本發(fā)明屬于暖通空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)的變冷媒流量的空調(diào)系統(tǒng)因使用壽命短、耗能高、運營成本高、氣流感強、易產(chǎn)生噪音、除濕效果差、換熱效率不強、冬季需要另配采暖設(shè)備。近年來,一些高檔建筑在沒有集中供暖的前提下,紛紛自行安裝地暖系統(tǒng)。這類地暖系統(tǒng)雖然具有溫度分布均勻、熱感舒適、安靜無聲、造價不高的特點,但是這類采暖方式采用鍋爐作為高品位的能源、能源利用率低、熱慣性差、運行費用高。地暖設(shè)施只用于冬季,夏季閑置,初投資較大,利用率不高。
傳統(tǒng)的輻射空調(diào),在冬季采用輻射供暖的前提下,夏季采用輻射供冷時,地板易結(jié)露,以至于需要另配制冷設(shè)備,很多家庭陷入裝得起用不起的尷尬境地。
因此,輻射空調(diào)系統(tǒng)便應(yīng)運而生。一種采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng),能夠滿足大部分夏熱冬冷并且沒有集中供暖的地區(qū),主要適用于大戶型住宅、別墅、酒店、辦公等場所。
但是現(xiàn)有的輻射空調(diào)系統(tǒng)存在能效比低、換熱效果差、熱慣性大、夏季易結(jié)露的問題,
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決以上的問題,本發(fā)明提供一種采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng),具有夏季和冬季雙工況運行、夏季不結(jié)露、溫濕度獨立控制、舒適度高、噪音低、高效節(jié)能的特點。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng),包括總控制器,以及分別與所述總控制器連接的類型Ⅰ換熱器機組、類型Ⅱ換熱器機組、分集水器機組和室外機機組;所述類型Ⅰ換熱器機組、室外機機組、類型Ⅱ換熱器機組和分集水器機組順次連接;所述總控制器接收類型Ⅰ換熱器機組采集的送風(fēng)溫度信息、室內(nèi)溫度信息和室內(nèi)濕度信息、類型Ⅱ換熱器機組采集的回水干管內(nèi)的回水干管溫度、供水干管溫度信息,室外機機組采集冷媒蒸發(fā)/冷凝溫度,并且根據(jù)所述室內(nèi)溫度信息、室內(nèi)濕度信息計算空氣絕對含濕量或露點溫度,自動調(diào)整供水溫度和送風(fēng)溫度;所述類型Ⅰ換熱器機組采集送風(fēng)通道內(nèi)的送風(fēng)溫度信息,并且根據(jù)與預(yù)設(shè)溫度信息進行比對后的第一溫差信息,按照比例自動調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度;所述類型Ⅱ換熱器機組采集換熱器供水干管內(nèi)的干管供水溫度信息,并且根據(jù)該干管供水溫度信息與預(yù)設(shè)溫度信息比對后的第二溫差信息,再結(jié)合分集水器機組采集的輻射空調(diào)的輻射回水溫度信息,按照比例自動調(diào)節(jié)供水溫度;所述類型Ⅰ換熱器機組采集室內(nèi)的室內(nèi)溫度信息,并且根據(jù)所述室內(nèi)溫度信息與預(yù)設(shè)溫度信息進行比對后的第三溫差信息,按照比例自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度;所述室外機機組采集冷媒蒸氣冷凝或蒸氣蒸發(fā)的蒸氣溫度信息,并且根據(jù)所述蒸氣溫度信息與預(yù)設(shè)溫度信息進行比對后的第四溫度信息,按照比例自動調(diào)節(jié)冷媒蒸發(fā)/冷凝溫度。
進一步地,所述類型Ⅰ換熱器機組包括冷媒-空氣換熱器、風(fēng)機盤管、位于風(fēng)機盤管內(nèi)的風(fēng)機、用于采集送風(fēng)通道內(nèi)的送風(fēng)溫度信息的第一溫度傳感器、用于采集室內(nèi)溫度信息的第二溫度傳感器、用于采集室內(nèi)濕度信息的濕度傳感器、用于調(diào)節(jié)風(fēng)機盤管機組內(nèi)供液量的第一電子膨脹閥、用于控制風(fēng)機管盤機組的第一控制器和用于輸入控制信息的第一控制面板;所述風(fēng)機、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、濕度傳感器、第一電子膨脹閥、冷媒-空氣換熱器和第一控制面板分別與所述第一控制器連接;所述冷媒-空氣換熱器一端連接室外機機組內(nèi)的壓縮機,再通過所述第一電子膨脹閥連接至冷媒-空氣換熱器。
進一步地,所述第一控制器內(nèi)設(shè)有第一PID運算處理模塊,用于根據(jù)所述第一溫差信息,按照比例調(diào)節(jié)控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速和第一電子膨脹閥的開度。
進一步地,所述類型Ⅱ換熱器機組包括冷媒-水換熱器、水泵、用于采集換熱器內(nèi)回水干管內(nèi)的回水溫度信息的第三溫度傳感器、用于采集換熱器內(nèi)供水干管內(nèi)的供水溫度信息的第四溫度傳感器、用于調(diào)節(jié)換熱器機組供液量的第二電子膨脹閥、用于控制換熱器機組的第二控制器和用于輸入控制信息的第二控制面板;所述第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第二電子膨脹閥、冷媒-水換熱器、水泵和第二控制面板分別與所述第二控制器連接;所述冷媒-水換熱器的一端連接所述第二電子膨脹閥,另一端連接所述水泵的一端以及所述供水干管;所述水泵的另一端連接所述回水干管。
所述分集水器機組包括輻射空調(diào),分集水器,用于采集輻射空調(diào)內(nèi)的輻射供水溫度信息的第五溫度傳感器,用于控制分集水器供、回水量的電動水閥,用于控制分集水器機組的第三控制器和用于輸入控制信息的第三控制面板;所述輻射空調(diào)、分集水器、第五溫度傳感器、電動水閥和第三控制面板分別與第三控制器連接;所述輻射空調(diào)的另一端與所述分集水器的一端連接;所述分集水器的一端連接有電動水閥;所述第五溫度傳感器位于所述輻射空調(diào)的回水支管上。
進一步地,所述第三控制器內(nèi)設(shè)有第三PID運算處理模塊,用于根據(jù)所述第三溫差信息,按照比例調(diào)節(jié)所述電動水閥的開度。
進一步地,所述室外機機組內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇、空氣側(cè)換熱器、用于采集蒸氣冷凝或蒸氣蒸發(fā)的蒸汽溫度信息的第六溫度傳感器、用于控制室外機機組的第四控制器和用于輸入控制信息的第四控制面板;所述壓縮機、風(fēng)扇、空氣側(cè)換熱器、第六傳感器和第四控制面板分別與所述第四控制器連接;所述空氣側(cè)換熱器一端連接所述壓縮機,另一端連接所述類型Ⅰ換熱器機組、類型Ⅱ換熱器機組,再通過所述壓縮機連接至空氣側(cè)換熱器。
進一步地,所述第四控制器內(nèi)設(shè)有第四PID運算計算模塊,用于根據(jù)第四溫差信息,按照比例調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和壓縮機的容量。
進一步地,所述第二控制器內(nèi)設(shè)有第二PID運算計算模塊,用于根據(jù)所述第二溫差信息,按照比例調(diào)節(jié)控制第二電子膨脹閥的開度。
進一步地,所述第一電子膨脹閥的開度信號和第二電子膨脹閥的開度信號,反饋至總控制器,用于估算系統(tǒng)冷量需求。
進一步地,所述壓縮機為連續(xù)可調(diào)的變?nèi)萘炕蜃冾l壓縮機。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明末端裝置包括分集水器機組和類型Ⅰ換熱器機組,夏季按供冷工況運行,所述分集水器機組內(nèi)的輻射供水溫度為20~25℃,當(dāng)室內(nèi)熱負(fù)荷和濕負(fù)荷很大時,風(fēng)機盤管機組高速運行,當(dāng)室內(nèi)濕負(fù)荷很小時,關(guān)閉風(fēng)機盤管機組,分集水器機組承擔(dān)全部負(fù)荷,冬季按制熱工況運行,冷媒的流向改變,輻射供水溫度為30~35℃,開始運行時,類型Ⅰ換熱器機組高速運行,并且其中冷媒流量增加,達(dá)到快速制熱的目的。當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到一定的范圍時,關(guān)閉風(fēng)機盤管機組,室外機機組內(nèi)的室外機機組在小容量運行,供水量也相應(yīng)減小,分集水器機組承擔(dān)全部負(fù)荷,從而實現(xiàn)無吹風(fēng)感,同時由于分集水器機組內(nèi)的輻射面積大,換熱效率增加。本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng),實現(xiàn)采暖供冷一體化雙工況運行的功能,同時也實現(xiàn)低能耗與高舒適度的完美結(jié)合。
2、本發(fā)明通過室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度,計算空氣含濕量/露點溫度,控制送風(fēng)溫度低于室內(nèi)空氣的露點溫度,冷卻除濕。在室內(nèi)濕度大時,風(fēng)機盤管機組內(nèi)的風(fēng)速增大,其中冷媒流量也增加,加速除濕,在室內(nèi)濕度小時,風(fēng)機盤管機組內(nèi)的風(fēng)速減小,除濕減緩,其中冷媒流量增加,分集水器機組承擔(dān)大部分負(fù)荷,既能實現(xiàn)溫度和濕度獨立調(diào)節(jié),同時也保證了室內(nèi)人員的舒適度。
3、本發(fā)明利用通過供水溫度與設(shè)定供水溫度比較,形成的第二溫差信息,控制類型Ⅱ換熱器機組的供水量。通過室內(nèi)溫度與濕度,計算空氣含濕量/露點溫度,保證供水溫度不低于室內(nèi)空氣的露點溫度,保持分集水器機組的干燥,避免結(jié)露。當(dāng)供水溫度達(dá)到設(shè)定值時,關(guān)閉類型Ⅰ換熱器機組,室外機機組的容量減小,依靠水的蓄熱能力,持續(xù)供冷/暖,保證室內(nèi)溫度的恒定,提高整個系統(tǒng)末端的節(jié)能效果。
4、本發(fā)明利用通過蒸氣冷凝或蒸發(fā)溫度與設(shè)定蒸氣冷凝或蒸發(fā)溫度比較,形成的第四溫差信號,控制室外機機組的風(fēng)速和室外機機組的容量。當(dāng)室內(nèi)需求量較小時,風(fēng)速減小,蒸氣冷凝或蒸發(fā)溫度降低,實現(xiàn)需求與供冷或熱量的自動匹配,保證人員的舒適度。
5、本發(fā)明為了保證舒適度,通過改變供水量,維持供水溫度恒定。各個不同區(qū)域,溫濕度都可以獨立控制,根據(jù)室內(nèi)需求動態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)量、水量和冷媒流量,實現(xiàn)需求與供冷/熱量的自動匹配,既能實現(xiàn)溫濕度獨立控制,又能保證空調(diào)系統(tǒng)的舒適性,提高空調(diào)系統(tǒng)末端的節(jié)能效果。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細(xì)的說明,其中:
圖1是本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖2是本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)中的類型Ⅰ換熱器機組的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖3是本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)中的類型Ⅱ換熱器機組的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖4是本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)中的分集水器機組的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖5是本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)中的室外機機組的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖6是本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)的控制信號走向圖;
圖7(a)、(b)是本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)的蒸氣過熱循環(huán)的溫熵圖和壓焓圖。
圖中:
1:類型Ⅰ換熱器機組
11:風(fēng)機盤管 12:風(fēng)機 13:第一溫度傳感器 14:第二溫度傳感器
15:濕度傳感器 16:第一電子膨脹閥
17:第一控制器
171:第一PID運算處理模塊
18:第一控制面板 19:冷媒-空氣換熱器
2:類型Ⅱ換熱器機組
21:水泵 22:第三溫度傳感器 23:第四溫度傳感器 24:第二電子膨脹閥
25:第二控制器
251:第二PID運算處理模塊
26:第二控制面板 27:冷媒-水換熱器
3:分集水器機組
31:電動水閥 32:輻射空調(diào) 33:第五溫度傳感器
34:第三控制器
341:第三PID運算控制模塊
35:第三控制面板 36:分集水器
4:室外機機組
41:壓縮機 42:風(fēng)扇 43:空氣側(cè)換熱器 44:第六溫度傳感器 45:第四控制面板
46:第四控制器
461:第四PID運算控制模塊
5:總控制器
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng),包括總控制器5、分別與所述總控制器5連接的類型Ⅰ換熱器機組1、類型Ⅱ換熱器機組2、分集水器機組3和室外機機組4;所述類型Ⅰ換熱器機組1、室外機機組4、類型Ⅱ換熱器機組2和分集水器機組3順次連接。
其中,所述總控制器5通過接收類型Ⅰ換熱器機組1采集的送風(fēng)溫度信息、室內(nèi)溫度信息和室內(nèi)濕度信息、類型Ⅱ換熱器機組2采集的回水干管內(nèi)的回水溫度信息、供水干管溫度信息,室外機機組采集冷媒蒸發(fā)/冷凝溫度,并且將所述室內(nèi)溫度信息、室內(nèi)濕度信息計算空氣絕對含濕量或露點溫度,自動調(diào)整供水溫度和送風(fēng)溫度;所述總控制器通過網(wǎng)絡(luò)與樓宇控制連接,實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制與整個系統(tǒng)的平衡控制。
其中,所述類型Ⅰ換熱器機組1具體包括風(fēng)機盤管11、風(fēng)機12、第一溫度傳感器13、第二溫度傳感器14、濕度傳感器15、第一電子膨脹閥16、第一控制器17、第一控制面板18和冷媒/空氣換熱器;所述風(fēng)機12、第一溫度傳感器13、第二溫度傳感器14、濕度傳感器15、第一電子膨脹閥16、冷媒-空氣換熱器19和第一控制面板18分別與所述第一控制器17連接;所述冷媒-空氣換熱器一端連接室外機機組內(nèi)的壓縮機41,再通過所述第一電子膨脹閥16連接至冷媒-空氣換熱器19。
所述第一溫度傳感器13用于采集類型Ⅰ換熱器機組1內(nèi)送風(fēng)通道內(nèi)的送風(fēng)溫度信息;所述第二溫度傳感器14用于采集室內(nèi)溫度信息;所述濕度傳感器15用于采集室內(nèi)濕度信息;所述第一電子膨脹閥16用于調(diào)節(jié)類型Ⅰ換熱器機組1內(nèi)的供液量,其為可節(jié)流作用和通過PWM信號調(diào)節(jié)冷媒流量的膨脹閥;所述第一控制器17用于控制類型Ⅰ換熱器機組1的整個運轉(zhuǎn);所述第一控制面板18作為人機交互界面,與第一控制器17采用的是雙絞線無級性的帶電通訊接口連接,現(xiàn)場安裝簡單,連線方便的特點,其設(shè)有顯示屏和操作按鍵,顯示屏用于顯示各種溫度、濕度等參數(shù)信息,所述操作按鍵用于輸入所需溫度、濕度的數(shù)值,以便達(dá)到最佳適宜溫度和濕度。
其中,所述類型Ⅰ換熱器機組1通過所述送風(fēng)溫度信息與預(yù)設(shè)溫度信息進行比對后的第一溫差信息,按照比例自動調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度;具體是所述第一控制器17內(nèi)設(shè)有的第一PID運算處理模塊171,根據(jù)所述第一溫差信息,按照比例調(diào)節(jié)控制風(fēng)機12的轉(zhuǎn)速以及第一電子膨脹閥16的開度來實現(xiàn)送風(fēng)溫度的調(diào)節(jié)。
所述類型Ⅱ換熱器機組包括第三溫度傳感器22、第四溫度傳感器23、第二電子膨脹閥24、第二控制器25、第二控制面板26、冷媒-水換熱器27和水泵21,所述第三溫度傳感器22、第四溫度傳感器23、第二電子膨脹閥24、冷媒-水換熱器27和水泵28位于所述換熱器21內(nèi)部;所述第三溫度傳感器22、第四溫度傳感器23、第二電子膨脹閥24、冷媒-水換熱器27、水泵21和第二控制面板26分別與所述第二控制器25連接,所述冷媒-水換熱器27的一端連接所述第二電子膨脹閥24,另一端連接所述水泵21的一端以及所述供水干管;所述水泵21的另一端的連接所述回水干管。
其中,所述冷媒-水換熱器27將冷媒的熱量與水的熱量進行交換,并且通過水泵28將集水器中的水送至冷媒-水換熱器27,并且通過第三溫度傳感器22和第四溫度傳感器23進行實時監(jiān)測,并且傳輸至所述第二控制器25,完成供水溫度的調(diào)節(jié)。所述水泵28為可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的變頻水泵,節(jié)能高效。
所述分集水器機組3包括輻射空調(diào)32、分集水器36、用于采集輻射空調(diào)32內(nèi)的輻射供水溫度信息的第五溫度傳感器33、用于控制分集水器供、回水量的電動水閥31、用于控制分集水器機組的第三控制器34和用于輸入控制信息的第三控制面板35;
所述輻射空調(diào)32的另一端與所述分集水器36的一端連接;所述分集水器36的一端連接有電動水閥31;所述第五溫度傳感器33安裝與所述輻射空調(diào)32上;所述第五溫度傳感器33位于所述輻射空調(diào)32的回水支管上。
所述輻射空調(diào)、分集水器36、第五溫度傳感器33、電動水閥31和第三控制面板35分別與第三控制器34連接。所述第三控制器34通過所述室內(nèi)溫度信息與與預(yù)設(shè)溫度信息進行比對后的第三溫差信息,按照比例自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度;具體是所述第三控制器34內(nèi)的第三PID運算處理模塊341根據(jù)所述第三溫差信息,按照比例調(diào)節(jié)所述電動水閥31的開度,進而實現(xiàn)供水溫度的自動調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)準(zhǔn)確。所述電動水閥31采用的是可通過電信號閥門開度的電動二通閥。所述所有電動水閥的最大開度值控制水泵21轉(zhuǎn)速。
所述室外機機組4內(nèi)還設(shè)有風(fēng)扇42、空氣側(cè)換熱器43、用于采集蒸氣冷凝或蒸氣蒸發(fā)的蒸氣溫度信息的第六溫度傳感器44、用于控制室外機機組的第四控制器45和用于輸入控制信息的第四控制面板46;所述空氣側(cè)換熱器43一端連接所述壓縮機,另一端連接所述類型Ⅰ換熱器機組1、類型Ⅱ換熱器機組2,再通過所述壓縮機41連接至空氣側(cè)換熱器43;所述壓縮機41與所述冷媒-水換熱器27連接;所述壓縮機采用的是連續(xù)可調(diào)的變?nèi)萘炕蜃冾l壓縮機,具體則是通過PWM信號進行容量的控制,可以實現(xiàn)0%-100%調(diào)節(jié)。
所述壓縮機41、風(fēng)扇42、空氣側(cè)換熱器43、第六傳感器44和第四控制面板45分別與所述第四控制器46連接;所述第四控制器46通過采集蒸氣冷凝或蒸氣蒸發(fā)的蒸氣溫度信息,并且根據(jù)所述蒸氣溫度信息與預(yù)設(shè)溫度信息進行比對后的第四溫差信息,按照比例自動調(diào)節(jié)冷媒蒸發(fā)/冷凝溫度,具體地,所述第四控制器46通過其內(nèi)設(shè)有的第四PID運算處理模塊461,用于根據(jù)第四溫差信息,按照比例調(diào)節(jié)風(fēng)扇42的轉(zhuǎn)速和壓縮機41的容量。
對于所述類型Ⅱ換熱器機組中的第二控制器25中設(shè)有的第二PID運算處理模塊251,用于根據(jù)所述第二溫差信息,按照比例調(diào)節(jié)控制第二電子膨脹閥24的開度。
所述第一電子膨脹閥16和第二電子膨脹閥24的開度信號,反饋至總控制器5,用于估算系統(tǒng)冷量需求,調(diào)節(jié)室外機組冷媒蒸發(fā)/冷凝溫度。
在具體的使用過程中,所述類型Ⅰ換熱器機組控制器內(nèi)的第一控制器17、類型Ⅱ換熱器機組控制器內(nèi)的第二控制器25和總控制器5聯(lián)動控制;輻射空調(diào)32面積大,室內(nèi)溫度場分布均勻,垂直溫差小,通常在3℃左右,且低溫輻射對人體作用輕柔溫和。整個系統(tǒng)在夏季,室溫可比傳統(tǒng)空調(diào)高1-2℃,冬季低1-3℃而有同樣的舒適性,并且采暖供冷能耗較大幅度降低。
室內(nèi)只有少量的送風(fēng)甚至無送風(fēng),吹風(fēng)感不明顯,不會造成溫度劇烈波動。夏季制冷時地板輻射供冷圍護結(jié)構(gòu)溫度在22-24℃,不像風(fēng)冷式空調(diào)存在過冷表面致空氣中的水蒸氣不斷脫失,室內(nèi)相對濕度可以控制在40%-60%,舒適、高效、節(jié)能。
本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng),可實現(xiàn)夏季供冷和冬季采暖雙工況運行,輻射空調(diào)中采用水作為換熱媒介,由于水的比熱容大,蓄熱好,在一定時間內(nèi)可以持續(xù)供冷/暖,安全,經(jīng)濟、舒適、節(jié)能。冷媒蒸氣制冷循環(huán)如圖3所示。在制冷循環(huán)中,蒸氣理論循環(huán)1-2-3-4-5-1,而本發(fā)明冷媒蒸氣在蒸發(fā)器內(nèi)已經(jīng)過熱,蒸氣過熱的制冷循環(huán)1`-2`-3-4-5-1`,在過熱循環(huán)中,單位質(zhì)量的制冷量增加,單位壓縮功不變,故制冷裝置的制冷系數(shù)增加,系統(tǒng)高效節(jié)能。
建筑熱環(huán)境的舒適度取決于空氣的溫度、濕度、溫差大小、氣流速度和室內(nèi)平均輻射溫度等因素。在正常情況下,人體的核心溫度在37.5℃左右,人體產(chǎn)生的熱量約45%以輻射方式散發(fā),對流散熱占30%,蒸發(fā)散熱25%,輻射換熱對人體的舒適感影響較大。與傳統(tǒng)風(fēng)冷對流換熱空調(diào)相比,本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)增大了人體的瞬時輻射換熱,更利于營造舒適度較高的建筑熱環(huán)境。
本發(fā)明通過送風(fēng)溫度信號與設(shè)定送風(fēng)溫度信號控制風(fēng)機盤管11的送風(fēng)量,同時供水溫度信號與設(shè)定溫度供水信號控制第一電子膨脹閥16的開度,冷媒蒸氣冷凝/蒸發(fā)溫度信號,控制室外機機組4中風(fēng)扇42轉(zhuǎn)速以及壓縮機41容量;根據(jù)室內(nèi)需求換熱量動態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)量、冷媒流量與供水量,實現(xiàn)需求與供冷量的自動匹配、送風(fēng)量與冷媒流量的自動匹配、供水量與冷媒流量的自動匹配,既能適應(yīng)不同工況的要求,又能實現(xiàn)溫濕度獨立控制,保證系統(tǒng)的舒適性,提高空調(diào)系統(tǒng)末端的節(jié)能效果。
需要說明的是:本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng),其中所述類型Ⅰ換熱器機組1和類型Ⅱ換熱器機組2的數(shù)目可以是若干個,具體根據(jù)實際需求而定。
具體地,結(jié)合以上對于本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理做了詳細(xì)說明,對于其具有的優(yōu)勢和特點,具體如下:
1、本發(fā)明末端裝置包括輻射空調(diào)32和風(fēng)機盤管11,夏季按供冷工況運行,所述輻射空調(diào)32內(nèi)的輻射供水溫度為20~25℃,當(dāng)室內(nèi)熱負(fù)荷和濕負(fù)荷很大時,風(fēng)機盤管機組高速運行,當(dāng)室內(nèi)濕負(fù)荷很小時,關(guān)閉風(fēng)機盤管機組,輻射空調(diào)32承擔(dān)全部負(fù)荷,冬季按制熱工況運行,冷媒的流向改變,輻射供水溫度為30~35℃,開始運行時,風(fēng)機盤管11高速運行,并且其中冷媒流量增加,達(dá)到快速制熱的目的。當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到一定的范圍時,關(guān)閉風(fēng)機盤管機組,室外機機組內(nèi)的壓縮機41在小容量運行,供水量也相應(yīng)減小,輻射空調(diào)32承擔(dān)全部負(fù)荷,從而實現(xiàn)無吹風(fēng)感,同時由于輻射空調(diào)32內(nèi)的輻射面積大,換熱效率增加。本發(fā)明所述的采用雙類型換熱器的變冷媒流量的輻射空調(diào)系統(tǒng),實現(xiàn)采暖供冷一體化雙工況運行的功能,同時也實現(xiàn)低能耗與高舒適度的完美結(jié)合。
2、本發(fā)明通過室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度,計算空氣含濕量/露點溫度,控制送風(fēng)溫度低于室內(nèi)空氣的露點溫度,冷卻除濕。在室內(nèi)濕度大時,風(fēng)機盤管機組內(nèi)的風(fēng)速增大,其中冷媒流量也增加,加速除濕,在室內(nèi)濕度小時,風(fēng)機盤管機組內(nèi)的風(fēng)速減小,除濕減緩,其中冷媒流量增加,輻射空調(diào)32承擔(dān)大部分負(fù)荷,既能實現(xiàn)溫度和濕度獨立調(diào)節(jié),同時也保證了室內(nèi)人員的舒適度。
3、本發(fā)明利用通過供水溫度與設(shè)定供水溫度比較,形成的第二溫差信息,控制類型Ⅱ換熱器機組的供水量。通過室內(nèi)溫度與濕度,計算空氣含濕量/露點溫度,保證供水溫度不低于室內(nèi)空氣的露點溫度,保持輻射空調(diào)32的干燥,避免結(jié)露。當(dāng)供水溫度達(dá)到設(shè)定值時,關(guān)閉風(fēng)機盤管11,室外機機組的容量減小,依靠水的蓄熱能力,持續(xù)供冷/暖,保證室內(nèi)溫度的恒定,提高整個系統(tǒng)末端的節(jié)能效果。
4、本發(fā)明利用通過蒸氣冷凝或蒸發(fā)溫度與設(shè)定蒸氣冷凝或蒸發(fā)溫度比較,形成的第四溫差信號,控制室外機機組的風(fēng)速和壓縮機41的容量。當(dāng)室內(nèi)需求量較小時,風(fēng)速減小,蒸氣冷凝或蒸發(fā)溫度降低,實現(xiàn)需求與供冷或熱量的自動匹配,保證人員的舒適度。
5、本發(fā)明為了保證舒適度,通過改變供水量,維持供水溫度恒定。各個不同區(qū)域,溫濕度都可以獨立控制,根據(jù)室內(nèi)需求動態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)量、水量和冷媒流量,實現(xiàn)需求與供冷/熱量的自動匹配,既能實現(xiàn)溫濕度獨立控制,又能保證空調(diào)系統(tǒng)的舒適性,提高空調(diào)系統(tǒng)末端的節(jié)能效果。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。