一種隨動式空調通風控制系統及其運行方法
2023-12-04 23:01:51 5
一種隨動式空調通風控制系統及其運行方法
【專利摘要】本發明提供了一種隨動式空調通風控制系統，其包括空調機組、調速送風風機、調速排風風機、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、控制器；第一溫度傳感器位於所述調速送風風機室內一側，並與控制器電性連接；第二溫度傳感器位於調速排風風機室內一側，並與控制器電性連接；調速送風風機帶有設置在所述空調機組迴路中的換熱器；空調機組、調速送風風機、調速排風風機均與控制器電性連接，並受控於第一溫度傳感器和第二溫度傳感器；本發明還提供了該隨動式空調通風控制系統的運行方法。採用本發明，可根據房間的人員熱量消耗提供相適應的通風量和空調溫度，既滿足房間內人員對空氣品質的要求，也滿足房間內空調效果。
【專利說明】—種隨動式空調通風控制系統及其運行方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及中央空調【技術領域】，尤其涉及一種室內空氣品質的穩定可控的空調通風控制系統及其運行方法。
【背景技術】
[0002]目前，中央空調系統的房間通風採用靜壓式通風控制，風噪和通風量不能夠合理的滿足房間內需求，經常讓房間內人員處於換氣量不足或換氣量過大的環境下，造成房間內人員容易感覺到疲勞狀態或空調機組能耗上浪費巨大。
[0003]對於室內空氣品質的檢測，現有技術中，一般是採用二氧化碳傳感器檢測室內二氧化碳的濃度來判定室內的氧含量，從而控制通風系統的換氣量；但在該過程中，由於室內各區域存在氧含量差異，而二氧化碳的升高明顯與表明空氣品質已變差，同時使空氣中潛在呼吸道病毒的傳染性提高，存在檢測滯後現象。或所處地區環境空氣C02含量偏高，造成持續大量通風，產生來源浪費。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在於，提供一種隨動式空調通風控制系統及其運行方法，可根據房間的人員熱量消耗提供相適應的通風量和空調溫度，既滿足房間內人員對空氣品質的要求，也滿足房間內空調效果。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種隨動式空調通風控制系統，其特徵在於，包括空調機組、調速送風風機、調速排風風機、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、控制器；所述第一溫度傳感器位於所述調速送風風機室內一側，並與所述控制器電性連接；所述第二溫度傳感器位於所述調速排風風機室內一側，並與所述控制器電性連接；所述調速送風風機帶有設置在所述空調機組迴路中的換熱器；所述空調機組、調速送風風機、調速排風風機均與所述控制器電性連接，並受控於所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器。
[0006]作為上述隨動式空調通風控制系統的改進，所述調速送風風機與所述調速排風風機在室內互為對角設置。
[0007]根據本發明的另一形態，一種上述隨動式空調通風控制系統的運行方法，其特徵在於，所述控制器利用所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器之間的溫差信號、以及所述空調機組的製冷量或制熱量信號，計算出室內人員的總氧化量，然後根據總氧化量來控制所述調速送風風機和調速排風風機的轉速，調整新風量；以及控制所述空調機組的製冷量或制熱量，調整室內溫度。
[0008]作為上述隨動式空調通風控制系統的運行方法的改進，所述調速送風風機與所述調速排風風機的轉速同步。
[0009]優選的，所述計算出室內人員的總氧化量所需要通風量是通過以下表達式計算得到:
A=[ (c.m.Δ t/T - ffl) /W2].a 其中，A為室內人員的總氧化量需要的通風量；c為室內空氣的比熱容；At為第一溫度傳感器和第二溫度傳感器之間的溫差值；T為空氣從調速送風風機到調速排風風機的流動時間；W1為空調區域對外散熱量，向室外為負，向室內為正；W2為室內人員單位時間內釋放的平均熱量；a為室內人員單位時間內消耗的平均氧化量需要的最低通風量。
[0010]上述系統通風製冷時的控制模式包括如下:
如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度大於所述空調機組的設定溫度時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，增大所述空調機組的製冷量；
如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度小於所述空調機組的設定溫度時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，降低所述空調機組的製冷量；
如果所述計算出室內人員的總氧化量大於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，增大所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的製冷量；
如果所述計算出室內人員的總氧化量小於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，降低所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的製冷量；
如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，且室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的製冷量。
[0011]上述系統通風制熱時的控制模式包括如下:
如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度小於所述空調機組的設定溫度時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，增大所述空調機組的制熱量；
如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度大於所述空調機組的設定溫度時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，降低所述空調機組的制熱量；
如果所述計算出室內人員的總氧化量大於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，增大所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的制熱量；
如果所述計算出室內人員的總氧化量小於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，降低所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的制熱量；
如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，且室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的制熱量。
[0012]本發明的一種隨動式空調通風控制系統及其運行方法，與現有技術相比較，它是通過在室內設置第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，能夠有效地測量房間內新舊空氣溫度，進而根據新舊空氣的溫度差和空調機組的製冷量(或制熱量)得到室內人員所需要的氧化量和下一時刻所需要的製冷量(或制熱量)狀況，控制調速送風風機和調速排風風機的轉速來滿足室內空氣品質，以及控制空調機組的製冷量(或制熱量)來滿足室內空調效果，有效地提高空調通風系統的使用質量，降低能源浪費；同時，避免了現有技術中採用專用的二氧化碳傳感器對二氧化碳含量(或氧含量)檢測時二氧化碳明顯升高才表明空氣品質變差的滯後現象，充分利用了溫度傳感器的附加價值，無需增加其它傳感器(如:二氧化碳傳感器等)就能得到室內溫度信號和人員氧化量信號，節省成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹。
[0014]圖1是本發明提供一種隨動式空調通風控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖進一步詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0016]參見圖1所示，本發明的一實施例，一種隨動式空調通風控制系統包括空調機組
1、調速送風風機2、調速排風風機3、第一溫度傳感器4、第二溫度傳感器5、控制器6 ;其中，所述第一溫度傳感器4位於所述調速送風風機2室內一側，並與所述控制器6電性連接；所述第二溫度傳感器5位於所述調速排風風機3室內一側，並與所述控制器6電性連接；所述調速送風風機3帶有設置在所述空調機組I迴路中的換熱器；所述空調機組1、調速送風風機2、調速排風風機3均與所述控制器6電性連接，並受控於所述第一溫度傳感器4和第二溫度傳感器5。具體實施時，調速送風風機2用於將室外空氣帶入到室內，調速排風風機3用於將室內空氣帶出到室外，以實現通風效果；空調機組I所產生的製冷量或制熱量可隨室外空氣通過調速送風風機2帶入到室內，並與室內空氣進行熱交換，以實現空調效果；第一溫度傳感器4和第二溫度傳感器5用於測量房間內新舊空氣溫度，並指導控制器6來控制調速送風風機2和調速排風風機3的轉速，以及空調機組I的製冷量或制熱量。
[0017]為了進一步解決室內各區域之間存在氧含量差異、溫度差異等問題，所述調速送風風機2與所述調速排風風機3在室內互為對角設置，從而能夠使新空氣有效地流經室內各個區域，並將舊空氣向調速排風風機3所在區域推送、排出。
[0018]上述的隨動式空調通風控制系統的運行方法如下:所述控制器6利用所述第一溫度傳感器4和第二溫度傳感器5之間的溫差信號、以及所述空調機組I的製冷量或制熱量信號，計算出室內人員的總氧化量，然後根據總氧化量來控制所述調速送風風機2和調速排風風機3的轉速，調整新風量來滿足室內空氣品質；以及控制所述空調機組I的製冷量或制熱量，調整室內溫度來滿足室內空調效果。可見，本發明的運行方法是根據房間內溫度變化和現實製冷通風量或制熱通風量來調整下一時刻製冷通風量或制熱通風量，以適應房間內因人員數量或個人運動量變化所產生的氧化量需求變化和製冷量(或制熱量)變化，保證房間內的空氣品質和空調效果，從而能夠有效地提高空調通風系統的使用質量，降低能源浪費。更佳地，為了保證新舊空氣能夠充分替換，所述調速送風風機2與所述調速排風風機3的轉速同步，從而使得送風量和排風量一致，避免舊空氣殘留於室內導致空氣品質逐漸渾濁，又防止室內空氣溫度過快散失導致能源浪費。
[0019]具體的，所述計算出室內人員的總氧化量所需要通風量是通過以下表達式計算得到:
A=[ (c.m.Δ t/T - ffl) /W2].a
其中，A為室內人員的總氧化量需要的通風量；c為室內空氣的比熱容；At為第一溫度傳感器4和第二溫度傳感器5之間的溫差值；T為空氣從調速送風風機2到調速排風風機3的流動時間；W1為空調區域對外散熱量，向室外為負，向室內為正；W2為室內人員單位時間內釋放的平均熱量；a為室內人員單位時間內消耗的平均氧化量需要的最低通風量。
[0020]上述系統通風製冷時的控制模式包括如下:
(I)如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度大於所述空調機組I的設定溫度時，保持所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，增大所述空調機組I的製冷量。
[0021](2)如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度小於所述空調機組I的設定溫度時，保持所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，降低所述空調機組I的製冷量。
[0022](3)如果所述計算出室內人員的總氧化量大於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組I的設定溫度一致時，增大所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，保持所述空調機組I的製冷量。
[0023](4)如果所述計算出室內人員的總氧化量小於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組I的設定溫度一致時，降低所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，保持所述空調機組I的製冷量。
[0024](5)如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，且室內溫度與所述空調機組I的設定溫度一致時，保持所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，保持所述空調機組I的製冷量。
[0025]上述系統通風制熱時的控制模式包括如下:
(I)如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度小於所述空調機組I的設定溫度時，保持所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，增大所述空調機組I的制熱量。
[0026](2)如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度大於所述空調機組I的設定溫度時，保持所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，降低所述空調機組I的制熱量。
[0027](3)如果所述計算出室內人員的總氧化量大於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組I的設定溫度一致時，增大所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，保持所述空調機組I的制熱量。
[0028](4)如果所述計算出室內人員的總氧化量小於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組I的設定溫度一致時，降低所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，保持所述空調機組I的制熱量。
[0029](5)如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，且室內溫度與所述空調機組I的設定溫度一致時，保持所述調速送風風機2與調速排風風機3的轉速，保持所述空調機組I的制熱量。
[0030]由此可見，實施本發明的運行方法，能夠充分地滿足中央空調房間內的動態空氣品質的變化需求，並同時保證空調製冷或制熱效果，可以滿足人員日益升高的環境品質要求。
[0031]以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1.一種隨動式空調通風控制系統，其特徵在於，包括空調機組、調速送風風機、調速排風風機、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、控制器； 所述第一溫度傳感器位於所述調速送風風機室內一側，並與所述控制器電性連接； 所述第二溫度傳感器位於所述調速排風風機室內一側，並與所述控制器電性連接； 所述調速送風風機帶有設置在所述空調機組迴路中的換熱器； 所述空調機組、調速送風風機、調速排風風機均與所述控制器電性連接，並受控於所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器。
2.根據權利要求1所述的隨動式空調通風控制系統，其特徵在於，所述調速送風風機與所述調速排風風機在室內互為對角設置。
3.一種根據權利要求1或2所述的隨動式空調通風控制系統的運行方法，其特徵在於，所述控制器利用所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器之間的溫差信號、以及所述空調機組的製冷量或制熱量信號，計算出室內人員的總氧化量，然後根據總氧化量來控制所述調速送風風機和調速排風風機的轉速，調整新風量；以及控制所述空調機組的製冷量或制熱量，調整室內溫度。
4.根據權利要求3所述的隨動式空調通風控制系統的運行方法，其特徵在於，所述調速送風風機與所述調速排風風機的轉速同步。
5.根據權利要求4所述的隨動式空調通風控制系統的運行方法，其特徵在於，所述計算出室內人員的總氧化量所需要通風量是是通過以下表達式計算得到:
A=[ (c.m.Δ t/T - ffl) /W2].a 其中，A為室內人員的總氧化量需要的通風量；c為室內空氣的比熱容；At為第一溫度傳感器和第二溫度傳感器之間的溫差值；T為空氣從調速送風風機到調速排風風機的流動時間；W1為空調區域對外散熱量，向室外為負，向室內為正；W2為室內人員單位時間內釋放的平均熱量；a為室內人員單位時間內消耗的平均氧化量需要的最低通風量。
6.根據權利要求5所述的隨動式空調通風控制系統的運行方法，其特徵在於， 通風製冷時， 如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度大於所述空調機組的設定溫度時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，增大所述空調機組的製冷量； 如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度小於所述空調機組的設定溫度時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，降低所述空調機組的製冷量； 如果所述計算出室內人員的總氧化量大於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，增大所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的製冷量； 如果所述計算出室內人員的總氧化量小於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，降低所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的製冷量； 如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，且室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的製冷量。
7.根據權利要求5所述的隨動式空調通風控制系統的運行方法，其特徵在於， 通風制熱時， 如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度小於所述空調機組的設定溫度時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，增大所述空調機組的制熱量； 如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，而室內溫度大於所述空調機組的設定溫度時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，降低所述空調機組的制熱量； 如果所述計算出室內人員的總氧化量大於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，增大所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的制熱量； 如果所述計算出室內人員的總氧化量小於所述新風量的氧含量，而室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，降低所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的制熱量； 如果所述計算出室內人員的總氧化量與所述新風量的氧含量一致，且室內溫度與所述空調機組的設定溫度一致時，保持所述調速送風風機與調速排風風機的轉速，保持所述空調機組的制熱量。
【文檔編號】F24F11/02GK104197480SQ201410457298
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】張雷, 張濱, 羅興民, 陳世明, 閻曉麗 申請人:廣州文衝船廠有限責任公司, 廣州文船重工有限公司