專利名稱：一種室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)及其工作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)，具體是一種能使室內(nèi)空氣凈化、并自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度的智能控制設備及其工作方法。
背景技術：
近年來隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，金融、網(wǎng)絡、通信、廣電、電力等各行業(yè)均出現(xiàn)了數(shù)據(jù)大集中的趨勢。大規(guī)模的建設使集成度不斷提高，這些設備是由易受環(huán)境條件影響的電子元器件、磁性材料、機械構件等組成，并對室內(nèi)環(huán)境有嚴格的要求。如果環(huán)境條件不能滿足，會降低設備的可靠性，加速電子元器件老化，縮短設備壽命。 目前對這些設備所處封閉空間的環(huán)境控制主要是通過空調(diào)或排風扇來對室內(nèi)進行溫度、濕度的控制。但是由于空調(diào)系統(tǒng)采用的是內(nèi)循環(huán)模式，不能把室內(nèi)受污染過的空氣排出室外，使得室內(nèi)的空氣交叉污染。采用排風扇則受外界環(huán)境因素影響，不能精確控制室內(nèi)溫度濕度，高溫高濕天氣中易引發(fā)各種故障。電子設備對空氣潔凈度有嚴格的要求，空間相對比較密閉，而室內(nèi)的發(fā)熱量較大，一般來說，一年四季都需要制冷。在我國大部分地區(qū)冬、春、秋三季及夏季的夜間時段的室外溫度低于室內(nèi)要求的溫度，合理的應用室外自然冷源就可以替代常規(guī)的機械(壓縮機)制冷，可以大大節(jié)約電力消耗，但是目前尚沒有采用該原理的室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)出爐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首要解決的技術問題是提供一種即可凈化室內(nèi)空氣，同時能保證室內(nèi)恒溫、恒濕的環(huán)境控制系統(tǒng)及其工作方法，它在保證室內(nèi)溫、濕度恒定的同時，可以過濾室內(nèi)的灰塵、分解揮發(fā)性有機污染物、殺菌去味，提高室內(nèi)環(huán)境空氣的潔凈度。此外，本發(fā)明還合理的應用了室外自然冷源進行循環(huán)制冷，提高室內(nèi)的氧含量，大大節(jié)約了電力消耗。本發(fā)明所述的一種室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其包括室內(nèi)機、室外機、智能調(diào)節(jié)裝置、以及安裝在室內(nèi)外的傳感器，所述室內(nèi)機與室外機相連組成環(huán)境控制機組，智能調(diào)節(jié)裝置分別與室外機、室內(nèi)機以及室內(nèi)外的傳感器電連接并對它們進行控制，所述室內(nèi)機中包括室內(nèi)進風口和蒸發(fā)器，在室內(nèi)進風口和蒸發(fā)器之間設有空氣凈化過濾器。該空氣凈化過濾器包括了依次相連的初效過濾網(wǎng)、中效過濾袋、靜電離塵裝置、負離子增氧裝置、以及光觸媒裝置。所述室內(nèi)機具體結構為主體為機殼，在機殼頂部設有室內(nèi)進風口、機殼背部中間設有室外進風口并連通室外，兩個風口上裝有可自動開閉的風門，風門背面設有執(zhí)行器，該執(zhí)行器與風門連接機構連接執(zhí)行開閉動作并由智能調(diào)節(jié)裝置控制，蒸發(fā)器傾斜安裝在空氣凈化過濾器下方；蒸發(fā)器下依次設有離心風機、消音器和出風口，出風口安裝于機殼正面下方并朝向室內(nèi)，消音器同離心風機和出風口密封連接。
所述智能調(diào)節(jié)裝置最好安裝在控制箱中，智能調(diào)節(jié)裝置分別與室外機內(nèi)的壓縮機、室內(nèi)機內(nèi)的離心風機、風門執(zhí)行器、以及室內(nèi)外各傳感器電連接并對它們進行控制。作為改進，在室外進風口同室外相通處有進風防雨百葉窗，在進風防雨百葉窗內(nèi)有室外溫、濕度傳感器。所述室內(nèi)外的傳感器還包括安裝在室內(nèi)的傳感器組和安裝于地面的傳感器組。在室內(nèi)頂部安裝有與智能調(diào)節(jié)裝置連接的自動溢流裝置。本發(fā)明還公開了一種室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)的工作方法，其包括以下步驟
I)當室內(nèi)溫度高于系統(tǒng)的設定值時，且室外環(huán)境溫度高于設定值時，開啟室內(nèi)進風口，關閉室外進風口風門和安裝在室內(nèi)頂部的自動溢流裝置，壓縮機運行，回風與蒸發(fā)器進行充分熱交換后，由出風口壓入室內(nèi)，此時為機械制冷模式(圖4)。
2)當室內(nèi)溫度高于系統(tǒng)的設定值且室外環(huán)境溫度低于系統(tǒng)設定值時，室外自然冷源能完全消除室內(nèi)熱負荷時，壓縮機完全停止工作，室外進風口風門完全開啟，室內(nèi)進風口風門關閉，并開啟安裝在室內(nèi)頂部的自動溢流裝置，同時離心風機根據(jù)房間溫度與設定溫度的差值，按比例運行，以置換通風方式將室外自然新風引入室內(nèi)，并將熱濁空氣從頂部自動溢流裝置中排出(圖5)。3)當室內(nèi)溫度高于系統(tǒng)的設定值，且室外環(huán)境溫度低于設定值時，室外自然冷源不能完全消除室內(nèi)熱負荷時，系統(tǒng)處于混合制冷模式，室外進風口風門按比例開啟，壓縮機制冷和自然冷卻交替運行(圖6)。此外，還設有去濕控制模式，S卩當濕度傳感器感應到的濕度大于系統(tǒng)設定值，則進入去濕模式，開啟室內(nèi)進風口，關閉室外進風口風門和安裝在室內(nèi)頂部的溢流口百葉窗，充分去濕后，由出風口壓入室內(nèi)。本發(fā)明的有益效果
由于室內(nèi)回風難以保證室內(nèi)的潔凈度，為此在室內(nèi)進風口和蒸發(fā)器之間設置空氣凈化過濾器。直接引入室外冷源通過中效過濾袋后由離心風機壓入消音器，再從出風口壓入室內(nèi)。同時在室外可以設置室外溫度傳感器，在室內(nèi)設有多種傳感器(如溫度、濕度、煙霧、灰塵、氣味、氧含量等)，在地面設有浸水/水位傳感器。綜合了空調(diào)和排風扇降溫措施的優(yōu)點，在精確控制室內(nèi)溫度濕度的同時，以置換通風的形式提高室內(nèi)的空氣的潔凈度，并增加空氣凈化裝置，進一步降低室內(nèi)污染源，并且增加了火災、進水監(jiān)測控制和安防監(jiān)控功能。本發(fā)明還合理的應用室外自然冷源進行循環(huán)制冷，提高室內(nèi)的氧含量，大大節(jié)約了電力消耗。


圖I為本發(fā)明的結構示意圖，
圖2為本發(fā)明在室內(nèi)安裝示意圖，
圖3為空氣凈化過濾器結構示意圖，
6為不同制冷狀態(tài)下的氣流組織圖。
具體實施例方式如圖1、2所示本發(fā)明主要包括室內(nèi)機100、室外機200 ;室內(nèi)機100內(nèi)的室內(nèi)進風口 I、室外進風口 2、空氣凈化過濾器3、控制箱4、蒸發(fā)器5、離心風機6、消音器7、出風口 8、中效過濾袋9、進風防雨百葉窗10，安裝在進風防雨百葉窗內(nèi)室外溫度傳感器11，安裝在室內(nèi)頂部的自動溢流裝置12，安裝在室內(nèi)的傳感器組13，安裝于地面的傳感器組14。如圖3所示空氣凈化過濾器3中的多重凈化過濾裝置，包括初效過濾網(wǎng)15、中效過濾袋16、靜電離塵裝置17、負離子增氧裝置18、光觸媒裝置19。參見圖1、2、3，為了能夠使得室內(nèi)的溫度能夠滿足相應的要求，當控制箱4接收到室外溫度傳感器11的數(shù)據(jù)后同系統(tǒng)設定值Tl進行對比，室外溫度低于系統(tǒng)設定值Tl時，開啟室外進風口 I，壓縮機不啟動，離心風機6引入室外自然冷源，經(jīng)中效過濾袋16凈化過濾，再通過消音器7進行消音，由出風口 8壓入室內(nèi)，以置換通風方式消除室內(nèi)熱負荷，由于室內(nèi)正壓及熱浮力的的原故，熱濁空氣從頂部自動溢流裝置12排出；當安裝室內(nèi)的傳感器組13說明系統(tǒng)引入自然冷源的方式已無法消除室內(nèi)顯熱，控制箱4內(nèi)的智能調(diào)節(jié)裝置進行運算后，相應的減小室外進風口 2的開啟的面積并增加室內(nèi)進風口 I的開啟的面積，室內(nèi)回風同蒸發(fā)器5充分熱交換后，再混合部分新風由出風口 8壓入室內(nèi)，同時相應地減小自動 溢流裝置12的開啟角度甚至關閉，使室內(nèi)時刻保持正壓狀態(tài)，室內(nèi)進風口 I、室外進風口 2及自動溢流裝置12開啟的比例由控制箱4內(nèi)的智能調(diào)節(jié)裝置控制。當室外溫度高于系統(tǒng)設定值Tl時，關閉室外進風口 2和自動溢流裝置12，開啟室內(nèi)進風口 1，啟動壓縮機，離心風機6引入回風，在與蒸發(fā)器5進行充分熱交換后，由出風口8壓入室內(nèi)，由此進入內(nèi)循環(huán)機械制冷模式。濕度控制由安裝在室內(nèi)的傳感器組13檢測到濕度數(shù)據(jù)值同系統(tǒng)設定值進行對t匕，通過PID運算，超過設定值時則執(zhí)行去濕操作，開啟室內(nèi)進風口 1，關閉室外進風口風門2和安裝在室內(nèi)頂部的自動溢流裝置12，充分去濕后，由出風口 8壓入室內(nèi)。當室內(nèi)傳感器組13檢測到濕度數(shù)據(jù)值低于系統(tǒng)設定值，可通過外聯(lián)加濕裝置，由系統(tǒng)控制其工作狀態(tài)。本發(fā)明的原理
由于直接引入室外新風并不能完全保證室內(nèi)的潔凈度，同時室內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)及人員活動時所帶來塵埃，以及因恒溫恒濕環(huán)境中而滋生的細菌等，為了解決這些難題，系統(tǒng)在蒸發(fā)器前加裝了空氣凈化過濾裝置。由多重濾網(wǎng)，靜電集塵裝置、光觸媒殺菌裝置和負離子增氧裝置組成，并安裝了微壓差分計來檢測凈化過濾裝置兩端的阻力，當阻力達到設定值時，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，此時，應清洗或更換空氣凈化過濾裝置。此外，系統(tǒng)配置了煙霧和浸水傳感器，通過紅外煙霧傳感器對火災災害進行報警；通過浸水傳感器檢測室內(nèi)進水狀態(tài)，并可通過潛水泵等排水措施，消除室內(nèi)水淹災害，此點對低水位地區(qū)或地下設施尤為重要。為了防止在大面積的室內(nèi)或高顯熱環(huán)境中安裝多套系統(tǒng)所帶風力干擾及制冷模式的混亂，系統(tǒng)提供標準RS-485端口來進行相互通信，使其工作模式相互統(tǒng)一，并可通過此通信端口實現(xiàn)遠程控制。同時還提供紅外及監(jiān)控接口，使其能和安防設施聯(lián)動。下面就圖1、2之中的一些關鍵性組件進行說明
I、室外進風口
當室外溫度合適時，系統(tǒng)才引入室外自然冷源，因此在其內(nèi)部安裝了一個可以自動切換的風門。當需要室外自然冷源時，則風門打開，并根據(jù)實際需要決定打開的角度，否則風門處于關閉狀態(tài)。2室內(nèi)進風口當室內(nèi)溫度較高時，系統(tǒng)才引入室內(nèi)回風，因此在其內(nèi)部安裝了一個可以自動切換的風門。當需要引入室內(nèi)回風時，則風門打開，并根據(jù)實際需要決定打開的角度，否則風門處于關閉狀態(tài)。3控制箱
控制箱內(nèi)安裝有智能調(diào)節(jié)裝置，智能調(diào)節(jié)裝置分別與室外機內(nèi)的壓縮機、機殼內(nèi)的離心風機、兩個風門、室內(nèi)、外各傳感器組相連，還包括溢流口裝置，對它們進行控制。4空氣凈化過濾器
為了保障室內(nèi)空氣的潔凈度，本系統(tǒng)采用了多種凈化過濾裝置，由初效過濾網(wǎng)15、中效過濾袋16、靜電離塵裝置17、負離子增氧裝置18、光觸媒裝置19構成，見圖3。不管引入的 是室外自然冷源還是室內(nèi)回風，空氣中都含有灰塵和各種污染物，故讓空氣強制通過空氣凈化過濾器，過濾灰塵、分解揮發(fā)性有機污染物、殺菌去味，保證出風口壓入室內(nèi)的新風是潔凈的空氣。5、自動溢流裝置
自動溢流裝置安裝于室內(nèi)房間頂部，其內(nèi)部安裝了一個可以自動切換的風門。當系統(tǒng)引入室外自然冷源，在室內(nèi)則處于正壓狀態(tài)，其風門自動打開，并根據(jù)系統(tǒng)引入室外新風風量決定打開的角度；當系統(tǒng)不引入室外自然冷源，而采用室內(nèi)回風，系統(tǒng)處于內(nèi)循環(huán)機械制冷狀態(tài)時，風門處于關閉狀態(tài)。本發(fā)明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于包括室內(nèi)機(100)、室外機(200)、智能調(diào)節(jié)裝置、以及安裝在室內(nèi)外的傳感器，所述室內(nèi)機(100 )與室外機(200 )相連組成環(huán)境控制機組，智能調(diào)節(jié)裝置分別與室外機、室內(nèi)機以及室內(nèi)外的傳感器相連接并對它們進行控制，其特征在于；所述室內(nèi)機(100)中包括室內(nèi)進風口和蒸發(fā)器，在室內(nèi)進風口和蒸發(fā)器之間設有空氣凈化過濾器(3 )。
2.根據(jù)權利要求I所述的室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于，該空氣凈化過濾器(3)包括了依次相連的初效過濾網(wǎng)(15)、中效過濾袋(16)、靜電離塵裝置(17)、負離子增氧裝置(18)以及光觸媒裝置(19)。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)機具體結構為主體為機殼，在機殼頂部設有室內(nèi)進風口(I)、機殼背部中間設有室外進風口(2)并連通室外，兩個風口上裝有可自動開閉的風門，風門背面設有執(zhí)行器，該執(zhí)行器與風門連接機構連接執(zhí)行開閉動作并由智能調(diào)節(jié)裝置控制，蒸發(fā)器(5)傾斜安裝在空氣凈化過濾器(3)下方；蒸發(fā)器(5)下依次設有離心風機(6)、消音器(7)和出風口(8)，出風口(8)安裝于機殼正面下方并朝向室內(nèi)，消音器(7 )同離心風機(7 )和出風口( 8 )密封連接。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能調(diào)節(jié)裝置安裝在控制箱(4)中，智能調(diào)節(jié)裝置分別與室外機(200)內(nèi)的壓縮機、室內(nèi)機(100)內(nèi)的離心風機(6)、風門執(zhí)行器、以及室內(nèi)外各傳感器電連接并對它們進行控制。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于，在室外進風口(2)同室外相通處有進風防雨百葉窗(10)，在進風防雨百葉窗(10)內(nèi)有室外溫、濕度傳感器(11)。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于，室內(nèi)外的傳感器還包括安裝在室內(nèi)的傳感器組(13)和安裝于地面的傳感器組(14)。
7.根據(jù)權利要求I或2所述的室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于，在室內(nèi)頂部安裝有與智能調(diào)節(jié)裝置連接的自動溢流裝置(12)。
8.—種權利要求I所述室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于包括以下步驟 1)當室內(nèi)溫度高于系統(tǒng)的設定值時，且室外環(huán)境溫度高于設定值時，開啟室內(nèi)進風口，關閉室外進風口風門和安裝在室內(nèi)頂部的自動溢流裝置，壓縮機運行，回風與蒸發(fā)器進行充分熱交換后，由出風口壓入室內(nèi)，此時為機械制冷模式； 2)當室內(nèi)溫度高于系統(tǒng)的設定值且室外環(huán)境溫度低于系統(tǒng)設定值時，室外自然冷源能完全消除室內(nèi)熱負荷時，壓縮機完全停止工作，室外進風口風門完全開啟，室內(nèi)進風口風門關閉，并開啟安裝在室內(nèi)頂部的自動溢流裝置，同時離心風機根據(jù)房間溫度與設定溫度的差值，按比例運行，以置換通風方式將室外自然新風引入室內(nèi)，并將熱濁空氣從頂部自動溢流裝置中排出； 3)當室內(nèi)溫度高于系統(tǒng)的設定值，且室外環(huán)境溫度低于設定值時，室外自然冷源不能完全消除室內(nèi)熱負荷時，系統(tǒng)處于混合制冷模式，室外進風口風門按比例開啟，壓縮機制冷和自然冷卻交替運行。
9.根據(jù)權利要求8所述的室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，還設有去濕控制模式，即當濕度傳感器感應到的濕度大于系統(tǒng)設定值，則進入去濕模式，開啟室內(nèi)進風口，關閉室外進風口風門和安裝在室內(nèi)頂部的溢流口百葉窗，充分去濕后，由出風口壓 入室內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能凈化室內(nèi)空氣，并自動調(diào)節(jié)溫濕度的室內(nèi)環(huán)境智能控制系統(tǒng)及其工作方法，該系統(tǒng)是在室內(nèi)機的進風口和蒸發(fā)器之間增設空氣凈化過濾器。當室內(nèi)溫度高于設定值時，且室外環(huán)境溫度高于設定值時，開啟室內(nèi)進風口，關閉室外進風口風門和安裝在室內(nèi)頂部的自動溢流裝置，壓縮機運行，回風與蒸發(fā)器進行充分熱交換后，由出風口壓入室內(nèi)，此時為機械制冷模式。當室內(nèi)溫度高于設定值且室外環(huán)境溫度低于設定值時，室外進風口風門完全開啟，室內(nèi)進風口風門關閉，并開啟安裝在室內(nèi)頂部的自動溢流裝置，同時離心風機根據(jù)房間溫度與設定溫度的差值按比例運行，當室內(nèi)溫度高于設定值，且室外環(huán)境溫度低于設定值時，壓縮機制冷和自然冷卻交替運行。
文檔編號F24F11/02GK102777982SQ201210285868
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權日2012年8月13日
發(fā)明者談惠豐 申請人:江蘇高遠電力科技有限公司