CN206583052U - 一种医院冷辐射空调空气品质控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医院冷辐射空调空气品质控制装置包括送风风机、新风风阀、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、以及主控制器，主控制器分别与二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、新风风阀连接，新风风阀与送风风机连接；二氧化碳浓度传感器、湿度传感器用于对需输送新风的房间的二氧化碳浓度及湿度进行实时监测并输出二氧化碳浓度数据和湿度数据至主控制器，主控制器根据二氧化碳浓度数据、湿度数据分别与二氧化碳浓度设定值、湿度设定值进行比较，根据比较结果输出控制信号控制新风风阀的开度以调节送风风机输送的风量。本方案实现了在室内空气品质和热舒适性最佳的同时，可达到节能的目的。

Description

一种医院冷辐射空调空气品质控制装置

技术领域

本实用新型涉及建筑大型中央空调领域，更具体地说，涉及一种医院冷辐射空调空气品质控制装置。

背景技术

在中央空调领域，终端用户的热舒适性通常是用来评估中央空调系统功能是否有效实现的重要指标之一。

室内空气品质也与热环境有关：1)空气温湿度以及风速会影响室内污染物的释放；2)对污染物的感觉与温度有关，国外有关研究认为，在室内空气化学成分保持不变的情况下，温度降低会使人感到舒服一点，对空气品质的不满意率也会降低。

为了获得舒适的热环境，各国每年都要消耗大量的能源用于供热和空调。因此，采用冷辐射空调系统对室内热环境进行调控，在满足人体舒适性的同时可以避免冷源浪费。由于冷辐射空调系统的显热负荷和潜热负荷是分开独立处理的，室内空间的显热负荷主要有冷辐射天花板处理，室内空间的全部潜热负荷和少部分的显热负荷是由冷辐射空调系统的新风子系统处理的。一般的冷辐射空调系统的新风子系统在普通房间根据经验设定大、中、小三档并通过手动进行控制，这类冷辐射空调系统的控制并不能满足室内热舒适性要求及节能的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种医院冷辐射空调空气品质控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种医院冷辐射空调空气品质控制装置，包括送风风机、新风风阀、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、以及主控制器，

所述主控制器分别与所述二氧化碳浓度传感器、所述湿度传感器、所述新风风阀连接，所述新风风阀与所述送风风机连接；

所述二氧化碳浓度传感器、所述湿度传感器用于对需输送新风房间的二氧化碳浓度及湿度进行实时监测并输出二氧化碳浓度数据和湿度数据至所述主控制器，所述主控制器根据所述二氧化碳浓度数据、所述湿度数据分别与二氧化碳浓度设定值、湿度设定值进行比较，根据比较结果输出控制信号控制所述新风风阀的开度以调节所述送风风机输送的风量；

其中，所述新风风阀、所述送风风机设置在空调系统的空调末端送风风管的管道内。

在本实用新型所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置中，优选地，所述二氧化碳浓度传感器和所述湿度传感器设置在所述空调系统的空调末端回风风管的管道内。

在本实用新型所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置中，优选地，所述新风风阀为电动阀门。

在本实用新型所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置中，优选地，所述电动阀门为线性可调的电动阀门，所述线性可调的电动阀门的调节范围为0％～100％。

在本实用新型所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置中，优选地，所述二氧化碳浓度传感器为西门子二氧化碳浓度传感器。

在本实用新型所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置中，优选地，所述湿度传感器为西门子湿度传感器。

在本实用新型所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置中，优选地，所述主控制器为PLC控制器。

在本实用新型所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置中，优选地，所述PLC控制器为西门子PLC控制器。

在本实用新型所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置中，优选地，所述二氧化碳浓度设定值为800ppm，所述湿度设定值为50％。

实施本实用新型的医院冷辐射空调空气品质控制装置，具有以下有益效果：本实用新型的医院冷辐射空调空气品质控制装置包括送风风机、新风风阀、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、以及主控制器，所述主控制器分别与所述二氧化碳浓度传感器、所述湿度传感器、所述新风风阀连接，所述新风风阀与所述送风风机连接；所述二氧化碳浓度传感器、所述湿度传感器用于对需输送新风的房间的二氧化碳浓度及湿度进行实时监测并输出二氧化碳浓度数据和湿度数据至所述主控制器，所述主控制器根据所述二氧化碳浓度数据、所述湿度数据分别与二氧化碳浓度设定值、湿度设定值进行比较，根据比较结果输出控制信号控制所述新风风阀的开度以调节所述送风风机输送的风量；其中，所述新风风阀、所述送风风机设置在空调系统的空调末端送风风管的管道内。

实施本实用新型的控制装置可通过对室内空气的二氧化碳浓度和湿度进行实时监测，并由主控制器根据监测数据反馈控制新风风阀进而调节室内新风的输送量，实现了在室内空气品质和热舒适性最佳的同时，还可达到节能的目的。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型医院冷辐射空调空气品质控制装置的逻辑的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的医院冷辐射空调空气品质控制装置可应用于医院冷辐射空调系统新风子系统的风量控制，可通过对室内空气的二氧化碳浓度以及湿度进行实时监测以反馈控制室内新风的送风量，进而达到改善室内空气品质的目的。

如图1所示，在本实用新型的医院冷辐射空调空气品质控制装置的逻辑结构示意图中，本实用新型的医院冷辐射空调空气品质控制装置包括：送风风机102、新风风阀101、二氧化碳浓度传感器202、湿度传感器201、以及主控制器30，主控制器30分别与二氧化碳浓度传感器202、湿度传感器201、新风风阀101连接，新风风阀101与送风风机102连接。可以理解地，本实用新型的空调空气品质控制装置设置在中央空调系统的末端(即相当于用户终端)。具体地：

新风风阀101，设置在医院空调末端新风送风风管10的管道内，其可通过有线连接的方式与送风风机102连接，主要用于调节送风风机102向室内(该室内即为图1中的室内空间，也就是需要输送新风的房间)输送的新风风量。优选地，本实用新型的新风风阀101可选用电动阀门，且该电动阀门可为线性可调的电动阀门，其开度可调节的范围为0％～100％。当选用该线性可调的电动阀门时，可线性调节向室内输送的新风风量，即可通过调节新风风阀101的开度得到任意的新风风量。

送风风机102，设置在医院空调末端新风送风风管10的管道内，且在新风风阀101与新风风管出风口之间，即医院空调末端新风先经新风风阀101后再经送风风机102传输至室内。在本实用新型的实施例中，送风风机102可采用常规的风机，本实用新型对此不作限定。

湿度传感器201，设置在医院空调末端回风风管20的管道内，与主控制器30连接，用于对室内的湿度进行实时监测。为了使对室内湿度的监测更精确，本实用新型的湿度传感器201还可进一步地设置在回风风管20的入口处。由于室内的空气是经新风与室内空气进行混合后再经由回风风管20排出，而本实用新型的湿度传感器201设置在医院空调末端回风风管20内所测得的湿度即是在新风与室内原有的空气进行充分混合后再排出的，因此，所测得的湿度数据更加精确。优选地，本实用新型的湿度传感器201可采用西门子湿度传感器，其型号可选用QFM31或QFM21的湿度传感器。

二氧化碳浓度传感器202，设置在医院空调末端回风风管20的管着内，与主控制器30连接，用于对室内的二氧化碳浓度进行实时监测。为了使对室内二氧化碳浓度的监测更精确，本实用新型的二氧化碳浓度传感器202还可进一步地设置在回风风管20的入口处。由于室内的空气是经新风与室内空气进行混合后再经由回风风管20排出，而本实用新型的二氧化碳浓度传感器202设置在医院空调末端回风风管20内所测得的二氧化碳浓度即是新风与室内原有的空气进行充分混合后再排出的，因此，所测得的二氧化碳浓度数据更加精确。优选地，本实用新型的二氧化碳浓度传感器202可采用西门子二氧化碳浓度传感器，其型号可选用QPA2000或QPA2062的二氧化碳浓度传感器。

主控制器30，设置在医院空调系统末端，分别与新风风阀101、湿度传感器201、以及二氧化碳浓度传感器202连接。主要用于根据湿度传感器201、二氧化碳浓度传感器202传输的数据与预先设定的设定值进行比较并根据比较结果输出控制信号控制新风风阀10的开度进而调节送风风机102输送的风量。例如，湿度传感器201和二氧化碳浓度传感器202分别对室内的湿度及二氧化碳浓度进行实时监测并将检测到的湿度数据和二氧化碳浓度数据发送给主控制器30，主控制30在接收到湿度传感器201和二氧化碳浓度传感器202发送的湿度数据和二氧化碳浓度数据后即与预先设定的湿度设定值、二氧化碳浓度设定值进行比较，并根据比较结果输出相应的控制信号至新风风阀101，进而控制新风风阀101的开度以调节送风风机102输送的新风的风量。

可以理解地，本实用新型的主控制器30输出的控制信号为模拟信号，其输出量为AO(Analog Output)，且该模拟信号中的电流值可为4～20mA，此时所对应控制的新风风阀101的开度为0％～100％，即当主控制器30输出的控制信号的电流为4mA时，新风风阀101的开度为0(相当于新风风阀101关闭，未开启)；当主控制器30输出的控制信号的电流为20mA时，新风风阀101的开度为100％，即新风风阀101完全开启。可以理解地，当主控制器30输出的控制信号的电流为4～20mA中的任意值时，对应新风风阀101的线性开度，即可实现对新风风阀101从0％～100％的线性调节范围。另外，本实用新型的新风送风量的调节是由主控制器30根据湿度传感空对空201以及二氧化碳浓度传感器202传送的数据进行输出控制信号对新风风阀101进行反馈自动调节的，不需要人为的手动调节，进一步实现了自动化，且可及时对新风送风量进行调节，有效避免了能量的浪费。可以理解地，二氧化碳浓度设定值为800ppm，湿度设定值为50％。其中，二氧化碳浓度设定值以及湿度设定值可以通过各种存储器件预先存储，各存储器件可由一个或多个存储组件所实现。于此，存储组件可以是诸如内存或者缓存器等，但在此并不对其限制。内存可诸如只读存储器(Read-Only Memory；ROM)、随机存取内存(Random Access Memory；RAM)、非永久性内存、永久性内存、静态内存、易失存储器、闪存和/或任何存储数字信息的设备。当主控制器30将实时监测所得的数值与预设值进行比较后，根据比较结果产生一相应的控制信号，该控制信号用于调整新风风阀101的开度。

优选地，本实用新型的主控制器30可为PLC控制器，可选用西门子PLC控制器，型号可为S7-1500或S7-200Smart。且本实用新型的主控制器30可与多个二氧化碳浓度传感器、湿度传感器配套使用。优选地，本实用新型一个主控制器30可同时与8个二氧化碳浓度传感器102、8个湿度传感器101连接，可同时对8个二氧化碳浓度传感器102、8个湿度传感器101发送的数据进行处理，可有效节约物料成本。例如，每一个需输送的房间分别配有一个新风风阀101、一个送风风机102、一个湿度传感器201、以及一个二氧化碳浓度传感器202，则8个房间就需要8套设备(每个房间需要一套包括：一个新风风阀101、一个送风风机102、一个湿度传感器201、以及一个二氧化碳浓度传感器202)，则本实用新型8个房间只需要1个主控制器30，即1个主控制器30可带8套上述设备。

另外，本实用新型的医院冷辐射空调空气品质控制装置一优选的实施例中，所采用的湿度传感器201、二氧化碳浓度传感器202、以及主控制器30均可选用西门子品牌，在实际应用过程中可以避免适配问题，大大提升了效率，可根据实时监测信息及时做出响应，速度更快。

以一个房间为例，湿度传感器201和二氧化碳浓度传感器202实时采集冷辐射空调系统室内回风处的湿度及并将采集到的发送给主控制器30，主控制器30将实时湿度数据RH和二氧化碳浓度CO₂分别与湿度设定值50％、二氧化碳浓度设定值800ppm进行比较，根据比较结果输出一控制信号至新风风阀101控制新风风阀101的开度，进而调节送风风机102输送的风量，从而使室内空气品质及热舒适性达到人体需求。

本实用新型的医院冷辐射空调空气品质控制装置可对室内新风的输送量实现动态控制，在实现室内空气品质和舒适性最佳的同时，实现冷辐射空调新风子系统节能，速度更快、更加自动化，效率更高。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，包括送风风机、新风风阀、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、以及主控制器，

所述主控制器分别与所述二氧化碳浓度传感器、所述湿度传感器、所述新风风阀连接，所述新风风阀与所述送风风机连接；

所述二氧化碳浓度传感器、所述湿度传感器用于对需输送新风房间的二氧化碳浓度及湿度进行实时监测并输出二氧化碳浓度数据和湿度数据至所述主控制器，所述主控制器根据所述二氧化碳浓度数据、所述湿度数据分别与二氧化碳浓度设定值、湿度设定值进行比较，根据比较结果输出控制信号控制所述新风风阀的开度以调节所述送风风机输送的风量；

其中，所述新风风阀、所述送风风机设置在空调系统的空调末端送风风管的管道内。

2.根据权利要求1所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，所述二氧化碳浓度传感器和所述湿度传感器设置在所述空调系统的空调末端回风风管的管道内。

3.根据权利要求1所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，所述新风风阀为电动阀门。

4.根据权利要求3所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，所述电动阀门为线性可调的电动阀门，所述线性可调的电动阀门的调节范围为0％～100％。

5.根据权利要求1所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，所述二氧化碳浓度传感器为西门子二氧化碳浓度传感器。

6.根据权利要求1所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，所述湿度传感器为西门子湿度传感器。

7.根据权利要求1所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，所述主控制器为PLC控制器。

8.根据权利要求7所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，所述PLC控制器为西门子PLC控制器。

9.根据权利要求1所述的医院冷辐射空调空气品质控制装置，其特征在于，所述二氧化碳浓度设定值为800ppm，所述湿度设定值为50％。