CN113483394A - 一种超低能耗建筑专用环境一体机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超低能耗建筑专用环境一体机，包括：室内机和室外机，室内机内安装有室内第一换热器、室内第二换热器、送风机、室内机电子膨胀阀、室内机电磁阀、热交换芯、排风机和室内机新风旁通阀，室外机内安装有压缩机、气液分离器、四通阀、冷凝器、室外机电子膨胀阀、室外机旁通阀。本环境一体机通过对室内机内部结构的巧妙设计，极大实现了室内机内各部件之间的整合，能耗低，占地小，安装方便，能耗低。本发明还提供了一种超低能耗建筑专用环境一体机的控制方法，通过对室内机中双送风机的精确调控，可以实现风机‑风量组合的灵活调节，实现更精细的风量调节和更高的系统效率。

Description

一种超低能耗建筑专用环境一体机及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体涉及一种超低能耗建筑专用环境一体机及其控制方法。

背景技术

在全球气候变暖、能源短缺的背景下，以高能效、低排放为核心的建筑节能正为实现国家的能源安全和可持续发展起到至关重要的作用。被动式低能耗建筑，是指充分利用自然环境和资源，将自然通风、自然采光、太阳能辐射和室内非供暖热源得热等各种被动式节能手段与建筑外围护结构保温、隔热节能技术相结合建造而成的建筑。被动式低能耗建筑的两个显著特征，一是显著提高室内环境的舒适性，包括室内的热舒适度(温度、湿度、空气流速)、室内空气品质、室内噪音水平、室内采光水平等；二是可大幅度降低建筑能耗，实现90％以上的建筑节能目标。发展并普及被动式低能耗建筑，在保证室内环境舒适性的前提下，通过大幅度降低建筑热/冷负荷，最大限度地摆脱对主动式机械采暖和制冷系统的依赖，进而降低建筑采暖和制冷能耗，同时充分利用可再生能源从而摆脱对传统化石能源的依赖，已成为国际建筑节能技术领先国家节能减排的重要手段。

环境控制一体机是被动式建筑概念中的核心设备，主要用于针对住宅设计的空气处理，现有的环境控制一体机功能比较单一，例如公开号为CN207881087U的中国专利公开了一种室内环境控制设备，包括箱柜，箱柜上成型有第一进风口、第一出风口、第二进风口、第二出风口、直流风道、新风过滤网以及热交换芯，所述直流风道内设置有进风风机，直流风道由底部侧边横向延伸并且再向上延伸，并在箱柜的顶部反向延伸与第一出风口连通，箱柜内对应设置有新风过滤网，新风过滤网对应设置有换热翅片，第二进风口对应设置有风阀，热交换芯对应第三进风口设置有过滤网，在一般的换热需求下，通过直流风道，由第一进风口通过过滤网和换热翅片，直接通过第一出风进口对室内空气进行换热，达到节能的效果，当化换热需求加大时，则将回风与新风进行混合，并通过热交换芯进行高效的热交换。该室内环境控制设备满足被动式建筑的冷、热负荷需求；实现被动式建筑的新风系统冷、热回收；实现被动式建筑新风品质保证。但是该室内环境控制设备不具备独立恒温除湿、新风旁通、免费制冷、加湿功能部件，无法保证各部件的高效协同运行，无法满足在不同的室内空气状态下采取有效、节能的运行策略，因此需要改进。

此外，现有的环境控制一体机一般只安装一台送风机，现有的单送风机系统，风机-风量的组合调节不够灵活，而送风机在系统中的静压效率、总效率是随着输入功率的提升先上升、后下降的，因为一体机系统的运行模式多，在不同模式下对内循环风量有不同的需求。比如，在制热模式下，为了达到较低的出风温度(制热时相对低的出风温度带来较高的相对湿度，有利于室内舒适)，需要系统有较大的循环风量；在独立除湿模式下，较小的循环风量可以得到更大的除湿量，单送风机系统无法满足上述要求，因此如何实现更精细的风量调节和更高的系统效率，是本领域需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种超低能耗建筑专用环境一体机，通过对室内机内部结构的巧妙设计，通过对室内机各腔室和风道的结构设计，控制室外新风与室内气体之间按照设定的风向流动，并与室外机相配合，使得本环境控制一体机同时具备制冷、制热、独立除湿(也叫等温除湿)、新风热回收、新风旁通(也叫免费制冷)、加湿等功能，集成化程度高，极大的实现了室内机内各部件之间的整合，能耗低，占地小，安装方便，能耗低。

本发明还提供了一种超低能耗建筑专用环境一体机的控制方法，通过对室内机中双送风机的精确调控，可以实现风机-风量组合的灵活调节，实现更精细的风量调节和更高的系统效率。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种超低能耗建筑专用环境一体机，包括：

室内机，所述室内机包括箱体，所述箱体内通过第一隔板分隔成左腔室和右腔室，所述左腔室和右腔室之间通过第一风道连通，右腔室通过第二隔板分隔成换热腔室和侧安装腔室，所述侧安装腔室通过室内机新风旁通阀分隔成排风腔室和旁通腔室，其中换热腔室与旁通腔室之间通过第二风道连通，换热腔室与排风腔室之间通过第三风道连通；所述左腔室内安装有两独立控制的送风机，所述送风机的出风口与安装在左腔室左侧面箱体上的送风管连接，室内第一换热器和室内第二换热器之间通过管道串联安装在送风机的右侧，室内机电子膨胀阀和室内机电磁阀并联安装在室内第一换热器和室内第二换热器之间串联的管道上，制冷剂进入管与室内第一换热器连接，制冷剂排出管与室内第二换热器连接，室内回风管安装在左腔室前侧面的箱体上且位于室内第一换热器右侧；热交换芯安装在换热腔室内，室内进风管安装在换热腔室前侧面的箱体上，所述室内进风管内侧进风口处通过第二密封板与第一风道分隔，使得室内进风管与热交换芯左侧进风口连通，室外进风管安装在换热腔室右侧面的箱体上，所述室外进风管内侧进风口处通过第一密封板与第三风道分隔，使得室外进风管与热交换芯右侧进风口连通，所述热交换芯右侧底部的出风口通过第三风道与安装在排风腔室内的排风机的进风口连通，排风机的出风口与安装在排风腔室右侧箱体上的室外排风管连通，所述热交换芯左侧底部的出风口通过第一风道与左腔室连通；

室外机，所述室外机包括压缩机、气液分离器、四通阀、冷凝器、室外机电子膨胀阀、室外机高压阀、室外机低压阀和室外机旁通阀，其中压缩机的出口分别通过管道与四通阀的a端口和室内机上的制冷剂进入管连接，四通阀的c端口通过管道连接至气液分离器的进口，所述气液分离器的出口通过管道与压缩机的进口连接，四通阀的b端口通过管道与冷凝器的第一端口连接，所述冷凝器的第二端口通过管道与室内机上的制冷剂进入管连接，四通阀的d端口通过管道连接至室内机上的制冷剂排出管，室外机高压阀和室外机电子膨胀阀串联安装在室内机上制冷剂进入管与冷凝器连接的管道上，室外机旁通阀安装在压缩机与室内机上制冷剂进入管连接的管道上，室外机低压阀安装在四通阀的d端口与室内机上制冷剂排出管连接的管道上。

优选的，本超低能耗建筑专用环境一体机还包括控制中心，所述控制中心包括室内机控制中心和室外机控制中心，室内机控制中心与室外机控制中心电控通信，其中室内机控制中心分别与安装在室内机内的送风机、室内机电子膨胀阀、室内机电磁阀、排风机、室内机新风旁通阀电性连接，室外机控制中心分别与安装在室外机内的压缩机、气液分离器、四通阀、冷凝器、室外机电子膨胀阀和室外机旁通阀电性连接，以实现室内机与室外机中各部件之间的高效协同运行，满足在不同的室内空气状态下采取有效、节能的运行策略。

优选的，室内第一换热器的背侧安装有第一空气过滤网，室内回风管安装在左腔室前侧面的箱体上且位于第一空气过滤网的右侧，所述热交换芯左右两侧的进风口处分别安装有第二空气过滤网和和第三空气过滤网，第一空气过滤网、第二空气过滤网和第三空气过滤网用于过滤经过室内机中的新风、回风和排风，提高空气质量。

优选的，所述室内回风管的进口处安装有电子风阀，所述电子风阀与室内机控制中心电性连接，电子风阀用于精确控制室内回风量。

优选的，加湿器安装在左腔室内且位于送风机的一侧，所述加湿器与室内机控制中心电性连接，当需要开启加湿功能时，只需通过室内机控制中心控制加湿器打开即可。

优选的，所述室内机中安装有轴流风机，所述轴流风机紧贴冷凝器设置并与室外机控制中心电性连接，用于增强冷凝器的冷凝效率。

优选的，压缩机的出口与四通阀的a端口连接的管道上安装有用于监测排气温度的第一温度传感器，四通阀的c端口与气液分离器进口连接的管道上安装有用于监测回气温度的第二温度传感器，冷凝器一侧安装有监测室外温度的第三温度传感器，以便为控制中心提供各测量部位处的温度参数。

优选的，四通阀的c端口与气液分离器进口连接的管道上安装有第一压力传感器，压缩机出口处的管道上安装有第二压力传感器，以便为控制中心提供精确的压力参数。

优选的，气液分离器出口与压缩机进口连接的管道上安装有第一针阀，压缩机出口处的管道上安装有第二针阀，通过第一针阀和第二针阀可以在生产、安装、维修时向管道内充注/抽空冷媒。

优选的，四通阀的d端口与室外机低压阀连接的管道上安装有第一过滤器，室外机电子膨胀阀与冷凝器连接的管道上安装有第二过滤器，用于对冷媒的过滤。

本发明还提供了一种超低能耗建筑专用环境一体机的控制方法，包括如下步骤：

S1、对安装在室内机中的两台独立运行的送风机进行人工标定最小风档和最大风档，并设定其中一台为主送风机，另外一台为从送风机；

S2、根据系统需求，在最小风档和最大风档之间调节双送风机的运行状态；

S3、当机器运行每满100小时后，对双送风机的主、从属性进行调换；

S4、机器运行每满2000小时，在人工标定的最小风档和最大风档基础上提升一档，直至下次保养人工重新设定最小风档和最大风档。

本发明提供的一种超低能耗建筑专用环境一体机及其控制方法的有益效果在于：

1)本超低能耗建筑专用环境一体机通过对室内机内部结构的巧妙设计，通过对室内机各腔室和风道的结构设计，控制室外新风与室内气体之间按照设定的风向流动，并与室外机相配合，使得本环境控制一体机同时具备制冷、制热、独立除湿(也叫等温除湿)、新风热回收、新风旁通(也叫免费制冷)、加湿等功能，集成化程度高，极大的实现了室内机内各部件之间的整合，能耗低，占地小，安装方便。并可以满足在不同的室内空气状态下采取有效、节能的运行策略，实现智能的自动化调节，可以有效的控制住宅内空气品质：温度、湿度、洁净度、风速、新风量，同时尽可能的提升各部件之间协同效率，降低系统的能耗。

2)本超低能耗建筑专用环境一体机的控制方法通过对室内机中双送风机的精确调控，可以实现风机-风量组合的灵活调节，实现更精细的风量调节和更高的系统效率，运行一段时间后调换两个送风机主、从关系，保证两个送风机寿命均衡，机器运行每满2000小时后，在标定的基础上将最小/最大风档提升一档，用于抵消滤网脏污造成的系统风阻增加，保证系统风压、风量，从而保证系统效果。

附图说明

图1为本发明中环境控制一体机中室内机与室外机的结构连接示意图。

图2为本发明中室内机的立体结构示意图。

图3为本发明中室内机的内部结构安装立体结构示意图。

图4为本发明中室内机的俯视图。

图5为本发明中室内机内部腔室及风道结构示意图。

图6为本发明中室内机中空气走向示意图。

图7为实施例2中风机总压和静压效率曲线图。

图8为实施例2的方法流程图。

图中：1、室内机；11、箱体；12、第一空气过滤网；13、室内第一换热器；14、室内第二换热器；15、送风机；16、送风管；17、制冷剂进入管；18、室内机电子膨胀阀；19、室内机电磁阀；110、控制中心；111、电子风阀；112、室内回风管；113、室内进风管；114、第二空气过滤网；115、热交换芯；116、第三空气过滤网；117、第一密封板；118、室外进风管；119、室外排风管；120、排风机；121、室内机新风旁通阀；122、第一隔板；123、第二隔板；124、安装支耳；125、制冷剂排出管；126、第二密封板；127、加湿器；100、左腔室；200、换热腔室；300、排风腔室；400、旁通腔室；101、第一风道；102、第二风道；103、第三风道；

2、室外机；21、压缩机；22、气液分离器；23、四通阀；24、冷凝器；25、轴流风机；26、室外机电子膨胀阀；27、室外机高压阀；28、室外机低压阀；29、室外机旁通阀；210、第一过滤器；211、第二过滤器；212、第一压力感应器；213、第一温度传感器；214、第一针阀；215、第二针阀；216、第二温度传感器；217、第二压力感应器；218、第三温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例1：一种超低能耗建筑专用环境一体机。

参照图1至图6所示，一种超低能耗建筑专用环境一体机，包括：

室内机1，所述室内机包括箱体11，箱体11上设置有多个方便快速安装的安装支耳124，方便快速安装，所述箱体11内通过第一隔板122分隔成左腔室100和右腔室，所述左腔室100和右腔室之间通过第一风道101连通，所述右腔室通过第二隔板123分隔成换热腔室200和侧安装腔室，所述侧安装腔室通过室内机新风旁通阀121分隔成排风腔室300和旁通腔室400，其中换热腔室200与旁通腔室400之间通过第二风道102连通，换热腔室200与排风腔室300之间通过第三风道103连通(具体参见图5)；

所述左腔室100内安装有第一空气过滤网12、室内第一换热器13、室内第二换热器14、送风机15、制冷剂进入管17、室内机电子膨胀阀18、室内机电磁阀19、电子风阀111和制冷剂排出管125，送风管16安装在左腔室100左侧面的箱体11上，两台独立运行的送风机15固定在左腔室100内且送风机15的出风口与送风管16连接，室内第一换热器13和室内第二换热器14之间通过管道串联安装在送风机15的右侧，室内机电子膨胀阀18和室内机电磁阀19并联安装在室内第一换热器13和室内第二换热器14之间串联的管道上，制冷剂进入管17与室内第一换热器13连接，制冷剂排出管125与室内第二换热器连接，实际工作过程中，可以根据制冷、制热、除湿等模式的要求，实现对室内机电子膨胀阀18和室内机电磁阀19的控制，例如：制冷模式下，室内机电磁阀19打开，此时室内第一换热器13和室内第二换热器14均用于降温换热；除湿模式下，室内机电磁阀19关闭，调节室内机电子膨胀阀18开度，室内第一换热器13用于除湿，第二换热器14用于空气回热；制热模式下，室内机电磁阀19打开，此时室内第一换热器13和室内第二换热器14均用于升温换热；第一空气过滤网12紧贴安装在室内第一换热器13的背侧，室内回风管112安装在左腔室100前侧面的箱体11上且位于第一空气过滤网12右侧，电子风阀111安装在室内回风管112的进口处，实际工作时，当电子风阀111和送风机15同时打开时，室内送风机15的引力作用下，从室内回风管112进入箱体11内，然后经过第一空气过滤网12的过滤后与室内第一换热器13和室内第二换热器14进行热交换，然后通过送风机15经由送风管16输送至室内，实现，室内风的循环；加湿器127安装在左腔室100内且位于送风机15的一侧，当需要加湿时，加湿器127自动开启，对空气进行加湿；

热交换芯115安装在换热腔室200内，第二空气过滤网114和第三空气过滤网116分别安装在热交换芯115左右两侧的进风口处，室内进风管113安装在换热腔室200前侧面的箱体11上，所述室内进风管113内侧进风口处通过第二密封板126与第一风道101分隔，可以防止送风机15工作时将室内空气从室内进风管113抽入至左腔室100内，室内进风管113与安装在热交换芯115左侧进风口处的第二空气过滤网114连通，使得室内空气可以通过室内进风管113经由第二空气过滤网115进入热交换芯115，室外进风管118安装在换热腔室100右侧面的箱体11上，室外进风管118用于通入室外新风，所述室外进风管118内侧进风口处通过第一密封板117与第三风道103分隔，使得室外进风管118与安装在热交换芯115右侧进风口处的第三空气过滤网116连通，所述热交换芯115右侧底部的出风口通过第三风道103与安装在排风腔室300内的排风机120的进风口连通，排风机120的出风口与安装在排风腔室300右侧箱体11上的室外排风管119连通，所述热交换芯115左侧底部的出风口通过第一风道101与左腔室100连通，实际工作过程中，室外新风在送风机15的抽吸作用下经由室外进风管118、第三空气过滤网116进入热交换芯115，再通过第一风道101进入左腔室100，然后再经由第三空气过滤网12、室内第一换热器13、室内第二换热器14换热后，最后经由送风机15和送风管16输送至室内；当排风机120开启，室内机新风旁通阀121关闭时，室内空气在排风机120的引力作用下在经由室内进风管113、第二空气过滤网114进入热交换芯115内，最后经由第三风道103进入排风机120经由室外排风管119排出；当排风机120开启，室内机新风旁通阀121打开时，室内空气在排风机120的引力作用下在经由室内进风管113和第二风道102进入旁通腔室400，然后通过室内机新风旁通阀121进入排风腔室300，最终从室外排风管119排出；

室外机2，所述室外机2包括压缩机21、气液分离器22、四通阀23、冷凝器24、轴流风机25、室外机电子膨胀阀26、室外机高压阀27、室外机低压阀28和室外机旁通阀29，其中压缩机21的出口分别通过管道与四通阀23的a端口和室内机1上的制冷剂进入管17连接，四通阀23的c端口通过管道连接至气液分离器22的进口，所述气液分离器22的出口通过管道与压缩机21的进口连接，四通阀23的b端口通过管道与冷凝器24的第一端口连接，所述冷凝器24的第二端口通过管道与室内机1上的制冷剂进入管17连接，轴流风机25紧贴冷凝器24设置，四通阀23的d端口通过管道连接至室内机1上的制冷剂排出管125，室外机高压阀27和室外机电子膨胀阀26串联安装在室内机1上制冷剂进入管17与冷凝器24连接的管道上，室外机旁通阀29安装在压缩机21与室内机1上制冷剂进入管17连接的管道上，室外机低压阀28安装在四通阀23的d端口与室内机1上制冷剂排出管125连接的管道上，压缩机21的出口与四通阀23的a端口连接的管道上安装有用于监测排气温度的第一温度传感器213，四通阀24的c端口与气液分离器22进口连接的管道上安装有用于监测回气温度的第二温度传感器216，冷凝器24一侧安装有监测室外温度的第三温度传感器218，以便为控制中心110提供各测量部位处的温度参数；四通阀23的c端口与气液分离器22进口连接的管道上安装有第一压力传感器212，压缩机21出口处的管道上安装有第二压力传感器217，可以为控制中心110提供精确的压力参数；气液分离器22出口与压缩机21进口连接的管道上安装有第一针阀214，压缩机21出口处的管道上安装有第二针阀215，通过第一针阀214和第二针阀215可以在生产、安装、维修时向管道内充注/抽空冷媒，四通阀23的d端口与室外机低压阀28连接的管道上安装有第一过滤器210，室外机电子膨胀阀26与冷凝器24连接的管道上安装有第二过滤器211，用于对冷媒的过滤；

控制中心，所述控制中心包括室内机控制中心110和室外机控制中心，室内机控制中心110与室外机控制中心电控通信，其中室内机控制中心110分别与安装在室内机1内的送风机15、室内机电子膨胀阀18、室内机电磁阀19、电子风阀111、排风机120、室内机新风旁通阀121和加湿器127电性连接，室外机控制中心分别与安装在室外机2内的压缩机21、气液分离器22、四通阀23、冷凝器24、轴流风25机、室外机电子膨胀阀26、室外机旁通阀29、第一压力感应器212、第一温度传感器213、第一针阀214、第二针阀215、第二温度传感器216、第二压力感应器217、第三温度传感器218等电性连接，以实现室内机1和室外机2的自动控制。

本超低能耗建筑专用环境一体机各功能开启时的工作原理如下：

1)当开启制冷功能时，控制中心控制四通阀23中的a端口和b端口导通，关闭室外机旁通阀29，室外机高压阀27、室外机低压阀28和室外机电子膨胀阀26为常开状态，打开室内机1中的送风机15、室内机电磁阀19、排风机120、电子风阀111，关闭室内机1的室内机新风旁通阀121，实现制冷功能。其中冷媒走向为：压缩机21把制冷剂压缩成高温高压气体，并依次经由四通阀23的a端口、b端口进入冷凝器24内进行换热冷却成液体，然后进入室外机电子膨胀阀26变为低温的气液混合物，然后再通过室外机高压阀27进入室内机的室内第二换热器14、室内机电磁阀19、室内第一换热器13，低温的气液混合物在室内第一换热器13和室内第二换热器14与空气进行换热变成低温气体(此时室内第一换热器13和室内第二换热器14均为蒸发器，冷媒蒸发吸热，空气降温)，然后再通过室外机低压阀28、四通阀23的d端口、c端口进入气液分离器22进行气液分离，气液分离后的制冷剂最后进入压缩机21的进口实现循环。参照图6所示，室外新风走线路a，室外新风的走向为：室外新风在送风机15的引力作用下，从室外进风管118进入箱体11内，并经过第三空气过滤网116过滤后进入热交换芯115，在热交换芯115内与室内排风进行热交换进行预冷，然后经由第一风道101进入左腔室100内，并经过第一空气过滤网12的再次过滤后与室内第一换热器13和室内第二换热器14进行热交换后(空气降温)，使得室外新风降低到需要的温度，然后通过送风机15经由送风管16输送至室内，实现制冷功能；参照图6所示，室内循环风走线路d，室内循环风走向为：室内空气从室内回风管112和电子风阀111进入，与新风合并后经过第一空气过滤网12、室内第一换热器13、室内第二换热器14、室内送风机15，最后由送风管16送入室内，室内循环风与室外新风合并后在室内第一换热器13和室内第二换热器14处与低温冷媒进行换热，使得空气降低到需要的温度，实现制冷功能；参照图6所示，室内排风走线路b，室内排风走向：室内排风在排风机120的引力作用下从室内进风管113进口进入，经热交换芯115、排风机120、室外排风管119排出室外，在制冷功能下，室内排风的温度是低于室外新风的温度，因此室内排风在热交换芯115内与室外新风进行热交换，可以预冷室外新风，降低能耗；

2)当开启制热功能时，控制中心将四通阀23中的a端口和d端口导通，关闭室外机旁通阀29，室外机高压阀27、室外机低压阀28和室外机电子膨胀阀26为常开状态，打开室内机1中的送风机15、室内机电磁阀19、排风机120、电子风阀111，关闭室内机1的室内机新风旁通阀121，实现制热功能。其中冷媒走向为：压缩机21把制冷剂压缩成高温高压气体，并依次经由四通阀23的a端口、d端口和室外机低压阀28进入室内第一换热器13、室内机电磁阀19、室内第二换热器14与空气进行热交换(此时室内第一换热器13和室内第二换热器14均为冷凝器，换热过程中冷媒降温，空气受热升温)，经过热交换后的冷媒经由室外机高压阀27进入室外机电子膨胀阀26，经室外机电子膨胀阀26节流为低压冷媒，最后经由冷凝器24、四通阀23的b端口、c端口进入气液分离器22进行气液分离，最后进入压缩机21的进口实现循环。参照图6所示，室外新风走线路a，室外新风的走向为：室外新风在送风机15的引力作用下，从室外进风管118进入箱体11内，并经过第三空气过滤网116过滤后进入热交换芯115，在热交换芯115内与室内排风进行热交换进行预热，然后经由第一风道101进入左腔室100内，并经过第一空气过滤网12的再次过滤后与室内第一换热器13和室内第二换热器14进行热交换后(空气升温)，使得室外新风升温到需要的温度，然后通过送风机15经由送风管16输送至室内，实现制热功能；参照图6所示，室内循环风走线路d，室内循环风走向为：室内空气从室内回风管112和电子风阀111进入，与新风合并后经过第一空气过滤网12、室内第一换热器13、室内第二换热器14、室内送风机15，最后由送风管16送入室内，室内循环风与室外新风合并后在室内第一换热器13和室内第二换热器14处与高温冷媒进行换热，使得空气升温到需要的温度，实现制热功能；参照图6所示，室内排风走线路b，室内排风走向：室内排风在排风机120的引力作用下从室内进风管113进口进入，经热交换芯115、排风机120、室外排风管119排出室外，在制热功能下，室内排风的温度是高于室外新风的温度，因此室内排风在热交换芯115内与室外新风进行热交换，可以预热室外新风，实现新风热回收，降低能耗。

3)开启独立除湿功能时(独立除湿也可叫做等温除湿，是指除去空气中的湿度，同时不造成温度下降)，控制中心控制四通阀23中的a端口和b端口导通，打开室外机旁通阀29，室外机高压阀27、室外机低压阀28和室外机电子膨胀阀26为常开状态，打开室内机1中的送风机15、排风机120、电子风阀111，关闭室内机1的室内机电磁阀19、室内机新风旁通阀121，实现独立除湿(等温除湿)功能。其中冷媒走向为：压缩机21把制冷剂压缩成高温高压气体，部分冷媒并依次经由四通阀23的a端口、b端口进入冷凝器24内进行换热冷却成液体，然后进入室外机电子膨胀阀26变为低温的气液混合物，然后进入室外机高压阀27，还有部分高温高压气体的冷媒直接通过室外机旁通阀29进入室外机高压阀27，低温的气液混合物冷媒和高温高压气体的冷媒在管道内混合后变成次高温的气液混合物，再通过室外机高压阀27进入室内机的室内第二换热器14，再经过室内机电子膨胀阀18节流为低温液态冷媒进入室内第一换热器13(此时，空气先与室内第一换热器13换热进行降温除湿变成干冷空气，然后经过降温除湿的干冷空气再与室内第二换热器14换热进行回热成干热空气，实现温度还原，或略微升高，干热空气最后经室内送风机15和送风管16送入室内，从而实现等温除湿的作用)，经过换热后的冷媒然后通过室外机低压阀28、四通阀23的d端口、c端口进入气液分离器22进行气液分离，气液分离后的制冷剂最后进入压缩机21的进口实现循环。开启独立除湿功能后，室外新风的走向、室内循环风走向和室内排风走向均与开启制冷功能时一样。本功能特别适用于南方回南天、梅雨天等天气环境下使用。

4)开启新风旁通功能(即免费制冷模式)时，当室外空气的质量优且室外空气的温度低于室内温度可以开启免费制冷模式，节约能耗。开启新风旁通功能后，控制中心控制室内机新风旁通阀121打开，参照图6所示，室内排风走线路c，室内排风在排风机120的引力下经由室内回风管113进口进入，再经由第二风道102、室内机新风旁通阀121、排风机120，最终由室外排风管119排出室外，室外新风不与室内排风进行换热，直接引入室外新风进行免费制冷，大大降低能耗；

5)开启加湿功能时，在制热模式下当空气的湿度过小的情况下，控制中心自动开启加湿器127，即可实现对干热空气的加湿，增强室内空气的舒适度。

本超低能耗建筑专用环境一体机通过对室内机1内部结构的巧妙设计，通过对室内机1各腔室和风道的结构设计，控制室外新风与室内气体之间按照设定的风向流动，并与室外机2相配合，使得本环境控制一体机同时具备制冷、制热、独立除湿(也叫等温除湿)、新风热回收、新风旁通(也叫免费制冷)、加湿等功能，集成化程度高，极大的实现了室内机内各部件之间的整合，能耗低，占地小，安装方便。并可以满足在不同的室内空气状态下采取有效、节能的运行策略，实现智能的自动化调节，可以有效的控制住宅内空气品质：温度、湿度、洁净度、风速、新风量，同时尽可能的提升各部件之间协同效率，降低系统的能耗。

本低能耗住宅用环境控制一体机还可以自动判断运行模式、自动调节工作状态，进而可以自动匹配制冷/制热量，加湿/除湿量，新风量，或决策是否直接引入新风。不仅实现智能的自动化调节，而且自动匹配各部件的工作状态，以最小的能耗换取目标空气环境。

实施例2：一种超低能耗建筑专用环境一体机的控制方法。

参照图7所示，风机在系统中的静压效率、总效率是随着输入功率的提升先上升、后下降的。因为一体机系统的运行模式多，在不同模式下对内循环风量有不同的需求。比如，在制热模式下，为了达到较低的出风温度(制热时相对低的出风温度带来较高的相对湿度，有利于室内舒适)，需要系统有较大的循环风量；在独立除湿模式下，较小的循环风量可以得到更大的除湿量。基于上述原理，本控制方法通过控制出风口处的两台独立运行的送风机，在某些模式下，两台送风机切换运行，以尽可能确保风机在较高的效率区间运行，同时使两台送风机总运行时间相近，保证送风机可靠性。

参照图8所示，一种超低能耗建筑专用环境一体机的控制方法，具体包括如下步骤：

S1、对安装在室内机中的两台独立运行的送风机进行人工标定最小风档和最大风档，并设定其中一台为主送风机，另外一台为从送风机，由于本设备是全空气系统空气调节器，不同项目的风管布置不同，安装后需进行风量调试，在安装完成后，对最低风档、最高风档进行标定；单台送风机风档对应如下表所示：

怠速	低速	中速	高速	满载
					10％	25％	50％	75％	100％

S2、根据系统需求，在最小风档和最大风档之间调节双送风机的运行状态，按照区间范围内的档位设置控制对应的控制送风机运行状态；其中系统风档对应如下表所示：

在上表中A送风机作为主送风机，B送风机作为从送风机；

S3、当机器运行每满100小时后，对双送风机的主、从属性进行调换，即运行每满100小时后，主、从送风机调换控制如下表所示：

系统风档	B送风机	A送风机
			0档	0	0
1档	10％	0
			2档	25％	0
3档	50％	0
			4档	50％	25％
5档	50％	50％
			6档	75％	50％
7档	75％	75％
			8档	100％	75％
9档	100％	100％

S4、机器运行每满2000小时，在人工标定的最小风档和最大风档基础上提升一档，直至下次保养人工重新设定最小风档和最大风档。

为了更加清楚的解释本发明，特举例如下：

初次安装后，人工测量系统风量，调试系统后，将系统的最小风档标定为2档，最大风档标定为7档。那么，系统可根据环境需求，在2-7档(包括)之间调节双风机的运行参数。运行满100小时后，A/B送风机在控制策略重的主、从关系对换。满200小时后，再次对换A/B风机的主从关系，每100小时对换一次，以保证两个风机的运行时间、负载均衡，从而保证了双风机系统的可靠性稳定。

当系统运行满2000小时，系统将最小风档提升1档，为3档；最大风档提升1档，为8档。那么，系统可根据环境需求，在3-8档(包括)之间调节双风机的运行参数。运行满4000小时后，最小/最大风档继续提升1档至4-9档(包括)。提升风档，以抵消滤网脏堵造成的系统风量、风压降低，从而保证系统的环境调节效果。另外，当风档提升，系统的噪音增加，也在间接的提醒用户，系统已经达到维护期，由售后上门维护、更换滤芯、清洗内机后，重新将最小/最大风档调节到2-7档，进入下一个2000小时周期。

本超低能耗建筑专用环境一体机的控制方法通过对室内机中双送风机的精确调控，可以实现风机-风量组合的灵活调节，实现更精细的风量调节和更高的系统效率，运行一段时间后调换两个送风机主、从关系，保证两个送风机寿命均衡，机器运行每满2000小时后，在标定的基础上将最小/最大风档提升一档，用于抵消滤网脏污造成的系统风阻增加，保证系统风压、风量，从而保证系统效果。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于包括：

室内机，所述室内机包括箱体，所述箱体内通过第一隔板分隔成左腔室和右腔室，所述左腔室和右腔室之间通过第一风道连通，右腔室通过第二隔板分隔成换热腔室和侧安装腔室，所述侧安装腔室通过室内机新风旁通阀分隔成排风腔室和旁通腔室，其中换热腔室与旁通腔室之间通过第二风道连通，换热腔室与排风腔室之间通过第三风道连通；所述左腔室内安装有两独立控制的送风机，所述送风机的出风口与安装在左腔室左侧面箱体上的送风管连接，室内第一换热器和室内第二换热器之间通过管道串联安装在送风机的右侧，室内机电子膨胀阀和室内机电磁阀并联安装在室内第一换热器和室内第二换热器之间串联的管道上，制冷剂进入管与室内第一换热器连接，制冷剂排出管与室内第二换热器连接，室内回风管安装在左腔室前侧面的箱体上且位于室内第一换热器右侧；热交换芯安装在换热腔室内，室内进风管安装在换热腔室前侧面的箱体上，所述室内进风管内侧进风口处通过第二密封板与第一风道分隔，使得室内进风管与热交换芯左侧进风口连通，室外进风管安装在换热腔室右侧面的箱体上，所述室外进风管内侧进风口处通过第一密封板与第三风道分隔，使得室外进风管与热交换芯右侧进风口连通，所述热交换芯右侧底部的出风口通过第三风道与安装在排风腔室内的排风机的进风口连通，排风机的出风口与安装在排风腔室右侧箱体上的室外排风管连通，所述热交换芯左侧底部的出风口通过第一风道与左腔室连通。

室外机，所述室外机包括压缩机、气液分离器、四通阀、冷凝器、室外机电子膨胀阀、室外机高压阀、室外机低压阀和室外机旁通阀，其中压缩机的出口分别通过管道与四通阀的a端口和室内机上的制冷剂进入管连接，四通阀的c端口通过管道连接至气液分离器的进口，所述气液分离器的出口通过管道与压缩机的进口连接，四通阀的b端口通过管道与冷凝器的第一端口连接，所述冷凝器的第二端口通过管道与室内机上的制冷剂进入管连接，四通阀的d端口通过管道连接至室内机上的制冷剂排出管，室外机高压阀和室外机电子膨胀阀串联安装在室内机上制冷剂进入管与冷凝器连接的管道上，室外机旁通阀安装在压缩机与室内机上制冷剂进入管连接的管道上，室外机低压阀安装在四通阀的d端口与室内机上制冷剂排出管连接的管道上。

2.如权利要求1所述的超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于：还包括控制中心，所述控制中心包括室内机控制中心和室外机控制中心，室内机控制中心与室外机控制中心电控通信，其中室内机控制中心分别与安装在室内机内的送风机、室内机电子膨胀阀、室内机电磁阀、排风机、室内机新风旁通阀电性连接，室外机控制中心分别与安装在室外机内的压缩机、气液分离器、四通阀、冷凝器、室外机电子膨胀阀和室外机旁通阀电性连接。

3.如权利要求1或2所述的超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于：室内第一换热器的背侧安装有第一空气过滤网，室内回风管安装在左腔室前侧面的箱体上且位于第一空气过滤网的右侧，所述热交换芯左右两侧的进风口处分别安装有第二空气过滤网和和第三空气过滤网。

4.如权利要求1或3所述的超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于：所述室内回风管的进口处安装有电子风阀，所述电子风阀与室内机控制中心电性连接。

5.如权利要求1或4所述的超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于：加湿器安装在左腔室内且位于送风机的一侧，所述加湿器与室内机控制中心电性连接。

6.如权利要求1所述的超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于：所述室内机中安装有轴流风机，所述轴流风机紧贴冷凝器设置并与室外机控制中心电性连接。

7.如权利要求1所述的超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于：压缩机的出口与四通阀的a端口连接的管道上安装有用于监测排气温度的第一温度传感器，四通阀的c端口与气液分离器进口连接的管道上安装有用于监测回气温度的第二温度传感器，冷凝器一侧安装有监测室外温度的第三温度传感器。

8.如权利要求1所述的超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于：四通阀的c端口与气液分离器进口连接的管道上安装有第一压力传感器，压缩机出口处的管道上安装有第二压力传感器，气液分离器出口与压缩机进口连接的管道上安装有第一针阀，压缩机出口处的管道上安装有第二针阀。

9.如权利要求1所述的超低能耗建筑专用环境一体机，其特征在于：四通阀的d端口与室外机低压阀连接的管道上安装有第一过滤器，室外机电子膨胀阀与冷凝器连接的管道上安装有第二过滤器。

10.一种超低能耗建筑专用环境一体机的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、对安装在室内机中的两台独立运行的送风机进行人工标定最小风档和最大风档，并设定其中一台为主送风机，另外一台为从送风机；

S2、根据系统需求，在最小风档和最大风档之间调节双送风机的运行状态；

S3、当机器运行每满100小时后，对双送风机的主、从属性进行调换；

S4、机器运行每满2000小时，在人工标定的最小风档和最大风档基础上提升一档，直至下次保养人工重新设定最小风档和最大风档。

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