CN102519111A - 一种采用混水变水温的空调控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用混水变水温的空调控制方法，包括：辐射空调***；地源热泵；新风机组；混水中心装置；中央控制器，包括如下步骤：1)启动：2)设定目标值：设定房间内的目标温度以及目标湿度；3)采集信号：4)温度控制：所述中央控制器比较房间目标温度与采集到的房间温度信号，如房间温度高于目标温度，则控制混水中心装置的出水阀门增大阀门开度；如房间温度低于目标温度，则提高混水中心装置的出水温度；5)湿度控制，湿度控制：所述中央控制器比较房间目标湿度与采集到的房间湿度信号，如房间湿度高于目标湿度，则开启设置在所述房间内的除湿机；如房间湿度低于目标湿度，则加大新风机组的新风送风量。

Description

一种采用混水变水温的空调控制方法

技术领域

本发明涉及一种建筑用空调控制方法，尤其涉及一种采用混水变水温的空调控制方法。

背景技术

近年来经济发展迅速，各大城市中高档公寓、写字楼数量剧增，导致能源供给日趋紧张。其中空调能耗占整个建筑能耗的一半以上，而目前空调***主要依靠电力驱动，从而造成了城市供电短缺。因此，采取一切可行的方案以降低建筑能耗，缓解电力紧张局面，成为迫在眉睫的大事。建设低能耗的建筑和使用节能绿色空调***便是其中最有效的解决方案。

辐射空调***，作为一种节能空调***，可以很好地与低能耗绿色建筑结合，有着良好的应用前景。辐射供冷(暖)是指降低(升高)围护结构内表面中一个或多个表面的温度，形成冷(热)辐射面，依靠辐射面与人体、家具及围护结构其余表面的辐射热交换进行供冷(暖)的技术方法。辐射面可通过在围护结构中设置冷(热)管道，也可在天花板或墙外表面加设辐射板来实现。由于辐射面及围护结构和家具表面温度的变化，导致它们和空气间的对流换热加强，增强供冷(暖)效果。

但是现有的辐射空调***一般实行集中供冷或者集中供热，并采用集中式的新风机组，这种不针对房间内各个功能区域内温湿度要求情况不同，而统一对建筑物内的各个房间进行供冷或者供热，造成了整个空调***的能耗还是居高不下；其次，现有的氟利昂空调***工作是通过改变压缩机的工作频率来改变制冷或者制热量的大小，而一般的辐射空调是通过控制地源热泵或者锅炉进水的多少来改变室内温度，整个控制逻辑较为简单，没有对***中各个装置的具体情况予以充分考虑和利用，从而使得整个***的能耗降低有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用混水变水温的空调控制方法，通过对建筑物中各功能区域所要求的温湿度状态不同，通过中央控制器控制混水中心装置分别对各个装置的出水进行混合调节得到辐射空调***中所需要的各种不同温度，从而实现整体能耗的降低。

为了达到上述目的，本发明提出一种采用混水变水温的空调控制方法，包括：安装在室内的辐射空调***；用于提供热水或者冷水的地源热泵；用于向室内送入新风的新风机组；用于将所述地源热泵供水与所述辐射空调的分集水器的出水进行混合的混水中心装置；一用于控制所述辐射空调***、所述地源热泵、所述新风机组、所述混水中心装置的中央控制器，包括如下步骤

1)启动：所述中央控制器根据启动指令启动所述辐射空调***、所述地源热泵、所述新风机组、所述混水中心装置；

2)设定目标值：设定房间内的目标温度以及目标湿度；

3)采集信号：所述中央控制器采集设置在各房间内的温度传感器以及湿度传感器的温湿度信号；采集地源热泵出水口、进水口的温度信号；采集新风机组的出风口温度信号、湿度信号；采集混水中心装置的进水温度信号、出水温度信号；

4)温度控制：所述中央控制器比较房间目标温度与采集到的房间温度信号，如房间温度高于目标温度，则控制所述混水中心装置的出水阀门增大阀门开度；如房间温度低于目标温度，则控制所述混水中心装置的出水阀门减小阀门开度；

5)湿度控制：所述中央控制器比较房间目标湿度与采集到的房间湿度信号，如房间湿度高于目标湿度，则开启设置在所述房间内的除湿机；如房间湿度低于目标湿度，则加大新风机组的新风送风量。

进一步地，所述辐射空调***包括辐射板。

进一步地，所述辐射板为毛细管、天棚或地板埋管。

进一步地，所述混水中心装置包括一设置在进水口的阀门、一设置在出水口的温度传感器，一水泵。

进一步地，所述温度传感器、湿度传感器分别安装在房间的玄关、书房、卫生间、卧室、客厅内。

进一步地，所述混水中心装置内设有至少两个混水管路，所述混水中心装置根据中央控制器的控制指令将地源热泵的进水以及辐射空调***的各个集水器的出水按照需要在混水管路中混合成不同温度的出水再进入到辐射空调***中的各个分水器。

进一步地，所述中央控制器上设有一用于接收窗磁开关无线信号的无线信号接收器，如中央控制器接收接受到窗户打开的信号，则控制所述除湿机开启除湿，控制关闭所述地源热泵以及所述辐射空调***，同时控制所述新风机组加大送风量。

一个整体建筑物中，实际上可以区分为各个功能区域，以居住房屋为例，可以区分为以下几个功能区域：进门处的玄关、做饭的厨房、饭厅、客厅、卧室、书房、卫生间等，这些功能区域的温湿度的要求不尽相同，譬如玄关处的温度、湿度可以相对高些，卧室的温湿度的要求相对低点，书房的温湿度可以相对居中。因此，针对每个功能区域设定这个区域内的温湿度状态从而实现对整个建筑物进行精细化温湿度控制，摒弃现有技术中不对每个功能区域的温湿度要求进行区分，统一控制统一要求的控制策略，是降低整个建筑物能耗的关键。

本发明中由于每个功能区域的温湿度要求不同，分别在房间的玄关、书房、卫生间、卧室、客厅内安装温湿度传感器，并设定具体的温湿度要求，然后通过中央控制器分别对室内温控面板、室外控制面板、开关面板、混水中心装置进行集中控制，通过对控制***中各个装置的集中控制，实现房间内各功能区域的温湿度控制。正由于每个功能区域内的温湿度要求不同，因此，每个房间内进出的分集水器的温度各不相同，现有技术中是对分集水器统一进水、统一回水，不加以区分，而本发明地源热泵的进水、各个功能区域的回水温度各不相同，混水中心装置通过将这些不同温度的进水以及回水进行混合，混合成分集水器所需要的进水温度，然后再进入到辐射空调***中，从而完成对整个空调***的精确控制。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明专利的辐射空调***示意图；

图2为本发明专利应用在三层别墅的***示意图；

图3为混水中心装置的结构示意图。

附图标号说明：

1、中央控制器  2、地源热泵    3、新风机组         31、新风机组三通阀

32、风温传感器 4、水泵        41、混水中心三通阀  42、温度传感器

5、分集水器    51、电热阀     6、室内温控面板     7、除湿机

具体实施方式

如图1所示为本发明专利的辐射空调***示意图；一种采用混水变水温的空调控制方法，包括：安装在室内的辐射空调***；辐射空调***包括辐射板。辐射板可以为毛细管、天棚或地板埋管。用于提供热水或者冷水的地源热泵2；用于向室内送入新风的新风机组3；用于将地源热泵2供水与辐射空调的分集水器5的出水进行混合的混水中心装置，混水中心装置包括一设置在进水口的混水中心三通阀41、一设置在出水口的温度传感器42，一水泵4；混水中心装置内设有至少一个混水管路，混水中心装置根据中央控制器1的控制指令将地源热泵2的进水以及辐射空调***的各个集水器的出水按照需要在混水管路中混合成不同温度的出水再进入到辐射空调***中的各个分水器。还有一用于控制辐射空调***、地源热泵2、新风机组3、混水中心装置的中央控制器4。室内温控面板6既是中央控制器4的控制机构也是执行机构，用户通过室内温控面板6设定每个房间或者每个功能区域的目标温度、目标湿度。各个分集水器5的进水以及出水是由电热阀51进行控制的。新风机组3上设有新风机组三通阀31以及位于出风口的风温传感器32。

通过混水中心变水温方式来进行空调控制的方法包括如下步骤

1)启动：中央控制器4根据启动指令启动辐射空调***、地源热泵2、新风机组3、混水中心装置；

2)设定目标值：通过室内温控面板6设定每个房间或者每个功能区域的目标温度以及目标湿度；

3)采集信号：中央控制器4采集设置在各房间内的温度传感器以及湿度传感器的温湿度信号；采集地源热泵2出水口、进水口的温度信号；采集新风机组3的出风口温度信号、湿度信号；采集混水中心装置的进水温度信号、出水温度信号；

4)温度控制：中央控制器4比较房间目标温度与采集到的房间温度信号，如房间温度高于目标温度，则控制混水中心装置的出水阀门增大阀门开度；如房间温度低于目标温度，则控制混水中心装置的出水阀门减小阀门开度；

5)湿度控制：中央控制器比较房间目标湿度与采集到的房间湿度信号，如房间湿度高于目标湿度，则开启设置在房间内的除湿机7；如房间湿度低于目标湿度，则加大新风机组的新风送风量。

对于特殊情况，譬如使用者在夏天违反使用规则，打开房间的窗户，室外的高湿空气进入室内，中央控制器4上设有一用于接收窗磁开关无线信号的无线信号接收器，中央控制器4接收到窗户打开的信号，则控制除湿机7开启除湿，控制关闭地源热泵2以及辐射空调***，同时控制新风机组加大送风量。

实际操作中，对于温度控制应当区分南方和北方的不同气候，区分夏季以及冬季的不同气候，进行有效控制。中央控制器可以采用德国西门子公司提供的系列控制器，该控制器在实现基本控制的前提下，可以通过PLC编程方式实现特殊化的控制要求。

本发明中，用于为中央控制器提供房间内温湿度基础数据的温度传感器、湿度传感器分别安装在房间的玄关、书房、卫生间、卧室、客厅、卫生间内，当然也可以根据房间内功能区域的不同进行其他合理配置，譬如可以在厨房内安装温湿度传感器；而对于商用办公楼，可能对于功能区域的划分与居住小区显著不同，可以划分为玄关、办公区、会议区等。各房间内的温湿度传感器将基础数据采集后不断的向中央控制器进行反馈，中央控制器接受到反馈信号后根据这些功能区域所要求达到的温度、湿度要求的不同，向各控制装置发送控制信号进行集中控制，从而使得整体的温湿度要求达到预定值。

如图2为本发明应用在三层别墅的***示意图；图中示出该别墅由地上三层以及地下室构成，并区分出各功能区域，即主卧、次卧、厨房、餐厅、卫生间、书房、家庭室、衣帽间及走廊、储藏室等，每个功能区域均对应设置了辐射空调***的分水器以及集水器，并同时设置了温度传感器以及湿度传感器(图中未示出)，这些功能区域的分水器以及集水器均通过管道连接到混水中心装置中。

如图3为混水中心装置的结构示意图。辐射空调***的各个集水器将集水送入到混水中心装置中，混水中心装置根据中央控制器4的指令分别将各个温度不同的集水之间和/或地源热泵2的出水进行混合，得到相应温度的出水再进入到具体的分水器中进行分水。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种采用混水变水温的空调控制方法，包括：

安装在室内的辐射空调***；

用于提供热水或者冷水的地源热泵；

用于向室内送入新风的新风机组；

用于将所述地源热泵供水与所述辐射空调的分集水器的出水进行混合的混水中心装置；

一用于控制所述辐射空调***、所述地源热泵、所述新风机组、所述混水中心装置的中央控制器

其特征在于：包括如下步骤

1)启动：所述中央控制器根据启动指令启动所述辐射空调***、所述地源热泵、所述新风机组、所述混水中心装置；

2)设定目标值：设定房间内的目标温度以及目标湿度；

3)采集信号：所述中央控制器采集设置在各房间内的温度传感器以及湿度传感器的温湿度信号；采集地源热泵出水口、进水口的温度信号；采集新风机组的出风口温度信号、湿度信号；采集混水中心装置的进水温度信号、出水温度信号；

4)温度控制：所述中央控制器比较房间目标温度与采集到的房间温度信号，如房间温度高于目标温度，则控制所述混水中心装置的出水阀门增大阀门开度；如房间温度低于目标温度，则控制所述混水中心装置的出水阀门减小阀门开度；

5)湿度控制：所述中央控制器比较房间目标湿度与采集到的房间湿度信号，如房间湿度高于目标湿度，则开启设置在所述房间内的除湿机；如房间湿度低于目标湿度，则加大新风机组的新风送风量。

2.根据权利要求1所述的采用混水变水温的空调控制方法，其特征在于：所述辐射空调***包括辐射板。

3.根据权利要求2所述的采用混水变水温的空调控制方法，其特征在于：所述辐射板为毛细管、天棚或地板埋管。

4.根据权利要求3所述的采用混水变水温的空调控制方法，其特征在于：所述混水中心装置包括一设置在进水口的阀门、一设置在出水口的温度传感器，一水泵。

5.根据权利要求1所述的采用混水变水温的空调控制方法，其特征在于：所述温度传感器、湿度传感器分别安装在房间的玄关、书房、卫生间、卧室、客厅内。

6.根据权利要求4所述的采用混水变水温的空调控制方法，其特征在于：所述混水中心装置内设有至少一个混水管路，所述混水中心装置根据中央控制器的控制指令将地源热泵的进水以及辐射空调***的各个集水器的出水按照需要在混水管路中混合成不同温度的出水再进入到辐射空调***中的各个分水器。

7.根据权利要求1所述的采用混水变水温的空调控制方法，其特征在于：所述中央控制器上设有一用于接收窗磁开关无线信号的无线信号接收器，如中央控制器接收到窗户打开的信号，则控制所述除湿机开启除湿，控制关闭所述地源热泵以及所述辐射空调***，同时控制所述新风机组加大送风量。

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