CN207881101U - 新风控制系统和新风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新风控制系统和新风系统，该新风控制系统包括：控制器、第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器，控制器与新风机的主板连接，第一、第二和第三温湿度传感器分别与控制器连接，第一温湿度传感器设置在新风机的新风侧，第二温湿度传感器设置在新风机的送风侧，第三温湿度传感器设置在新风机的回风侧。本实用新型提供的新风控制系统和新风系统，根据三个温湿度传感器分别获取到的新风机新风侧、送风侧和回风侧的温湿度值，获取新风机的实时热回收效率和热回收能量。

Description

新风控制系统和新风系统

技术领域

本实用新型实施例涉及新风控制技术领域，尤其涉及一种新风控制系统和新风系统。

背景技术

随着空气污染的加剧以及人们对于生活质量和身体健康的重视，越来越多的人们开始使用新风机对污染的空气进行净化，以提高室内的空气质量。新风机是一种新型室内通风排气设备，由送风系统和排风系统组成，属于开放式的循环系统，让人们在室内也可以呼吸到新鲜、干净、高品质的空气。新风机是根据在密闭的室内一侧用专用设备向室内送新风，再从另一侧由专用设备向室外排出，在室内会形成“新风流动场”的原理，从而满足室内新风换气的需要。在送风的同时还可以对进入室内的空气进行过滤、灭毒、杀菌、增氧、预热(冬天)。排风经过主机时与新风进行热回收交换，回收大部分能量通过新风送回室内。

热回收性能是新风机的主要性能之一。现有新风机的热回收效率多数是在实验室环境中，在国家标准工况要求下检测得出的。对于全热交换的新风机，其全热交换芯体的热回收效率在室内外温湿度不同的工况下差别显著，在国家标准工况下检测得到的热回收效率数据并不能准确的反映新风机在实际使用过程中的热回收性能。现有新风机无法提供其运行时的实时热回收效率数据，因此，在室外气候多变、用户使用习惯不同(不同时间变换不同风量)的现状下，无法准确预测新风机的热回收能量。

综上所述，现有新风机不能提供新风机运行时的实时热回收效率和热回收能量数据。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种新风控制系统和新风系统，以解决现有新风机无法准确获取实时的热回收效率和热回收能量的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种新风控制系统，包括：对新风机进行控制的控制器、获取新风机新风侧空气温度和湿度的第一温湿度传感器、获取新风机送风侧空气温度和湿度的第二温湿度传感器和获取新风机回风侧空气温度和湿度的第三温湿度传感器；

控制器与新风机的主板连接；

第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器分别与控制器连接；

第一温湿度传感器设置在新风机的新风侧；

第二温湿度传感器设置在新风机的送风侧；

第三温湿度传感器设置在新风机的回风侧。

在一种可能的实现方式中，还包括向用户显示新风机工作状况和供用户进行操作控制的屏幕，屏幕与控制器连接。

在一种可能的实现方式中，为了实时监测室内空气质量，便于根据室内空气质量状况对新风机进行控制，还包括检测PM2.5浓度的PM2.5传感器，PM2.5传感器与控制器连接，PM2.5传感器设置在新风机的回风侧。

在一种可能的实现方式中，为了实时监测室内空气质量，便于根据室内空气质量状况对新风机进行控制，还包括检测二氧化碳CO₂浓度的CO₂传感器，CO₂传感器与控制器连接，CO₂传感器设置在新风机的回风侧。

在一种可能的实现方式中，为了实时监测室内空气质量，便于根据室内空气质量状况对新风机进行控制，还包括检测室内有机气态物质浓度的总挥发性有机物(TotalVolatile Organic Compounds，简称：TVOC)传感器，TVOC传感器与控制器连接，TVOC传感器设置在新风机的回风侧。

在一种可能的实现方式中，为便于用户查看新风机运行的历史数据，还包括存储新风机运行数据的新风数据存储单元，新风数据存储单元与控制器连接。

在一种可能的实现方式中，还包括通信模块、云平台和供用户远程查看和/或控制新风机运行的终端；

通信模块与控制器连接；

控制器通过通信模块与云平台连接；

终端与云平台连接。

在一种可能的实现方式中，还包括控制新风机运行时段和运行方式的定时模块，定时模块与控制器连接。

第二方面，本实用新型实施例提供一种新风系统，包括：新风机和上述任一项的新风控制系统，新风控制系统的控制器与新风机的主板连接对新风机进行控制。

在一种可能的实现方式中，新风机包括对换热芯进行加热的电加热模块，电加热模块与新风机的主板连接。

在一种可能的实现方式中，新风机包括控制旁通功能开启与关闭的旁通阀，旁通阀与新风机的主板连接。

本实用新型实施例提供的新风控制系统和新风系统，通过设置在新风机的新风侧的第一温湿度传感器获取新风侧的温度和湿度，通过设置在新风机的送风侧的第二温湿度传感器获取送风侧的温度和湿度，通过设置在新风机的回风侧的第三温湿度传感器获取回风侧的温度和湿度，控制器根据新风侧、送风侧和回风侧的温度和湿度值获取新风机运行时的实时的热回收效率，并根据实时热回收效率对新风机进行控制。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型涉及的新风机的风口位置示意图；

图2为本实用新型新风控制系统一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型新风控制系统又一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型新风控制系统另一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型新风系统一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实用新型中的“第一”和“第二”只起标识作用，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本实用新型的说明书中通篇提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方法结合在一个或多个实施例中。

新风机是一种有效的空气净化设备，运用新风对流技术，通过自主送风和引风，能够使室内空气产生循环实现对流，一方面把室外新鲜的空气经过杀菌、消毒、过滤等措施后输入到室内，另一方面把室内污浊的空气排出室外，从而最大程度化的进行室内空气置换，使室内每时每刻都是新鲜干净的空气。新风机通常设置有四个风口，图1为本实用新型涉及的新风机的风口位置示意图。如图1所示，箭头的方向表示空气流动的方向，室外的空气经新风机的新风侧1进入新风机，经过一系列处理后，从新风机的送风侧2送入室内，室内的空气经新风机的回风侧3进入新风机，在新风机内部完成热交换，然后经新风机的排风侧4送出室外。现有新风机的热回收性能都是在标准工况要求下在实验室环境中测得的，无法获取新风机工作时实时的热回收性能。

图2为本实用新型新风控制系统一实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的新风控制系统，包括：对新风机进行控制的控制器101、获取新风机新风侧空气温度和湿度的第一温湿度传感器102、获取新风机送风侧空气温度和湿度的第二温湿度传感器103和获取新风机回风侧空气温度和湿度的第三温湿度传感器104；

控制器101通过有线和/或无线的方式与新风机的主板201连接；

第一温湿度传感器102、第二温湿度传感器103和第三温湿度传感器104分别通过有线和/或无线的方式与控制器101连接；

第一温湿度传感器102设置在新风机的新风侧；

第二温湿度传感器103设置在新风机的送风侧；

第三温湿度传感器104设置在新风机的回风侧。

需要说明的是，本实施例中所述的第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器可以相同也可以不同，可以采用温湿度一体的传感器，也可以采用单独获取温度的温度传感器和单独获取湿度的湿度传感器。本实施例提供的新风控制系统可以通过在控制器中进行兼容性适配，从而可以对市面上各种不同类型不同型号的新风机进行控制。

控制器可以根据第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器分别获取到的新风侧的温湿度、送风侧的温湿度和回风侧的温湿度获取反映新风机热回收性能的参数，如热回收效率、热回收能量等。然后根据获取到的参数对新风机的运行进行控制，例如，当控制器获取到的热回收效率较低时，控制器可以通过新风机的主板控制新风机，采取减小风量的措施，提高新风机的热回收效率，达到节能降耗的目的。用户可以根据得到的新风机热回收效率和热回收能量等数据，直观地了解产品性能和使用过程中的环境效益和经济效益，如开启新风机多长时间可回收多少能量，而能量折算为电量，就可直观看出应用此产品的经济效益，提升用户的使用体验。同时，热回收效率、热回收能量等数据，为新风机产品的生产制造商加快提高产品性能，规范产品市场秩序，使用户有更好的应用体验提供了依据。

新风机旁通就是不用通过热交换直接把室外空气过滤后送到室内。当控制器判断新风侧的温度和湿度与回风侧的温度和湿度的差值高于或低于设定值时，则开启新风机的旁通功能，反之，则关闭旁通功能。

下面列出一种根据第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器分别获取到的新风侧、送风侧和回风侧温度和湿度值计算热回收效率和热回收能量的方法。具体如下：

采用将采集到的数据累计到小时值显示曲线的形式：

Q＝∑(W×|h_xj-h_xc|)

其中，Q表示1小时回收的能量，单位为kJ，W表示1分钟的风量，单位为kg，ρ表示空气密度，V表示对应档位1分钟的风量，单位为m³/1分钟，则W＝ρV。h_xc表示采集时刻(需在计算风量对应的1分钟内)送风侧送风焓值，单位为kJ/kg。h_xj表示采集时刻(需在计算风量对应的1分钟内)新风侧新风焓值，单位为kJ/kg。

其中风量取值需要提供新风机机外余压和风量的变化曲线，并输入新风机安装的新风和送风管段长度，通过长度可估算系统阻力值，控制器可对应阻力值在余压-风量曲线中找到对应的风量。

温度交换效率计算：对应风量下，新风侧新风温度与送风侧送风温度差与新风侧新风温度与回风侧回风温度差之比，以百分数表示。

式中：

η_wd——表示温度交换效率，以百分数表示；

t_xj——表示新风温度，单位为℃；

t_xc——表示送风温度，单位为℃；

t_pj——表示回风温度，单位为℃。

焓交换效率计算：对应风量下，新风侧、送风侧焓差与新风侧、回风侧焓差之比，以百分数表示。

式中：

η_h——表示焓交换效率，以百分数表示；

i_xj——表示新风空气焓值，单位为kJ/kg；

i_xc——表示送风空气焓值，单位为kJ/kg；

i_pj——表示回风空气焓值，单位为kJ/kg。

其中，焓值计算公式为：

h＝c_Pt+0.001d(2501+1.85t)式中：

h——表示空气焓值，单位为kJ/kg；

c_p——表示空气定压比热容，取值为1.004kJ/kg·℃；t——表示空气温度，单位为℃；

d——表示空气含湿量，单位为g/kg(干空气)。

空气含湿量的计算公式：

式中：

d——表示空气含湿量，单位为g/kg(干空气)；

φ——表示空气相对湿度；

p——表示大气压，取值为1013.246hPa；

p_s——表示饱和水蒸气分压力，单位为hPa。

饱和水蒸气分压力p_s计算如下：

当T＞273.15K时，

当T＜273.15K时，

其中，T＝t+273.15，T表示开尔文温度，t表示摄氏温度。

本实施例提供的新风控制系统，通过设置在新风机的新风侧的第一温湿度传感器获取新风侧的温度和湿度，通过设置在新风机的送风侧的第二温湿度传感器获取送风侧的温度和湿度，通过设置在新风机的回风侧的第三温湿度传感器获取回风侧的温度和湿度，控制器根据新风侧、送风侧和回风侧的温度和湿度值获取新风机运行时的实时的热回收效率和热回收能量，并根据实时热回收效率对新风机进行控制。

在上述任一实施例的基础上，为了更加直观地向用户显示新风机工作状况和供用户进行操作控制，本实施例提供的新风控制系统还可以包括屏幕，屏幕可以安装在便于用户查看与操作的地方，通过有线和/或无线的方式与控制器连接，屏幕可用于显示新风机的实时热回收效率和热回收能量，还可用于用户向新风机发送控制指令。

在上述任一实施例的基础上，为了实时监测室内PM2.5的浓度，本实施例提供的新风控制系统还可以包括PM2.5传感器，PM2.5传感器设置在新风机的回风侧，通过有线和/或无线的方式与控制器连接。当PM2.5传感器监测到的室内PM2.5浓度值大于预先设定的PM2.5浓度门限值时，控制器可以增大新风机的运行风量。

在上述任一实施例的基础上，为了实时监测室内二氧化碳CO₂的浓度，本实施例提供的新风控制系统还可以包括二氧化碳CO₂传感器，二氧化碳CO₂传感器设置在新风机的回风侧，通过有线和/或无线的方式与控制器连接。当二氧化碳CO₂传感器监测到的室内二氧化碳CO₂浓度值大于预先设定的二氧化碳CO₂浓度门限值时，控制器可以增大新风机的运行风量。

在上述任一实施例的基础上，为了实时监测室内有机气态物质的浓度，本实施例提供的新风控制系统还可以包括TVOC传感器，TVOC传感器设置在新风机的回风侧，通过有线和/或无线的方式与控制器连接。当TVOC传感器监测到的室内有机气态物质浓度值大于预先设定的室内有机气态物质浓度门限值时，控制器可以增大新风机的运行风量。

在上述任一实施例的基础上，为了便于后续回看新风机运行的历史数据及对历史数据进行统计分析，本实施提供的新风控制系统还可以包括存储新风机运行数据的新风数据存储单元，新风数据存储单元通过有线和/或无线的方式与控制器连接。新风数据存储单元用于存储新风机运行时的PM2.5浓度、CO2浓度、室内有机气态物质浓度、热回收效率、热回收能量等数据，用户可以通过新风数据存储单元中存储的数据查看热回收效率和热回收能量的实时数据和累计数据，以及历史变化曲线每个月累计的能量值柱状图等。

在上述任一实施例的基础上，为了使新风机能够定时运行，本实施例提供的新风控制系统还可以包括控制新风机运行时段和运行方式的定时模块，定时模块通过有线和/或无线的方式与控制器连接。例如，对于办公场所的新风机，可以设置在每周的工作日运行，周末停止运行，上班时间运行风量可以设置的较大，下班后运行风量可以设置的小一些。通过定时模块的设定可以免除每天的开关机动作。

在上述实施例的基础上，本实施例对上述实施例进行结合。图3为本实用新型新风控制系统又一实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的新风控制系统包括：控制器101、第一温湿度传感器102、第二温湿度传感器103、第三温湿度传感器104、PM2.5传感器105、二氧化碳CO₂传感器106和TVOC传感器107。各传感器分别通过有线和/或无线的方式与控制器101连接，将获取到的数据传递给控制器101。控制器101与新风机的主板201通过有线和/或无线的方式连接，对新风机进行控制。各传感器设置的位置可以参照上述实施例，此处不再赘述。

本实施例提供的新风控制系统，不仅能够通过分别设置在新风机新风侧、送风侧和回风侧的温湿度传感器获取温度和湿度值，得到新风机运行时的实时热回收效率和热回收能量，还可以通过设置在新风机回风侧的PM2.5传感器105、二氧化碳CO₂传感器106和TVOC传感器107，实时监测室内的空气质量，根据实时热回收效率和室内的空气质量状况对新风机的运行状况进行控制，且便于用户查看新风机的实时热回收效率和热回收能量以及室内的空气质量。

在上述任一实施例的基础上，为了实现远程查看与控制的功能，本实施例提供的新风控制系统还可以包括通信模块、云平台和供用户远程查看和/或控制新风机运行的终端，通信模块与控制器连接，控制器通过通信模块与云平台连接，终端与云平台连接。

本实施例中的通信模块可以包括有线和/或无线通讯接口，通信模块可以通过有线和/或无线的方式与控制器连接，将控制器通过传感器获取到的数据同步传递给云平台，实现控制器与云平台互通数据，可以将新风机运行的数据存储在云平台上。本实施例中的终端可以是移动终端，如手机、笔记本电脑、车载终端等，也可以是固定终端，如台式电脑。用户可以通过终端远程查看新风机的运行状况，还可以通过终端远程控制新风机的运行状况。

在上述实施例的基础上，本实施例对上述实施例进行结合。图4为本实用新型新风控制系统另一实施例的结构示意图。如图4所示，本实施例提供的新风控制系统包括：控制器101、第一温湿度传感器102、第二温湿度传感器103、第三温湿度传感器104、PM2.5传感器105、二氧化碳CO₂传感器106、TVOC传感器107、通信模块108、云平台109和终端110。具体的连接关系、设置位置、实现方式等可以参照上述实施例，此处不再赘述。

本实施例提供的新风控制系统，不仅能够通过分别设置在新风机新风侧、送风侧和回风侧的温湿度传感器获取温度和湿度值，得到新风机运行时的实时热回收效率和热回收能量，还可以通过设置在新风机回风侧的PM2.5传感器105、二氧化碳CO₂传感器106和TVOC传感器107，实时监测室内的空气质量，根据实时热回收效率和室内的空气质量状况对新风机的运行状况进行控制，便于用户查看新风机的实时热回收效率和热回收能量以及室内的空气质量。进一步的，用户在终端上，通过云平台，可以随时随地远程查看新风机的运行状态，观测室内的空气质量，查看新风机的热回收性能及环境和经济效益，而且可以随时随地的远程对新风机进行控制。

本实用新型还提供一种新风系统。图5为本实用新型新风系统一实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的新风系统包括：新风控制系统10和新风机20。新风控制系统10与新风机20连接，对新风机20进行控制，具体的，新风控制系统10的控制器与新风机20的主板连接。本实施例中的新风控制系统可以采用上述任一实施例提供的新风控制系统，本实施例中的新风机可以选用任意型号的新风机。

本实施例提供的新风系统，能够获取新风机运行的实时热回收效率和热回收能量。

在上述任一实施例的基础上，为了避免在寒冷环境中使用新风机时，由于室内外温差较大，换热芯随着室外温度的降低而出现结霜现象，影响新风机的正常运行，本实施例提供的新风系统中的新风机还可以包括对换热芯进行加热的电加热模块，电加热模块与新风机的主板连接。新风控制系统中的控制器通过设置在新风侧的第一温湿度传感器采集到的新风侧的温度值判断是否开启新风机的电加热模块。当新风侧的温度值低于预先设定的温度门限值时，开启电加热模块对换热芯进行加热，避免结霜；反之，当新风侧的温度值高于预先设定的温度门限值时，关闭电加热模块，降低能耗。温度门限值可以根据实际需要进行设置，如可以设置为零下5摄氏度。

本实施例提供的新风系统中的新风机还可以包括控制旁通功能开启与关闭的旁通阀，旁通阀与新风机的主板连接。当控制器判断新风侧的温度和湿度与回风侧的温度和湿度的差值高于或低于设定值时，则向新风机的主板发送控制指令开启新风机的旁通功能，反之，则关闭旁通功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种新风控制系统，其特征在于，包括：对新风机进行控制的控制器、获取所述新风机新风侧空气温度和湿度的第一温湿度传感器、获取所述新风机送风侧空气温度和湿度的第二温湿度传感器和获取所述新风机回风侧空气温度和湿度的第三温湿度传感器；

所述控制器与所述新风机的主板连接；

所述第一温湿度传感器、所述第二温湿度传感器和所述第三温湿度传感器分别与所述控制器连接；

所述第一温湿度传感器设置在所述新风机的新风侧；

所述第二温湿度传感器设置在所述新风机的送风侧；

所述第三温湿度传感器设置在所述新风机的回风侧。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括向用户显示所述新风机工作状况和供用户进行操作控制的屏幕，所述屏幕与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括检测PM2.5浓度的PM2.5传感器，所述PM2.5传感器与所述控制器连接，所述PM2.5传感器设置在所述新风机的回风侧。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括检测二氧化碳CO₂浓度的CO₂传感器，所述CO₂传感器与所述控制器连接，所述CO₂传感器设置在所述新风机的回风侧。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括检测室内有机气态物质浓度的总挥发性有机物TVOC传感器，所述TVOC传感器与所述控制器连接，所述TVOC传感器设置在所述新风机的回风侧。

6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，还包括通信模块、云平台和供用户远程查看和/或控制所述新风机运行的终端；

所述通信模块与所述控制器连接；

所述控制器通过所述通信模块与所述云平台连接；

所述终端与所述云平台连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，还包括控制所述新风机运行时段和运行方式的定时模块，所述定时模块与所述控制器连接。

8.一种新风系统，其特征在于，包括：新风机和如权利要求1-7任一项所述的新风控制系统，所述新风控制系统的控制器与所述新风机的主板连接对所述新风机进行控制。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述新风机包括对换热芯进行加热的电加热模块，所述电加热模块与所述新风机的主板连接。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述新风机包括旁通阀，所述旁通阀与所述新风机的主板连接。