近新风入口的位置设置第二初效过滤器。

3.根据权利要求2所述的一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组，其特征在于：第二初效过滤器与新风侧换热器之间设置除尘组件，新风侧换热器与送风机之间设置电加热器、灭菌装置、加湿装置、负离子空气清新装置。

4.根据权利要求3所述的一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组，其特征在于：除尘组件包括PM2.5过滤器、静电除尘装置、活性炭装置。

5.根据权利要求4所述的一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组，其特征在于：还包括能量回收装置，能量回收装置同时贯穿污风通道和新风通道。

6.根据权利要求1所述的一种多功能直膨式能量回收新风换气一体机组，其特征在于：污风通道和新风通道水平排列布置或上下排列布置。

7.根据权利要求5所述的多功能直膨式能量回收新风换气一体机组的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、采集室外温度T，比较室外温度T、压缩机参与制冷温度T1和压缩机参与制热温度T2；若T≥T1，则进入步骤B；若T1＞T＞T2，则进入步骤C；若T≤T2时，则进入步骤D；

B、机组进入压缩机循环制冷模式，具体为：

b1：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路导通，能量回收装置被旁通；

b2：制冷剂由压缩机排出，依次经由四通换向阀的第一接口、四通换向阀第三接口、污风侧换热器、第一电子膨胀阀、经济器的第一接口、经济器的第三接口、新风侧换热器、四通换向阀的第四接口、四通换向阀的第二接口和气液分离器，然后由气液分离器回到压缩机并进入下一次循环；

b3：重复步骤b2直至室内温度达到压缩机循环制冷模式的目标值A；

b4：根据压缩机吸气过热度目标值和压缩机高低压比对压缩机进行PID调节；

C、采集新风通道出口空气与污风通道进口空气的焓差值、温度差值和湿度差值，若焓差值达到目标值，温度差值和湿度差值达不到目标值时，则进入步骤c1；若焓差值、温度差值和湿度差值均达到目标值时，则进入步骤c2；

c1：机组进入能量回收模式，具体为：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路被断开，能量回收装置、排风机和送风机通电工作；

c2：机组进入全新风模式，具体为：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路被断开，能量回收装置被旁通，排风机不工作，送风机通电工作；

D、机组进入压缩机循环制热模式，具体为：

d1：制冷剂压缩回路、污风换热回路和新风换热回路导通，能量回收装置被旁通；

d2：制冷剂由压缩机排出，依次经由四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第四接口、新风侧换热器，其中一路制冷剂通过第二电子膨胀阀、经济器的第二接口、经济器的第四接口回到压缩机进入下一次循环，另一路制冷剂通过经济器的第三接口、经济器的第一接口、第一电子膨胀阀、污风侧换热器、四通换向阀的第三接口、四通换向阀第二接口和气液分离器，然后由气液分离器回到压缩机并进入下一次循环；

d3：重复步骤b2直至室内温度达到压缩机循环制热模式的目标值A1；

d4：根据压缩机吸气过热度目标值和压缩机高低压比对压缩机进行PID调节。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：步骤B、C、D还包括启动电加热器和加湿装置。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：步骤b4和步骤d4具体包括：

4.1：根据焓差值进行的调节：具体为：

首先，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差，进行压缩机的周期、顺序加卸载；然后，根据压缩机的加卸载进行送/排风机的台数或频率的加卸载；然后，当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的温差，进行电加热装置的加卸载；当新风出口空气状态与污风进口空气状态的焓差达到目标值时，根据新风出口空气状态与污风进口空气状态的湿度差，进行加湿装置的加卸载；

4.2：根据压缩机吸气过热度和排气过热度进行的调节；具体为：

根据压缩机吸气过热度和排气过热度，进行第一电子膨胀阀的开度调节控制；

4.3：根据压缩机吸气过热度和压缩机高低压比进行的压缩机排气过热度目标值的调节。

4.4：根据压缩机排气过热度目标值，进行第二电子膨胀阀的调节控制。

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