CN110608499A - 储能式新风***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种储能式新风***及其控制方法，所述***包括控制装置和设置于入风风道中的可调式能量回收及释放装置，所述控制装置用于根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，还用于根据室内的温度需求控制所述可调式能量回收及释放装置释放储存的高温能量或低温能量。采用本发明的技术方案，可以有效的利用室外的空气能量来调整室内的空气温度。

Description

储能式新风***及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其涉及一种储能式新风***及其控制方法。
背景技术
目前新风换气机广泛应用在各场所，其的作用是将室外的新鲜空气过滤后引入到室内，从而保证室内空气的清洁和新鲜。但在高纬度地区或沙漠所处环境昼夜温差大，考虑到夜晚温低，白天温度高，存在进一步回收能量降低功耗的可能，例如收集夜晚低温气体能量，用于降低白天的送新风温度；收集白天的较高气体能量，用于提升夜间的送新风温度。此种产品新风舒适性，空调***能耗低，具有极强的实用意义。现有技术中新风机的作用仅仅是空气交换，并无法根据昼夜的温差对新风机的出风温度进行调节。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术新风机无法根据昼夜的温差对新风机的出风温度进行调节的技术问题，提供一种储能式新风***及其控制方法。
本发明实施例中，提供了一种储能式新风***，其包括控制装置和设置于入风风道中的可调式能量回收及释放装置，所述控制装置用于根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，还用于根据室内的温度需求控制所述可调式能量回收及释放装置释放储存的高温能量或低温能量。
本发明实施例中，所述可调式能量回收及释放装置包括可调式能量回收热管、可调式能量释放热管、低温储能装置和高温储能控制装置，所述可调式能量回收热管通过第一控制阀和第二控制阀分别与所述低温储能装置和所述高温储能控制装置相连接，所述可调式能量释放热管通过第三控制阀和第四控制阀分别与所述低温储能装置和所述高温储能控制装置相连接，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀分别与所述控制装置相连接。
本发明实施例中，所述的储能式新风***还包括设置于入风风道中的入风风机，所述入风风机用于抽取室外空气并向室内输送。
本发明实施例中，所述的储能式新风***还包括设置于排风风道中的排风风机，所述排风风机用于抽取室内空气并向室外排出。
本发明实施例中，所述储能式新风***还包括全热芯体交换组件，所述全热芯体交换组件的一部分设置于入风风道中，另一部分设置于排风风道中，用于将入风风道中的空气与排风风道中的空气进行换热。
本发明实施例中，所述储能式新风***还包括设置于入风风道的入风口的新风感温包和设置于入风风道的送风口的送风感温包。
本发明实施例中，所述控制装置根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，包括：
若室外空气温度小于设定的低温温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的低温能量；
若室外空气温度高于于设定的高温温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量；
若室外空气温度在设定的第一温度和第二温度之间，则控制所述可调式能量回收及释放装置停止吸收和存储从室外进入的空气中的能量。
本发明实施例中，当所述可调式能量回收及释放装置的存储的高温能量/低温能量存满时，所述控制平台控制所述可调式能量回收及释放装置停止吸收和存储高温能量/低温能量。
本发明实施例中，所述控制装置根据室内的温度需求控制所述可调式能量回收及释放装置释放储存的高温能量或低温能量，包括：
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值超出设定的温度范围时，若用户设定的室内需求温度大于所述储能式新风***实际的送风温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置释放高温能量，否则控制所述可调式能量回收及释放装置释放低温能量；
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值符合设定的温度范围时，控制所述可调式能量回收及释放装置不进行能量释放。
本发明实施例中，还提供了一种上述的储能式新风***的控制方法，其特征在于，包括：
根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，
若室外空气温度小于设定的低温温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的低温能量；
若室外空气温度高于于设定的高温温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量；
若室外空气温度在设定的第一温度和第二温度之间，则控制所述可调式能量回收及释放装置停止吸收和存储从室外进入的空气中的能量。
本发明实施例中，所述的储能式新风***的控制方法进一步包括：
判断所述可调式能量回收及释放装置的存储的高温能量/低温能量是否存满，若是，则停止吸收和存储高温能量/低温能量。
本发明实施例中，所述的储能式新风***的控制方法进一步包括：：
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值超出设定的温度范围时，若用户设定的室内需求温度大于所述储能式新风***实际的送风温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置释放高温能量，否则控制所述可调式能量回收及释放装置释放低温能量；
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值符合设定的温度范围时，控制所述可调式能量回收及释放装置不进行能量释放。
与现有技术相比较，在本发明的储能式新风***中, 所述控制装置用于根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，从而可以在白天时吸收空气中的高温能量，在夜间进行释放，在夜间吸收空气中的低温能量，在白天进行释放，从而实现根据昼夜温差对新风机的出风温度进行调整，有效的利用了室外空气中的能量，节能环保。
附图说明
图1是本发明实施例的储能式新风***的结构示意图。
图2是本发明实施例的可调式能量释放吸收热管的结构示意图。
图3是本发明实施例的储能式新风***第一控制状态的示意图。
图4是本发明实施例的储能式新风***第二控制状态的示意图。
图5是本发明实施例的储能式新风***第三控制状态的示意图。
图6是本发明实施例的储能式新风***第四控制状态的示意图。
图7是本发明实施例的储能式新风***的控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供了提供了一种储能式新风***，其包括控制装置和设置于入风风道中的可调式能量回收及释放装置，所述控制装置用于根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，还用于根据室内的温度需求控制所述可调式能量回收及释放装置释放储存的高温能量或低温能量。
如图1所示，本发明实施例中，所述可调式能量回收及释放装置包括可调式能量回收热管、可调式能量释放热管、低温储能装置和高温储能控制装置，所述可调式能量回收热管通过第一控制阀和第二控制阀分别与所述低温储能装置和所述高温储能控制装置相连接，所述可调式能量释放热管通过第三控制阀和第四控制阀分别与所述低温储能装置和所述高温储能控制装置相连接，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀分别与所述控制装置相连接。
所述可调式能量回收热管用于吸收从室外进入的空气中的高温能量或低温能量。所述低温储能装置用于储存所述可调式能量回收热管从室外进入的空气中吸收的低温能量。所述高温储能装置用于储存所述可调式能量回收热管从室外进入的空气中吸收的高温能量。所述可调式能量释放热管用于将所述低温储能装置储存的低温能量或者所述高温储能装置储存的高温能量释放，从而对到进入室内的空气进行降温或者升温。所述控制装置通过控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀的状态来控制所述可调式能量回收及释放装置的工作状态，从而对进入到室内的空气温度进行调节。
如图2所示，所述可调式能量回收热管包括伺服电机11、旋转安装座12、热管热回收装置13和能量传送管路14。所述热管热回收装置13可吸收迎风空气中的能量，并通过所述能量传送管路14传递到所述低温储能装置或者所述高温储能装置。可通过所述伺服电机11调整所述热管热回收装置13的迎风角度与面积，从而调整其吸收能量的效果。所述可调式能量释放热管与所述可调式能量回收热管具有相同的结构，其能量释放过程与所述可调式能量吸收热管吸收能量的过程相反。
进一步地，所述可调式能量回收及释放装置还包括全热芯体交换组件、设置于入风风道中的入风风机（图未示）和设置于排风风道中的排风风机（图未示）。所述入风风机用于抽取室外空气并向室内输送，所述排风风机用于抽取室内空气并向室外排出，从而使得室内和室外的空气进行循环。需要说明的是，所述入风风道与所述排风风道是两个完全独立的管道。所述全热芯体交换组件的一部分设置于所述入风风道中，另一部分设置于所述排风风道中，分别与所述送风风道中的空气和所述排风风道中的空气进行换热，从而实现将入风风道中的空气与排风风道中的空气进行换热，进一步调节进入到室内的空气温度。所述储能式新风***还包括设置于入风风道的入风口的新风感温包和设置于入风风道的送风口的送风感温包，所述新风感温包用于感应室外的温度Tx，所述送风感温包用于感应所述储能式新风***实际的送风温度Ts。
所述可调式能量回收及释放装置具有四种控制状态，下面分别进行说明。
第一控制状态：非储能、非调节状态。如图3所示，此时，所述可调式能量回收热管、所述可调式能量释放热管、所述低温储能装置和所述高温储能控制装置都不工作。
第二控制状态：储能、调节状态。如图4所示，此时，所述可调式能量回收热管吸收室外空气能量、所述低温储能装置或所述高温储能控制装置储存能量，并且所述低温储能装置或所述高温储能控制装置通过所述可调式能量释放热管释放能量，。
第三控制状态，非储能、调节状态。如图5所示，此时，所述可调式能量回收热管不吸收室外空气能量，述低温储能装置或所述高温储能控制装置通过所述可调式能量释放热管释放能量。
第四控制状态，储能、非调节状态。如图6所示，此时，所述可调式能量回收热管吸收室外空气能量，所述可调式能量释放热管不工作，述低温储能装置或所述高温储能控制装置储存能量。
本发明实施例中，可根据所述可调式能量回收热管的热回收能力设定一个可以从室外空气中吸收低温能量的低温温度和一个可以从室外空气中吸收高温能量的高温温度，所述控制装置根据室外空气温度与所述高温温度和所述低温温度的比较关系来控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，包括：
若室外空气温度小于设定的低温温度，则启动所述可调式能量回收热管和所述低温储能装置，控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的低温能量；
若室外空气温度高于于设定的高温温度，则启动所述可调式能量回收热管和所述高温储能装置，控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量；
若室外空气温度在设定的第一温度和第二温度之间，则关闭所述可调式能量回收热管，控制所述可调式能量回收及释放装置停止吸收和存储从室外进入的空气中的能量。
在吸收能量的过程中，如果所述低温储能装置或高温储能装置存储的能量存满时，所述控制平台控制所述可调式能量回收及释放装置停止吸收和存储高温能量/低温能量。
进一步地，所述控制装置根据室内的温度需求控制所述可调式能量回收及释放装置释放储存的高温能量或低温能量，包括：
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值超出设定的温度范围时，若用户设定的室内需求温度大于所述储能式新风***实际的送风温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置释放高温能量，否则控制所述可调式能量回收及释放装置释放低温能量；
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值符合设定的温度范围时，控制所述可调式能量回收及释放装置不进行能量释放。
具体地，如图7所示，本发明一实施例中，所述储能式新风***的工作过程如下：
设定室内送风需求温度T设，新风感温包感应的室外空气温度Tx，送风感温包感应的入风温度Ts，
首先，判断用户设定的室内需求温度T设是与所述储能式新风***实际的送风温度Ts的差值是否超出设定的温度范围，即|Ts-T设|≥K，K为设定的数值；
如果|Ts-T设|≥K，则判断室外空气温度Tx与设定的低温温度A和高温温度B的比较关系，
若A<Tx<B，则进一步判断Ts＜T设，若是，则控制所述可调式能量回收及释放装置进入第三工作状态，不吸收空气能量，释放高温能量；否则不吸收空气能量，释放低温能量；
若Tx≤A，则判断P是否等于1（P为所述低温储能装置的储能比系数，P=1则说明能量存满），若是，则控制所述可调式能量回收及释放装置进入第三工作状态，不吸收空气能量，释放高温能量；否则控制所述可调式能量回收及释放装置进入第二工作状态，吸收低温能量，释放高温能量；
若Tx≥B，则判断Q是否等于1（Q为所述高温储能装置的储能比系数，Q=1则说明能量存满），若是，则控制所述可调式能量回收及释放装置进入第三工作状态，不吸收空气能量，释放低温能量；否则控制所述可调式能量回收及释放装置进入第二工作状态，吸收高温能量，释放低温能量；
若|Ts-T设|＜K，则进一步判断室外空气温度Tx与设定的低温温度A和高温温度B的比较关系，
若A<Tx<B，则控制所述可调式能量回收及释放装置进入第一工作状态，不吸收能量，也不释放能量；
若Tx≤A，则判断P是否等于1，若是，控制所述可调式能量回收及释放装置进入第一工作状态，不吸收能量，也不释放能量；否则控制所述可调式能量回收及释放装置进入第四工作状态，吸收低温能量，不释放能量；
若Tx≥B，则判断Q是否等于1，若是，控制所述可调式能量回收及释放装置进入第一工作状态，不吸收能量，也不释放能量；否则控制所述可调式能量回收及释放装置进入第四工作状态，吸收高温能量，不释放能量。
通过上述控制方式，根据室外空气温度、室内温度和设定的温度对所述可调式能量回收及释放装置的工作状态进行调整，可有效利用室外空气中的能量对室内的空气温度进行调节，节能环保。
综上所述，在本发明的储能式新风***中, 所述控制装置用于根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，从而可以在白天时吸收空气中的高温能量，在夜间进行释放，在夜间吸收空气中的低温能量，在白天进行释放，从而实现根据昼夜温差对新风机的出风温度进行调整，有效的利用了室外空气中的能量，节能环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种储能式新风***，其特征在于，包括控制装置和设置于入风风道中的可调式能量回收及释放装置，所述控制装置用于根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，还用于根据室内的温度需求控制所述可调式能量回收及释放装置释放储存的高温能量或低温能量。
2.如权利要求1所述的储能式新风***，其特征在于，所述可调式能量回收及释放装置包括可调式能量回收热管、可调式能量释放热管、低温储能装置和高温储能控制装置，所述可调式能量回收热管通过第一控制阀和第二控制阀分别与所述低温储能装置和所述高温储能控制装置相连接，所述可调式能量释放热管通过第三控制阀和第四控制阀分别与所述低温储能装置和所述高温储能控制装置相连接，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀分别与所述控制装置相连接。
3.如权利要求1所述的储能式新风***，其特征在于，还包括设置于入风风道中的入风风机，所述入风风机用于抽取室外空气并向室内输送。
4.如权利要求3所述的储能式新风***，其特征在于，还包括设置于排风风道中的排风风机，所述排风风机用于抽取室内空气并向室外排出。
5.如权利要求4所述的储能式新风***，其特征在于，所述储能式新风***还包括全热芯体交换组件，所述全热芯体交换组件的一部分设置于入风风道中，另一部分设置于排风风道中，用于将入风风道中的空气与排风风道中的空气进行换热。
6.如权利要求1所述的储能式新风***，其特征在于，所述储能式新风***还包括设置于入风风道的入风口的新风感温包和设置于入风风道的送风口的送风感温包。
7.如权利要求1所述的储能式新风***，其特征在于，所述控制装置根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，包括：
若室外空气温度小于设定的低温温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的低温能量；
若室外空气温度高于于设定的高温温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量；
若室外空气温度在设定的第一温度和第二温度之间，则控制所述可调式能量回收及释放装置停止吸收和存储从室外进入的空气中的能量。
8.如权利要求7所述的储能式新风***，其特征在于，当所述可调式能量回收及释放装置的存储的高温能量/低温能量存满时，所述控制平台控制所述可调式能量回收及释放装置停止吸收和存储高温能量/低温能量。
9.如权利要求1、7或8所述的储能式新风***，其特征在于，所述控制装置根据室内的温度需求控制所述可调式能量回收及释放装置释放储存的高温能量或低温能量，包括：
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值超出设定的温度范围时，若用户设定的室内需求温度大于所述储能式新风***实际的送风温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置释放高温能量，否则控制所述可调式能量回收及释放装置释放低温能量；
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值符合设定的温度范围时，控制所述可调式能量回收及释放装置不进行能量释放。
10.一种如权利要求1-6任一项所述的储能式新风***的控制方法，其特征在于，包括：
根据室外空气温度控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量或低温能量，
若室外空气温度小于设定的低温温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的低温能量；
若室外空气温度高于于设定的高温温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置吸收并储存从室外进入的空气中的高温能量；
若室外空气温度在设定的第一温度和第二温度之间，则控制所述可调式能量回收及释放装置停止吸收和存储从室外进入的空气中的能量。
11.如权利要求10所述的储能式新风***的控制方法，其特征在于，进一步包括：
判断所述可调式能量回收及释放装置的存储的高温能量/低温能量是否存满，若是，则停止吸收和存储高温能量/低温能量。
12.如权利要求11或12所述的储能式新风***的控制方法，其特征在于，进一步包括：
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值超出设定的温度范围时，若用户设定的室内需求温度大于所述储能式新风***实际的送风温度，则控制所述可调式能量回收及释放装置释放高温能量，否则控制所述可调式能量回收及释放装置释放低温能量；
当用户设定的室内需求温度与所述储能式新风***实际的送风温度的差值符合设定的温度范围时，控制所述可调式能量回收及释放装置不进行能量释放。
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