專利名稱：一種戶式熱濕分控輻射空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將中小型傳統(tǒng)戶式輻射空調(diào)系統(tǒng)與溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng) (T&HICS)相結(jié)合的一體化新型空調(diào)系統(tǒng)，并涉及一種新型多功能新風(fēng)處理空調(diào)設(shè)備和戶式輻射空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度獨(dú)立控制方法。
背景技術(shù)：
目前，采用輻射供冷和供暖技術(shù)的全年輻射空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)憑借著其舒適的室內(nèi)垂直溫度分布、較高的系統(tǒng)能效等優(yōu)勢(shì)，在相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備及控制策略等技術(shù)手段日益成熟完善的背景推動(dòng)下，輻射空調(diào)系統(tǒng)逐漸得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)，為進(jìn)一步發(fā)掘系統(tǒng)的節(jié)能集成優(yōu)勢(shì)，營(yíng)造健康室內(nèi)空氣品質(zhì)，將應(yīng)用低品位高溫冷源的輻射系統(tǒng)與溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng) (T&HICS)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)溫度由輻射控制，濕度由空氣或溶液調(diào)節(jié)的新途徑。傳統(tǒng)輻射空調(diào)系統(tǒng)僅通過(guò)輻射壁板對(duì)空調(diào)區(qū)域進(jìn)行供冷或供暖以達(dá)到溫度調(diào)節(jié)的目的，而對(duì)于室內(nèi)的空氣濕度控制和換氣品質(zhì)要求相對(duì)薄弱，存在新風(fēng)換氣量與除濕容量及輻射壁面露點(diǎn)控制三者間相互矛盾制約的技術(shù)難題。輻射空調(diào)系統(tǒng)具有很好的溫度獨(dú)立控制(TIC)特性，但仍缺乏完善有效的濕度獨(dú)立控制(HIC)方法和與之相應(yīng)的專用空氣處理控制設(shè)備。目前就現(xiàn)有濕度調(diào)節(jié)設(shè)備而言， 傳統(tǒng)新風(fēng)換氣機(jī)全年間均可通過(guò)新排風(fēng)間的全熱濕交換，利用室內(nèi)的低溫或高溫干燥空氣完成新風(fēng)的余濕回收，滿足換氣品質(zhì)的同時(shí)具有一定有限的濕度調(diào)節(jié)能力，但仍難以應(yīng)對(duì)夏季尤其是炎熱高濕地區(qū)的氣候工況，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)濕度的主動(dòng)控制調(diào)節(jié)；另外，傳統(tǒng)新風(fēng)直流系統(tǒng)的新風(fēng)處理機(jī)，具有可控、大容量的濕度調(diào)節(jié)能力，但熱濕處理耦合，與輻射系統(tǒng)的輻射壁板在顯熱的消除處理上形成設(shè)置冗余、獨(dú)立控制不便，且無(wú)法利用現(xiàn)有的低品位高溫冷水(15 20°C )或低溫?zé)崴?30 40°C )，需要采用雙水溫冷熱源機(jī)組，系統(tǒng)龐大，整體節(jié)能優(yōu)勢(shì)下降；而溶液獨(dú)立除濕設(shè)備雖能夠較好的移植于輻射空調(diào)系統(tǒng)，但設(shè)備復(fù)雜不利于中小型戶式系統(tǒng)，且制造及維護(hù)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提出將廣泛推廣并應(yīng)用于如高檔單體別墅、低層復(fù)式住宅、 小型公共辦公寫字樓等具有戶式或中小型空調(diào)區(qū)域特征建筑的輻射空調(diào)系統(tǒng)同溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)(T&HICS)相結(jié)合，并由傳統(tǒng)輻射壁板通過(guò)對(duì)空調(diào)區(qū)域進(jìn)行輻射供冷或供暖來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度獨(dú)立調(diào)節(jié)功能的同時(shí)由新、回、排風(fēng)的聯(lián)合處理的途徑來(lái)完成濕度獨(dú)立控制。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種應(yīng)用于T&HIC輻射空調(diào)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)新排風(fēng)的聯(lián)合處理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)室內(nèi)空調(diào)區(qū)域空氣濕度的獨(dú)立控制、保證室內(nèi)空氣品質(zhì)及衛(wèi)生通風(fēng)的換氣需求，滿足系統(tǒng)冬夏季及過(guò)度季節(jié)的全年運(yùn)行工況的高集成度、節(jié)能，可獨(dú)立運(yùn)行及完善自控可調(diào)的一體化新風(fēng)換氣機(jī)組。其突破在于集成了部分現(xiàn)有各新風(fēng)處理模式的特點(diǎn)， 有效地同輻射空調(diào)系統(tǒng)冷熱源進(jìn)行整合利用，較為充分地發(fā)揮了 T&HIC輻射空調(diào)系統(tǒng)所具有的良好的空氣品質(zhì)，舒適的熱工環(huán)境以及較高的節(jié)能效益等優(yōu)勢(shì)。
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為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種戶式輻射空調(diào)系統(tǒng)包括冷水源及輻射水分配系統(tǒng)，所述冷水源及輻射水分配系統(tǒng)包括末端循環(huán)力水泵、 分水器、集水器、輻射吊頂支路流量調(diào)節(jié)閥、輻射地板支路流量調(diào)節(jié)閥、新風(fēng)機(jī)支路通斷閥、 動(dòng)態(tài)壓差自平衡閥和空氣源變頻恒溫輻射水熱泵機(jī)組；輻射毛細(xì)管席溫度獨(dú)立控制系統(tǒng)，所述輻射毛細(xì)管席溫度獨(dú)立控制系統(tǒng)包括室內(nèi)溫度傳感器、輻射吊頂毛細(xì)管席和輻射地板毛細(xì)管席；濕度獨(dú)立控制新風(fēng)一體機(jī)，所述濕度獨(dú)立控制新風(fēng)一體機(jī)包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、 輻射水循環(huán)系統(tǒng)和風(fēng)道系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的戶式輻射空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)一步地，所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、低壓開關(guān)、高壓開關(guān)、多組單向截止閥、換向閥、電磁閥、節(jié)流裝置、儲(chǔ)液罐、直接蒸發(fā)換熱器、冷凝換熱器及熱泵直接蒸發(fā)換熱器，所述壓縮機(jī)通過(guò)所述換向閥與外部的多組換熱器連接，所述冷凝換熱器與所述熱泵直接蒸發(fā)換熱器串聯(lián)，經(jīng)過(guò)所述節(jié)流裝置后與所述直接蒸發(fā)換熱器連接，所述冷凝換熱器設(shè)置并聯(lián)旁通管路并配置反向的第一截止閥，所述冷凝換熱器的出口配置順向的第二截止閥，所述熱泵直接蒸發(fā)換熱器設(shè)置并聯(lián)旁通管路并配置串聯(lián)同向電磁二通閥及第三截止閥。進(jìn)一步地，所述輻射水循環(huán)系統(tǒng)包括輻射水預(yù)冷換熱器、輻射水再冷調(diào)溫?fù)Q熱器和電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥，所述輻射水預(yù)冷換熱器和所述輻射水再冷調(diào)溫?fù)Q熱器均為整體波紋翅片式內(nèi)螺紋盤管，依次串聯(lián)后同所述電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥并聯(lián)，并由所述電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥同外環(huán)路輻射水系統(tǒng)連接。進(jìn)一步地，所述風(fēng)道系統(tǒng)包括獨(dú)立的新回風(fēng)處理風(fēng)道、排風(fēng)熱回收風(fēng)道、送風(fēng)機(jī)、 排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)溫度傳感器、送風(fēng)濕度傳感器、回風(fēng)濕度傳感器及中間露點(diǎn)溫度傳感器，所述的輻射水預(yù)冷換熱器、所述直接蒸發(fā)換熱器、所述冷凝換熱器、所述輻射水再冷換熱器及所述送風(fēng)機(jī)按新風(fēng)流向依次串聯(lián)布置于四周封閉的新回風(fēng)處理通道內(nèi)，所述直接蒸發(fā)換熱器后設(shè)置所述露點(diǎn)溫度傳感器，所述送風(fēng)機(jī)前端設(shè)置所述送風(fēng)溫濕度傳感器，排風(fēng)熱回收通道內(nèi)按排風(fēng)流向依次布置所述排風(fēng)機(jī)、回風(fēng)分流段及所述熱泵直接蒸發(fā)換熱器，由所述回風(fēng)分流段引出連接新風(fēng)段入口端的回風(fēng)支段，所述回風(fēng)支段內(nèi)設(shè)置所述回風(fēng)濕度傳感器， 所述新回風(fēng)處理風(fēng)道及所述排風(fēng)熱回收風(fēng)道均設(shè)置于一個(gè)箱體內(nèi)。一種控制所述戶式輻射空調(diào)系統(tǒng)的方法，包括以下步驟通過(guò)實(shí)時(shí)采集所述送風(fēng)溫度傳感器的檢測(cè)溫度與設(shè)定環(huán)境干球溫度值進(jìn)行對(duì)比，采用PID算法反饋調(diào)節(jié)所述電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)旁通開度來(lái)控制預(yù)定流向的輻射水流量；通過(guò)采集所述送風(fēng)溫度傳感器與所述送風(fēng)濕度傳感器的檢測(cè)值，依據(jù)濕空氣模型計(jì)算直接蒸發(fā)除濕后的口氣露點(diǎn)干球溫度并與所述露點(diǎn)溫度傳感器的測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述露點(diǎn)溫度傳感器的測(cè)量值偏離預(yù)定范圍時(shí)，所述電磁二通閥通電截止，所述冷凝換熱器與所述熱泵直流蒸發(fā)換熱器串聯(lián)同時(shí)工作，每次系統(tǒng)停機(jī)后所述電磁二通閥斷電復(fù)位；通過(guò)所述回風(fēng)濕度傳感器檢測(cè)回風(fēng)相對(duì)濕度，當(dāng)所述回風(fēng)相對(duì)濕度連續(xù)超出設(shè)定時(shí)間高于啟動(dòng)閾值時(shí)所述壓縮機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)所述回風(fēng)相對(duì)濕度連續(xù)超出設(shè)定時(shí)間低于停機(jī)閾值時(shí)所述壓縮機(jī)停機(jī)，所述送風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)機(jī)仍然工作。本發(fā)明所提出的控制所述戶式輻射空調(diào)系統(tǒng)的方法通過(guò)設(shè)置室內(nèi)蓄濕容量的概念，在室內(nèi)設(shè)計(jì)點(diǎn)所在等溫線的前后分別設(shè)置室內(nèi)環(huán)境濕度允許波動(dòng)范圍的上限閾值狀態(tài)點(diǎn)(其相應(yīng)空氣露點(diǎn)低于輻射壁面溫度)和下線閾值狀態(tài)點(diǎn)，達(dá)到上閾值時(shí)除濕啟動(dòng)，濕度降低至下閾值時(shí)除濕停止，其后為室內(nèi)散濕的自由累積過(guò)程，直至再次達(dá)到上閾值。除濕機(jī)組實(shí)現(xiàn)定頻間歇高效運(yùn)行。本發(fā)明的一體化新風(fēng)換氣機(jī)組的技術(shù)方案包括夏季及過(guò)渡季節(jié)制冷和冬季及過(guò)渡季節(jié)供暖兩種模式其中所述制冷模式為新回風(fēng)首先由輻射冷水預(yù)冷除濕，再由直接蒸發(fā)進(jìn)行深度降溫除濕獲得設(shè)計(jì)露點(diǎn)狀態(tài)后經(jīng)部分或全部冷凝熱升溫，最后經(jīng)輻射水再冷完成出風(fēng)調(diào)溫處理，實(shí)現(xiàn)外部等溫除濕效果。此模式下通過(guò)可調(diào)的雙級(jí)串聯(lián)冷凝換熱器將多余廢熱由排風(fēng)帶走，同時(shí)制冷循環(huán)隨換熱器容量的變化自行匹配實(shí)際的直接蒸發(fā)除濕能力，風(fēng)溫調(diào)節(jié)由輻射水流量控制實(shí)現(xiàn)，且隨環(huán)境負(fù)荷波動(dòng)反饋?zhàn)兓?。其中所述供熱模式為新回風(fēng)首先由輻射熱水預(yù)熱，再由通過(guò)對(duì)室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)行熱回收的熱泵得熱繼續(xù)加溫，最后由輻射水再熱調(diào)溫，負(fù)荷較低時(shí)可關(guān)停輻射供水優(yōu)先啟用熱泵供暖。由于采用了上述技術(shù)特征，所以本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下方面1).制冷模式下通過(guò)露點(diǎn)監(jiān)測(cè)控制兩級(jí)串聯(lián)冷凝換熱器的使用個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)除濕容量的兩級(jí)粗調(diào)，同時(shí)通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)出風(fēng)狀態(tài)，輔以兩級(jí)輻射水換熱盤管的連續(xù)比例調(diào)節(jié)，能夠較好地適應(yīng)全年不同的負(fù)荷條件；2).供暖模式優(yōu)先以熱泵運(yùn)行，通過(guò)對(duì)排風(fēng)的熱回收供暖，尤其是在寒冷地區(qū)或冬季極端嚴(yán)寒氣象條件下，同室外制取低溫輻射熱水的熱泵機(jī)組相比仍具有較高的得熱效能以及全天候運(yùn)行的條件；3).充分利用低品位輻射冷熱水，無(wú)需其他冷熱源；夏季濕度控制準(zhǔn)確，能夠?qū)崿F(xiàn)以室內(nèi)空調(diào)環(huán)境溫度為基準(zhǔn)的等溫除濕效果；系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單可靠、設(shè)備集成度較高，兼具可控的獨(dú)立除濕，換氣通風(fēng)以及熱泵熱回收等功能于一體。


圖1為本發(fā)明戶式溫濕度獨(dú)立控制(T&HIC)輻射空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備組成及其結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，1為壓縮機(jī)，2為低壓開關(guān)，3為高壓開關(guān)，4為單相截止閥VI，5為單向截止閥V2，6為單向截止閥V3，7為四通換向閥EV1，8為電磁二通閥EV2，9為儲(chǔ)液罐，10為節(jié)流裝置，11為電磁三通調(diào)節(jié)閥EV3，12為輻射水預(yù)冷換熱器，13為直接蒸發(fā)換熱器，14為冷凝換熱器，15為輻射水再冷換熱器，16為熱泵直接蒸發(fā)換熱器，17為送風(fēng)機(jī)，18為排風(fēng)機(jī)， 19為新回風(fēng)處理風(fēng)道，20為排風(fēng)熱回收風(fēng)道，21為回風(fēng)調(diào)節(jié)裝置，22為回風(fēng)濕度傳感器Si， 23為露點(diǎn)傳感器S2J4為送風(fēng)溫度傳感器S3，25為送風(fēng)濕度傳感器S4J6為室內(nèi)溫度傳感器，27為末端循環(huán)動(dòng)力水泵，28為分水器，29為集水器，30為輻射吊頂支路流量調(diào)節(jié)閥， 31為輻射地板支路流量調(diào)節(jié)閥，32為新風(fēng)機(jī)支路通斷閥，33為動(dòng)態(tài)壓差自平衡閥，34為輻射吊頂毛細(xì)管席，35為輻射地板毛細(xì)管席，36為空氣源變頻恒溫輻射水熱泵機(jī)組。圖2為本發(fā)明戶式溫濕度獨(dú)立控制(T&HIC)輻射空調(diào)系統(tǒng)夏季空氣調(diào)節(jié)過(guò)程原理圖。圖2中W為室外狀態(tài)點(diǎn)，N-D為室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)，N-Run為啟動(dòng)除濕回風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)(濕度上閾值)，P為排風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，0為新回風(fēng)混合狀態(tài)點(diǎn)，Ll為預(yù)冷除濕露點(diǎn)，L2為直接蒸發(fā)除濕露點(diǎn)，M為部分冷凝再熱點(diǎn)，S為再冷調(diào)溫后送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)(同為除濕停機(jī)回風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) N-Mop，濕度下閾值)；TIC表示溫度獨(dú)立處理過(guò)程，HIC表示濕度獨(dú)立處理過(guò)程，T為設(shè)計(jì)等溫線，C hne為送風(fēng)狀態(tài)允許的波動(dòng)區(qū)間，AD為室內(nèi)有效除濕量，AD_f為新風(fēng)額外除濕負(fù)荷，同為停機(jī)通風(fēng)新風(fēng)引入濕負(fù)荷。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。1.濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)(HICS)的
具體實(shí)施例方式本戶式溫濕度獨(dú)立控制(T&HIC)輻射空調(diào)系統(tǒng)的濕度獨(dú)立控制(HIC)由多功能新風(fēng)一體機(jī)完成。參見圖1右上部分所示，對(duì)輻射空調(diào)系統(tǒng)用濕度獨(dú)立控制(HIC)多功能新風(fēng)一體機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成及運(yùn)行原理做進(jìn)一步描述。圖1中，制冷劑回路中壓縮機(jī)1高壓端與四通換向閥7的a端相連，低壓端與四通換向閥7的c端相連，四通換向閥7的b端連接冷凝換熱器14的入口段，在冷凝換熱器14 出口段設(shè)置同流向單向截止閥5，冷凝換熱器14的進(jìn)出管路間并聯(lián)流通方向指向四通換向閥7的b端的單向截止閥4，單向截止閥4的前端同5的末端相連并與熱泵直接蒸發(fā)換熱器 16的入口段相連，其出口段上依次設(shè)置儲(chǔ)液罐9和節(jié)流裝置10后同直接蒸發(fā)換熱器13入口端連接，在單向截止閥4和5的連接點(diǎn)后且儲(chǔ)液罐9連接點(diǎn)前的熱泵直接蒸發(fā)換熱器16 進(jìn)出管段間并聯(lián)同流向的依次設(shè)置電磁閥8和單向截止閥6的旁通支路，直接蒸發(fā)換熱器 13出口連接至四通換向閥7的d端，形成制冷循環(huán)回路。輻射水回路中電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥11的主通路入口 A端同外部輻射水供水連接， 主通路出口 B端連接預(yù)冷換熱器12入口，其出口串接再冷換熱器15入口，其出口同電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥11的旁通支路出口 C端連接后接至外部輻射水回水管路。相應(yīng)的控制過(guò)程和原理如下A.濕度獨(dú)立控制(HIC)邏輯，包括1)通過(guò)實(shí)時(shí)采集送風(fēng)溫度傳感器S3的檢測(cè)溫度與設(shè)定環(huán)境干球溫度值(25°C )進(jìn)行比對(duì)，采用PID算法反饋調(diào)節(jié)電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥 11的開度以調(diào)節(jié)A —B流向輻射水流量；幻通過(guò)采集送風(fēng)溫濕度傳感器M和25檢測(cè)值，依據(jù)濕空氣模型計(jì)算直接蒸發(fā)除濕后的空氣露點(diǎn)干球溫度并與露點(diǎn)溫度傳感器23的測(cè)量值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)露點(diǎn)溫度傳感器23的測(cè)量值偏離前者一定范圍(例如，在士2°C范圍內(nèi))時(shí)， 常開電磁閥8通電截止，冷凝換熱器14與熱泵直接蒸發(fā)換熱器16串聯(lián)同時(shí)工作，每次系統(tǒng)停機(jī)后電磁閥8斷電復(fù)位；3)通過(guò)回風(fēng)濕度傳感器22檢測(cè)回風(fēng)相對(duì)濕度，當(dāng)連續(xù)超出設(shè)定時(shí)間(例如，30s)高于啟動(dòng)閾值(例如，65RH. 時(shí)壓縮機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)連續(xù)超出設(shè)定時(shí)間(例如，30s)低于停機(jī)閾值(例如，50RH. % )時(shí)壓縮機(jī)停機(jī)，送排風(fēng)機(jī)仍工作。B.制冷模式原理低溫低壓的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮成高溫高壓蒸氣，經(jīng)四通換向閥7的a端導(dǎo)入b端(四通換向閥未通電)由單向截止閥4阻止，進(jìn)入冷凝換熱器 14，在翅片盤管內(nèi)冷凝成兩相氣液混合物，通過(guò)單向截止閥5進(jìn)入熱泵直接蒸發(fā)換熱器16 完全冷凝并過(guò)冷成高溫高壓液體，此時(shí)電磁二通閥8應(yīng)通電截止制冷劑未旁通，經(jīng)過(guò)節(jié)流裝置10節(jié)流后變成低溫低壓液體進(jìn)入直接蒸發(fā)換熱器13，在翅片盤管內(nèi)重新蒸發(fā)過(guò)熱為低溫低壓氣體，循環(huán)工作。輻射冷水供水由電動(dòng)三通閥11的A端進(jìn)入，在閥內(nèi)開度控制下
6部分旁通經(jīng)C端返回，其余由其B端進(jìn)去預(yù)冷換熱器12，串流進(jìn)入再冷調(diào)溫?fù)Q熱器15，最后匯同電動(dòng)三通閥11的旁通支路C端返回輻射冷水系統(tǒng)。C.制熱模式原理低溫低壓的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮成高溫高壓蒸氣，經(jīng)四通換向閥7的a端導(dǎo)入d端(四通換向閥7通電)進(jìn)入直接蒸發(fā)換熱器13，在其內(nèi)冷凝為高溫高壓液體，經(jīng)由節(jié)流裝置10節(jié)流后變成低溫低壓液體，經(jīng)儲(chǔ)液罐9后在截止閥6的阻止下進(jìn)入熱泵直接蒸發(fā)換熱器16，此時(shí)電磁閥8通電(與四通換向閥7通電聯(lián)鎖)截止，在熱泵直接蒸發(fā)換熱器16內(nèi)重新蒸發(fā)過(guò)熱為低溫低壓氣體，在單向截止閥5阻止且單向截止閥4導(dǎo)通的作用下經(jīng)四通換向閥7的b端返回壓縮機(jī)，循環(huán)工作。輻射熱水供水由電動(dòng)三通閥11的A端進(jìn)入，在閥內(nèi)開度控制下部分旁通經(jīng)C端返回，其余由其B端進(jìn)去預(yù)熱換熱器12，串流進(jìn)入再熱調(diào)溫?fù)Q熱器15，最后匯同電動(dòng)三通閥11的旁通支路C端返回輻射熱水系統(tǒng)。2.溫度獨(dú)立控制系統(tǒng)(HICS)的
具體實(shí)施例方式本戶式溫濕度獨(dú)立控制(T&HIC)輻射空調(diào)系統(tǒng)的溫度獨(dú)立控制(TIC)由毛細(xì)管輻射板完成。參見附圖1的下部，溫度獨(dú)立控制(TIC)輻射系統(tǒng)包括輻射吊頂34和輻射地板 35，其通過(guò)獨(dú)立供回水分支管路同分集水器觀，、四連接，且在分水器各支路出口設(shè)置電動(dòng)流量控制閥31、32，為避免在各輻射水環(huán)路進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí)發(fā)生水力失調(diào)，于分集水器 28，、29間設(shè)置維持恒定供回管設(shè)計(jì)壓差的動(dòng)態(tài)自平衡閥33。A.供冷模式原理優(yōu)先開啟吊頂輻射板34，根據(jù)室內(nèi)干球溫度傳感器沈檢測(cè)值同設(shè)定溫度比較，經(jīng)PID算法反饋控制該回路流量比例調(diào)節(jié)閥31，在0 100%范圍內(nèi)可調(diào)； 仍不滿足負(fù)荷時(shí)，開啟地板輻射板回路。B.供熱模式原理優(yōu)先開啟地板輻射板35，根據(jù)室內(nèi)干球溫度傳感器沈檢測(cè)值同設(shè)定溫度比較，經(jīng)PID算法反饋控制該回路流量比例調(diào)節(jié)閥32，在0 100%范圍內(nèi)可調(diào)； 仍不滿足負(fù)荷時(shí)，開啟吊頂輻射板回路。3.溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)(T&HICS)聯(lián)合運(yùn)行的
具體實(shí)施例方式本戶式溫濕度獨(dú)立控制(T&HIC)輻射空調(diào)系統(tǒng)的多功能新風(fēng)一體機(jī)及輻射毛細(xì)管席板共用同一溫度輻射水，由分集水器統(tǒng)一輸配控制，冷熱源為室外空氣熱泵變頻恒溫水機(jī)組。A.開停順序夏季及供冷過(guò)度季，變頻恒溫高溫水機(jī)組36開啟，新風(fēng)機(jī)支路通斷閥32通電導(dǎo)通，新風(fēng)機(jī)啟動(dòng)(先啟動(dòng)送排風(fēng)機(jī)17、18，后啟動(dòng)壓縮機(jī)1)，當(dāng)室內(nèi)空氣露點(diǎn)達(dá)到N-Rim對(duì)應(yīng)露點(diǎn)后(由傳感器22、26檢測(cè)計(jì)算)，開啟輻射系統(tǒng)依照供冷模式運(yùn)行。冬季由于無(wú)濕度控制要求，變頻恒溫低溫水機(jī)組36開機(jī)后，新風(fēng)機(jī)及輻射毛細(xì)管席可同步開啟，新風(fēng)機(jī)優(yōu)先滿足負(fù)荷。B.間歇控制參見附圖2，由于室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)N-D位于實(shí)際室內(nèi)狀態(tài)控制范圍 (N-Run點(diǎn)與S點(diǎn)間的等溫線T段)內(nèi)，按照間歇兩位運(yùn)行的設(shè)計(jì)思路，當(dāng)全系統(tǒng)開啟一段時(shí)間進(jìn)入穩(wěn)定工況運(yùn)行后(TIC降溫處理已將室溫降至設(shè)計(jì)等溫線T上)，經(jīng)檢測(cè)由N-Rim點(diǎn)進(jìn)入除濕運(yùn)行，以AD(送風(fēng)承載)的速率(逐漸減小)進(jìn)行HIC除濕處理，當(dāng)檢測(cè)回風(fēng)達(dá)到S點(diǎn)(或進(jìn)入允許的波動(dòng)區(qū)間C Zone)后，除濕壓縮機(jī)停機(jī)進(jìn)入間歇，維持送排風(fēng)運(yùn)行， 此時(shí)由室內(nèi)蓄濕容量AD(房間承載)以AD-f(新風(fēng)承擔(dān))的消除速率承擔(dān)新風(fēng)引入濕負(fù)荷，直至室內(nèi)狀態(tài)再次達(dá)到N-Rim點(diǎn)，完成一次啟停循環(huán)。 以上對(duì)本發(fā)明系統(tǒng)及控制方法進(jìn)行了詳細(xì)具體的介紹，并且通過(guò)具體的實(shí)施例進(jìn)一步闡述了本發(fā)明的原理及實(shí)施方式，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，而不是對(duì)其發(fā)明進(jìn)行限制，任何在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)， 對(duì)本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種戶式熱濕分控輻射空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于包括冷水源及輻射水分配系統(tǒng)，所述冷水源及輻射水分配系統(tǒng)包括末端循環(huán)力水泵、分水器、集水器、輻射吊頂支路流量調(diào)節(jié)閥、輻射地板支路流量調(diào)節(jié)閥、新風(fēng)機(jī)支路通斷閥、動(dòng)態(tài)壓差自平衡閥和空氣源變頻恒溫輻射水熱泵機(jī)組；輻射毛細(xì)管席溫度獨(dú)立控制系統(tǒng)，所述輻射毛細(xì)管席溫度獨(dú)立控制系統(tǒng)包括室內(nèi)溫度傳感器、輻射吊頂毛細(xì)管席和輻射地板毛細(xì)管席；濕度獨(dú)立控制新風(fēng)一體機(jī)，所述濕度獨(dú)立控制新風(fēng)一體機(jī)包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、輻射水循環(huán)系統(tǒng)和風(fēng)道系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶式熱濕分控輻射空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、低壓開關(guān)、高壓開關(guān)、多組單向截止閥、換向閥、電磁閥、節(jié)流裝置、儲(chǔ)液罐、直接蒸發(fā)換熱器、冷凝換熱器及熱泵直接蒸發(fā)換熱器，所述壓縮機(jī)通過(guò)所述換向閥與外部的多組換熱器連接，所述冷凝換熱器與所述熱泵直接蒸發(fā)換熱器串聯(lián)，經(jīng)過(guò)所述節(jié)流裝置后與所述直接蒸發(fā)換熱器連接，所述冷凝換熱器設(shè)置并聯(lián)旁通管路并配置反向的第一截止閥，所述冷凝換熱器的出口配置順向的第二截止閥，所述熱泵直接蒸發(fā)換熱器設(shè)置并聯(lián)旁通管路并配置串聯(lián)同向電磁二通閥及第三截止閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的戶式熱濕分控輻射空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述輻射水循環(huán)系統(tǒng)包括輻射水預(yù)冷換熱器、輻射水再冷調(diào)溫?fù)Q熱器和電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥，所述輻射水預(yù)冷換熱器和所述輻射水再冷調(diào)溫?fù)Q熱器均為整體波紋翅片式內(nèi)螺紋盤管，依次串聯(lián)后同所述電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥并聯(lián)，并由所述電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥同外環(huán)路輻射水系統(tǒng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的戶式熱濕分控輻射空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)道系統(tǒng)包括獨(dú)立的新回風(fēng)處理風(fēng)道、排風(fēng)熱回收風(fēng)道、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)溫度傳感器、送風(fēng)濕度傳感器、回風(fēng)濕度傳感器及中間露點(diǎn)溫度傳感器，所述的輻射水預(yù)冷換熱器、所述直接蒸發(fā)換熱器、所述冷凝換熱器、所述輻射水再冷換熱器及所述送風(fēng)機(jī)按新風(fēng)流向依次串聯(lián)布置于四周封閉的新回風(fēng)處理通道內(nèi)，所述直接蒸發(fā)換熱器后設(shè)置所述露點(diǎn)溫度傳感器，所述送風(fēng)機(jī)前端設(shè)置所述送風(fēng)溫濕度傳感器，排風(fēng)熱回收通道內(nèi)按排風(fēng)流向依次布置所述排風(fēng)機(jī)、回風(fēng)分流段及所述熱泵直接蒸發(fā)換熱器，由所述回風(fēng)分流段引出連接新風(fēng)段入口端的回風(fēng)支段，所述回風(fēng)支段內(nèi)設(shè)置所述回風(fēng)濕度傳感器，所述新回風(fēng)處理風(fēng)道及所述排風(fēng)熱回收風(fēng)道均設(shè)置于一個(gè)箱體內(nèi)。
5.一種控制如權(quán)利要求4所述戶式熱濕分控輻射空調(diào)系統(tǒng)的方法，其特征在于通過(guò)實(shí)時(shí)采集所述送風(fēng)溫度傳感器的檢測(cè)溫度與設(shè)定環(huán)境干球溫度值進(jìn)行對(duì)比，采用PID算法反饋調(diào)節(jié)所述電動(dòng)三通比例調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)旁通開度來(lái)控制預(yù)定流向的輻射水流量；通過(guò)采集所述送風(fēng)溫度傳感器與所述送風(fēng)濕度傳感器的檢測(cè)值，依據(jù)濕空氣模型計(jì)算直接蒸發(fā)除濕后的口氣露點(diǎn)干球溫度并與所述露點(diǎn)溫度傳感器的測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述露點(diǎn)溫度傳感器的測(cè)量值偏離預(yù)定范圍時(shí)，所述電磁二通閥通電截止，所述冷凝換熱器與所述熱泵直流蒸發(fā)換熱器串聯(lián)同時(shí)工作，每次系統(tǒng)停機(jī)后所述電磁二通閥斷電復(fù)位；通過(guò)所述回風(fēng)濕度傳感器檢測(cè)回風(fēng)相對(duì)濕度，當(dāng)所述回風(fēng)相對(duì)濕度連續(xù)超出設(shè)定時(shí)間高于啟動(dòng)閾值時(shí)所述壓縮機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)所述回風(fēng)相對(duì)濕度連續(xù)超出設(shè)定時(shí)間低于停機(jī)閾值時(shí)所述壓縮機(jī)停機(jī)，所述送風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)機(jī)仍然工作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種戶式熱濕分控輻射空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法，其經(jīng)毛細(xì)管席吊頂板及地板輻射供冷或供暖過(guò)程實(shí)現(xiàn)溫度獨(dú)立調(diào)節(jié)，由本發(fā)明包含的新型新風(fēng)處理機(jī)提供濕度獨(dú)立控制，本發(fā)明設(shè)置有利用輻射水的可控空氣預(yù)處理和末級(jí)再調(diào)溫，并采用一級(jí)直接蒸發(fā)，兩級(jí)串聯(lián)可調(diào)冷凝的制冷壓縮除濕系統(tǒng)，且末級(jí)冷凝器兼作熱泵蒸發(fā)器，整機(jī)具備減焓除濕、可變新風(fēng)換氣通風(fēng)、熱回收及熱泵等功能；此外還提出了室內(nèi)蓄濕容量的設(shè)計(jì)概念，采用間歇除濕運(yùn)行，具備應(yīng)對(duì)室內(nèi)散濕負(fù)荷變化的較高適應(yīng)能力和突發(fā)高濕負(fù)荷的承載能力。本發(fā)明有效地同輻射空調(diào)系統(tǒng)冷熱源進(jìn)行整合利用，具有良好的空氣品質(zhì)、舒適的熱工環(huán)境以及較高的節(jié)能效益等優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)F24F11/00GK102538112SQ20121007376
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者潘際淼, 閔礦偉, 陳劍波 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)