CN106969429A - 排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***与方法 - Google Patents

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Abstract

排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***与方法，该***包括室外空调设备、空气源热泵热水机组室外设备、排风设备侧静压箱、室外设备侧静压箱和能量梯级利用***控制器、至少一个变频排风设备和多个风阀。本发明还包括能量梯级利用***的控制方法。本发明将建筑排风口设在室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备的进风区，根据需要控制风阀开闭、空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机的正反转和变频排风设备的变频运行，本发明可同时进行冷热量的梯级利用和气流动能的梯级利用，强化排风，降低排风能耗，消除排风不畅甚至自然风倒灌的现象，并回收排风中的冷热量、提高空调室外机和热泵热水机组效率，减少***运行能耗。

Description

排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***与方法
技术领域
本发明涉及一种排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***与方法。
背景技术
关于建筑排风***：建筑排风***用于排出室内废气，其出风口常设于外立面或屋顶，暴露在自然风环境中。由于自然风的作用，易造成排风***排风不畅甚至自然风倒灌进入排风***现象。一般规定室内新风量按照不少于30m3/(h•人)确定，还要考虑维持室内正压和局部排风的新风量，所以对于运行空调***的建筑，其排风量是很可观的，并且其夏季的排风温度可低至24℃，冬季的排风温度高达20℃，有很大的冷热回收价值。
关于室外空调设备与空气源热泵热水机组室外设备：各种室外空调设备（分体式空调器室外机、VRV空调室外机、多联机空调室外机、家用中央空调室外机、风冷热泵机组）与空气源热泵热水机组室外设备主要由风机和换热盘管组成，进入换热器的空气温度是影响其运行效率的关键因素之一。对于室外空调设备，我们希望在供冷季制冷工况下降低进入换热器的空气温度，在供热季制热工况下提高进入换热器的空气温度来增加换热效率，又能减少或避免出现结霜现象，显著提高其运行效率。对于空气源热泵热水机组室外设备，我们希望提高进入换热器的空气温度，提高热泵的运行效率。
关于排风***与室外空调设备和热泵热水机组室外设备结合：在夏季和冬季，建筑物排风具有很高的冷热回收价值，即使在过渡季节，建筑物排风温度也高于室外空气。供冷季将低于室外空气温度的排风作为室外空调设备的进风来源，供热季将高于室外空气温度的排风作为室外空调设备或者空气源热泵的进风来源，过渡季节将带有余热的室内排风作为空气源热泵热水机组室外设备的进风来源，可显著提高空调与空气源热泵热水机组的运行效率，又可减少或避免设备结霜现象。此外，供冷季空调运行时，室外空调设备吹出的风温度高于室外温度，可作为空气源热泵热水机组室外设备的进风，提高空气源热泵热水机组的效率。通过计算，排风风量可以较好地匹配室外空调设备的进风量。如单个房间排风扇风量与小型分体式空调室外机进风量可以匹配，大型建筑如几万到几十万立方米每小时的排风量可以与相应***的室外空调设备与空气源热泵热水机组匹配。
关于节能规范的规定：我国各地现行的节能标准，强制规定了排风热回收的数量及比例。比如某省份《公共建筑节能设计标准》规定，常见的采用风机盘管加新风***的建筑，当设计新风量不小于30000m3/h时，应有不小于总新风量40%的排风热回收量。实际工程中由于投资及设备安装所限，往往取下限40%进行设计。
关于能量梯级利用***与方法：目前能量梯级利用的方式大量存在于分布式能源供应***中，不管是一次能源还是其他能源，均按其品位逐级加以利用。高、中温蒸汽先用来发电（或用于生产工艺），低温余热用来向住宅供热。典型如余热回收蒸汽及发电，蒸汽余压回收发电等方式。然而，目前建筑物缺乏有效的能量梯级利用的方法，建筑排风的能量（热能与动能）回收利用率有限，空调室外机以及热泵热水机组室外机排出的能量（包括空调室外机夏季排出的热风中的热能等）都是直接排掉，没有进行利用，造成能源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、能量利用率高的排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***与方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***，包括至少一个变频排风设备、室外空调设备、空气源热泵热水机组室外设备、排风设备侧静压箱、室外设备侧静压箱、能量梯级利用***控制器，变频排风设备安装在建筑墙体内，变频排风设备的进风口和排风口分别伸出建筑墙体的内外壁，排风设备侧静压箱安装于建筑墙体的外壁上，变频排风设备的排风口伸入排风设备侧静压箱中，室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备安装于排风设备侧静压箱和室外设备侧静压箱之间，室外空调设备的进风口和空气源热泵热水机组室外设备的进风口均伸入排风设备侧静压箱中，室外空调设备的出风口和空气源热泵热水机组室外设备的出风口均伸入室外设备侧静压箱中，变频排风设备的排风口位于室外空调设备的进风口的负压区与空气源热泵热水机组室外设备的进风口的负压区。空气源热泵热水机组室外设备、室外空调设备、变频排风设备均与能量梯级利用***控制器相连。
能量梯级利用***还包括排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀、室外设备静压箱内部风阀、室外设备静压箱空调侧风阀，排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀、室外设备静压箱内部风阀和室外设备静压箱空调侧风阀均与能量梯级利用***控制器相连。各风阀均用于隔断气流或使气流通过。
通过能量梯级利用***控制器可控制排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀、室外设备静压箱内部风阀和室外设备静压箱空调侧风阀的开闭。
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀的阀体装于排风设备侧静压箱内部，排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀的阀***于空气源热泵热水机组室外设备和变频排风设备之间，用于控制变频排风设备的排风是否能够进入空气源热泵热水机组室外设备；排风静压箱空调侧进风风阀的阀体亦装于排风设备侧静压箱内部，排风静压箱空调侧进风风阀的阀***于室外空调设备和变频排风设备之间，用于控制变频排风设备的排风是否能够进入室外空调设备；空调侧自然进排风风阀的阀体安装于排风设备侧静压箱的开口处，空调侧自然进排风风阀的阀***于室外空调设备的外侧；热泵热水机组侧自然进排风风阀的阀体安装于排风设备侧静压箱的另一开口处，热泵热水机组侧自然进排风风阀的阀***于空气源热泵热水机组室外设备的外侧；室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀的阀体安装于室外设备侧静压箱的开口处，室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀的阀***于空气源热泵热水机组室外设备的外侧；室外设备静压箱空调侧风阀的阀体安装于室外设备侧静压箱的另一开口处，室外设备静压箱空调侧风阀的阀***于室外空调设备的外侧；室外设备静压箱内部风阀的阀体安装于室外设备侧静压箱的内部，室外设备静压箱内部风阀的阀***于空气源热泵热水机组室外设备和室外空调设备之间。
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀的阀体、排风静压箱空调侧进风风阀的阀体、空调侧自然进排风风阀的阀体、热泵热水机组侧自然进排风风阀的阀体、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀的阀体、室外设备静压箱空调侧风阀的阀体、室外设备静压箱内部风阀的阀体分别与不同的电动机相连。各阀体分别与相应的电动机共同构成电动风阀。
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀、室外设备静压箱空调侧风阀、室外设备静压箱内部风阀分别通过不同的电动机与能量梯级利用***控制器相连。通过不同的电动机控制相应风阀的开闭，可隔断气流或使气流通过。
排风设备侧静压箱内设有排风静压箱热泵热水机组侧温度传感器、排风静压箱热泵热水机组侧压力传感器、排风静压箱空调侧温度传感器和排风静压箱空调侧压力传感器；室外设备侧静压箱内设有室外设备静压箱热泵热水机组侧温度传感器、室外设备静压箱热泵热水机组侧压力传感器、室外设备静压箱空调侧温度传感器和室外设备静压箱空调侧压力传感器。室外即排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***的外部设有室外温度传感器和室外压力传感器。室外温度传感器和室外压力传感器可固定于排风设备侧静压箱外部，或空气源热泵热水机组室外设备外部，或其它部件外部。所有传感器均与能量梯级利用***控制器相连。能量梯级利用***控制器 可根据压力与温度的波动，控制变频排风设备的变频运行，保持排风量和风压稳定，充分利用排风余冷（余热）。
根据排风设备侧静压箱压力传感器所测压力值，可控制变频排风设备变频运行，保持室内排风量稳定，降低排风设备能耗。室内排风的余热（余冷）与室外空调设备或空气源热泵热水机组室外设备换热器进行热交换，提高空调效率。
空气源热泵热水机组室外设备包括换热器和双向轴流风机。空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机与能量梯级利用***控制器相连；通过能量梯级利用***控制器可控制空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机正反转。
室外空调设备包括换热器和风机。室外空调设备的风机亦与能量梯级利用***控制器相连。
由于室外空调设备的进风口和空气源热泵热水机组室外设备的进风口均伸入排风设备侧静压箱中，变频排风设备的排风口位于室外空调设备的进风口的负压区与空气源热泵热水机组室外设备的进风口的负压区。所以，从变频排风设备的排风口排出的气流经排风设备侧静压箱后，形成排风加压气流，以利于强化排风效果，增加变频排风设备与室外空调设备或空气源热泵热水机组室外设备换热温差，提高换热效率。通过能量梯级利用***控制器，可根据需要控制变频排风设备低频运行，降低变频排风设备能耗。
室内排风的余热（余冷）与室外空调设备的换热器或空气源热泵热水机组室外设备的换热器进行热交换，提高空调效率。冬季的排风余热可减少或避免出现室外空调设备与热泵热水机组室外设备结霜现象，提高空调效率。
由于室外空调设备的出风口和空气源热泵热水机组室外设备的出风口均伸入室外设备侧静压箱中。所述空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机可正转或反转运行，根据需要调整运行状态，最大限度利用室内排风余热或者室外空调设备排风余热。在供冷季，通过能量梯级利用***控制器控制空气源热泵热水机组双向轴流风机的反向运行，可利用室外空调设备的排风余热，提升空气源热泵热水机组室外设备的进风温度，提高热泵热水机组效率。
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀的阀体的截面积大小、排风静压箱空调侧进风风阀的阀体的截面积大小与排风设备侧静压箱的截面积大小相同。空调侧自然进排风风阀的阀体的截面积大小和热泵热水机组侧自然进排风风阀的阀体的截面积大小分别与排风设备侧静压箱的相应开口处的截面积大小相同。室外设备静压箱内部风阀的阀体的截面积大小与室外设备侧静压箱的阀体的截面积大小相同。室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀阀体的截面积大小和室外设备静压箱空调侧风阀的阀体的截面积大小分别与室外设备侧静压箱的相应开口处的截面积大小相同，不额外增加阻力，不增加室外设备（即室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备）风机的电耗。
变频排风设备用于排出室内废气，包括但不限于设备机房排风机、卫生间排风扇、室内排风扇、车库排风机、排风竖井排风机、排风管道排风***和组合式空调机组排风机。变频排风设备的出风口位于排风设备侧静压箱内负压区，可同时进行冷热量的梯级利用和气流能量的梯级利用。变频排风设备可以调节空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机和室外空调设备的风机耗功率。在室外机（即室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备）开启时，变频排风设备需要的风压降低，风量增加超过需求，此时控制器控制风机降低转速，降低能耗。
所述室外空调设备，是指空调***设置在室外的与空气进行热交换的设备，包括但不限于分体式空调器室外机、VRV空调室外机、多联机空调室外机、家用中央空调室外机、风冷热泵机组。
所述变频排风设备可以是两个以上，只需变频排风设备的排风口位于所述室外空调设备进风区域（即进风口）和空气源热泵热水机组室外设备进风区域（即进风口）的负压区即可。
所述能量梯级利用***控制器可选用现有DDC控制器。能量梯级利用***控制器也可与已有的空调***控制器与空气源热泵热水机组控制器集成在一起。
如前所述排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***的控制方法，包括如下运行模式：
a、供冷季既有空调制冷又有热水需求时，所述能量梯级利用***控制器控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、室外设备静压箱空调侧风阀为关闭状态，而排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀和室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀、室外设备静压箱内部风阀 1为开启状态。建筑物排出冷风经过所述室外空调设备换热器，提高室外空调设备换热效率。所述室外空调设备吹出热风，进入所述室外设备侧静压箱中，所述空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机反向运行，利用所述室外设备侧静压箱中的热风，通过空气源热泵热水机组室外设备的换热器，提升空气源热泵热水机组的夏季运行效率，满足热水需求。
还可以根据传感器所测的压力值或温度值，通过传感器灵活控制：通过能量梯级利用***控制器对比由室外温度传感器与室外设备静压箱空调侧温度传感器测得的温度，以及室外压力传感器与室外设备静压箱空调侧压力传感器测得的压力，当室外温度小于室外空调设备吹出的空气温度时，关闭室外设备静压箱空调侧风阀，打开室外设备静压箱内部风阀；当室外温度大于室外空调设备吹出的空气温度时，根据室外压力传感器与室外设备静压箱空调侧压力传感器测得的压力值，由控制器内置的能耗实时计算控制程序来计算实时能耗，如果风压接力节约的能量高于由温差增加节约的能量，仍然关闭室外设备静压箱空调侧风阀，打开室外设备静压箱内部风阀，空气源热泵热水机组室外设备利用室外空调设备排风的能量；反之，当室外温度大于室外空调设备吹出的空气温度但风压接力节约的能量低于由温差增加节约的能量，则打开室外设备静压箱空调侧风阀，关闭室外设备静压箱内部风阀，空气源热泵热水机组室外设备利用室外自然风的能量。
b、供冷季有空调制冷无热水需求时，所述能量梯级利用***控制器控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀为关闭状态，而排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀和室外设备静压箱空调侧风阀为开启状态。从变频排风设备排出的冷风经过所述室外空调设备的换热器，所述室外空调设备吹出热风，满足制冷需求。
c、供热季既有空调制热又有热水需求时，所述能量梯级利用***控制器控制所述室外设备静压箱内部风阀为关闭状态，而所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀和室外设备静压箱空调侧风阀为开启状态。所述空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机正向运行。从变频排风设备排出的室内带有余热的排风可分别进入到所述室外空调设备的换热器和所述热泵热水机组室外设备的换热器进行换热，提升空调和热泵热水机组的效率，减少或避免结霜现象产生。
d、供热季有空调制热无热水需求时，所述能量梯级利用***控制器控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀为关闭状态，而所述排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀、室外设备静压箱内部风阀、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀和室外设备静压箱空调侧风阀为开启状态。从变频排风设备排出的室内带有余热的排风进入到所述室外空调设备的换热器，满足供热需求。
e、过渡季节只有热水需求无空调需求时，所述能量梯级利用***控制器控制所述排风静压箱空调侧进风风阀为关闭状态，所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀、室外设备静压箱内部风阀和室外设备静压箱空调侧风阀为开启状态。此时，所述空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机正向运行，室内排风余热经过所述空气源热泵热水机组室外设备的换热器，提升热泵热水机组换热效率。
f、既无热水需求又无空调需求时，所述能量梯级利用***控制器控制室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀、室外设备静压箱内部风阀和室外设备静压箱空调侧风阀为关闭状态，所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、所述排风静压箱空调侧进风风阀、空调侧自然进排风风阀、热泵热水机组侧自然进排风风阀为开启状态。变频排风设备依然运行。室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备均不作冷热回收用。
其中，a、c、e为三种典型模式。
能量梯级利用***控制器内置的能耗实时计算控制程序,可实时计算出各种运行模式下的变频排风设备、空调室外设备和热泵热水设备的***总能耗（变频排风设备能耗,以及各设备内的所有压缩机和风机能耗之和），并选择***总能耗最低的运行模式进行运行。
室外空调设备包括有压缩机，室外空调设备的压缩机与室外空调设备的换热器相连。空气源热泵热水机组室外设备亦包括有压缩机，空气源热泵热水机组室外设备的压缩机与空气源热泵热水机组室外设备的换热器相连。
控制器内能耗实时计算控制程序的编写可参照我国建筑能耗监测方面的国家和地方标准以及公开文献进行。现有标准和文献中的能耗监测***主要使用电表来测量设备能耗。在编写本能耗实时计算控制程序时，需使用以下3种方法利用风温、风压等参数计算空调和热水机组室外设备、变频排风设备的能耗（电耗）。
1）根据空调和热水机组厂家资料或其他公开文献获取室外机的换热器（即室外空调设备的换热器和空气源热泵热水机组室外设备的换热器）出口的冷媒参数与室外机进风温度的关系，并获取室外机的压缩机（即室外空调设备的压缩机和空气源热泵热水机组室外设备的压缩机）能耗与进入室外机的压缩机的冷媒参数（直接受室外机的换热器出口的冷媒参数影响）的关系式（转数等其他参数相同情况下），进而获得室外机进风温度与压缩机能耗的关系式，并将关系式写入控制器控制程序，控制器通过室外机进风温度可实时计算压缩机能耗。2）根据空调和热水机组厂家资料或其他公开文献获取室外机所用风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）在定风量情况下风机风压与风机能耗之间的关系式，并将关系式写入控制器控制程序，控制器通过室外机内风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）的进出口风压差可实时计算室外机内的风机能耗。3）根据建筑物用变频变频排风设备厂家资料或其他公开文献获取变频排风设备在不同风量下的变频排风设备的风压与变频排风设备的能耗之间的关系式，并将关系式写入控制器控制程序，控制器通过变频排风设备的风量和进出口风压差可实时计算变频排风设备的能耗。由于建筑物用变频排风设备常在建筑物内设置有风量传感器和风压传感器，并接入现有楼宇自控***，本发明的控制器可直接与楼宇自控***相连，实时获取相应的变频排风设备的风量和风压，进而进行相应的变频排风设备的能耗计算。当建筑物内没有为相应的变频排风设备设置风量传感器和风压传感器时，可在建筑物内增设相应的风量传感器和风压传感器。
风压接力和温差增加节约的能量的计算：将控制器发出控制指令前***当前的运行模式称为当前模式，如果控制器发出控制指令、风阀动作后可能发生的模式为备选优化模式；在控制器发出控制指令、风阀动作后***的运行模式称为选定优化模式（***总能耗最低的运行模式）。当前模式下各个风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）的总能耗（EC风机）与备选优化模式下各个风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）的总能耗（EO风机）的差即为风压接力节约的能量（Es风机）。当前模式下各个压缩机（即室外空调设备的压缩机和空气源热泵热水机组室外设备的压缩机）的总能耗（EC压缩机）与备选优化模式下各个压缩机（即室外空调设备的压缩机和空气源热泵热水机组室外设备的压缩机）的总能耗（EO压缩机）的差即为温差增加节约的能量（Es压缩机）。
Es风机= EC风机- EO风机；
Es压缩机= EC压缩机- EO压缩机。
多种备选优化模式中，选择Es风机与Es压缩机之和最大的模式作为选定优化模式（***总能耗最低的运行模式）。
风压接力节约的能量的机理：排风设备（即变频排风设备）排风或室外机（即室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备）排风本身具有压头，当室外机内风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）吸入带有压头的气流时，室外机内风机的风压降低，在同样风量下，室外机内风机的输出功率即可减少。
在实际实施中，还需要结合室外机内风机的性能曲线，尽量使风压接力发生在室外机内风机的高效区。此外，在风压接力时，也可能发生室外机内风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）的压头和风量同时变化的情况，比如压头减小，风量增加，风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）功率变化不大，但此时由于风量增加，会增加室外设备换热器（即室外空调设备的换热器和空气源热泵热水机组室外设备的换热器）的换热量，提高室外设备（即室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备）的运行效率，减小能耗。在实际运行中，根据现有技术，还会有其他情况。总之，风压接力，在排风设备（即变频排风设备）排出口形成负压，在室外设备的风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）吸入口形成正压状态，有利于进风风机（即室外空调设备的风机和空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机）减少能耗。
温差增加节约能量的机理：无论是降低空调室外设备换热器的进风温度还是提高空气源热泵热水机组室外设备的换热器的进风温度，均可以提高室外设备换热器（即室外空调设备的换热器和空气源热泵热水机组室外设备的换热器）的换热温差，从而增加换热器内冷媒和气流之间的换热量，提高换热效率，进而改善室外设备（即室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备）内压缩机的进口冷媒参数，降低压缩机的能耗。
通过控制器控制各风阀的开启和关闭，实现能量梯级利用***在不同模式下运行。能量梯级利用***可全年运行，运行方式可随所述室外空调设备和所述空气源热泵热水机组室外设备的运行方式灵活控制。值得注意的是，模式f排风***依然运行，只是不作能量回收利用。
本发明与传统排风***及排风热回收***相比，具有以下优点：
1、排风顺畅，防止自然风倒灌：建筑排风***排风口（即变频排风设备出风口）设置在室外空调设备或者空气源热泵热水机组室外设备进风区的负压区，强化排风效果，形成排风加压气流，避免自然风倒灌进入排风***的现象。
2、回收建筑排风冷热量和室外空调设备排风的余热，提高空调与空气源热泵热水机组效率，减少或避免室外设备结霜现象：2-1、供冷季，室内低于室外空气温度的排风进入室外空调设备的换热器进行热交换，回收排风中的热量。室外空调设备排出的热风可作为空气源热泵热水机组室外设备换热器的进风，回收室外空调设备排风热量。2-2、供热季，室内高于室外空气温度的排风进入室外空调设备的换热器与空气源热泵热水机组室外设备的换热器，提高换热效率，减少或避免室外设备结霜现象。2-3、过渡季节，高于室外空气温度的排风可作为空气源热泵热水机组室外设备的进风来源，回收排风余热。
3、全年可运行能量梯级利用***，运行模式可灵活调节：整个提升排风设备、空调和热泵热水设备效率的能量梯级利用***涉及6种运行模式，其中典型的3种运行模式为a、c、e三种模式，调节灵活，全年可运行能量梯级回收利用***。
4、能量梯级利用有两层含义：冷热量的梯级利用和气流运动能量的梯级利用。冷热量的梯级利用是指：排风的冷热量回收给两种室外设备（即室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备）使用，室外空调设备的散热量给空气源热泵热水机组室外设备使用，提升两种室外设备的运行效率。气流运动能量的梯级利用是指：两种室外设备风机能量产生的负压给建筑变频排风设备用，建筑物排风设备耗能送风产生的正压也可以减少两种室外机风机进风能耗，互惠互利。
5、采用经典原理，充分利用现有设备，可在节约初投资的基础上，回收另外60%的排风中的冷热量。通常强化排风效果的途径是增加风机个数或功率，排风热回收的方法是增设专门的热回收设备，***复杂，增加初投资。相比之下，本发明通过优化现有设备的安装方式，加上风阀，可同时实现强化排风、冷热量梯级利用、气流运动能量梯级利用、提高空调室外机和热泵热水机组效率等多种功能，效费比很高。
本发明将建筑排风口设在室外空调设备和空气源热泵热水机组室外设备的进风区，根据需要控制风阀开闭、空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机的正反转和变频排风设备的变频运行，利用变频排风设备的排风口的气流压力和余热（余冷），分别与室外空调设备的风机和换热器、空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机和换热器，形成能量梯级利用***，既可在建筑中作为排风强化设备，又能进行冷热回收，提升热泵运行效率。本发明可同时进行冷热量的梯级利用和气流动能的梯级利用，强化排风，降低排风能耗，消除排风不畅甚至自然风倒灌的现象，并回收排风中的冷热量、提高空调室外机和热泵热水机组效率，减少***运行能耗。
附图说明
图1是本发明能量梯级利用***的整体结构部件剖面示意图；
图2是本发明能量梯级利用***控制***的连接图。
图中：1——变频排风设备、2——另一个变频排风设备、3——室外空调设备、4——空气源热泵热水机组室外设备、5——室外空调设备换热器、6——空气源热泵热水机组室外设备换热器、7——室外空调设备风机、8——空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机、9——排风设备侧静压箱、10——排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀、11——排风静压箱空调侧进风风阀、12——空调侧自然进排风风阀、13——热泵热水机组侧自然进排风风阀、14——室外设备侧静压箱、15——室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀、16——室外设备静压箱内部风阀、17——室外设备静压箱空调侧风阀、18——排风静压箱热泵热水机组侧温度传感器、19——排风静压箱热泵热水机组侧压力传感器、20——排风静压箱空调侧温度传感器、21——排风设备静压箱空调侧压力传感器、22——室外设备静压箱热泵热水机组侧温度传感器、23——室外设备静压箱热泵热水机组侧压力传感器、24——室外设备静压箱空调侧温度传感器、25——室外设备静压箱空调侧压力传感器、26——室外温度传感器、27——室外压力传感器、28——能量梯级利用***控制器、29——建筑墙体。
注：室外空调设备与空气源热泵热水机组室外设备中的除所述室外空调设备换热器5、空气源热泵热水机组室外设备换热器6、室外空调设备风机7、空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机8之外的其他组件（比如压缩机、膨胀阀等）略示。
图2中，因控制器与其它部件连线太多，故绘有两个能量梯级利用***控制器28，图2中所绘的两个能量梯级利用***控制器28实际为一个。
图中，M是表示电动机，“”表示阀体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种用于排风、空调和热泵热水设备的能量梯级利用***，包括至少一个变频排风设备1、室外空调设备3 、空气源热泵热水机组室外设备4 、排风设备侧静压箱9、室外设备侧静压箱14、能量梯级利用***控制器28，变频排风设备1安装在建筑墙体29内，变频排风设备1的进风口和排风口分别伸出建筑墙体29的内外壁，排风设备侧静压箱9安装于建筑墙体29的外壁上，变频排风设备1的排风口伸入排风设备侧静压箱9中，室外空调设备 3 和空气源热泵热水机组室外设备 4 安装于排风设备侧静压箱9和室外设备侧静压箱 14 之间，室外空调设备 3 的进风口和空气源热泵热水机组室外设备 4 的进风口均伸入排风设备侧静压箱9中，室外空调设备 3 的出风口和空气源热泵热水机组室外设备 4 的出风口均伸入室外设备侧静压箱 14 中，变频排风设备 1 的排风口位于室外空调设备 3 的进风口的负压区与空气源热泵热水机组室外设备 4 的进风口的负压区。空气源热泵热水机组室外设备4、室外空调设备3、变频排风设备1均与能量梯级利用***控制器28相连。
能量梯级利用***还包括排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀 10 、排风静压箱空调侧进风风阀 11 、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13 、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 、室外设备静压箱内部风阀 16 、室外设备静压箱空调侧风阀 17 ，排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀 10 、排风静压箱空调侧进风风阀 11 、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13 、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 、室外设备静压箱内部风阀 16 和室外设备静压箱空调侧风阀17 均与能量梯级利用***控制器 28 相连。各风阀均用于隔断气流或使气流通过。
通过能量梯级利用***控制器 28 可控制排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀10 、排风静压箱空调侧进风风阀 11 、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13 、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 、室外设备静压箱内部风阀 16和室外设备静压箱空调侧风阀 17 的开闭，
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀10的阀体装于排风设备侧静压箱9内部，排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀10的阀***于空气源热泵热水机组室外设备4和变频排风设备1之间，用于控制变频排风设备1的排风是否能够进入空气源热泵热水机组室外设备4；排风静压箱空调侧进风风阀11的阀体亦装于排风设备侧静压箱9内部，排风静压箱空调侧进风风阀11的阀***于室外空调设备3和变频排风设备1之间，用于控制变频排风设备1的排风是否能够进入室外空调设备3；空调侧自然进排风风阀12的阀体安装于排风设备侧静压箱9的开口处，空调侧自然进排风风阀12的阀***于室外空调设备3的外侧；热泵热水机组侧自然进排风风阀13的阀体安装于排风设备侧静压箱9的另一开口处，热泵热水机组侧自然进排风风阀13的阀***于空气源热泵热水机组室外设备4的外侧；室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀15的阀体安装于室外设备侧静压箱14的开口处，室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀15的阀***于空气源热泵热水机组室外设备4的外侧；室外设备静压箱空调侧风阀17的阀体安装于室外设备侧静压箱14的另一开口处，室外设备静压箱空调侧风阀17的阀***于室外空调设备3的外侧；室外设备静压箱内部风阀16的阀体安装于室外设备侧静压箱14的内部，室外设备静压箱内部风阀16的阀***于空气源热泵热水机组室外设备4和室外空调设备3之间。
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀10的阀体、排风静压箱空调侧进风风阀11的阀体、空调侧自然进排风风阀12的阀体、热泵热水机组侧自然进排风风阀13的阀体、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀15的阀体、室外设备静压箱空调侧风阀17的阀体、室外设备静压箱内部风阀16的阀体分别与不同的电动机相连。各阀体分别与相应的电动机共同构成电动风阀。
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀10、排风静压箱空调侧进风风阀11、空调侧自然进排风风阀12、热泵热水机组侧自然进排风风阀13、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀15、室外设备静压箱空调侧风阀17、室外设备静压箱内部风阀16分别通过不同的电动机与能量梯级利用***控制器 28相连。通过不同的电动机控制相应风阀的开闭，可隔断气流或使气流通过。
排风设备侧静压箱9内设有排风静压箱热泵热水机组侧温度传感器18、排风静压箱热泵热水机组侧压力传感器19、排风静压箱空调侧温度传感器20和排风静压箱空调侧压力传感器21；室外设备侧静压箱14内设有室外设备静压箱热泵热水机组侧温度传感器22、室外设备静压箱热泵热水机组侧压力传感器23、室外设备静压箱空调侧温度传感器24和室外设备静压箱空调侧压力传感器25。室外设有室外温度传感器26和室外压力传感器27。室外温度传感器26和室外压力传感器27可固定于排风设备侧静压箱9外部，或空气源热泵热水机组室外设备4外部，或其它部件外部。所有传感器均与能量梯级利用***控制器28相连。能量梯级利用***控制器 28 可根据压力与温度的波动，控制变频排风设备1的变频运行，保持排风量和风压稳定，充分利用排风余冷（余热）。
根据排风静压箱热泵热水机组侧压力传感器19和排风静压箱空调侧压力传感器21所测压力值，可控制变频排风设备变频运行，保持室内排风量稳定，降低排风设备能耗。室内排风的余热（余冷）与室外空调设备或空气源热泵热水机组室外设备换热器进行热交换，提高空调效率。
空气源热泵热水机组室外设备4包括换热器6和双向轴流风机8。通过能量梯级利用***控制器28可控制空气源热泵热水机组室外设备4的双向轴流风机8正反转。
室外空调设备3包括换热器5和风机7。
由于室外空调设备3 的进风口和空气源热泵热水机组室外设备 4 的进风口均伸入排风设备侧静压箱9中，变频排风设备1的排风口位于室外空调设备3的进风口的负压区与空气源热泵热水机组室外设备4的进风口的负压区，所以，从变频排风设备1的排风口排出的气流经排风设备侧静压箱9后，形成排风加压气流，以利于强化排风效果，增加变频排风设备1与室外空调设备3或空气源热泵热水机组室外设备4换热温差，提高换热效率。通过能量梯级利用***控制器28 ，可根据需要控制变频排风设备1低频运行，降低变频排风设备能耗。
室内排风的余热（余冷）与室外空调设备3的换热器5或空气源热泵热水机组室外设备4的换热器6进行热交换，提高空调效率。冬季的排风余热可减少或避免出现室外空调设备3与热泵热水机组室外设备4结霜现象，提高***效率。
由于室外空调设备 3 的出风口和空气源热泵热水机组室外设备 4 的出风口均伸入室外设备侧静压箱 14 中。所述空气源热泵热水机组室外设备 4 的双向轴流风机8可正转或反转运行，根据需要调整运行状态，最大限度利用室内排风余热或者室外空调设备排风余热。在供冷季，通过能量梯级利用***控制器 28 控制空气源热泵热水机组双向轴流风机的反向运行，可利用室外空调设备3的排风余热，提升空气源热泵热水机组室外设备4的进风温度，提高热泵热水机组效率。
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀10的阀体的截面积大小、排风静压箱空调侧进风风阀11的阀体的截面积大小与排风设备侧静压箱9的截面积大小相同。空调侧自然进排风风阀12的阀体的截面积大小和热泵热水机组侧自然进排风风阀13的阀体的截面积大小分别与排风设备侧静压箱9的相应开口处的截面积大小相同。室外设备静压箱内部风阀16的阀体的截面积大小与室外设备侧静压箱14的阀体的截面积大小相同。室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀15的阀体的截面积大小和室外设备静压箱空调侧风阀17的阀体的截面积大小分别与室外设备侧静压箱14的相应开口处的截面积大小相同，不额外增加阻力，不增加室外设备（即室外空调设备3和空气源热泵热水机组室外设备）风机的电耗。
变频排风设备用于排出室内废气，包括但不限于设备机房排风机、卫生间排风扇、室内排风扇、车库排风机、排风竖井排风机、排风管道排风***和组合式空调机组排风机。变频排风设备1的出风口位于排风设备侧静压箱 9 内负压区，可同时进行冷热量的梯级利用和气流能量的梯级利用。变频排风设备可以调节空气源热泵热水机组室外设备 4 的双向轴流风机 8 和室外空调设备 3 的风机 7 耗功率。在室外机（室外空调设备 3 和空气源热泵热水机组室外设备 4）开启时，变频排风设备需要的风压降低，风量增加超过需求，此时控制器28控制风机（室外空调设备 3 的风机 7和空气源热泵热水机组室外设备 4 的双向轴流风机 8）降低转速，降低能耗。
所述室外空调设备3，是指空调***设置在室外的与空气进行热交换的设备，包括但不限于分体式空调器室外机、VRV空调室外机、多联机空调室外机、家用中央空调室外机、风冷热泵机组。
所述变频排风设备1可以是两个以上，只需变频排风设备1的排风口位于所述室外空调设备 3 进风区域 即进风口 和空气源热泵热水机组室外设备 4 进风区域 即进风口的负压区即可。
所述能量梯级利用***控制器 28 可选用现有DDC控制器。能量梯级利用***控制器 28也可与已有的空调***控制器与空气源热泵热水机组控制器集成在一起。
如前所述提升排风设备、空调和热泵热水机组效率的能量梯级利用***的控制方法，包括如下运行模式：
a、供冷季既有空调制冷又有热水需求时，所述能量梯级利用***控制器 28 控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀 10、室外设备静压箱空调侧风阀 17为关闭状态，而排风静压箱空调侧进风风阀 11 、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13 和室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 、室外设备静压箱内部风阀 16为开启状态。建筑物排出冷风经过所述室外空调设备换热器 5 ，提高室外空调设备换热效率。所述室外空调设备 3 吹出热风，进入所述室外设备侧静压箱 14 中。所述空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机 8 反向运行，利用所述室外设备侧静压箱 14 中的热风，通过空气源热泵热水机组室外设备4的换热器6，提升空气源热泵热水机组的夏季运行效率，满足热水需求。
还可以根据传感器所测的压力值或温度值，通过传感器灵活控制：通过能量梯级利用***控制器28对比由室外温度传感器26与室外设备静压箱空调侧温度传感器24测得的温度，以及室外压力传感器27与室外设备静压箱空调侧压力传感器25测得的压力，当室外温度小于室外空调设备3吹出的空气温度时，关闭室外设备静压箱空调侧风阀17，打开室外设备静压箱内部风阀16；当室外温度大于室外空调设备3吹出的空气温度时，根据室外压力传感器27与室外设备静压箱空调侧压力传感器25测得的压力值，由控制器内置的能耗实时计算控制程序来计算实时能耗，如果风压接力节约的能量高于由温差增加节约的能量，仍然关闭室外设备静压箱空调侧风阀17，打开室外设备静压箱内部风阀16，空气源热泵热水机组室外设备4利用室外空调设备3排风的能量；反之，当室外温度大于室外空调设备3吹出的空气温度但风压接力节约的能量低于由温差增加节约的能量，则打开室外设备静压箱空调侧风阀17，关闭室外设备静压箱内部风阀16，空气源热泵热水机组室外设备4利用室外自然风的能量。
b、供冷季有空调制冷无热水需求时，所述能量梯级利用***控制器 28 控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀 10 为关闭状态，而排风静压箱空调侧进风风阀 11、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13 、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 和室外设备静压箱空调侧风阀 17 为开启状态。从变频排风设备1排出的冷风经过所述室外空调设备3的换热器 5 ，所述室外空调设备 3 吹出热风，满足制冷需求。
c、供热季既有空调制热又有热水需求时，所述能量梯级利用***控制器 28 控制所述室外设备静压箱内部风阀 16 为关闭状态，而所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀 10 、排风静压箱空调侧进风风阀 11 、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13 、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 和室外设备静压箱空调侧风阀 17 为开启状态。所述空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机 8 正向运行。从变频排风设备1排出的室内带有余热的排风可分别进入到所述室外空调设备 3 的换热器5和所述热泵热水机组室外设备 4 的换热器6进行换热，提升空调和热泵热水机组的效率，减少或避免结霜现象产生。
d、供热季有空调制热无热水需求时，所述能量梯级利用***控制器 28 控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀 10 为关闭状态，而所述、排风静压箱空调侧进风风阀 11 、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13 、室外设备静压箱内部风阀 16 、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 和室外设备静压箱空调侧风阀17 为开启状态。从变频排风设备1排出的室内带有余热的排风进入到所述室外空调设备 3的换热器5，满足供热需求。
e、过渡季节只有热水需求无空调需求时，所述能量梯级利用***控制器 28控制所述排风静压箱空调侧进风风阀 11 为关闭状态，所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀 10 、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13 、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 、室外设备静压箱内部风阀 16 和室外设备静压箱空调侧风阀17 为开启状态。此时，所述空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机 8 正向运行，室内排风余热经过所述空气源热泵热水机组室外设备的换热器 6 ，提升热泵热水机组换热效率。
f、既无热水需求又无空调需求时，所述能量梯级利用***控制器 28 控制室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀 15 、室外设备静压箱内部风阀 16 和室外设备静压箱空调侧风阀 17 为关闭状态，所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀 10 、所述排风静压箱空调侧进风风阀 11 、空调侧自然进排风风阀 12 、热泵热水机组侧自然进排风风阀 13为开启状态。变频排风设备1依然运行。室外空调设备 3 和空气源热泵热水机组室外设备4 均不作冷热回收用。
其中，a、c、e为三种典型模式。
通过控制器28控制各风阀的开启和关闭，实现能量梯级利用***在不同模式下运行。能量梯级利用***可全年运行，运行方式可随所述室外空调设备3 和所述空气源热泵热水机组室外设备4 的运行方式灵活控制。值得注意的是，模式f排风***依然运行，只是不作能量回收利用。

Claims (8)

1.排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***，其特征在于，包括室外空调设备（3）、空气源热泵热水机组室外设备（4）、排风设备侧静压箱（9）、室外设备侧静压箱（14）和能量梯级利用***控制器（28）和至少一个变频排风设备（1）；变频排风设备（1）安装在建筑墙体（29）内，变频排风设备（1）的进风口和排风口分别伸出建筑墙体（29）的内外壁，排风设备侧静压箱（9）安装于建筑墙体（29）的外壁上，变频排风设备（1）的排风口伸入排风设备侧静压箱（9）中，室外空调设备（3）和空气源热泵热水机组室外设备（4）安装于排风设备侧静压箱（9）和室外设备侧静压箱（14）之间，室外空调设备（3）的进风口和空气源热泵热水机组室外设备（4）的进风口均伸入排风设备侧静压箱（9）中，室外空调设备（3）的出风口和空气源热泵热水机组室外设备（4）的出风口均伸入室外设备侧静压箱（14）中，变频排风设备（1）的排风口位于室外空调设备（3）的进风口的负压区与空气源热泵热水机组室外设备（4）的进风口的负压区；空气源热泵热水机组室外设备（4）、室外空调设备（3）、变频排风设备（1）均与能量梯级利用***控制器（28）相连。
2.根据权利要求1所述的排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***，其特征在于，能量梯级利用***还包括排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）、排风静压箱空调侧进风风阀（11）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）、室外设备静压箱内部风阀（16）、室外设备静压箱空调侧风阀（17），排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）、排风静压箱空调侧进风风阀（11）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）、室外设备静压箱内部风阀（16）和室外设备静压箱空调侧风阀（17）均与能量梯级利用***控制器（28）相连；
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）的阀体装于排风设备侧静压箱（9）内部，排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）的阀***于空气源热泵热水机组室外设备（4）和变频排风设备（1）之间，用于控制变频排风设备（1）的排风是否能够进入空气源热泵热水机组室外设备（4）；排风静压箱空调侧进风风阀（11）的阀体亦装于排风设备侧静压箱（9）内部，排风静压箱空调侧进风风阀（11）的阀***于室外空调设备（3）和变频排风设备（1）之间，用于控制变频排风设备（1）的排风是否能够进入室外空调设备（3）；空调侧自然进排风风阀（12）的阀体安装于排风设备侧静压箱（9）的开口处，空调侧自然进排风风阀（12）的阀***于室外空调设备（3）的外侧；热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）的阀体安装于排风设备侧静压箱（9）的另一侧开口处，热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）的阀***于空气源热泵热水机组室外设备（4）的外侧；室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）的阀体安装于室外设备侧静压箱（14）的开口处，室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）的阀***于空气源热泵热水机组室外设备（4）的外侧；室外设备静压箱空调侧风阀（17）的阀体安装于室外设备侧静压箱（14）的另一开口处，室外设备静压箱空调侧风阀（17）的阀***于室外空调设备（3）的外侧；室外设备静压箱内部风阀（16）的阀体安装于室外设备侧静压箱（14）的内部，室外设备静压箱内部风阀（16）的阀***于空气源热泵热水机组室外设备（4）和室外空调设备（3）之间；
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）的阀体、排风静压箱空调侧进风风阀（11）的阀体、空调侧自然进排风风阀（12）的阀体、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）的阀体、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）的阀体、室外设备静压箱空调侧风阀（17）的阀体、室外设备静压箱内部风阀（16）的阀体分别与不同的电动机相连；
排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）、排风静压箱空调侧进风风阀（11）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）、室外设备静压箱空调侧风阀（17）、室外设备静压箱内部风阀（16）分别通过不同的电动机与能量梯级利用***控制器 28相连；通过不同的电动机控制相应风阀的开闭，隔断气流或使气流通过。
3.根据权利要求1或2所述的排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***，其特征在于，排风设备侧静压箱（9）内设有排风静压箱热泵热水机组侧温度传感器（18）、排风静压箱热泵热水机组侧压力传感器（19）、排风静压箱空调侧温度传感器（20）和排风静压箱空调侧压力传感器（21）；室外设备侧静压箱（14）内设有室外设备静压箱热泵热水机组侧温度传感器（22）、室外设备静压箱热泵热水机组侧压力传感器（23）、室外设备静压箱空调侧温度传感器（24）和室外设备静压箱空调侧压力传感器（25）；室外即排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***的外部设有室外温度传感器（26）和室外压力传感器（27）；所有传感器均与能量梯级利用***控制器（28）相连。
4.根据权利要求1或2所述的排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***，其特征在于，空气源热泵热水机组室外设备（4）包括换热器（6）和双向轴流风机（8）；通过能量梯级利用***控制器（28）控制空气源热泵热水机组室外设备4的双向轴流风机8正反转；室外空调设备（3）包括换热器（5）和风机（7）；外空调设备（3）的风机（7）亦与能量梯级利用***控制器（28）相连；
由于室外空调设备（3）的进风口和空气源热泵热水机组室外设备（4）的进风口均伸入排风设备侧静压箱（9）中，变频排风设备（1）的排风口位于室外空调设备（3）的进风口的负压区与空气源热泵热水机组室外设备（4）的进风口的负压区；所以，从变频排风设备（1）的排风口排出的气流经排风设备侧静压箱（9）后，形成排风加压气流，强化排风效果，提高换热效率；通过能量梯级利用***控制器（28），根据需要控制变频排风设备（1）低频运行，降低变频排风设备能耗；
室内排风的余热（余冷）与室外空调设备（3）的换热器（5）或空气源热泵热水机组室外设备（4）的换热器（6）进行热交换；冬季的排风余热减少或避免出现室外空调设备（3）与热泵热水机组室外设备（4）结霜现象；
由于室外空调设备（3）的出风口和空气源热泵热水机组室外设备（4）的出风口均伸入室外设备侧静压箱（14）中；所述空气源热泵热水机组室外设备（4）的双向轴流风机（8）正转或反转运行，根据需要调整运行状态，最大限度利用室内排风余热或者室外空调设备排风余热；在供冷季，通过能量梯级利用***控制器（28）控制空气源热泵热水机组双向轴流风机的反向运行，利用室外空调设备（3）的排风余热，提升空气源热泵热水机组室外设备（4）的进风温度，提高热泵热水机组效率。
5.根据权利要求1或2所述的排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***，其特征在于，变频排风设备用于排出室内废气，包括设备机房排风机、卫生间排风扇、室内排风扇、车库排风机、排风竖井排风机、排风管道排风***和组合式空调机组排风机。
6.根据权利要求1或2所述的排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***，其特征在于，所述室外空调设备（3），是指空调***设置在室外的与空气进行热交换的设备，包括分体式空调器室外机、VRV空调室外机、多联机空调室外机、家用中央空调室外机、风冷热泵机组。
7.根据权利要求1或2所述的排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***，其特征在于，所述能量梯级利用***控制器（28）选用现有DDC控制器；能量梯级利用***控制器（28）能与已有的空调***控制器与空气源热泵热水机组控制器集成在一起。
8.根据权利要求1-7任一项所述排风、空调和热泵热水设备能量梯级利用***的控制方法，其特征在于，包括如下运行模式：
a、供冷季既有空调制冷又有热水需求时，所述能量梯级利用***控制器（28）控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）、室外设备静压箱空调侧风阀（17）为关闭状态，而排风静压箱空调侧进风风阀（11）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）和室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）、室外设备静压箱内部风阀（16）为开启状态；建筑物排出冷风经过所述室外空调设备换热器（5），提高室外空调设备换热效率；所述室外空调设备（3）吹出热风，进入所述室外设备侧静压箱（14）中，所述空气源热泵热水机组室外设备的双向轴流风机（8）反向运行，利用所述室外设备侧静压箱（14）中的热风，通过空气源热泵热水机组室外设备（4）的换热器（6），提升空气源热泵热水机组的夏季运行效率，满足热水需求；
还能根据传感器所测的压力值或温度值，通过传感器灵活控制：通过能量梯级利用***控制器28对比由室外温度传感器（26）与室外设备静压箱空调侧温度传感器（24）测得的温度，以及室外压力传感器（27）与室外设备静压箱空调侧压力传感器（25）测得的压力，当室外温度小于室外空调设备（3）吹出的空气温度时，关闭室外设备静压箱空调侧风阀（17），打开室外设备静压箱内部风阀（16）；当室外温度大于室外空调设备（3）吹出的空气温度时，根据室外压力传感器（27）与室外设备静压箱空调侧压力传感器（25）测得的压力值，由控制器（28）内置的能耗实时计算控制程序来计算实时能耗，如果风压接力节约的能量高于由温差增加节约的能量，仍然关闭室外设备静压箱空调侧风阀（17），打开室外设备静压箱内部风阀（16），空气源热泵热水机组室外设备（4）利用室外空调设备（3）排风的能量；反之，当室外温度大于室外空调设备（3）吹出的空气温度但风压接力节约的能量低于由温差增加节约的能量，则打开室外设备静压箱空调侧风阀（17），关闭室外设备静压箱内部风阀（16），空气源热泵热水机组室外设备4利用室外自然风的能量；
b、供冷季有空调制冷无热水需求时，所述能量梯级利用***控制器（28）控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）为关闭状态，而排风静压箱空调侧进风风阀（11）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）和室外设备静压箱空调侧风阀（17）为开启状态；从变频排风设备1排出的冷风经过所述室外空调设备（3）的换热器（5），增加换热温差，满足制冷需求；
c、供热季既有空调制热又有热水需求时，所述能量梯级利用***控制器（28）控制所述室外设备静压箱内部风阀（16）为关闭状态，而所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）、排风静压箱空调侧进风风阀（11）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）和室外设备静压箱空调侧风阀（17）为开启状态；所述空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机（8）正向运行；从变频排风设备（1）排出的室内带有余热的排风分别进入到所述室外空调设备（3）的换热器（5）和所述热泵热水机组室外设备（4）的换热器（6）进行换热，提升空调和热泵热水机组的效率，减少或避免结霜现象产生；
d、供热季有空调制热无热水需求时，所述能量梯级利用***控制器（28）控制所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）为关闭状态，而所述排风静压箱空调侧进风风阀（11）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）、室外设备静压箱内部风阀（16）、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）和室外设备静压箱空调侧风阀（17）为开启状态；从变频排风设备（1）排出的室内带有余热的排风进入到所述室外空调设备（3）的换热器（5），满足供热需求；
e、过渡季节只有热水需求无空调需求时，所述能量梯级利用***控制器（28）控制所述排风静压箱空调侧进风风阀（11）为关闭状态，所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）、室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）、室外设备静压箱内部风阀（16）和室外设备静压箱空调侧风阀（17）为开启状态；此时，所述空气源热泵热水机组室外设备双向轴流风机（8）正向运行，室内排风余热经过所述空气源热泵热水机组室外设备的换热器（6），提升热泵热水机组换热效率；
f、既无热水需求又无空调需求时，所述能量梯级利用***控制器（28）控制室外设备静压箱热泵热水机组侧风阀（15）、室外设备静压箱内部风阀（16）和室外设备静压箱空调侧风阀（17）为关闭状态，所述排风静压箱热泵热水机组侧进风风阀（10）、所述排风静压箱空调侧进风风阀（11）、空调侧自然进排风风阀（12）、热泵热水机组侧自然进排风风阀（13）为开启状态；变频排风设备（1）依然运行；室外空调设备（3）和空气源热泵热水机组室外设备（4）均不作冷热回收用；
其中，a、c、e为三种典型模式。
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