一種中央空調的換氣系統及其運行方法
2023-12-04 12:46:11 3
專利名稱：一種中央空調的換氣系統及其運行方法
技術領域：
本發明屬於中央空調技術領域，特別涉及到一種中央空調的換氣系統及其運行方法。
背景技術：
空氣系統是中央空調系統的主要設備之一，其耗電量約佔整個中央空調系統耗電量的20 40%。提高這部分機組的能效水平對節能減排有非常重要的意義。為保證公共建築室內空氣的品質，需根據室內人員的多少來提供適量的室外新鮮空氣。但由於室內人員的密度隨時間而改變，所以不同時間段需要的最小新風量不一樣。在製冷時:當室外空氣的焓值大於室內空氣的焓值時，過量室外空氣的引入會增加空調的製冷負荷；當室外空氣的焓值小於室內空氣的焓值時，室外空氣的引入會減少空調的製冷負荷。制熱時:室外空氣的焓值一般小於室內空氣的焓值，過量室外空氣的引入會增加空調的制熱負荷。如何在保證室內溫度、溼度的前提下，最大限度地利用室外的新鮮空氣來達到節能效果，對空調製造廠家來說是一個尚未解決的問題。
發明內容
本發明的目的是提出一種能夠根據室內溫度、溼度以及人員的密度來自動控制室外新風的引入比例的中央空調的換氣系統及其運行方法，從而實現利用室外新風的能量來達到節能的目的。本發明的中央空調的換氣系統包括控制器、室內溫度傳感器、室內溼度傳感器、室外溫度傳感器、室外溼度傳感器、C02濃度傳感器以及設有排風腔、送風腔的空調機組，所述排風腔內設有排風機，送風腔內設有送風機，所述排風腔和送風腔通過混風閥連通；所述排風腔通過迴風閥與迴風管道連接，通過排風閥與排風管道連接；所述送風腔設有與送風管道相連的送風閥和與新風管道相連的新風閥；所述室內溫度傳感器、室內溼度傳感器、C02濃度傳感器放置在室內或迴風管道內並與控制器相連，所述室外溫度傳感器、室外溼度傳感器放置在室外或新風管道內並與控制器相連；所述迴風閥、排風閥、混風閥、新風閥、送風閥、送風機、排風機與控制器相連。上述的中央空調的換氣系統的運行方法如下:所述控制器利用室內溫度傳感器、室內溼度傳感器、室外溫度傳感器、室外溼度傳感器的信息計算出室內空氣和室外空氣的焓值，並利用C02濃度傳感器得到室內空氣的C02濃度；所述控制器根據空調機組的工作模式、室內空氣和室外空氣的焓值的比較關係、室內空氣的溫度、室外空氣的溫度和室內空氣的C02濃度來控制迴風閥、排風閥、混風閥、新風閥、送風閥的開度。進一步地，所述新風閥與送風閥、迴風閥、排風閥開度同步，新風閥和混風閥開度異步。這樣室外的新鮮空氣就不會與循環的室內空氣混合，提高了換氣效率。具體來說，在空調機組製冷時，如果室內空氣的焓值小於室外空氣的焓值，控制器根據室內空氣的C02濃度來控制新風閥的開度，室內空氣的C02濃度越大，則新風閥的開度越大；如果室內空氣的焓值大於或等於室外空氣的焓值，控制器根據室內空氣與室外空氣的溫度差來控制新風閥的開度，室內空氣與室外空氣的溫度差越大，則新風閥的開度越大。在空調機組制熱時，控制器根據室內空氣的C02濃度來控制新風閥的開度，室內空氣的C02濃度越大,則新風閥的開度越大。本發明的中央空調的換氣系統及其運行方法充分顧及到室內空氣和室外空氣的焓值情況，並儘可能多地利用室外的新鮮空氣來協助提高人體舒適度，降低了空調機組的製冷或制暖功率消耗，達到了節能目的。
圖1是本發明的中央空調的換氣系統的原理圖。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發明的具體實施方式
如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關係、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。實施例1:如圖1所示，本發明的中央空調的換氣系統包括控制器1、室內溫度傳感器2、室內溼度傳感器3、室外溫度傳感器4、室外溼度傳感器5、C02濃度傳感器6以及設有排風腔7、送風腔8的空調機組，所述排風腔7內設有排風機10，送風腔8內設有送風機11，所述排風腔7和送風腔8通過混風閥12連通；排風腔7通過迴風閥13與迴風管道連接，通過排風閥14與排風管道連接；所述送風腔8設有與送風管道相連的送風閥15和與新風管道相連的新風閥9 ;所述室內溫度傳感器2、室內溼度傳感器3、C02濃度傳感器6放置在室內或迴風管道內並與控制器I相連，所述室外溫度傳感器4、室外溼度傳感器5放置在室外或新風管道內並與控制器I相連；所述迴風閥13、排風閥14、混風閥、新風閥9、送風閥15、送風機、排風機與控制器I相連(圖中未畫出迴風管道、排風管道、送風管道、新風管道)。上述的中央空調的換氣系統的運行方法如下:控制器I利用室內溫度傳感器2、室內溼度傳感器3、室外溫度傳感器4、室外溼度傳感器5的信息計算出室內空氣和室外空氣的焓值，並利用C02濃度傳感器6得到室內空氣的C02濃度；所述控制器I根據空調機組的工作模式、室內空氣和室外空氣的焓值的比較關係、室內空氣的溫度、室外空氣的溫度和室內空氣的C02濃度來控制迴風閥13、排風閥14、混風閥、新風閥9、送風閥15的開度，且新風閥9與送風閥15、迴風閥13、排風閥14開度同步,新風閥9和混風閥開度異步。空氣的焓值是指空氣所含有的全熱量，通常以幹空氣的單位質量為基準。焓用符號i表示，單位是kj/kg幹空氣。溼空氣j:含值等於Ikg幹空氣的j:含值與dkg水蒸氣j:含值之和。溼空氣焓值計算公式:i = 1.01t+(2500+l.84t)d或 i = (1.01+1.84d) t+2500d (kj/kg 幹空氣)；式中:t-空氣溫度。C ；d-空氣的含溼量kg/kg幹空氣；1.01-幹空氣的平均定壓比熱kj/(kg.K)；
1.84-水蒸氣的平均定壓比熱kj/(kg.K)；2500-0°C時水的汽化潛熱kj/kg ；由上式可以看出:(1.01+1.84d) t是隨溫度變化的熱量，即「顯熱」；而2500d則是(TC時dkg水的汽化潛熱，它僅隨含溼量而變化，與溫度無關，即是「潛熱」。具體來說，在空調機組製冷時，如果室內空氣的焓值小於室外空氣的焓值，控制器I根據室內空氣的C02濃度來控制新風閥9的開度，室內空氣的C02濃度越大，則新風閥9的開度越大；如果室內空氣的焓值大於或等於室外空氣的焓值，控制器I根據室內空氣與室外空氣的溫度差來控制新風閥9的開度，室內空氣與室外空氣的溫度差越大，則新風閥9的開度越大。在空調機組制熱時，控制器I根據室內空氣的C02濃度來控制新風閥9的開度，室內空氣的C02濃度越大，則新風閥9的開度越大。當然，在上述製冷或制熱過程中，可以通過控制空調機組的冷熱水電動水閥及加溼電磁閥的開度來控制室內溫度和溼度。雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本發明的保護範圍由所附權利要求書限定。
權利要求
1.一種中央空調的換氣系統，其特徵在於包括控制器、室內溫度傳感器、室內溼度傳感器、室外溫度傳感器、室外溼度傳感器、CO2濃度傳感器以及設有排風腔、送風腔的空調機組，所述排風腔內設有排風機，送風腔內設有送風機，所述排風腔和送風腔通過混風閥連通；所述排風腔通過迴風閥與迴風管道連接，通過排風閥與排風管道連接；所述送風腔設有與送風管道相連的送風閥和與新風管道相連的新風閥；所述室內溫度傳感器、室內溼度傳感器、CO2濃度傳感器放置在室內或迴風管道內並與控制器相連，所述室外溫度傳感器、室外溼度傳感器放置在室外或新風管道內並與控制器相連；所述迴風閥、排風閥、混風閥、新風閥、送風閥、送風機、排風機與控制器相連。
2.根據權利要求1所述的中央空調的換氣系統的運行方法，其特徵在於所述控制器利用室內溫度傳感器、室內溼度傳感器、室外溫度傳感器、室外溼度傳感器的信息計算出室內空氣和室外空氣的焓值，並利用CO2濃度傳感器得到室內空氣的CO2濃度；所述控制器根據空調機組的工作模式、室內空氣和室外空氣的焓值的比較關係、室內空氣的溫度、室外空氣的溫度和室內空氣的CO2濃度來控制迴風閥、排風閥、混風閥、新風閥、送風閥的開度。
3.根據權利要求2所述的中央空調的換氣系統的運行方法，其特徵在於所述新風閥與送風閥、迴風閥、排風閥開度同步，新風閥和混風閥開度異步。
4.根據權利要求2或3所述的中央空調的換氣系統的運行方法，其特徵在於在空調機組製冷時，如果室內空氣的焓值小於室外空氣的焓值，控制器根據室內空氣的CO2濃度來控制新風閥的開度，室內空氣的CO2濃度越大，則新風閥的開度越大；如果室內空氣的焓值大於或等於室外空氣的焓值，控制器根據室內空氣與室外空氣的溫度差來控制新風閥的開度，室內空氣與室外空氣的溫度差越大，則新風閥的開度越大。
5.根據權利要求4所述的中央空調的換氣系統的運行方法，其特徵在於在空調機組制熱時，控制器根據室內空氣的C02濃度來控制新風閥的開度，室內空氣的C02濃度越大，則新風閥的開度越大。
全文摘要
本發明提出了一種能夠根據室內溫度、溼度以及人員的密度來自動控制室外新風的引入比例的中央空調的換氣系統及其運行方法，從而實現利用室外新風的能量來達到節能的目的。本發明中的控制器利用室內溫度傳感器、室內溼度傳感器、室外溫度傳感器、室外溼度傳感器的信息計算出室內空氣和室外空氣的焓值，利用CO2濃度傳感器得到室內空氣的CO2濃度；並根據空調機組的工作模式、室內空氣和室外空氣的焓值的比較關係、室內空氣的溫度、室外空氣的溫度和室內空氣的CO2濃度來控制迴風閥、排風閥、混風閥、新風閥、送風閥的開度，並儘可能多地利用室外的新鮮空氣來協助提高人體舒適度，降低了空調機組的製冷或制暖功率消耗，達到了節能目的。
文檔編號F24F13/02GK103090508SQ201310036900
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者張扣奇, 何輝 申請人:崑山臺佳機電有限公司