CN111692660A - 一种防结露对流-辐射复合空调***及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防结露对流‑辐射复合空调***及其工作方法，***包括室外主机模块、水力模块、水箱、风机盘管、辐射板末端、电磁阀、电动二通阀、比例调节阀、第一冷热水循环泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、湿度传感器和压差传感器。***夏季运行时利用风机盘管末端消除室内潜热和部分显热，辐射板消除余下的室内显热，通过合理的控制实现不同的运行模式，达到制冷除湿的效果；冬季运行时可根据需求实现不同模式运行，达到节能舒适的效果。本发明有效提高空调末端利用率的同时，解决了风机盘管工作时吹风感强烈、噪声大、功率大等弊端，更重要的是解决现有技术中制冷运行时辐射板表面结露的难题。

Description

一种防结露对流-辐射复合空调***及其工作方法
技术领域
本发明涉及暖通空调技术领域，具体是一种防结露对流-辐射复合空调***。
背景技术
对流-辐射空调***是一种利用辐射换热和对流换热的新型复合空调***。通过辐射制冷(供暖)突破了传统以对流为主要形式的送风空调方式，加大了人体与围护结构、围护结构与围护结构之间的辐射换热，可以有效地消除房间墙壁的负荷，为人们创造更舒适的生活环境，目前的辐射板供冷在夏季存在结露的问题，无法有效实现夏季制冷的目的，只有冬天供暖时才会开启，使用率较低。基于此，需要对原有***进行进一步的优化改进，有效防止结露，增加实际应用的可行性。
现有技术中，授权公告号为CN207622177U的中国专利，提出了一种温湿独立辐射冷暖空调***，包括：空气源热泵机组、全热交换新风除湿机及其控制器、地面管道辐射***等。该专利将新风机组和地面辐射***组合在一起，实现恒温恒湿恒氧的目的，只应用新风机组对新风进行处理，依靠地面辐射***对室内空气进行冷却，室内空气并没有除湿处理，该专利只适用于新风量大的建筑，不能用于新风量小，室内湿度大的建筑。
现有技术中，授权公告号为CN205037400U的中国专利，提出了一种基于风冷热泵的供冷采暖***。包括：风冷热泵、风机盘管***和辐射板辐射***。夏季采用风机盘管末端进行制冷，冬季采用辐射板末端进行采暖，设备使用率降低，经济性不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的问题和不足，提供一种可以有效防止结露提高辐射板利用率的对流-辐射复合空调***，以解决背景技术中提出的问题。
本发明通过采用风机盘管末端设备对室内空气进行处理，通过控制运行模式，解决供冷时辐射板表面易结露的难题。实现了制冷、采暖运行时共用末端设备，不但提高设备的利用率，还可以减小设备负荷，降低成本，提高***经济性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种防结露对流-辐射复合空调***，包括室外主机模块、水力模块，水箱、风机盘管、辐射末端、电磁阀、电动二通阀、三通阀和第一冷热水循环泵。其中所述水力模块包括换热器、第二冷热水循环泵和***控制器，所述换热器的a、b端通过管道分别连接至室外主机模块，所述换热器的c端通过管道分别与所述风机盘管的进口和所述电磁阀的进口相连，所述换热器的d端通过管道连接所述第二冷热水循环泵出口,所述第二冷热水循环泵进口通过管道连接所述水箱的b端，所述电磁阀出口通过管道连接所述水箱的a端，所述水箱的c端通过管道连接所述三通阀的a端，所述三通阀的b端通过管道连接所述第一冷热水循环泵的进口，所述第一冷热水循环泵出口通过管道连接所述辐射末端的进口，所述辐射末端的出口通过管道分别与所述三通阀的c端和所述水箱的d端相连，所述风机盘管的出口通过管道依顺连接所述电动二通阀至所述水箱的d端；所述风机盘管回风口安装有第一温度传感器和湿度传感器；所述辐射末端的供水管和回水管上分别安装有第二温度传感器和第三温度传感器；所述水箱b端与第二冷热水循环泵入口之间管道上安装第四温度传感器；所述辐射末端的供水管和回水管之间安装压差传感器；所述***控制器的控制端通过导线分别与室外主机模块的控制端、风机盘管的电机、电磁阀、电动二通阀和三通阀的控制端相连；所述***控制器的接收端通过导线分别与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、湿度传感器和压差传感器相连。
进一步的优选，所述三通阀为比例调节阀。
进一步的优选，所述风机盘管的换热器管排数至少为3排。
进一步的优选，所述电磁阀为单向电磁阀。
本发明的一种防结露对流-辐射复合空调***的工作方法，按运行目的，分为以下四种工作模式：
(1)快速制热模式
快速制热模式运行时，所述室外主机模块处于制热运行状态，所述电磁阀处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵、所述第二冷热水循环泵、所述电动二通阀和所述三通阀的b、c端处于开启状态。热水进入所述风机盘管中进行制热，而后经过所述电动二通阀进入所述水箱的d端。所述***控制器中接收到的第二温度传感器的温度值低于制热设定值时，所述三通阀的a端按一定比例(比如10％)逐渐开启，所述水箱的热水依次经过所述三通阀的a、b端、所述第一冷热水循环泵进入所述辐射末端。所述***控制器中接收到的第二温度传感器和第三温度传感器的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀的a端关闭，依次循环。
(2)制热睡眠模式
制热睡眠模式运行时，所述室外主机模块处于制热运行状态，所述电动二通阀处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵、所述第二冷热水循环泵、所述电磁阀和所述三通阀的b、c端处于开启状态。热水依次经过所述电磁阀进入所述水箱的a端；所述***控制器接收到的第二温度传感器的温度值低于制热设定值时，所述三通阀的a端按一定比例(比如10％)逐渐开启，所述水箱的热水依次经过所述三通阀的a、b端、所述第一冷热水循环泵进入所述辐射末端。所述***控制器中接收到的第二温度传感器和第三温度传感器的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀的a端关闭，依次循环。
(3)高效制冷除湿模式
高效制冷除湿模式运行时，所述室外主机模块处于制冷运行状态，所述电磁阀、所述第一冷热水循环泵、所述三通阀的a端处于关闭状态，所述第二冷热水循环泵、所述电动二通阀和所述三通阀的b、c端处于开启状态。冷水进入所述风机盘管中进行制冷，而后经过所述电动二通阀进入所述水箱的d端。所述***控制器控制所述风机盘管电机进行高频运转。
(4)制冷睡眠模式
制冷睡眠模式运行时，所述室外主机模块处于制冷运行状态，所述电磁阀处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵、所述第二冷热水循环泵、所述电动二通阀和所述三通阀的b、c端处于开启状态，所述风机盘管的风机处于低速运行状态。冷水进入所述风机盘管中进行制冷，而后经过所述电动二通阀进入所述水箱的d端，所述***控制器控制所述风机盘管电机进行低频运转。所述***控制器接收到所述风机盘管回风口处的湿度传感器的信号低于设定值时，所述第一冷热水循环泵运行，冷水在所述辐射末端内进行自循环，当所述***控制器接收到第二温度传感器的温度值高于设定值时，所述三通阀的a端按一定比例(比如10％)逐渐开启，所述水箱的冷水依次经过所述三通阀的a、b端、所述第一冷热水循环泵进入所述辐射末端。所述***控制器中接收到的第二温度传感器和第三温度传感器的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀的a端关闭，依次循环。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
1、本发明在夏季时通过风机盘管消除室内潜热和部分显热，利用辐射板消除余下的室内显热，从而达到制冷除湿的效果，有效提高辐射板利用率，同时解决了仅风机盘管工作时带来的吹风感强烈、噪声大、功率大等弊端，为人们提供了更舒适的生活环境，应用前景广泛。
2、制冷睡眠模式在保证辐射板表面不结露的前提下，降低了风机盘管的风机转速，既消除了吹风感带来的不适，又降低了***能耗。
附图说明
图1为本发明***结构示意图。
图中附图标记说明：1—室外主机模块、2—水力模块、2-1—换热器、2-2—第二冷热水循环泵、2-3—***控制器、3—水箱、4—风机盘管、5—辐射末端、6—电磁阀、7—电动二通阀、8—三通阀、9—第一冷热水循环泵、10-1—第一温度传感器、10-2—第二温度传感器、10-3—第三温度传感器、10-4—第四温度传感器、11—湿度传感器、12—压差传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明的技术方案进行进一步详细说明。
再者，本发明中所提到的字母用语，例如a、b、c、d等，仅是参考附图式的出口和入口。因此，使用字母用语是用于说明及理解本发明，而非用于限制本发明。
如图1所示的一种防结露对流-辐射复合空调***，包括室外主机模块1、水力模块2，水箱3、风机盘管4、辐射末端5、电磁阀6、电动二通阀7、三通阀8和第一冷热水循环泵9。所述水力模块2包括换热器2-1、第二冷热水循环泵2-2和***控制器2-3，所述换热器2-1的a、b端通过管道连接室外主机模块1，所述换热器2-1的c端通过管道分别与所述风机盘管4的进口和所述电磁阀6的进口相连，所述换热器2-1的d端通过管道连接所述第二冷热水循环泵2-2出口,所述第二冷热水循环泵2-2进口通过管道连接所述水箱3的b端，所述电磁阀6出口通过管道连接所述水箱3的a端，所述水箱3的c端通过管道连接所述三通阀8的a端，所述三通阀8的b端通过管道连接所述第一冷热水循环泵9的进口，所述第一冷热水循环泵9出口通过管道连接所述辐射末端5的进口，所述辐射末端5的出口通过管道分别与所述三通阀8的c端和所述水箱3的d端相连，所述风机盘管4的出口通过管道依顺连接所述电动二通阀7至所述水箱3的d端；所述风机盘管4回风口安装有第一温度传感器10-1和湿度传感器11；所述辐射末端5的供水管和回水管上分别安装有第二温度传感器10-2和第三温度传感器10-3；所述水箱3b端与第二冷热水循环泵2-2入口之间管道上安装第四温度传感器10-4；所述辐射末端5的供水管和回水管之间安装压差传感器12；所述***控制器2-3的控制端通过导线分别与室外主机模块1的控制端、风机盘管4的电机、电磁阀6、电动二通阀7和三通阀8的控制端相连；所述***控制器2-3的接收端通过导线分别与第一温度传感器10-1、第二温度传感器10-2、第三温度传感器10-3、第四温度传感器10-4、湿度传感器11和压差传感器12相连。
其中，所述三通阀8为比例调节阀。所述风机盘管4的换热器管排数至少为3排。所述电磁阀6为单向电磁阀。
本发明的一种防结露对流-辐射复合空调***的工作方法，按运行目的，分为以下四种工作模式：
(1)快速制热模式
快速制热模式运行时，所述室外主机模块1处于制热运行状态，所述电磁阀6处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵9、所述第二冷热水循环泵2-2、所述电动二通阀7和所述三通阀8的b、c端处于开启状态。热水进入所述风机盘管4中进行制热，而后经过所述电动二通阀7进入所述水箱3的d端。所述***控制器2-3中接收到的第二温度传感器10-2的信号低于制热设定值时，所述三通阀8的a端按一定比例(比如10％)逐渐开启，所述水箱3的热水依次经过所述三通阀8的a、b端、所述第一冷热水循环泵9进入所述辐射末端5。所述***控制器2-3中接收到的第二温度传感器10-2和第三温度传感器10-3的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀8的a端关闭，依次循环。
(2)制热睡眠模式
制热睡眠模式运行时，所述室外主机模块1处于制热运行状态，所述电动二通阀7处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵9、所述第二冷热水循环泵2-2、所述电磁阀6和所述三通阀8的b、c端处于开启状态。热水依次经过所述电磁阀6进入所述水箱3的a端；所述***控制器2-3接收到的第二温度传感器10-2的温度值低于制热设定值时，所述三通阀8的a端按一定比例(比如10％)逐渐开启，所述水箱3的热水依次经过所述三通阀8的a、b端、所述第一冷热水循环泵9进入所述辐射末端5。所述***控制器2-3中接收到的第二温度传感器10-2和第三温度传感器10-3的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀8的a端关闭，依次循环。
(3)高效制冷除湿模式
高效制冷除湿模式运行时，所述室外主机模块1处于制冷运行状态，所述电磁阀6、所述第一冷热水循环泵9、所述三通阀8的a端处于关闭状态，所述第二冷热水循环泵2-2、所述电动二通阀7和所述三通阀8的b、c端处于开启状态。冷水进入所述风机盘管4中进行制冷，而后经过所述电动二通阀7进入所述水箱3的d端。所述***控制器2-3控制所述风机盘管4电机进行高频运转。
(4)制冷睡眠模式
制冷睡眠模式运行时，所述室外主机模块1处于制冷运行状态，所述电磁阀6处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵9、所述第二冷热水循环泵2-2、所述电动二通阀7和所述三通阀8的b、c端处于开启状态，所述风机盘管4的风机处于低速运行状态。冷水进入所述风机盘管4中进行制冷，而后经过所述电动二通阀7进入所述水箱3的d端，所述***控制器2-3控制所述风机盘管4电机进行低频运转。所述***控制器2-3接收到所述风机盘管4回风口处的湿度传感器11的信号低于设定值时，所述第一冷热水循环泵9运行，冷水在所述辐射末端5内进行自循环，当所述***控制器2-3接收到第二温度传感器10-2的温度值高于设定值时，所述三通阀8的a端按一定比例(比如10％)逐渐开启，所述水箱3的冷水依次经过所述三通阀8的a、b端、所述第一冷热水循环泵9进入所述辐射末端5。所述***控制器2-3中接收到的第二温度传感器10-2和第三温度传感器10-3的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀8的a端关闭，依次循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种防结露对流-辐射复合空调***，其特征在于，包括室外主机模块(1)、水力模块(2)，水箱(3)、风机盘管(4)、辐射末端(5)、电磁阀(6)、电动二通阀(7)、三通阀(8)和第一冷热水循环泵(9)，其中所述水力模块(2)包括换热器(2-1)、第二冷热水循环泵(2-2)和***控制器(2-3)，所述换热器(2-1)的a、b端通过管道分别连接至室外主机模块(1)，所述换热器(2-1)c端通过管道分别与所述风机盘管(4)的进口和所述电磁阀(6)的进口相连，所述换热器(2-1)d端通过管道连接所述第二冷热水循环泵(2-2)出口，所述第二冷热水循环泵(2-2)进口通过管道连接所述水箱(3)b端，所述电磁阀(6)出口通过管道连接所述水箱(3)的a端，所述水箱(3)c端通过管道连接所述三通阀(8)的a端，所述三通阀(8)b端通过管道连接所述第一冷热水循环泵(9)的进口，所述第一冷热水循环泵(9)出口通过管道连接所述辐射末端(5)的进口，所述辐射末端(5)的出口通过管道分别与所述三通阀(8)的c端和所述水箱(3)的d端相连，所述风机盘管(4)的出口通过管道依顺连接所述电动二通阀(7)至所述水箱(3)的d端；所述风机盘管(4)回风口安装有第一温度传感器(10-1)和湿度传感器(11)；所述辐射末端(5)的供水管和回水管上分别安装有第二温度传感器(10-2)和第三温度传感器(10-3)；所述水箱(3)b端与第二冷热水循环泵(2-2)入口之间管道上安装第四温度传感器(10-4)；所述辐射末端(5)的供水管和回水管之间安装压差传感器(12)；所述***控制器(2-3)的控制端通过导线分别与室外主机模块(1)的控制端、风机盘管(4)的电机、电磁阀(6)、电动二通阀(7)和三通阀(8)的控制端相连；所述***控制器(2-3)的接收端通过导线分别与第一温度传感器(10-1)、第二温度传感器(10-2)、第三温度传感器(10-3)、第四温度传感器(10-4)、湿度传感器(11)和压差传感器(12)相连。
2.根据权利要求1所述的一种防结露对流-辐射复合空调***，其特征在于：所述三通阀(8)为比例调节阀。
3.根据权利要求1所述的一种防结露对流-辐射复合空调***，其特征在于：所述风机盘管(4)的换热器管排数至少为3排。
4.根据权利要求1所述的一种防结露对流-辐射复合空调***，其特征在于：所述电磁阀(6)为单向电磁阀。
5.一种根据权利要求1所述的防结露对流-辐射复合空调***的工作方法，其特征在于：按运行目的，分为以下四种工作模式：
(1)快速制热模式
快速制热模式运行时，所述室外主机模块(1)处于制热运行状态，所述电磁阀(6)处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵(9)、所述第二冷热水循环泵(2-2)、所述电动二通阀(7)和所述三通阀(8)的b、c端处于开启状态；热水进入所述风机盘管(4)中进行制热，而后经过所述电动二通阀(7)进入所述水箱(3)的d端；所述***控制器(2-3)中接收到的第二温度传感器(10-2)的温度值低于制热设定值时，所述三通阀(8)的a端按设定比例逐渐开启，所述水箱(3)的热水依次经过所述三通阀(8)的a、b端、所述第一冷热水循环泵(9)进入所述辐射末端(5)；所述***控制器(2-3)中接收到的第二温度传感器(10-2)和第三温度传感器(10-3)的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀(8)的a端关闭，依次循环；
(2)制热睡眠模式
制热睡眠模式运行时，所述室外主机模块(1)处于制热运行状态，所述电动二通阀(7)处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵(9)、所述第二冷热水循环泵(2-2)、所述电磁阀(6)和所述三通阀(8)的b、c端处于开启状态；热水依次经过所述电磁阀(6)进入所述水箱(3)的a端；所述***控制器(2-3)接收到的第二温度传感器(10-2)的温度值低于制热设定值时，所述三通阀(8)的a端按设定比例逐渐开启，所述水箱(3)的热水依次经过所述三通阀(8)的a、b端、所述第一冷热水循环泵(9)进入所述辐射末端(5)；所述***控制器(2-3)中接收到的第二温度传感器(10-2)和第三温度传感器(10-3)的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀(8)的a端关闭，依次循环；
(3)高效制冷除湿模式
高效制冷除湿模式运行时，所述室外主机模块(1)处于制冷运行状态，所述电磁阀(6)、所述第一冷热水循环泵(9)、所述三通阀(8)的a端处于关闭状态，所述第二冷热水循环泵(2-2)、所述电动二通阀(7)和所述三通阀(8)的b、c端处于开启状态；冷水进入所述风机盘管(4)中进行制冷，而后经过所述电动二通阀(7)进入所述水箱(3)的d端。所述***控制器(2-3)控制所述风机盘管(4)电机进行高频运转；
(4)制冷睡眠模式
制冷睡眠模式运行时，所述室外主机模块(1)处于制冷运行状态，所述电磁阀(6)处于关闭状态，所述第一冷热水循环泵(9)、所述第二冷热水循环泵(2-2)、所述电动二通阀(7)和所述三通阀(8)的b、c端处于开启状态，所述风机盘管(4)的风机处于低速运行状态；冷水进入所述风机盘管(4)中进行制冷，而后经过所述电动二通阀(7)进入所述水箱(3)的d端，所述***控制器(2-3)控制所述风机盘管(4)电机进行低频运转；所述***控制器(2-3)接收到所述风机盘管(4)回风口处的湿度传感器(11)的信号低于设定值时，所述第一冷热水循环泵(9)运行，冷水在所述辐射末端(5)内进行自循环，当所述***控制器(2-3)接收到第二温度传感器(10-2)的温度值高于设定值时，所述三通阀(8)的a端按设定比例逐渐开启，所述水箱(3)的冷水依次经过所述三通阀(8)的a、b端、所述第一冷热水循环泵(9)进入所述辐射末端(5)。所述***控制器(2-3)中接收到的第二温度传感器(10-2)和第三温度传感器(10-3)的测量值的差值小于温差设定值时，所述三通阀(8)的a端关闭，依次循环。
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