CN202598761U - 一种温湿度独立控制的户式中央空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供温湿度独立控制的户式中央空调系统，包括水媒柔和辐射系统及新风系统。所述新风系统包括室外部分和室内控制，所述室外部分由风系统压缩机及其开关、四通阀1、除霜感温器1和室外风机1组成，所述室内控制由新风机组、室内温度传感器和室内湿度传感器组成。所述水媒柔和辐射系统包括氟路系统和水路系统，所述氟路系统由水系统压缩机及其开关、四通阀2、除霜感温器2、室外风机2组成，所述水路系统由水泵、水流开关、回水感温器、出水感温器和辅助电加热器组成，所述水系统通过管道经板式换热器及循环水泵将水送至室内毛细管网辐射板。该系统可创造良好的舒适性环境、提高室内空气品质并节约能源。

Description

一种温湿度独立控制的户式中央空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调设备领域，特别涉及温、湿度独立控制的户式中央空调系统。

背景技术

伴随着城市化的进程，人口向大城市不断集中，与此同时，我国大城市的居住问题不断受到人们的关注。建筑形式和户型在居住建筑规划设计中发生了很大的变化。

由于受城市人口剧增等条件的影响，开发商在城市核心地段开发楼盘一般都采取高层，或超高层的设计，楼层通常在12-35层。每户的面积也比以前大幅提高，这对空调系统的设计提出了更高的要求。传统的家用挂机会影响结构的承重，安装的危险性增加，会被逐渐淘汰。高层空间的通风单纯依靠开窗自然通风很难满足要求，气流组织不够理想，需要开发新的空调系统，来满足社会发展所产生的新需求。

与家用空调器相比，户式中央空调是小型化的中央空调系统，可满足用户多居室、大面积的需求。具有系统多样、使用灵活、适用性强等特点，市场前景广阔。

户式中央空调的主要形式分为以下两种：

(1)、水系统：

冷/热水机组即属于水系统。该系统的冷媒系统一般配备一台压缩机，冷凝器由空气冷却。室内末端设备采用风机盘管。冷冻水系统由冷冻泵、补水阀、水箱、防空阀、平衡阀和循环水管线组成。目前风机盘管一般均可以调节其风机转速(或通过旁通阀调节经过盘管的水量)，从而调节送入室内的冷热量。

水系统具有布置灵活，独立调节性好，能满足复杂房型分散使用、各个房间独立运行的需要，且管道系统便于装饰协调，空气分布设计易满足舒适要求，冷热量调节灵活，较为节能，室内局部吊顶对建筑影响小，能源费用能分户计算等优点。它的缺点有：水系统进入室内，安装与运行会有水患，一般无新风供给，蒸发温度相对偏低，需设板式热交换器、水泵、膨胀水箱，机组余压小等等。

(2)、变制冷剂系统：

从20世纪60年代开始，日本大金空调开始研发以氟里昂为媒介的多联机，被称为VRV(Vari2able Ref rigerant Volume)系统，即制冷剂流量可变的系统。该空调系统由室内机、室外机、冷媒配管和遥控装置等组成。它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外换热器，压缩机和其他制冷附件组成，室内机由直接蒸发式换热器和风机组成。制冷剂通过管路由室外机送至室内机，通过控制管路中制冷剂的流量以及进入室内散热器的制冷剂流量，来满足不同负荷房间对热湿的要求。该系统采用变频器改变压缩机供电频率和转速，并通过电子膨胀阀调节、控制冷媒的流量，适合于供冷和供热的各种运行工况。

VRV系统是集数字变频技术、智能网络控制、制冷剂自由分配等多项技术于一体的户式中央空调系统，它具有制冷和供热速度快、一拖多、恒温、噪声低、运转平稳等优点，且各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。其缺点是系统控制复杂，对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，对制冷剂管路安装要求也很高，不易检漏，初投资也比较高，通常也没有新风供给。

天棚采暖-制冷系统最早出现在欧洲的七十年代，近十年为瑞士等国较多的采用。自八十年代末到九十年代初，分别由德国和韩国引进了此项技术后，此技术在国内逐渐得到广泛的应用，特别是在近几年，其施工技术在我国的房地产市场得到较大的推广，天棚柔和辐射采暖制冷系统。其特点是将供采暖制冷的水管均匀地埋设在混凝土楼板中，让有温度的水在管线内轻柔的流动，通过水与室内空气的温差产生相互辐射作用，夏季吸热、冬季散热，使混凝土对水管起到保护作用。冬季供暖水温26℃左右，夏季制冷水温控制在20℃左右，通过低温差辐射调节室内温度。由于外围护结构良好地隔绝了外部环境，所以采暖制冷功率需求很小。房间内表面辐射温度和室温非常接近，因此营造了一个非常舒适，没有冷风刺激感，温湿均匀柔和，四季如春的室内环境。

该系统最大的优点：

1、不再用空气作为冷热媒。解决了传统空调中空气即作为冷热媒循环使用，又供人呼吸的污洁混合问题。

2、自控性强。由于系统工作温度在舒适范围20-26℃左右，因此系统本身还具有很好的自控性能。冬天当室内接受较多太阳辐射时，室温会升高，室温与辐射温差减小，辐射强度自然降低，所需能耗减小，系统实现同步自我调控，当室温升至26℃，热辐射停止，功率降为0W/m²。夏天的情况相仿。

3、热损耗很小。良好的外围护结构，将建筑热损耗降至最低。还可利用地下水、土壤等作为冷热源。由于供水温度和环境温差很小，所以热泵的工作效率很高(所需电能仅为通常所需电能的1/5-1/7)。

但如何将天棚柔和辐射与良好的通风系统相结合，形成温、湿度独立控制的户式中央空调系统，尚未有成熟的技术报道。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种温湿度独立控制的户式中央空调系统，该系统将水媒柔和辐射系统与置换通风系统相结合，温、湿度独立控制，提高室内空气品质、创造良好的舒适性环境，并节约能源。

本实用新型提供的一种温湿度独立控制的户式中央空调系统，包括水媒柔和辐射系统及新风系统。

进一步，所述新风系统包括室外部分和室内控制，所述室外部分由风系统压缩机及其开关、第一四通阀、第一除霜感温器和第一室外风机组成，所述室内控制由新风机组、室内温度传感器和室内湿度传感器组成，所述新风机组沿地板送风。

进一步，所述水媒柔和辐射系统包括氟路系统和水路系统，所述氟路系统由水系统压缩机及其开关、第二四通阀、第二除霜感温器、第二室外风机组成，所述水路系统由水泵、水流开关、回水感温器、出水感温器和辅助电加热器组成，所述水系统通过管道经板式换热器及循环水泵将水送至室内毛细管网辐射板。

本实用新型的有益效果在于：

1.具有较高的能效比(EER)，较之当今国内一般品牌，能效比平均提升22％左右，即使与当今世界上的大品牌相比，其优势也很明显。

2.创造良好的舒适性环境、提高室内空气品质并节约能源。置换通风方式具有独特的气流组织，能够提供良好的空气质量，有效的排除污染物，且具有明显的节能效果。水媒柔和辐射系统与置换通风系统相结合，可以在较高的冷负荷条件下提供高标准的热舒适性和良好的空气品质。

3.柔和辐射系统承担室内热负荷，为用户提供舒适均匀的冷热舒适环境。置换通风承担湿负荷(南方地区一般只除湿，北方地区需要既能加湿又能除湿)，并可作为补充，承担很少一部份显热负荷。

附图说明

图1本实用新型一种户式中央空调系统的工作原理流程框图

1-室内毛细管网辐射板，2-新风机组，3-地板，4-循环水泵，5-板式换热器，6-风系统压缩机，7-水系统压缩机，8-水媒柔和辐射系统，9-新风系统

具体实施方式

本实用新型为双系统独立控制，包括新风系统9水媒柔和辐射系统8。

新风系统9室外部分：风系统压缩机6及其开关、第一四通阀、第一除霜感温器和第一室外风机，

新风系统9室内控制：新风机组2、室内温度传感器和室内湿度传感器。所述新风机组沿地板3送风。

水媒柔和辐射系统8氟路系统：水系统压缩机7及其开关、第二四通阀、第二除霜感温器、第二室外风机。

水媒柔和辐射系统8水路系统：循环水泵4、水流开关、回水感温器、出水感温器、辅助电加热(外置管道电机热)。所述水系统通过管道经板式换热器及循环水泵将水送至室内毛细管网辐射板1。

一、运行模式：1、制冷；2、制热；3、通风。

二、开停控制

(1)送风模式：按开机键后立即开室内送风机，按关机键室内送风机立即停；(2)制冷模式：按开机键后立即开送风机，按关机键送风机延时2分钟停送风机；(3)制热模式：按开机键后延时30秒开送风机，按关机键送风机延时2分钟停。

三、功能说明制冷模式

●压缩机运行条件：

新风系统9：风系统压缩机6启动条件：当T室内相对湿度≥T设置(70％)时，启动风系统压缩机6；当T室内湿球温度≤T设置-20％时，关闭风系统压缩机6；

水媒柔和辐射系统8：水系统压缩机7启动条件：当T回水≥T设置+2时，启动水系统压缩机7；当T回水≤T设置+2时，关闭水系统压缩机7；

●室外风机运行条件：

开任一台压缩机，两台风机同时启动。

●新风机组运行条件：

与机组开关同步。

2、制热模式

●压缩机运行条件：

系统1：风系统压缩机6启动条件：当T室内≤T设置+2时，启动风系统压缩机6；当T室内≥T设置+2时，关闭风系统压缩机6。

系统2：水系统压缩机7启动条件：当T回水≤T设置+2时，启动水系统压缩机7；当T回水≥T设置+2时，关闭水系统压缩机7；

●室外风机运行条件：

开任一台压缩机，两台风机同时启动。

●新风机组运行条件：

与机组开关同步，化霜时风机停止运行。

●电加热运行条件：

当T回水≤T设置-6℃时，启动电加热；

当T回水≥T设置-2℃时停止电加热运行；

●自动除霜：

1)进入除霜：冬季制热运行时连续运行累计时间超过30分钟且当任一翅片温度低于-3℃，进入除霜程序。压缩机、风机、四通阀同时自动停止运行，30秒钟后顺序启动压缩机除霜。2)退出除霜：当翅片温度先超过15℃的压缩机温度超过18℃时，该压缩机停机，待另一机组翅片温度达15℃时，先停的压缩机延时1分钟重新开启制热运行；后达到15℃的压缩机直接切换进入制热。若翅片温度先超过15℃的压缩机温度未达到18℃而第2台压缩机翅片温度已达到15℃则2台压缩机直接切换进入制热。若压缩机翅片温度没达到退出除霜温度而时间达到6分钟，则四通阀自动切换，风机运行，机组重新投入制热运行。

除霜期间，新风机组停，低压开关跳开信号不采集。

3、通风模式

新风机组开，压缩机、水泵等停。

4、保护功能

●冬季防冻

在关机状态下(不论处于何种工作模式)，当回水温度≤冬季防冻温度(该值可设定)，且持续10分钟，则机组进行防冻->显示“FR”，水泵运行->第一四通阀、电加热、第一室外风机、风系统压缩机6打开->当回水温度＞10℃时，关闭所有设备，退回到原状态。

当回水温度≤冬季防冻温度+3℃时，或环境温度≤2℃时，水泵间断运行，每60分钟运行5分钟。

在以上两项过程中，靶流信号无效。

●压缩机运行保护和平衡磨损

①压缩机从开启至关闭运行的最小时间是4分钟。

②压缩机从关闭至启动的最小时间是3分钟。

●温度传感器故障保护

①回水温度传感器短/开路时将关闭所有外设。故障可自动复位。

②出水、环境、除霜等温度传感器短/开路时，显示故障代码，给传感器赋一虚拟值，按该虚拟值机组继续运行。故障可自动复位。

出水温度虚拟值：10℃；(导致结果：不会出现板换防冻保护)

环境温度虚拟值：30℃；(导致结果：当选择自动运行模式时，自动选择制冷模式)

除霜温度虚拟值：-10℃；(导致结果：除霜条件温度始终满足，定时除霜)

●水流量不足保护

水流量信号为无源输入开关信号，其处理方法为：水泵开启后延时20秒，检测流量开关信号，若断开时间持续5秒，则认为流量不足，关闭所有外设。关机后故障可复位。

●高压、低压保护

①高压保护：当系统的高压开关跳开，关闭相应压缩机。一次开机之内跳开三次，则进入高压保护显示故障代码。关机后故障可复位。

②低压保护：当系统的低压开关跳开持续10秒钟以上则关闭相应的压缩机。一次开机之内跳开10秒钟三次，则进入低压保护显示故障代码。关机后故障可复位。

●相序保护功能

相序保护器输出一无源触点信号。控制器能检测无源输入触点信号，当无源输入触点断开后，控制器所有负载关闭，显示故障代码；当无源输入触点闭合，控制器所有负载才允许开启。关机后故障可复位。

●水泵防卡死功能

在待机状态下，未处于防冻保护时，每24小时，水泵运转30秒。

Claims (3)

1.一种温湿度独立控制的户式中央空调系统，其特征在于，包括水媒柔和辐射系统及新风系统。

2.按照权利要求1所述的温湿度独立控制的户式中央空调系统，其特征在于，所述新风系统包括室外部分和室内控制，所述室外部分由风系统压缩机及其开关、第一四通阀、第一除霜感温器和第一室外风机组成，所述室内控制由新风机组、室内温度传感器和室内湿度传感器组成，所述新风机组沿地板送风。

3.按照权利要求1所述的温湿度独立控制的户式中央空调系统，其特征在于，所述水媒柔和辐射系统包括氟路系统和水路系统，所述氟路系统由水系统压缩机及其开关、第二四通阀、第二除霜感温器、第二室外风机组成，所述水路系统由水泵、水流开关、回水感温器、出水感温器和辅助电加热器组成，所述水系统通过管道经板式换热器及循环水泵将水送至室内毛细管网辐射板。