CN116538597A - 一种集成蓄冷储热多模式全新风空调及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,空调包括制冷制热循环系统、蓄冷储热循环系统、温度采集模块和控制系统;制冷制热循环系统中包括制冷制热支路、蓄冷储热支路和送风换热支路;制冷制热支路通过蓄冷储热支路来将冷量或热量储存至蓄冷储热循环系统,蓄冷储热循环系统还用于将储蓄的冷量或热量释放;控制系统用于根据温度采集模块采集的温度情况进行多模式的切换以及进行模式切换时控制各个模块协调运作。与现有技术相比,本发明一方面能够提供空调的蓄冷和储热功能,另一方面将空调系统的多个支路和循环模块控制,通过不同的模式来控制不同的支路或循环的工作,这样的设置能够使空调的控制模块化,使模式之间的组合更灵活。
Description
技术领域
本发明涉及全新风空调领域,更具体地,涉及一种集成蓄冷储热多模式全新风空调及其控制方法。
背景技术
在可再生能源消纳、清洁供暖、火电改造、综合能源服务、绿色供冷等多个市场的推动下,各种类型的储热、蓄冷技术的市场空间持续扩容。蓄冷储热是通过一定的技术方式将冷量、热量先储存起来,在需要使用时将被储存的冷量、热量通过系统的循环释放出来再次利用。具备蓄冷储热功能的空调系统,可以充分利用峰谷电价政策的低价电力,大幅降低空调系统运行费用,同时系统也能避开高峰紧缺时段用电,实现电网的移峰填谷,避免高峰时段“拉闸限电”。目前,我国主要的储热方式是使用电锅炉储热,即以电锅炉为热源,利用低谷廉价电力对水加热,并将其储存在蓄热水箱中,在电网高峰时段关闭电锅炉,由储存在蓄热水箱中的热水供热,并没有将储热和蓄冷集成考虑。
在这一基础上,现有的全新风空调一般都是采用压缩机直接蒸发制冷的方式对空气进行降温,因不具备蓄冷功能导致机组的压缩机只能按满配执行而无法考虑蓄冷的节能性,致使空调机组整体运行功耗高。在供热方面,当前市场全新风空调主要依靠电加热或热泵直接供热,没有储热方面的全新风空调机组,也导致空调机组供热运行时功耗高而不满足节能需求;而采用燃煤锅炉提供热水供热的空调机组,整系统运行会造成环境污染。另外,有一部分特殊领域的空调机组设置了蓄冷功能,但采用非直接蓄冷和放冷方式,导致机组在直接制冷送冷风时无法蓄冷或蓄冷时直接制冷送冷风功能丧失,限制了机组的使用范围。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种集成蓄冷储热多模式全新风空调及其控制方法,用于提供一种集成了蓄冷储热等多模式协调运行,并且能够很好节约能源,降低用电成本的空调及对应的控制方法。
本发明采取的技术方案是:
本发明提供一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,
所述空调包括制冷制热循环系统、蓄冷储热循环系统、温度采集模块和控制系统;
所述制冷制热循环系统中包括制冷制热支路、蓄冷储热支路和送风换热支路;所述蓄冷储热支路和制冷制热支路连接构成蓄冷储热循环回路,所述送风换热支路和制冷制热支路连接构成制冷制热循环回路;
所述蓄冷储热支路中包括换热盘管,所述蓄冷储热循环系统包括蓄冷储热罐,所述换热盘管设置在蓄冷储热罐中,所述换热盘管通过与蓄冷储热罐中的载冷剂进行热交换对蓄冷储热罐进行蓄冷或储热;
所述蓄冷储热循环系统用于将储蓄的冷量或热量释放实现降温或升温功能;
所述温度采集模块用于实时采集空调的进风、送风温度和所述蓄冷储热罐温度;
所述控制系统用于根据温度采集模块采集的温度情况进行多模式的切换以及进行模式切换时控制各个模块协调运作;
所述控制系统设置有第一模式状态和第二模式状态;
所述第一模式状态包括待机模式、开机模式和关机模式;
所述第二模式状态包括蓄冷、蓄冷/放冷、放冷或制冷模式的一种或组合和储热、储热/放热、放热或制热模式的一种或组合;
控制系统的模式为第一模式状态和第二模式状态的组合;
当控制系统的第二模式状态中包括蓄冷或储热时,控制制冷剂通过蓄冷储热支路;当控制系统的第二模式状态中包括放冷或放热时,控制蓄冷储热循环系统执行放冷循环或放热循环;当控制系统的第二模式状态中包括制冷或制热时,控制制冷剂通过送风换热支路。
本发明通过设置蓄冷制热支路和送风换热支路,能够实现蓄冷和制冷的同时进行,并且单独设置一套蓄冷储热循环系统,能够通过该蓄冷储热系统将储备的冷量或热量释放;通过蓄冷储热支路,将日常使用的部分冷量或热量储存起来,或者在环境温度低于或高于蓄冷储热循环系统储蓄温度,且不需要运行空调时将冷量或热量储存,然后通过蓄冷储热循环系统,将储存的冷量或热量在用电高峰期或电价峰谷时使用,一方面,利用环境温度和空调日常的运行来进行蓄能,大大的提高了能量的利用率;另一方面,蓄冷储热循环系统的运行耗电量要低于空调本身的运行的耗电量,通过蓄冷储热循环系统的蓄冷储热和放冷放热,实现了错峰用电,能够在用电量高的时候使用蓄冷储热循环系统储存的冷量或热量来进行换热,避免了较多的大功率电器同时使用导致跳闸的风险,同时能够节约用电,另外,能够避免电价峰谷时的高峰用电,节约了电费。除此以外,本发明为蓄冷储热循环系统单独设置一条蓄冷储热支路和蓄冷储热循环系统来进行蓄冷或储热,能够使得空调能够同时实现蓄冷和制冷,提高了空调的工作效率。
进一步的,所述制冷制热支路包括:
通过管路依次连接的第一流量调节模块、第一制冷制热切换模块、制冷制热交换模块、第二流量调节模块和第二制冷制热切换模块;
所述制冷制热支路的一端通过第一流量调节模块分别与蓄冷储热支路的一端和送风换热支路的一端连接;所述制冷制热支路的另一端通过第二制冷制热切换模块分别与蓄冷储热支路的另一端和送风换热支路的另一端连接;
所述控制系统通过控制第一制冷制热切换模块和第二制冷制热切换模块来改变制冷制热支路中制冷剂的流向实现制冷制热的切换;
所述制冷制热支路通过制冷制热交换模块对通过制冷制热支路的制冷剂进行换热;
所述控制系统通过第一流量调节模块和第二流量调节模块调节制冷制热支路中的制冷剂流量,以及调节制冷制热支路流向蓄冷储热支路和送风换热支路的流量。优选的,所述制冷制热交换模块包括对通过制冷制热支路的制冷剂进行换热的换热器。
进一步的,所述蓄冷储热支路包括换热盘管;所述蓄冷储热循环系统包括蓄冷储热罐;所述换热盘管设置在蓄冷储热罐中且与所述制冷制热支路连接;
所述换热盘管通过与蓄冷储热罐中的载冷剂进行热交换对蓄冷储热罐进行蓄冷或储热;
所述温度采集模块用于采集实时采集蓄冷储液罐中载冷剂的温度。
优选的,所述蓄冷储热罐包括均布器、载冷剂入口、载冷剂出口、液位排气阀;所述蓄冷储液罐的载冷剂入口和载冷剂出口通过管路与所述循环泵、可调加热管和第一换热器形成蓄冷储热循环系统;所述均布器与所述载冷剂入口连接,所述均布器设置在蓄冷储液罐内的顶部,使载冷剂通过均布器均匀地分步到所述换热盘管对应的载冷剂液面顶部;所述液位排气阀用于补充载冷剂和平衡蓄冷储热罐的气压;
进一步的,所述蓄冷储热循环系统还包括循环泵、可调加热罐和第一换热器;
所述蓄冷储热罐、循环泵、可调加热罐和第一换热器依次通过管路构成循环回路;
当蓄冷储热循环系统执行放冷循环或放热循环时,循环泵将蓄冷将蓄冷储热罐中的载冷剂输送到第一换热器进行热交换。
所述循环泵优选的为变频循环泵,在蓄冷储热循环系统中使用循环泵替代了空调系统中的压缩机,并且整体结构简单,减少运行所需的电量;另外,可调加热罐能够在空调发生故障不能够进行制热时,紧急对蓄冷储热循环系统中的载冷剂进行加热,然后载冷剂再与新风进行热交换,实现故障紧急制热的功能。
进一步的,所述送风换热支路包括第二换热器和送风风机,所述第二换热器与送风风机通过管路连接且分别与制冷制热支路的两端连接,所述送风风机还为所述第一换热器提供送风动力。
本发明还提供一种集成蓄冷储热多模式全新风空调的控制方法,所述控制方法基于上述所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,控制方法包括:
S1:在控制系统中设置模式判定温度;
S2:接收用户输入的指令;
S3:根据用户输入的指令设置第一模式状态;
S4:根据用户输入的指令以及温度采集模块采集到的温度信息、模式判定温度和第一模式状态设置第二模式状态。
进一步的,所述设置模式判定温度包括:
设置冷状态设定值T1h、热状态设定值T1d、蓄冷状态设定值T3d、储热状态设定值T3h、蓄冷回差设定值Δt3d和储热回差设定值Δt3h。
进一步的,所述根据用户输入的指令以及温度采集模块采集到的温度信息、模式判定温度和第一模式状态设置第二模式状态,具体为:
S401:温度采集模块采集空调的进风温度T1和蓄冷储热罐的载冷剂温度T3;
S402:判断用户输入的第一模式状态,如第一模式状态为待机状态,执行步骤S403;如第一模式状态为开机状态,执行步骤S407;
S403:判断T1和T1h的大小,当T1>T1h时,执行步骤S404;当T1≤T1h时,执行步骤S405;
S404:判断T3和T3d的大小,当T3≤T3d时,执行步骤S4A;当T3>T3d时,执行步骤S4B;
S405:判断T1和T1d的大小,当T1<T1d时,执行步骤S406;当T1≥T1d时,执行步骤S3A;
S406:判断T3和T3h的大小,当T3≥T3h时,执行步骤S3C;当T3<T3h时,执行步骤S3A;
S407:判断T1和T1h的大小,当T1>T1h时,执行步骤S408;当T1≤T1h时,执行步骤S410;
S408:判断用户输入需求是否为全冷状态,如是,执行步骤S3H;如不是,执行步骤S409;
S409:判断T3和T3d的大小,当T3≤T3d时,执行步骤S3D;当T3>T3d时,执行步骤S3E;
S410:判断T1和T1d的大小,当T1<T1d时,执行步骤S3J;当T1≥T1d时,执行步骤S411;
S411:判断制冷制热支路是否故障,如故障,执行步骤S3K;如没有故障,执行步骤S412;
S412:判断用户输入需求是否为全热状态,如是,执行步骤S3I;如不是,执行步骤S413;
S413:判断T3和T3h的大小,当T3≥T3h时,执行步骤S3F;当T3<T3h时,执行步骤S3G;
S4A:系统设置第一模式状态为关机;
S4B:系统设置第二模式状态为蓄冷,直到判断当T3≤T3d时,执行步骤S3A;
S4C:系统设置第二模式状态为储热,直到判断当T3<T3h时,执行步骤S3A;
S4D:系统设置第二模式状态为放冷,直到判断当T3>T3d+Δt3d时,执行步骤S3E;
S4E:系统设置第二模式状态为蓄冷+制冷,直到判断当T3≤T3d时,执行步骤S3D;
S4F:系统设置第二模式状态为放热,直到判断当T3<T3h-Δt3h时,执行步骤S3G;
S4G:系统设置第二模式状态为储热+制热,直到判断当T3≥T3h时,执行步骤S3F;
S4H:系统设置第二模式状态为蓄冷/放冷+制冷;
S4I:系统设置第二模式状态为储热/放热+制热;
S4J:系统设置第二模式状态为通风;
S4K:系统设置第模式状态为故障应急。
第一模式状态主要为手动进行设置,即用户输入开机、待机或关机,第一模式状态的设置也可以系统进行设置,即定时开机或定时关机;在第二模式状态中,用户会输入全冷状态或全热状态,判断用户输入对应状态时,将空调的第二模式状态设置为蓄冷/放冷+制冷或储热/放热+制热,如没有判断用户输入对应状态时,第二模式状态的设置可以为系统设置,系统会根据模式判定温度的具体数值与温度采集模式实时采集到的温度进行计算,然后判断第二模式状态具体应该设置为何种组合;用户手动输入的第二模式状态要优先于系统自动设置的第二模式状态,即当系统设置第二模式状态后,可以通过手动设置第二模式状态的方式进行覆盖。这样通过手动和自动结合的方式,在没有进行手动设置时,系统能够智能的进行蓄冷和放冷模式的设置以及切换,智能的协调系统以最优的节能和省电的状态运行,大大的节省了用电量,并提高了能量的利用率,并且通过与手动设置相结合,使模式设置更灵活。
进一步的,所述通风模式和故障应急模式具体为:所述通风模式下,蓄冷储热循环系统和制冷制热循环系统停止运行,只开启所述送风风机;
所述故障应急模式为:当T1<T1d,且制冷制热循环系统不能正常进行制热工作时,设置第二模式状态为故障应急模式,在该模式下控制可调加热罐对蓄冷储热循环系统中的载冷剂进行加热。
设置故障应急模式,能够在制冷制热循环系统不能正常进行制热工作时,如压缩机损坏,或管道出现问题时,启动可调加热罐,对流过可调加热罐的载冷剂进行加热,然后经过第一换热器,来对新风进行加热,达到制热的效果,相当于,如果制冷制热循环系统不能进行制热时,使用蓄冷储热循环系统进行紧急制热。
进一步的,所述控制方法还包括:
设置峰谷电价用电策略,具体为:
当判断当前为电价谷位时设置所述第一模式状态为待机模式,第二模式状态为蓄冷或储热模式;
当判断当前为电价峰位且所述第一模式状态为开机模式时,设置第二模式状态为放冷或放热模式,直到蓄冷储热罐的冷量释放完毕,设置第二模式状态为蓄冷+制冷模式或储热+制热模式;
当判断当前为电价谷位或电价峰位时,优先设置全冷状态下的开机蓄冷/放冷+制冷模式或全热状态下的开机储热/放热+制热模式。
设置峰谷电价用电策略,充分的利用了电价的峰谷时段,降低了高峰用电的风险,同时也进一步的提高了空调的智能化能力。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1.本发明通过设置蓄冷储热循环系统和蓄冷储热支路将日常使用时的部分冷量储存起来,或在环境温度达到要求时,将环境的冷量储存起来,在需要使用时释放,能够节省大量的电量,同时蓄冷储热循环系统单独设置循环,可以通过蓄冷储热循环系统储存的冷量单独通过其循环释放,进一步的节省了电量;
2.本发明通过设置了多种模式,包括进行蓄能的蓄冷和储热模式,和放能的放冷和放热模式,以及空调的正常的制冷和制热模式,将这些模式进行智能组合,并且这些模式能够通过系统自动根据模式判定温度进行设置,实现蓄冷/储热和放冷/放热的智能的切换,保证空调能够以最优的最省电的状态运行;
3.本发明通过将各个支路和循环的控制分开设置,使每个支路和循环能够通过特地的模块单独控制,这样的设置能够使空调的控制模块化,能够易于实现第二模式状态之间的切换运行,对于某一个第二模式状态的,都有对应的一个循环或支路进行响应运行,各个模式状态之间互相独立,如蓄冷和储热模式对应的控制蓄冷储热支路,而放冷和放热模式对应的控制蓄冷储热循环系统,两部分互相独立,可以实现蓄冷和放冷的同时运行,使模式之间的组合更灵活。另外,对于模式的增删的具体实现也非常简单,当需要增加新的模式时,只需要协调各个系统或者支路之间的关系即可。
4.本发明通过设置了峰谷电价用电策略,使空调能够在电价谷位时,自动的进行蓄能,当在电价峰位时,并且空调处于开机状态,则系统自动优先将预先存储的冷量释放,直到冷量释放完毕再进行制冷,高效的利用的谷位的电价,能够很好的错开用电高峰,减少用电隐患的,大大减少用电高峰时的用电量,节省电费并且符合“碳中和”的要求。
附图说明
图1为本发明的空调的整体系统结构图。
图2为本发明的空调的待机蓄冷模式的系统运行图。
图3为本发明的空调的待机储热模式的系统运行图。
图4为本发明的空调的开机放冷模式、开机放热模式和故障应急模式的系统运行图。
图5为本发明的空调的开机蓄冷+制冷模式的系统运行图。
图6为本发明的空调的开机储热+制热模式的系统运行图。
图7为本发明的空调的开机蓄冷/放冷+制冷模式的系统运行图。
图8为本发明的空调的开机储热/放热+制热模式的系统运行图。
图9为本发明的空调的控制系统的模式流程图。
附图标注:控制系统100,送风风机101,新风温度传感器102,送风温度传感器103,载冷剂温度传感器104,蓄冷储热罐105,过滤器106,循环泵107,可调加热罐108,第一换热器109,手动球阀110,液位排气阀111,均布器112,换热盘管113,压缩机201,四通阀202,第三换热器203,轴流风机204,第一单向阀205,制冷剂储液器206,干燥过滤器207,视液镜208,第一电子膨胀阀209,第二电磁阀210,第二换热器211,制冷剂调节阀212,气液分离器213,第一电磁阀220,第二单向阀301,第二电子膨胀阀302。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,所述空调包括制冷制热循环系统、蓄冷储热循环系统、温度采集模块和控制系统100;
所述制冷制热循环系统中包括制冷制热支路、蓄冷储热支路和送风换热支路;所述蓄冷储热支路和制冷制热支路连接构成蓄冷储热循环回路,所述送风换热支路和制冷制热支路连接构成制冷制热循环回路;
具体的,所述制冷制热支路包括通过管路连接的第一制冷制热切换模块、第二制冷制热切换模块、制冷制热交换模块、第一流量调节模块和第二流量调节模块;其中第一制冷制热切换模块和第二制冷制热切换模块分别连接在第三换热器203管路两侧,具体的,第一制冷制热切换模块包括四通阀202和压缩机201,第二制冷制热切换模块包括第一单向阀205、第二单向阀301、第一电磁阀220、第二电磁阀210和制冷剂储液器206,通过空调的运行模式来决定四通阀202的连通状态,实现制冷和制热回路的切换,同时通过第一单向阀205和第二单向阀301来限制制冷剂的流向,第一电磁阀220和第二电磁阀210则分别控制蓄冷储热支路和送风换热支路的导通和断开;其中第一流量调节模块包括在管路中的制冷剂调节阀212,第二流量调节模块包括在管路中的第一电子膨胀阀209和第二电子膨胀阀302,制冷剂调节阀212为三通调节阀,其中一个连接口连接制冷制热支路,另外两个口分别连接蓄冷储热支路和送风换热支路,通过制冷调节阀调节从制冷制热支路分别流向蓄冷储热支路和送风换热支路的制冷剂流量,实现制冷和蓄冷效率的调节,达到控制节省电量的效果。第三换热器203上还设置有轴流风机204,通过轴流风机204来实现第三换热器203与外界新风的热交换。
蓄冷储热支路包括换热盘管113,蓄冷储热循环系统包括蓄冷储热罐105,所述换热盘管113设置在蓄冷储热罐105中,所述换热盘管113通过与蓄冷储热罐105中的载冷剂进行热交换对蓄冷储热罐105进行蓄冷或储热,所以蓄冷储热循环系统用于将储蓄的冷量或热量释放实现降温或升温功能;另外,蓄冷储热循环系统还包括循环泵107、可调加热罐108和第一换热器109;其中循环泵107可以设置为变频循环泵107,当蓄冷储热循环系统执行放冷循环或放热循环时,循环泵107将蓄冷储热罐105中的载冷剂输送到第一换热器109与送风新风进行热交换;可调加热罐108在空调不能制热时,对蓄冷储热循环系统中的载冷剂进行加热,使加热后的载冷剂能够进入第一换热器109中与新风进行热交换,实现紧急制热。
送风换热支路包括第二换热器211和送风风机101,送风风机101设置在第二换热器211附近,为第一换热器109和第二换热器211提供送风动力;
温度采集模块包括新风温度传感器102、送风温度传感器103和载冷剂温度传感器104,其中新风温度传感器102设置在第一换热器109和第二换热器211的新风入口处,用于实时检测通过第一换热器109和第二换热器211的新风的温度,另外,新风温度传感器102还设置在第三换热器203的新风入口处,用于实时监测第三换热器203的的新风的温度,不同位置的新风温度传感器102可单一位置安装共享采集数据或分位置独立安装后取均值数据;送风温度传感器103设置在送风风机101的出口处,用于实时检测经过第一换热器109和第二换热器211后的送风温度;载冷剂温度传感器104设置在蓄冷储热罐105上,实时检测蓄冷储热罐105中的制冷剂的温度,值得注意的是,检测的是制冷制热循环回路中的制冷剂的温度,而不是蓄冷储热循环回路中的载冷剂的温度。
控制系统100则连接上述各个模块系统中的具体的设备,如连接温度采集模块中的各个温度传感器,将采集到的温度进行计算判断,设置空调的运行模式和模式的切换;还如连接四通阀202、第一电磁阀220和第二电磁阀210,通过控制四通阀202的连通关系,来控制空调的制冷和制热模式的切换,通过控制第一电磁阀220和第二电磁阀210的开闭,实现蓄冷储热支路和送风换热支路的导通和断开;还如连接制冷剂调节阀212,调节流向蓄冷储热支路和送风换热支路的流量,以及连接循环泵107和压缩机201的工作频率,调节制冷剂和载冷剂分别在制冷制热支路以及蓄冷储热循环系统的流量,同时自动调节膨胀阀开度,起到制冷剂节流和自动调节制冷剂流量的作用,满足系统制冷量的同时确保系统的安全运行。
另外,控制系统100中设置有第一模式状态和第二模式状态;
所述第一模式状态包括待机模式、开机模式和关机模式;即相当于空调的主要状态,对应空调的待机、开机和关机。
所述第二模式状态包括蓄冷、蓄冷/放冷、放冷或制冷模式的一种或组合和储热、储热/放热、放热或制热模式的一种或组合;
控制系统100的模式为第一模式状态和第二模式状态的组合;
当控制系统100的第二模式状态中包括蓄冷或储热时,控制制冷剂通过蓄冷储热支路;当控制系统100的第二模式状态中包括放冷或放热时,控制蓄冷储热循环系统执行放冷循环或放热循环;当控制系统100的第二模式状态中包括制冷或制热时,控制制冷剂通过送风换热支路。通过将第一模式状态和第二模式状态进行组合,得到空调的模式状态,如当第一模式状态为开机,第二模式状态为蓄冷+制热的组合模式时,空调的模式状态为开机蓄冷+制热;通过第二模式状态的模式组合,将蓄冷/放冷和制冷或储热/放热和制热的模式的智能组合,不同的第二模式状态控制下运行对应的循环回路和执行相应的功能,实现了空调的智能且多样化的控制,同时,这样的设置能够使空调的控制模块化,能够易于实现第二模式状态之间的切换运行,对于某一个第二模式状态的,都有对应的一个循环或支路进行响应运行,各个模式状态之间互相独立,如蓄冷和储热模式对应的控制蓄冷储热支路,而放冷和放热模式对应的控制蓄冷储热循环系统,两部分互相独立,可以实现蓄冷和放冷的同时运行,使模式之间的组合更灵活。另外,对于模式的增删的具体实现也非常简单,当需要增加新的模式时,只需要协调各个系统或者支路之间的关系即可。
在具体的实施例中,第三换热器203一侧连接四通阀202的A2端,四通阀202的A1端连接压缩机201的一端,压缩机201另一端连接制冷剂调节阀212的B1端和四通阀202的A3端,四通阀202的A4端连接制冷剂调节阀212的B1端;另外,压缩机201与四通阀202A3端之间还设置有气液分离器213,使气态制冷剂和液体制冷剂尽可能分离,实现气态制冷剂的输出,进而确保压缩机201的安全运行;
第三换热器203的另一侧连接第二电子膨胀阀302的一侧和第一单向阀205的入口端,第一单向阀205的出口端连接制冷剂储液器206的入口,第二电子膨胀阀302的另一侧连接第一电子膨胀阀209的一侧和制冷剂储液器206的出口,第一电子膨胀阀209的另一侧分别连接第二单向阀301的入口端、第一电磁阀220的一端和第二电磁阀210的一端,第二单向阀301的出口端连接制冷剂储液器206的入口;另外,制冷剂储液器206的出口和第一电子膨胀阀209之间还设置有干燥过滤器207和视液镜208,通过干燥过滤器207过滤系统中杂物和吸收系统中残留水份的功能,避免系统器件故障、发生冰堵或运行不稳定情况,视液镜208主要用于观察系统管路中制冷剂工作状况、含水份程度,为系统的长期可靠运作做判断依据;
换热盘管113的一端连接制冷剂调节阀212的B3端,换热盘管113的另一端连接第一电磁阀220的另一端;第二换热器211的一端连接制冷剂调节阀212的B2端,第二换热器211的另一端连接第二电磁阀210的另一端;
蓄冷储热循环系统中第一换热器109的一端通过管路连接蓄冷储热罐105的载冷剂入口,并通过管路连接位于蓄冷储热罐105内的均布器112,均布器112设置在蓄冷储液罐的顶部,通过喷淋等方式将经第一换热器109热交换后的载冷剂均匀分流到换热盘管113顶部载冷剂液面,其材质可以是金属、塑料等,但需满足与载冷剂的兼容性要求,通过这样,使载冷剂能够均匀的与换热盘管113进行换热。蓄冷储液罐的出口、循环泵107、可调加热罐108和第一换热器109的另一端依次通过管路连接;另外,蓄冷储热罐105的出口和循环泵107之间还设置有过滤器106。蓄冷储液罐还包括手动球阀110,手动球阀110用于排空蓄冷储热罐105内的载冷剂溶液。
具体的,当制冷制热循环系统进行制冷工作时,四通阀202的A1端与A2端连通,A4端与A3端连通,制冷制热循环系统中的制冷剂的流向如黑色箭头所示,当制冷制热循环系统进行制热工作是,四通阀202的A1端与A4端连通,A2端与A3端连通,此时制冷剂的流向如白色箭头所示。
实施例2
本实施例提供一种集成蓄冷储热多模式全新风空调的控制方法,本实施例的控制方法基于实施例1中提供的空调,具体的控制方法包括:
S1:在控制系统中设置模式判定温度;在该步骤中,模式判定温度的设置具体为,设置冷状态设定值T1h、热状态设定值T1d、蓄冷状态设定值T3d、储热状态设定值T3h、蓄冷回差设定值Δt3d和储热回差设定值Δt3h。蓄冷状态设定值T3d低于冷状态设定值T1h,储热状态设定值T3h高于热状态设定值T1d,储热状态设定值T3h高于蓄冷状态设定值T3d,冷状态设定值T1h高于热状态设定值T1d。
S2:接收用户输入的指令;在这一指令中包括有对应第一模式状态的开机、待机和关机状态,还有对应的第二模式状态的具体模式、全冷状态或全热状态;
S3:根据用户输入的指令设置第一模式状态;
S4:根据用户输入的指令以及温度采集模块采集到的温度信息、模式判定温度和第一模式状态设置第二模式状态。
具体的,根据用户的输入指令设置所述控制系统100的第一模式状态,即开机模式、待机模式或关机模式;相当于分别设置空调的开机、待机和关机。
控制系统100通过温度采集模块采集空调的温度信息,具体的,空调的温度信息包括进风温度T1和蓄冷储热罐105的载冷剂温度T3;控制系统100会根据采集到的温度信息、模式判定温度和第一模式状态来,集合用户的指令来设置第二模式状态以及空调的具体运行方式,对应实施例1,当控制系统100的第二模式状态中包括“蓄冷”或“储热”时,控制制冷剂通过蓄冷储热支路;当控制系统100的第二模式状态中包括“放冷”或“放热”时,控制蓄冷储热循环系统执行放冷循环或放热循环;当控制系统100的第二模式状态中包括“制冷”或“制热”时,控制制冷剂通过送风换热支路。具体步骤为:
S401:温度采集模块采集空调的进风温度T1和蓄冷储热罐的载冷剂温度T3;
S402:判断用户输入的第一模式状态,如第一模式状态为待机状态,执行步骤S403;如第一模式状态为开机状态,执行步骤S407;
S403:判断T1和T1h的大小,当T1>T1h时,执行步骤S404;当T1≤T1h时,执行步骤S405;
S404:判断T3和T3d的大小,当T3≤T3d时,执行步骤S4A;当T3>T3d时,执行步骤S4B;
S405:判断T1和T1d的大小,当T1<T1d时,执行步骤S406;当T1≥T1d时,执行步骤S3A;
S406:判断T3和T3h的大小,当T3≥T3h时,执行步骤S3C;当T3<T3h时,执行步骤S3A;
S407:判断T1和T1h的大小,当T1>T1h时,执行步骤S408;当T1≤T1h时,执行步骤S410;
S408:判断用户输入需求是否为全冷状态,如是,执行步骤S3H;如不是,执行步骤S409;
S409:判断T3和T3d的大小,当T3≤T3d时,执行步骤S3D;当T3>T3d时,执行步骤S3E;
S410:判断T1和T1d的大小,当T1<T1d时,执行步骤S3J;当T1≥T1d时,执行步骤S411;
S411:判断制冷制热支路是否故障,如故障,执行步骤S3K;如没有故障,执行步骤S412;
S412:判断用户输入需求是否为全热状态,如是,执行步骤S3I;如不是,执行步骤S413;
S413:判断T3和T3h的大小,当T3≥T3h时,执行步骤S3F;当T3<T3h时,执行步骤S3G;
S4A:系统设置第一模式状态为关机;
S4B:系统设置第二模式状态为蓄冷,直到判断当T3≤T3d时,执行步骤S3A;
S4C:系统设置第二模式状态为储热,直到判断当T3<T3h时,执行步骤S3A;
S4D:系统设置第二模式状态为放冷,直到判断当T3>T3d+Δt3d时,执行步骤S3E;
S4E:系统设置第二模式状态为蓄冷+制冷,直到判断当T3≤T3d时,执行步骤S3D;
S4F:系统设置第二模式状态为放热,直到判断当T3<T3h-Δt3h时,执行步骤S3G;
S4G:系统设置第二模式状态为储热+制热,直到判断当T3≥T3h时,执行步骤S3F;
S4H:系统设置第二模式状态为蓄冷/放冷+制冷;
S4I:系统设置第二模式状态为储热/放热+制热;
S4J:系统设置第二模式状态为通风;
S4K:系统设置第模式状态为故障应急。
即通过上述步骤判断进入对应的模式,并且模式之间能够进行一定的切换;
各个模式的具体表现如下,其中没有进行说明用户设置全冷状态或全热状态时即判断用户没有输入该状态,没有说明判断制冷制热支路故障时即制冷制热支路判断正常:
手动设置第一模式状态为待机模式,当T1>T1h且T3>T3d时,系统设置第二模式状态为蓄冷模式,则控制系统100的模式为待机蓄冷模式,该模式下所述制冷制热循环系统进行蓄冷工作,所述蓄冷储热循环系统停止运行,直到T3≤T3d,系统设置第一模式状态为关机模式;具体表现如图2所示,其中未在图中显示的设备停止运行,四通阀202的A1端与A2端连通、A4端与A3端连通,制冷剂调节阀212的B3端与B1端连通,B2端处于关闭状态,第一电磁阀220处于打开状态,手动球阀110和液位排气阀111均处于关闭状态;控制系统100根据载冷剂温度传感器104的检测温度数据智能调节压缩机201驱动对应流量的高温高压气态制冷剂通过四通阀202的A1端和A2端并进入第三换热器203,控制系统100根据第三换热器203内部制冷剂的压力智能输出信号到轴流风机204,通过调节风速实现第三换热器203内制冷剂和外界新风的热交换和换热量调节,使得高温高压气态制冷剂转变为中温高压的液态制冷剂,然后依次通过第一单向阀205、制冷剂储液罐、干燥过滤器207、视液镜208和第一电子膨胀阀209;控制系统100依靠内置集成智慧节能控制方法自动调节第一电子膨胀阀209运行开度,在确保系统安全稳定运行的同时,输出低温低压的气液混合制冷剂通过第一电磁阀220进入换热盘管113进行热交换。换热盘管113内的制冷剂吸收蓄冷储热罐105内载冷剂的热量后,转变为中温低压气态制冷剂,再依次通过制冷剂调节阀212的B3端和B1端、四通阀202的A4端和A3端、气液分离器213后进入压缩机201,完成制冷剂循环。而蓄冷储热罐105内载冷剂在与换热盘管113内制冷剂持续完成热交换后温度不断下降,直到载冷剂温度传感器104检测值T3不大于蓄冷状态设定值T3d时,空调机组进入关机状态,此时控制系统100调控整机所有器件处于关闭或不流通运行状态。
手动设置第一模式状态为待机模式,当T1<T1d且T3<T1h时,系统设置第二模式状态为储热模式,则控制系统100的模式为待机储热模式,该模式下所述制冷制热循环系统进行储热工作,所述蓄冷储热循环系统停止运行,直到T3≥T1d,系统设置第一模式状态为关机模式;具体如图3所示,其中未在图中表示的设备停止运行,四通阀202的A1端与A4端连通、A2端与A3端连通,制冷剂调节阀212的B1端与B3端连通,B2端处于关闭状态,第一电磁阀220处于打开状态,手动球阀110和液位排气阀111均处于关闭状态;控制系统100根据载冷剂温度传感器104的检测温度数据智能调节压缩机201驱动对应流量的高温高压气态制冷剂通过四通阀202的A1端和A4端、制冷剂调节阀212的B1端和B3端后进入换热盘管113,与蓄冷储热罐105内的载冷剂进行间接热交换后转化为中温高压的液态制冷剂,然后依次通过第一电磁阀220、第二单向阀301、制冷剂储液罐、干燥过滤器207、视液镜208和第二电子膨胀阀302;控制系统100依靠内置集成智慧节能控制方法自动调节第二电子膨胀阀302运行开度,在确保系统安全稳定运行的同时,输出低温低压的气液混合制冷剂进入第三换热器203,控制系统100根据第三换热器203内部制冷剂的压力和温度智能输出信号到轴流风机204,通过调节风速实现第三换热器203内制冷剂和外界新风的热交换和换热量调节,使得低温低压的气液混合制冷剂转变为中温低压气态制冷剂,再依次通过四通阀202的A2端和A3端、气液分离器213后进入压缩机201,完成制冷剂循环。而蓄冷储热罐105内载冷剂在持续间接吸收换热盘管113内高温高压制冷剂热量后温度不断上升,直到载冷剂温度传感器104检测值T3不小于储热状态设定值T3h时,空调机组进入关机状态,此时控制系统100调控整机所有器件处于关闭或不流通运行状态。
手动设置第一模式状态为开机模式,当T1>T1h且T3≤T3d时,系统设置第二模式状态为放冷模式,则控制系统100的模式为开机放冷模式,该模式下所述制冷制热循环系统停止运行,所述蓄冷储热循环系统执行放冷循环;直到T3>T3d+Δt3d,设置第二模式状态为蓄冷+制冷模式,则控制系统100的模式为开机蓄冷+制冷模式;具体如图4所示,其中未在图中表示的设备停止运行,手动球阀110和液位排气阀111处于关闭状态,可调加热罐108处于断电但导通状态。控制系统100依据客户需求和内置集成智慧节能控制方法自动调节可调速送风风机101,使得送风风量、压力满足使用要求。控制系统100根据送风温度传感器103的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法自动调节循环泵107的运行频率,驱动蓄冷储热罐105内对应流量的低温载冷剂依次通过过滤器106、循环泵107和可调加热罐108后进入第一换热器109与新风进行热交换;新风在与第一换热器109内载冷剂间接热交换后温度降低到需求状态并通过可调速送风风机101(101)送至客户需求场所,而第一换热器109内热交换的载冷剂温度上升流出并通过均布器112返回蓄冷储热罐105内,完成载冷剂放冷循环;直到载冷剂温度传感器104检测值T3大于蓄冷状态设定值T3d与蓄冷回差设定值Δt3d之和时,空调机组进入开机蓄冷+制冷状态。
手动设置第一模式状态为开机模式,当T1<T1d,T3≥T3h,系统设置第二模式状态为放热模式,则控制系统100的模式为开机放热模式,该模式下所述制冷制热循环系统停止运行,所述蓄冷储热循环系统执行放热循环;直到T3<T3h-Δt3h,设置第二模式状态为储热+制热模式,则控制系统100的模式为开机储热+制热模式;具体如图4所示,其中未在图中表示的设备停止运行,手动球阀110和液位排气阀111处于关闭状态,可调加热罐108处于断电但导通状态。控制系统100依据客户需求和内置集成智慧节能控制方法自动调节可调速送风风机101,使得的送风风量、压力满足使用要求。控制系统100根据送风温度传感器103的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法自动调节循环泵107的运行频率,驱动蓄冷储热罐105内对应流量的高温载冷剂依次通过过滤器106、循环泵107和可调加热罐108后进入第一换热器109与新风进行热交换;新风在与第一换热器109内高温载冷剂间接热交换后温度升高到需求状态并通过可调速送风风机101送至客户需求场所,而第一换热器109内热交换的载冷剂温度下降流出并通过均布器112返回蓄冷储热罐105(105)内,完成载冷剂放热循环;直到载冷剂温度传感器104检测值T3小于储热状态设定值T3h与储热回差设定值Δt3h之差时,空调机组进入开机储热+制热状态运行。
手动设置第一模式状态为开机模式,当T1>T1h且T3>T3d时,系统设置第二模式状态为蓄冷+制冷模式,则控制系统100的模式为开机蓄冷+制冷模式,该模式下所述制冷制热循环系统进行制冷工作,所述蓄冷储热循环系统停止运行;直到T3≤T3d时,设置第二模式状态为放冷模式,则控制系统100的模式为开机放冷模式;具体如图5所示,其中未在图中表示的设备停止运行,四通阀202的A1端与A2端连通、A4端与A3端连通,制冷剂调节阀212的B3端与B1端连通、B2端与B1端连通,第一电磁阀220和第二电磁阀210处于打开状态,手动球阀110和液位排气阀111均处于关闭状态。控制系统100依据客户需求和内置集成智慧节能控制方法自动调节可调速送风风机101,使得送风风量、压力满足使用要求。控制系统100根据送风温度传感器103和载冷剂温度传感器104的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法智能调节压缩机201驱动对应流量的高温高压气态制冷剂通过四通阀202的A1端和A2端并进入第三换热器203,控制系统100根据第三换热器203内部制冷剂的压力智能输出信号到可调速轴流风机204,通过调节风速实现第三换热器203内制冷剂和外界新风的热交换和换热量调节,使得高温高压气态制冷剂转变为中温高压的液态制冷剂,然后依次通过第一单向阀205、制冷剂储液罐、干燥过滤器207、视液镜208和第一电子膨胀阀209。控制系统100依靠内置集成智慧节能控制方法自动调节第一电子膨胀阀209运行开度和制冷剂调节阀212的B3端至B1端、B2端至B1端的制冷剂流通量分配,在确保系统安全稳定运行的同时输出低温低压的气液混合制冷剂,按分配比例一部分制冷剂通过第二电磁阀210进入第二换热器211与新风进行热交换,新风在与第二换热器211内制冷剂间接热交换后温度降低到需求状态并通过可调速送风风机101(101)送至客户需求场所。另外比例的一部分制冷剂进入换热盘管113进行热交换,换热盘管113内的制冷剂吸收蓄冷储热罐105内载冷剂的热量后,转变为中温低压气态制冷剂,与流出第二换热器211的中温低压气态制冷剂在制冷剂调节阀212B1端汇合后,然后通过四通阀202的A4端和A3端、气液分离器213后进入压缩机201,完成制冷剂循环。而蓄冷储热罐105内载冷剂在与换热盘管113内制冷剂持续完成热交换后温度不断下降,直到载冷剂温度传感器104检测值T3不大于蓄冷状态设定值T3d,空调机组进入开机放冷状态运行。
手动设置第一模式状态为开机模式,当T1<T1d,T3<T3h,系统设置第二模式状态为储热+制热模式,则控制系统100的模式为开机储热+制热模式,该模式下所述制冷制热循环系统进行制热工作,所述蓄冷储热循环系统停止运行;直到T3≥T3h时,设置第二模式状态为放热模式,则控制系统100的模式为开机放热模式;具体如图6所示,其中未在图中表示的设备停止运行,四通阀202的A1端与A4端连通、A2端与A3端连通,制冷剂调节阀212的B1端与B3端连通、B1端与B2端连通,第一电磁阀220和第二电磁阀210处于打开状态,手动球阀110和液位排气阀111均处于关闭状态。控制系统100依据客户需求和内置集成智慧节能控制方法自动调节可调速送风风机101,使得送风风量、压力满足使用要求。控制系统100根据送风温度传感器103和载冷剂温度传感器104的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法智能调节压缩机201驱动对应流量的高温高压气态制冷剂通过四通阀202的A1端和A4端,并调节制冷剂调节阀212的B1端至B2端、B1端至B3端的制冷剂流通量分配,按分配比例一部分制冷剂通过制冷剂调节阀212B1端至B2端进入第二换热器211与新风进行热交换,新风在与第二换热器211内制冷剂间接热交换后温度升高到需求状态并通过可调速送风风机101送至客户需求场所。另外比例的一部分制冷剂通过制冷剂调节阀212的B1端至B3端进入换热盘管113进行热交换,与蓄冷储热罐105内的载冷剂进行间接热交换后转化为中温高压的液态制冷剂,随后通过第一电磁阀220后,与完成和新风间接换热流出第二换热器211、第二电磁阀210的中温高压的液态制冷剂汇合,然后依次通过第二单向阀301、制冷剂储液罐、干燥过滤器207、视液镜208和第二电子膨胀阀302。控制系统100依靠内置集成智慧节能控制方法自动调节第二电子膨胀阀302运行开度,在确保系统安全稳定运行的同时,输出低温低压的气液混合制冷剂进入第三换热器203,控制系统100根据第三换热器203内部制冷剂的压力和温度智能输出信号到可调速轴流风机204,通过调节风速实现第三换热器203内制冷剂和外界新风的热交换和换热量调节,使得低温低压的气液混合制冷剂转变为中温低压气态制冷剂,再依次通过四通阀202的A2端和A3端、气液分离器213后进入压缩机201,完成制冷剂制热循环。而蓄冷储热罐105内载冷剂在持续间接吸收换热盘管113内高温高压制冷剂热量后温度不断上升,直到载冷剂温度传感器104检测值T3不小于储热状态设定值T3h,空调机组进入开机放热状态运行。
手动设置第一模式状态为开机模式,当T1>T1h,且判断用户输入全冷状态时,控制系统100的模式为开机蓄冷/放冷+制冷模式,该模式下所述制冷制热循环系统进行制冷工作和蓄冷工作,所述蓄冷储热循环系统执行放冷循环;具体如图7所示,其中未在图中表示的设备停止运行,四通阀202的A1端与A2端连通、A4端与A3端连通,制冷剂调节阀212的B3端与B1端连通、B2端与B1端连通,第一电磁阀220和第二电磁阀210处于打开状态,手动球阀110和液位排气阀111均处于关闭状态,可调加热罐108处于断电但导通状态。控制系统100依据客户需求和内置集成智慧节能控制方法自动调节可调速送风风机101,使得送风风量、压力满足使用要求。控制系统100根据送风温度传感器103和载冷剂温度传感器104的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法智能调节压缩机201驱动对应流量的高温高压气态制冷剂通过四通阀202的A1端和A2端并进入第三换热器203,控制系统100根据第三换热器203内部制冷剂的压力智能输出信号到可调速轴流风机204,通过调节风速实现第三换热器203内制冷剂和外界新风的热交换和换热量调节,使得高温高压气态制冷剂转变为中温高压的液态制冷剂,然后依次通过第一单向阀205、制冷剂储液罐、干燥过滤器207、视液镜208和第一电子膨胀阀209。控制系统100依靠内置集成智慧节能控制方法自动调节第一电子膨胀阀209运行开度和制冷剂调节阀212的B3端至B1端、B2端至B1端的制冷剂流通量分配,在确保系统安全稳定运行的同时输出低温低压的气液混合制冷剂,按分配比例一部分制冷剂通过第二电磁阀210进入第二换热器211与新风进行热交换,新风在与第二换热器211内制冷剂间接热交换后完成第一步降温。另外比例的一部分制冷剂进入换热盘管113进行热交换,换热盘管113内的制冷剂吸收蓄冷储热罐105内载冷剂的热量后,转变为中温低压气态制冷剂,与流出第二换热器211的中温低压气态制冷剂在制冷剂调节阀212B1端汇合后,然后通过四通阀202的A4端和A3端、气液分离器213后进入压缩机201,完成制冷剂制冷循环。同时,控制系统100根据送风温度传感器103的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法自动调节循环泵107的运行频率,驱动蓄冷储热罐105内降温后对应流量的低温载冷剂依次通过过滤器106、循环泵107和可调加热罐108后进入第一换热器109与完成第一步降温的新风进行热交换;完成第一步降温后的新风在与第一换热器109内载冷剂间接热交换后温度降低到需求状态并通过可调速送风风机101送至客户需求场所,而第一换热器109内完成间接热交换的载冷剂温度上升流出并通过均布器112返回蓄冷储热罐105内,继续与换热盘管113内的制冷剂间接换热实现降温,进而完成载冷剂的蓄冷/放冷循环。
手动设置第一模式状态为开机模式,当T1<T1d,且判断用户输入全热状态时,控制系统100的模式为开机储热/放热+制热模式,该模式下所述制冷制热循环系统进行制热工作和储热工作,所述蓄冷储热循环系统执行放热循环;具体如图8所示,其中未在图中表示的设备停止运行,四通阀202的A1端与A4端连通、A2端与A3端连通,制冷剂调节阀212的B1端与B3端连通、B1端与B2端连通,第一电磁阀220和第二电磁阀210处于打开状态,手动球阀110和液位排气阀111均处于关闭状态,可调加热罐108处于断电但导通状态。控制系统100依据客户需求和内置集成智慧节能控制方法自动调节可调速送风风机101,使得送风风量、压力满足使用要求。控制系统100根据送风温度传感器103和载冷剂温度传感器104的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法智能调节压缩机201驱动对应流量的高温高压气态制冷剂通过四通阀202的A1端和A4端,并调节制冷剂调节阀212的B1端至B2端、B1端至B3端的制冷剂流通量分配,按分配比例一部分制冷剂通过制冷剂调节阀212B1端至B2端进入第二换热器211与新风进行热交换,新风在与第二换热器211内制冷剂间接热交换后完成第一步升温。另外比例的一部分制冷剂通过制冷剂调节阀212的B1端至B3端进入换热盘管113进行热交换,与蓄冷储热罐105内的载冷剂进行间接热交换后转化为中温高压的液态制冷剂,随后通过第一电磁阀220后,与完成和新风间接换热流出第二换热器211、第二电磁阀210的中温高压的液态制冷剂汇合,然后依次通过第二单向阀301、制冷剂储液罐、干燥过滤器207、视液镜208和第二电子膨胀阀302。控制系统100依靠内置集成智慧节能控制方法自动调节第二电子膨胀阀302运行开度,在确保系统安全稳定运行的同时,输出低温低压的气液混合制冷剂进入第三换热器203,控制系统100根据第三换热器203内部制冷剂的压力和温度智能输出信号到可调速轴流风机204,通过调节风速实现第三换热器203内制冷剂和外界新风的热交换和换热量调节,使得低温低压的气液混合制冷剂转变为中温低压气态制冷剂,再依次通过四通阀202的A2端和A3端、气液分离器213后进入压缩机201,完成制冷剂制热循环。同时,控制系统100根据送风温度传感器103的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法自动调节循环泵107的运行频率,驱动蓄冷储热罐105内间接吸热升温后对应流量的高温载冷剂依次通过过滤器106、循环泵107和可调加热罐108后进入第一换热器109与完成第一步升温的新风进行热交换;完成第一步升温的新风在与第一换热器109内高温载冷剂间接热交换后温度升高到需求状态并通过可调速送风风机101送至客户需求场所,而第一换热器109内完成间接热交换的载冷剂温度下降流出并通过均布器112返回蓄冷储热罐105内,继续与换热盘管113内的高温高压制冷剂间接换热实现升温,进而完成载冷剂的储热/放热循环。
手动设置第一模式状态为开机模式,当T1>T1h,T3≤T3d,且手动设置第二模式状态为放冷+制冷模式时,控制系统100的模式为开机放冷+制冷模式,该模式下所述制冷制热循环系统进行制冷工作,所述蓄冷储热循环系统执行放冷循环;直到T3>T3d+Δt3d,设置第二模式状态为蓄冷+制冷模式,则控制系统100的模式为开机蓄冷+制冷模式;该模式和开机蓄冷/放冷+制冷模式类似,但是不进行蓄冷和放冷的循环。
手动设置第一模式状态为开机模式,当T1<T1d,T3≥T3h,且手动设置第二模式状态为放热+制热模式时,控制系统100的模式为开机放热+制热模式,该模式下所述制冷制热循环系统进行制热工作,所述蓄冷储热循环系统执行放热循环;直到T3<T3h-Δt3h,设置第二模式状态为储热+制热模式,则控制系统100的模式为开机储热+制热模式;该模式和开机储热/放热+制热模式类似,但是不进行储热和放热的循环。
除了上述模式外,还包括通风模式和故障应急模式;
所述通风模式下,蓄冷储热循环系统和制冷制热循环系统停止运行,只开启所述送风风机101,控制系统100依据客户需求和内置集成智慧节能控制方法自动调节送风风机101,使得送风风量、温度和压力满足使用要求。
所述故障应急模式为:当T1<T1d,且制冷制热循环系统不能正常进行制热工作,设置第二模式状态为故障应急模式,在该模式下控制可调加热罐108对蓄冷储热循环系统中的载冷剂进行加热,具体的如图4所示,其中未在图中表示的设备停止运行,手动球阀110和液位排气阀111处于关闭状态,可调加热罐108处于通电且导通状态。控制系统100依据客户需求和内置集成智慧节能控制方法自动调节速送风风机101,使得送风风量、压力满足使用要求。控制系统根据送风温度传感器103的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法自动调节变频循环泵107的运行频率,驱动蓄冷储热罐105内对应流量的载冷剂依次通过过滤器106、循环泵107并进入可调加热罐108;控制系统根据送风温度传感器103的检测温度数据和内置集成智慧节能控制方法自动调节可调加热罐108的输入功率,将通过可调加热罐108的载冷剂加热到需要温度后进入第一换热器109与新风进行热交换。新风在与第一换热器109内高温载冷剂间接热交换后温度升高到需求状态并通过可调速送风风机101送至客户需求场所,而第一换热器109内热交换的载冷剂温度下降流出并通过均布器112返回蓄冷储热罐105内,完成载冷剂放热循环。
具体的控制系统的模式判断流程如图9所示。
另外,在控制系统100中设置有峰谷电价用电策略,具体为:
当判断当前为电价谷位时设置所述第一模式状态为待机模式,第二模式状态为蓄冷或储热模式;即在待机状态下,当电价为谷位时自动控制空调进行蓄冷或者储热,充分利用该时段的电量;
当判断当前为电价峰位且所述第一模式状态为开机模式时,且蓄冷储热罐105中有预先储存的冷量时,设置第二模式状态为放冷或放热模式,直到蓄冷储热罐105的冷量释放完毕,设置第二模式状态为蓄冷+制冷模式或储热+制热模式;在电价峰位时,优先利用蓄冷储热罐105中预先存储的冷量,减少空调整体的用电,错开用电峰位,降低用电费用的同时,减少高峰用电的风险。
另外,当在电价谷位或峰位时,优先根据用户输入的全冷状态或全热状态设置第二模式状态为蓄冷/放冷+制冷或储热/放热+制热。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例,而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,其特征在于,
所述空调包括制冷制热循环系统、蓄冷储热循环系统、温度采集模块和控制系统;
所述制冷制热循环系统中包括制冷制热支路、蓄冷储热支路和送风换热支路;所述蓄冷储热支路和制冷制热支路连接构成蓄冷储热循环回路,所述送风换热支路和制冷制热支路连接构成制冷制热循环回路;
所述制冷制热循环系统通过蓄冷储热支路对蓄冷储热循环系统进行蓄冷或储热;
所述蓄冷储热循环系统用于将储蓄的冷量或热量释放实现降温或升温功能;
所述温度采集模块用于实时采集空调的进风、送风温度和所述蓄冷储热循环系统储蓄温度;
所述控制系统用于根据温度采集模块采集的温度情况进行多模式的切换以及进行模式切换时控制各个模式协调运作;
所述控制系统设置有第一模式状态和第二模式状态;
所述第一模式状态包括待机模式、开机模式和关机模式;
所述第二模式状态包括蓄冷、蓄冷/放冷、放冷或制冷模式的一种或组合和储热、储热/放热、放热或制热模式的一种或组合;
控制系统的模式为第一模式状态和第二模式状态的组合;
当控制系统的第二模式状态中包括蓄冷或储热时,控制制冷剂通过蓄冷储热支路;当控制系统的第二模式状态中包括放冷或放热时,控制蓄冷储热循环系统执行放冷循环或放热循环;当控制系统的第二模式状态中包括制冷或制热时,控制制冷剂通过送风换热支路。
2.根据权利要求1所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,其特征在于,所述制冷制热支路包括:
通过管路依次连接的第一流量调节模块、第一制冷制热切换模块、制冷制热交换模块、第二流量调节模块和第二制冷制热切换模块;
所述制冷制热支路的一端通过第一流量调节模块分别与蓄冷储热支路的一端和送风换热支路的一端连接;所述制冷制热支路的另一端通过第二制冷制热切换模块分别与蓄冷储热支路的另一端和送风换热支路的另一端连接;
所述控制系统通过控制第一制冷制热切换模块和第二制冷制热切换模块来改变制冷制热支路中制冷剂的流向实现制冷制热的切换;
所述制冷制热支路通过制冷制热交换模块对通过制冷制热支路的制冷剂进行换热;
所述控制系统通过第一流量调节模块和第二流量调节模块调节制冷制热支路中的制冷剂流量,以及调节制冷制热支路流向蓄冷储热支路和送风换热支路的流量。
3.根据权利要求2所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,其特征在于,
所述蓄冷储热支路包括换热盘管;所述蓄冷储热循环系统包括蓄冷储热罐;所述换热盘管设置在蓄冷储热罐中且与所述制冷制热支路连接;
所述换热盘管通过与蓄冷储热罐中的载冷剂进行热交换对蓄冷储热罐进行蓄冷或储热;
所述温度采集模块用于实时采集蓄冷储液罐中载冷剂的温度。
4.根据权利要求3所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,其特征在于,所述蓄冷储热循环系统还包括循环泵、可调加热罐和第一换热器;
所述蓄冷储热罐、循环泵、可调加热罐和第一换热器依次通过管路构成循环回路;
当蓄冷储热循环系统执行放冷循环或放热循环时,循环泵将蓄冷将蓄冷储热罐中的载冷剂输送到第一换热器进行热交换。
5.根据权利要求4所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,其特征在于,所述送风换热支路包括第二换热器和送风风机,所述第二换热器与送风风机通过管路连接且分别与制冷制热支路的两端连接,所述送风风机还为所述第一换热器提供送风动力。
6.一种集成蓄冷储热多模式全新风空调的控制方法,其特征在于,所述控制方法基于上述权利要求1-5任一项所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调,控制方法包括:
S1:在控制系统中设置模式判定温度;
S2:接收用户输入的指令;
S3:根据用户输入的指令设置第一模式状态;
S4:根据用户输入的指令以及温度采集模块采集到的温度信息、模式判定温度和第一模式状态设置第二模式状态。
7.根据权利要求6所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调的控制方法,其特征在于,所述设置模式判定温度包括:
设置冷状态设定值T1h、热状态设定值T1d、蓄冷状态设定值T3d、储热状态设定值T3h、蓄冷回差设定值Δt3d和储热回差设定值Δt3h。
8.根据权利要求7所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调的控制方法,其特征在于,所述根据用户输入的指令以及温度采集模块采集到的温度信息、模式判定温度和第一模式状态设置第二模式状态,具体为:
S401:温度采集模块采集空调的进风温度T1和蓄冷储热罐的载冷剂温度T3;
S402:判断用户输入的第一模式状态,如第一模式状态为待机状态,执行步骤S403;如第一模式状态为开机状态,执行步骤S407;
S403:判断T1和T1h的大小,当T1>T1h时,执行步骤S404;当T1≤T1h时,执行步骤S405;
S404:判断T3和T3d的大小,当T3≤T3d时,执行步骤S4A;当T3>T3d时,执行步骤S4B;
S405:判断T1和T1d的大小,当T1<T1d时,执行步骤S406;当T1≥T1d时,执行步骤S3A;
S406:判断T3和T3h的大小,当T3≥T3h时,执行步骤S3C;当T3<T3h时,执行步骤S3A;
S407:判断T1和T1h的大小,当T1>T1h时,执行步骤S408;当T1≤T1h时,执行步骤S410;
S408:判断用户输入需求是否为全冷状态,如是,执行步骤S3H;如不是,执行步骤S409;
S409:判断T3和T3d的大小,当T3≤T3d时,执行步骤S3D;当T3>T3d时,执行步骤S3E;
S410:判断T1和T1d的大小,当T1<T1d时,执行步骤S3J;当T1≥T1d时,执行步骤S411;
S411:判断制冷制热支路是否故障,如故障,执行步骤S3K;如没有故障,执行步骤S412;
S412:判断用户输入需求是否为全热状态,如是,执行步骤S3I;如不是,执行步骤S413;
S413:判断T3和T3h的大小,当T3≥T3h时,执行步骤S3F;当T3<T3h时,执行步骤S3G;
S4A:系统设置第一模式状态为关机;
S4B:系统设置第二模式状态为蓄冷,直到判断当T3≤T3d时,执行步骤S3A;
S4C:系统设置第二模式状态为储热,直到判断当T3<T3h时,执行步骤S3A;
S4D:系统设置第二模式状态为放冷,直到判断当T3>T3d+Δt3d时,执行步骤S3E;
S4E:系统设置第二模式状态为蓄冷+制冷,直到判断当T3≤T3d时,执行步骤S3D;
S4F:系统设置第二模式状态为放热,直到判断当T3<T3h-Δt3h时,执行步骤S3G;
S4G:系统设置第二模式状态为储热+制热,直到判断当T3≥T3h时,执行步骤S3F;
S4H:系统设置第二模式状态为蓄冷/放冷+制冷;
S4I:系统设置第二模式状态为储热/放热+制热;
S4J:系统设置第二模式状态为通风;
S4K:系统设置第模式状态为故障应急。
9.根据权利要求8所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调的控制方法,其特征在于,所述通风模式和故障应急模式具体为:
所述通风模式下,蓄冷储热循环系统和制冷制热循环系统停止运行,只开启所述送风风机;
所述故障应急模式为:当T1<T1d,且制冷制热循环系统不能正常进行制热工作时,设置第二模式状态为故障应急模式,在该模式下控制可调加热罐对蓄冷储热循环系统中的载冷剂进行加热。
10.根据权利要求8所述的一种集成蓄冷储热多模式全新风空调的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
设置峰谷电价用电策略,具体为:
当判断当前为电价谷位时设置所述第一模式状态为待机模式,第二模式状态为蓄冷或储热模式;
当判断当前为电价峰位且所述第一模式状态为开机模式时,设置第二模式状态为放冷或放热模式,直到蓄冷储热罐的冷量释放完毕,设置第二模式状态为蓄冷+制冷模式或储热+制热模式;
当判断当前为电价谷位或电价峰位时,优先设置全冷状态下的开机蓄冷/放冷+制冷模式或全热状态下的开机储热/放热+制热模式。
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2023
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