CN103335387B - 一种中央空调***及其风量调节装置、方法 - Google Patents
一种中央空调***及其风量调节装置、方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种中央空调***及其风量调节装置、方法，中央空调***包括设置在多个房间内的多个送风口，该风量调节装置包括：设置在每个房间内的检测模块，用于检测相应房间的人员负荷值；节能控制器，用于根据预先设定的多个负荷范围，确定所检测的相应房间的人员负荷值所在的负荷范围，并根据所确定的负荷范围输出相应的控制信号；与每个送风口相对应的执行模块，用于根据相应的控制信号调节相应送风口的送风量。实施本发明的技术方案，在满足不同房间内的人对空调舒适度需求的前提下，可有效降低整个中央空调***的能耗，从而为中央空调***的节能运行创造了条件。
Description
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其是涉及一种中央空调***及其风量调节装置、方法。
背景技术
随着人们对工作及生活环境的空气品质及舒适度要求越来越高，使得中央空调***得以广泛应用，但是在设计及使用过程中由于一系列的问题，使得人们在舒适度与能量的耗费上形成了一系列不可调和的矛盾，特别是在中央空调送风***中，虽然现有的技术可有效地解决人员对新风或送风换气的舒适度要求，但是在采用中央空调送风***满足大小不同的几间房间时，现普遍设计及施工调试的方法是按照最不利条件（人员负荷最大）进行送风调试并固定送风风量的大小，这就间接的加大了中央空调***的新风量或送风量满足人们舒适度及换气要求。而且，现有的中央空调***中，送风管道中的压力传感器实时检测送风管道内的压力值并其发送至控制柜，控制柜进而根据所检测的压力值控制空调机组的运行频率。因此，中央空调在运行时，送风量固定，送风管道内的压力值恒定，因此空调机组的运行频率恒定。这样的话，对于不同人员负荷的房间或者房间内人员负荷发生了变化，由于无法实现有效地送风调整，直接导致中央空调***的运行能耗增加，对于节能是不利的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种利于节能的中央空调***及其风量调节装置、方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种中央空调***的风量调节装置，所述中央空调***包括设置在多个房间内的多个送风口，包括：
设置在每个房间内的检测模块，用于检测相应房间的人员负荷值；
节能控制器，用于根据预先设定的多个负荷范围，确定所检测的相应房间的人员负荷值所在的负荷范围，并根据所确定的负荷范围输出相应的控制信号；
与每个送风口相对应的执行模块，用于根据相应的控制信号调节相应送风口的送风量。
在本发明所述的中央空调***的风量调节装置中，包括：所述检测模块包括下列中的至少一个：温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、人体红外传感器。
在本发明所述的中央空调***的风量调节装置中，所述中央空调***还包括与每个送风口连接的送风管道，所述执行模块包括：连接于所述节能控制器的马达及设置在相应送风管道内的阀门，而且，所述阀门的中心轴杆和所述马达的传动轴连接。
在本发明所述的中央空调***的风量调节装置中，所述马达为无级调节马达。
本发明还构造一种中央空调***，包括设置在多个房间内的多个送风口，其特征在于，还包括以上所述的风量调节装置。
在本发明所述的中央空调***中，还包括：
空调机组；
设置在相应送风管道内的压力传感器，用于检测送风管道内的压力值；
控制柜，用于根据所述节能控制器所确定的负荷范围和所检测的压力值控制所述空调机组的工作，以调节所述空调机组的出风量。
本发明还构造一种中央空调***的风量调节方法，包括：
A.检测每个房间的人员负荷值；
B.根据预先设定的多个负荷范围，确定所检测的相应房间的人员负荷值所在的负荷范围，并根据所确定的负荷范围输出相应的控制信号；
C.根据相应的控制信号调节相应送风口的送风量。
在本发明所述的中央空调***的风量调节方法中，在所述步骤A中，通过温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、人体红外传感器中的至少一个来检测每个房间的人员负荷值。
在本发明所述的中央空调***的风量调节方法中，在所述步骤C中，通过马达及设置在相应送风管道内的阀门来调节相应送风口的送风量。
在本发明所述的中央空调***的风量调节方法中，所述马达为无级调节马达。
实施本发明的技术方案，由于该风量调节装置可根据相应房间的人员负荷情况调整相应送风口的送风量，从而导致送风管道内的压力随着送风量的大小变化，使得控制柜可根据人员负荷情况控制空调机组的运行频率。因此，在满足不同房间内的人对空调舒适度需求的前提下，可有效降低整个中央空调***的能耗，从而为中央空调***的节能运行创造了条件。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明中央空调***的风量调节装置实施例一的逻辑图；
图2是本发明中央空调***实施例一的逻辑图；
图3是本发明中央空调***的风量调节方法实施例一的流程图。
具体实施方式
图1是本发明中央空调***的风量调节装置实施例一的逻辑图，首先说明的是，中央空调***的好处在于功率大，便于集中管理，所以经常安装在大型场所，例如，办公室、商场、超市等，每个房间内都可设置一个或多个送风口。该风量调节装置包括检测模块4、4′、节能控制器3、执行模块2、2′，在此需说明的是，虽然图中仅示出了两个检测模块、一个节能控制器和两个执行模块，但应理解，在实际应用中，每个房间都可设置有相应的检测模块，每个送风口处都设置有相应的执行模块，而且，节能控制器可以在每个房间设置一个，也可以是几个房间设置一个，还可以一个中央空调***仅对应一个节能控制器。在该实施例中，检测模块4、4′用于检测相应房间的人员负荷值；节能控制器3用于根据预先设定的多个负荷范围，确定所检测的相应房间的人员负荷值所在的负荷范围，并根据所确定的负荷范围输出相应的控制信号；执行模块2、2′用于根据相应的控制信号调节相应送风口的送风量。实施本发明的技术方案，由于该风量调节装置可根据相应房间的人员负荷情况调整相应送风口的送风量，从而导致送风管道内的压力随着送风量的大小变化，使得控制柜可根据人员负荷情况控制空调机组的运行频率。因此，在满足不同房间内的人对空调舒适度需求的前提下，可有效降低整个中央空调***的能耗，从而为中央空调***的节能运行创造了条件。
在上述实施例的基础上，检测模块可包括下列中的至少一个：温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、人体红外传感器，其中，温湿度传感器可检测相应房间的温度值，二氧化碳浓度传感器可检测相应房间的二氧化碳浓度值，人体红外传感器可检测相应房间的人员，因此，人员负荷值可包括下列中的至少一个：温度值、二氧化碳浓度值、人员（数量），也即，相同条件下，某个房间的温度越高、二氧化碳浓度越高、人员数量越多，说明该房间的人员负荷越大。
关于上述实施例中的执行模块，该执行模块可具体包括马达和阀门，其中，马达包括连接于节能控制器的马达，马达的传动轴与阀门的中心轴杆连接，阀门设置在相应送风管道内，且送风管道与送风口相连。节能控制器输出的控制信号通过控制马达的启停、正转、反转来调节阀门，从而控制从送风口出来的风量大小。而且，马达优选无级调节马达，从而实现送风量的无级调节。
图2是本发明中央空调***实施例一的逻辑图，首先说明的是，该实施例仅示出了一个房间（或办公室）10及该房间10内的一个送风口1，应理解，本发明的中央空调***适用于包括多个房间的场合，而且，每个房间10可设置多个送风口。而且，在该中央空调***中，检测模块包括设置在房间10内的温湿度传感器41、二氧化碳浓度传感器42、人体红外传感器43。且温湿度传感器41通过数据传输线32连接节能控制器3，二氧化碳浓度传感器42通过数据传输线33连接节能控制器3，人体红外传感器43通过数据传输线34连接节能控制器3。执行模块包括无级调节马达22和设置在送风管道9内的阀门21，而且，无级调节马达22通过数据传输线31连接节能控制器3，无级调节马达22的传动轴连接阀门21的中心轴杆。另外，节能控制器3还通过数据传输线35连接控制柜7，控制柜7和空调机组8连接。另外，送风管道9内还设置有压力传感器（无示出）。
下面说明该中央空调***的工作原理：当房间内人员增加时，人体红外传感器43实时检测房间10的室内人员，并将其检测信号传递至节能控制器3，节能控制器3便可根据检测信号判断室内人员的数量。由于室内人员的增加，在一定时间内将导致房间10的温度及二氧化碳浓度升高，温湿度传感器41及二氧化碳浓度传感器42分别将所检测的房间10内的温度值与二氧化碳浓度值传送至节能控制器3。节能控制器3将室内人员的数量与预设的多个人数范围进行对比分析，预设的多个人数范围例如为：1～2、3～5、5～10等；节能控制器3还将室内温度值与预设的多个温度范围进行对比分析，预设的多个温度范围例如为：22～24、24～26、26～28等。同样地，节能控制器3还将室内二氧化碳浓度值与预设的多个浓度范围进行对比分析，确定该室内的人员数量、温度值、二氧化碳浓度值具体落在哪个范围内。待节能控制器3分析完成后，生成相应的控制信号，并通过数据传输线31传递至执行模块2中的无级调节马达22，从而使无级调节马达22动作，开大阀门21，进而增大进入房间10的送风量。节能控制器3在将分析结果传输至无级调节马达22的同时，也将该分析结果传输至控制柜7，控制柜7根据所接收的分析结果及压力传感器所检测的送风管道9内的压力值，控制空调机组8增加运行频率，以增大空调机组8的出风量。因此，可满足由于人员增加而导致的室内温度、二氧化碳浓度升高给人的不舒适感。
当房间内人员减少时，人体红外传感器43实时检测房间10的室内人员，并将其检测信号传递至节能控制器3，节能控制器3便可根据检测信号判断室内人员的数量。由于室内人员的减少，在一定时间内将导致房间10的温度及二氧化碳浓度降低，温湿度传感器41及二氧化碳浓度传感器42分别将所检测的房间10内的温度值与二氧化碳浓度值传送至节能控制器3。节能控制器3分别将室内人员的数量、室内温度值、室内二氧化碳浓度值与预设的多个人数范围、预设的多个温度范围、预设的多个浓度范围进行对比分析，并根据分析结果生成相应的控制信号，且通过数据传输线31传递至执行模块2中的无级调节马达22，从而使无级调节马达22动作，关小阀门21，进而减少进入房间10的送风量。节能控制器3在将分析结果传输至无级调节马达22的同时，也将该分析结果传输至控制柜7，控制柜7根据所接收的分析结果及压力传感器所检测的送风管道9内的压力值，控制空调机组8减小运行频率，以降低空调机组8的出风量，在满足送风压力的同时减少空调机组的出风量，而且，在满足由于人员对舒适度要求的前提下，可有效的减低空调机组8的运行能耗。
当房间内无人或人外出一定时间时，人体红外传感器43检测房间10的室内人员。节能控制器3根据所接收的检测信号判断房间无人，并将房间内无人的持续时间与预设的外出时间值进行对比分析，例如，预设的外出时间值为20分钟，当房间内超过20分钟无人时，根据分析结果生成相应控制信号，并通过数据传输线31传递至执行模块2中的无级调节马达22，使无级调节马达22动作，关闭阀门21，进而停止对房间10的送风。节能控制器3在将分析结果传输至无级调节马达22的同时，也将该分析结果传输至控制柜7，控制柜7根据所传送的分析结果及压力传感器所检测的送风管道9内的压力值，控制空调机组8减小运行频率，在满足其它房间人员对舒适度要求及送风***压力的同时减少***的送风量，有效的降低空调机组8的运行能耗。
图3是本发明中央空调***的风量调节方法实施例一的流程图，该风量调节方法包括：
A.检测每个房间的人员负荷值，例如，可通过温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、人体红外传感器中的至少一个来检测每个房间的人员负荷值，该人员负荷值可包括下列中的至少一个：温度值、二氧化碳浓度值、人员（数量），也即，相同条件下，某个房间的温度越高、二氧化碳浓度越高、人员数量越多，说明该房间的人员负荷越大；
B.根据预先设定的多个负荷范围，确定所检测的相应房间的人员负荷值所在的负荷范围，并根据所确定的负荷范围输出相应的控制信号；
C.根据相应的控制信号调节相应送风口的送风量，例如，可通过马达及设置在相应送风管道内的阀门来调节相应送风口的送风量，而且，优选地，马达可选用无级调节马达，从而实现送风量的无级调节。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种中央空调***的风量调节装置，所述中央空调***包括设置在多个房间内的多个送风口，其特征在于，所述中央空调***还包括与每个送风口连接的送风管道，所述风量调节装置包括：
设置在每个房间内的检测模块，用于检测相应房间的人员负荷值；
节能控制器，用于根据预先设定的多个负荷范围，确定所检测的相应房间的人员负荷值所在的负荷范围，并根据所确定的负荷范围输出相应的控制信号；
与每个送风口相对应的执行模块，用于根据相应的控制信号调节相应送风口的送风量；而且，
所述执行模块包括：连接于所述节能控制器的马达及设置在相应送风管道内的阀门，而且，所述阀门的中心轴杆和所述马达的传动轴连接。
2.根据权利要求1所述的中央空调***的风量调节装置，其特征在于，包括：所述检测模块包括下列中的至少一个：温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、人体红外传感器。
3.根据权利要求1所述的中央空调***的风量调节装置，其特征在于，所述马达为无级调节马达。
4.一种中央空调***，包括设置在多个房间内的多个送风口，其特征在于，还包括：权利要求1-3任一项所述的风量调节装置。
5.根据权利要求4所述的中央空调***，其特征在于，还包括：
空调机组；
设置在相应送风管道内的压力传感器，用于检测送风管道内的压力值；
控制柜，用于根据所述节能控制器所确定的负荷范围和所检测的压力值控制所述空调机组的工作，以调节所述空调机组的出风量。
6.一种中央空调***的风量调节方法，其特征在于，包括：
A.检测每个房间的人员负荷值；
B.根据预先设定的多个负荷范围，确定所检测的相应房间的人员负荷值所在的负荷范围，并根据所确定的负荷范围输出相应的控制信号；
C.根据相应的控制信号通过马达及设置在相应送风管道内的阀门来调节相应送风口的送风量。
7.根据权利要求6所述的中央空调***的风量调节方法，其特征在于，在所述步骤A中，通过温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、人体红外传感器中的至少一个来检测每个房间的人员负荷值。
8.根据权利要求6所述的中央空调***的风量调节方法，其特征在于，所述马达为无级调节马达。
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