一種全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及戶式化空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)增長，人均生活水平不斷提高，人們對生活的質(zhì)量、居住的環(huán)境、室內(nèi)熱舒適性程度、空氣品質(zhì)等的要求越來越高。而傳統(tǒng)的家用分體式空調(diào)或窗式空調(diào)則由于熱舒適性較差、無新風(fēng)供給，室內(nèi)空氣品質(zhì)很難得到保證、室外機安裝在一定程度上影響大樓建筑外立面美觀等多種因素已漸漸成為一種季節(jié)性商品越來越難以適應(yīng)環(huán)境要求。因此，全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)的設(shè)計理念越來越廣泛地在高級公寓、高級住宅、別墅等場所并作為一種整體化空調(diào)系統(tǒng)形式被接納和采用，它的出現(xiàn)符合了現(xiàn)代人的需求；同時創(chuàng)造一套帶有排風(fēng)熱回收和空氣處理凈化功能的全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)對降低空調(diào)總能耗和改善室內(nèi)空氣品質(zhì)有著十分重要的意義。
[0003]家庭中央空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)省空間、保持家居環(huán)境美觀、根據(jù)家裝風(fēng)格靈活變化、環(huán)保節(jié)能、噪聲低等其他空調(diào)無法比擬的優(yōu)勢，成為未來家庭空調(diào)發(fā)展的趨勢；空調(diào)行業(yè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及對空調(diào)外觀的人性化設(shè)計為營造一個更加舒適的生活環(huán)境、更加和諧的家具裝潢、更環(huán)保的智能空調(diào)系統(tǒng)提供了更多的可能性?，F(xiàn)有的運用于公寓、別墅的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)也種類繁多，主流的系統(tǒng)有以下幾類。
[0004]地源熱泵系統(tǒng)方案:以地源熱泵作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，利用地埋管封閉回路中的水的循環(huán)，進行空調(diào)系統(tǒng)與外界土壤之間的冷熱交換，室內(nèi)空調(diào)末端部分以一臺或多臺整體直接送風(fēng)、分體一拖一到一拖多送風(fēng)、冷媒水加風(fēng)機盤管等多種形式通過冷卻水系統(tǒng)形成水網(wǎng)環(huán)路。該空調(diào)系統(tǒng)方案利用清潔的可再生能源，實現(xiàn)了穩(wěn)定、高效的能源利用，與傳統(tǒng)空調(diào)相比在運行效率上高出40%，尤其在采暖模式上優(yōu)勢明顯，但是地埋管冷熱源安裝工程復(fù)雜、維修不便，且因需要土地進行埋管所以能得以推廣應(yīng)用的住宅有限。
[0005]多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng):以制冷劑為輸送介質(zhì)，室外主機由室外側(cè)換熱器、壓縮機和其他制冷附件組成，末端裝置由直接蒸發(fā)式換熱器和風(fēng)機組成的室內(nèi)機。一臺風(fēng)冷熱泵型室外機通過管路向著若干臺室內(nèi)機輸送制冷劑。新風(fēng)處理則采用新風(fēng)處理機全熱交換器來送新風(fēng)。該戶式空調(diào)系統(tǒng)對排風(fēng)熱量進行回收，減少了空調(diào)負荷并降低了運行費用；且室外機的輸出可根據(jù)室內(nèi)負荷的大小自動調(diào)節(jié)，在部分負荷時能耗比相當(dāng)高；另外，當(dāng)系統(tǒng)僅一臺室內(nèi)機開啟時，室外壓縮機能相應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或者卸載，合理輸出室內(nèi)機所需的能量，從而避免了傳統(tǒng)空調(diào)“一開全開”的不必要的能源浪費，因此是當(dāng)前空調(diào)家用中央空調(diào)領(lǐng)域，尤其是高檔住宅中的使用最佳空調(diào)方式之一。但是該系統(tǒng)冬夏季負荷處理都由室內(nèi)機吹出的冷熱空氣對室內(nèi)進行制冷制熱，吹風(fēng)感造成人的舒適感較差，尤其冬季制熱時不僅房間氣流組織不合理，且熱風(fēng)循環(huán)易造成房間過分干燥。
[0006]風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng):每套系統(tǒng)由一臺風(fēng)冷熱泵型室外機和一臺室內(nèi)機組成。室內(nèi)機和室外機通過冷媒管連接，由從室外機接出的風(fēng)管對房間進行送回風(fēng)。室內(nèi)機可方便地引入室外新風(fēng)，從而改善房間空氣品質(zhì)，房間室溫由設(shè)于各送風(fēng)口與室內(nèi)溫度傳感器連鎖的變風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，并利用變風(fēng)量中央控制自動控制室內(nèi)機總風(fēng)量處于在高、中、抵三檔中的任一檔位置。該套系統(tǒng)的優(yōu)點在于各房間采用風(fēng)管集中送回風(fēng)，室內(nèi)噪音低；且具有室溫波動小舒適度高、易于施工、工程造價低等特點。但是這樣的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)對于房間的層高有一定的要求，因此采用此系統(tǒng)局限性大，一般僅適用于別墅住宅。
[0007]目前為止，能夠?qū)κ覂?nèi)空氣環(huán)境實現(xiàn)制冷、制熱、過濾、凈化、能量回收、引入新風(fēng)的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)在市場上已經(jīng)較為成熟，但是在不用考慮建筑層高、土地資源有限等問題的情況下，在冬夏還能夠?qū)崿F(xiàn)房間良好氣流組織并且冬季采用低溫?zé)嵩磳Ψ块g進行采暖的戶式空氣環(huán)境系統(tǒng)還沒有相應(yīng)的設(shè)計發(fā)明創(chuàng)造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明公開了基于變頻熱泵機組的全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)及其控制方法，目的在于克服地源熱泵系統(tǒng)安裝維修的不便性和土地資源的有限性、多聯(lián)機系統(tǒng)在人體舒適感方面較差的體驗性、風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)在層高方面的限制性。
[0009]為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)，包括變頻熱泵機組、板式換熱器、循環(huán)水泵、分水器、集水器、定壓罐、新風(fēng)管道、回風(fēng)管道、風(fēng)機盤管、地板采暖、新風(fēng)機組和空氣凈化器；其中所述變頻熱泵機組、板式換熱器、循環(huán)水泵、分水器、集水器、定壓罐設(shè)置在室外，所述新風(fēng)管道、回風(fēng)管道、風(fēng)機盤管、地板采暖、新風(fēng)機組和空氣凈化器設(shè)置在室內(nèi)；所述新風(fēng)管道一端與所述新風(fēng)機組相連，另一端與所述回風(fēng)管道相連。
[0010]進一步地，該系統(tǒng)夏季提供給所述風(fēng)機盤管制冷的冷源、冬季提供給所述地板采暖的熱源均為所述變頻熱泵機組這一套系統(tǒng)。
[0011]上述系統(tǒng)的制冷劑側(cè)連接順序為:所述變頻熱泵機組的第一端與所述板式換熱器的第一端相連，而后經(jīng)所述板式換熱器的第二端接回至所述變頻熱泵機組的第二端；
上述系統(tǒng)的水側(cè)連接順序為:由所述板式換熱器的第三端接第一三通閥，而后分成兩路，一路經(jīng)所述第一三通閥連接到第一截止閥，再接所述風(fēng)機盤管，后經(jīng)回水管道上的第二截止閥接至第二三通閥；另一路經(jīng)所述第一三通閥連接到第三截止閥，再接所述分水器與第四截止閥，而后與所述地板采暖相連接，之后依次經(jīng)過第五截止閥、所述集水器、第六截止閥、Y型過濾器至所述第二三通閥；上述兩路匯合后接所述循環(huán)水泵，最后與所述板式換熱器相連；
上述系統(tǒng)的新風(fēng)系統(tǒng)側(cè)連接順序為:室外環(huán)境與所述新風(fēng)機組的新風(fēng)入口連接，在與排風(fēng)進行熱交換后依次連接至送風(fēng)風(fēng)機、所述新風(fēng)機組的新風(fēng)出口、所述送風(fēng)管道，最后與所述回風(fēng)管道相連；
上述系統(tǒng)的排風(fēng)系統(tǒng)側(cè)連接順序為:室內(nèi)環(huán)境與所述新風(fēng)機組的排風(fēng)入口連接，在與新風(fēng)進行熱交換后依次連接至排風(fēng)風(fēng)機、所述新風(fēng)機組的排風(fēng)出口，最后與室外環(huán)境相通；
上述系統(tǒng)的補水系統(tǒng)連接順序為:補水管經(jīng)單向閥接至回水管道，并通過所述回水管道接至所述儲水罐。
[0012]一種全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)的控制方法，包括上述全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)，該系統(tǒng)夏季提供給所述風(fēng)機盤管制冷的冷源、冬季提供給所述地板采暖的熱源均為所述變頻熱泵機組這一套系統(tǒng)。
[0013]進一步地，所述系統(tǒng)有四種控制運行模式，分別是制冷運行模式、制熱運行模式、帶排風(fēng)熱回收的全新風(fēng)運行模式、風(fēng)機盤管加地板采暖運行模式。
[0014]優(yōu)選地，所述的風(fēng)機盤管加地板采暖控制運行模式根據(jù)風(fēng)機盤管送風(fēng)風(fēng)量大小又分為三種運行模式，分別是風(fēng)機盤管高速風(fēng)量運行模式、風(fēng)機盤管中速風(fēng)量運行模式、風(fēng)機盤管低速風(fēng)量運行模式。
[0015]優(yōu)選地，所述空氣凈化器能對PM10、PM2.5、SO2、勵2進行過濾、吸附處理。
[0016]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)夏季房間擁有自上而下的氣流組織，冬季房間擁有自下而上的氣流組織。
[0017]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有的戶式空調(diào)系統(tǒng)相比有如下優(yōu)點:
O單臺變頻熱泵機組作為夏季風(fēng)機盤管制冷和冬季地板采暖的冷熱源獨立運行。
[0018]2)冬夏季采用不同形式進行全屋空氣環(huán)境的處理，房間具有良好的氣流組織。夏季采用風(fēng)機盤管進行制冷，冷空氣自上而下的氣流組織使全部房間內(nèi)的熱負荷得到處理，并且當(dāng)冷空氣由上而下到達人體體表時人體具有很強的舒適感；冬季采用地板采暖對房間進行制熱，這種輻射供暖的方式既無吹風(fēng)感又是一種自下而上對人體提供熱量的方式，人體的舒適感相比夏季對流供冷時更為舒適。
[0019]3)新風(fēng)機全年對房間提供適當(dāng)新風(fēng)，保障了房間的空氣品質(zhì)；并且新風(fēng)機自帶排風(fēng)熱回收功能，節(jié)省了建筑新風(fēng)處理能耗。
[0020]4)在特殊的天氣環(huán)境(如霧霾天)或者室內(nèi)遇到空氣質(zhì)量下降的情況，配備的空氣凈化器對室內(nèi)空氣進行過濾凈化處理。
[0021]5)基于變頻熱泵的全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)主要為水系統(tǒng)，安裝不受建筑層高限制，用途廣泛。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0024]如圖1所示，全屋空氣環(huán)境系統(tǒng)包括:一臺變頻熱泵機組1、一臺板式換熱器2、一臺循環(huán)水泵7、一臺分水器3、一臺集水器5、一個定壓罐9，并根據(jù)需求選擇若干臺風(fēng)機盤管10、若干塊地板采暖4、若干新風(fēng)管道14、若干回風(fēng)管道15、若干臺新風(fēng)機組13和若干臺空氣凈化器12。其中變頻熱泵機組1、板式換熱器2、循環(huán)水泵7、分水器3、集水器5、定壓罐9設(shè)置在室外，新風(fēng)管道14、回風(fēng)管道15、風(fēng)機盤管10、地板采暖4、新風(fēng)機組13