专利名称：智能户式中央空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中央空调系统，特别是一种智能的户式中央空调系统。
背景技术：
目前，随着生活水平的不断提高，户式中央空调开始使用于住宅和豪华别墅上，现有的户式中央空调系统可分为冷媒系统、水系统和全空气系统三种类型，其中，冷媒系统也称多联机系统，输送介质为制冷剂，是由一台室外机通过制冷剂管路向若干个室内机输送制冷剂。制冷剂系统具有节能，舒适，运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能够满足不同房间不同负荷的需求。但是，现有市售的户式中央空调大多数都是集中式多回路系统，以一台压缩机管辖一个空调区域，因此在机组的结构、容量、体积、维护、节电等效果欠佳。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种节能和减少设备安装容量的智能户式中央空调系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是智能户式中央空调系统，其特征在于包括可设置在不同区域的多个末端控制终端、监测控制系统、冷媒输送水泵、风扇电机和至少一台制冷压缩机，监测控制系统包括智能温度调节控制器、功能转换开关、由智能温度调节控制器设定参数的制冷温度控制开关、制热温度控制开关、四通电磁阀、水流开关和分别连接在每个末端控制终端的输出端上的中间继电器，各个中间继电器的一组常开触点以并联方式串接控制冷媒输送水泵工作的继电器，水流开关的一端接电源相线，另一端接功能转换开关，功能转换开关的制冷档通过制冷温度控制开关连接设于控制终端输出端上的各个中间继电器的另一组常开触点，该多组并联的常开触点另一端通过延时继电器连接控制制冷压缩机工作的继电器，该控制制冷压缩机工作的继电器的一组常开触点串接于制冷压缩机的供电回路上，另一组常开触点串接于制冷温度控制开关的输出端与控制风扇电机工作的继电器的线圈之间；功能转换开关的制热档通过制热温度控制开关串接设于控制终端输出端上的各个与制冷功能公共控制的中间继电器常开触点，该多组并联的常开触点另一端通过延时继电器连接控制制冷压缩机工作的继电器，该继电器的一组常开触点串接于制冷压缩机的供电回路上，另一组常开触点串接于输出端与控制风扇电机工作的继电器的线圈之间，制热温度控制开关的输出端连接四通电磁阀。
另外，所述的制冷压缩机有两台或者两台以上，根据各个末端控制终端所在温控区域的空间大小，将其控制终端相应输出端上的中间继电器的，连接在温度控制开关与延时继电器之间的常开触点分配成与制冷压缩机台数相同的组数和进行组合，各组的常开触点分别串接各自控制相应压缩机工作的的延时继电器和交流接触器，从而根据实际需要控制制冷压缩机的工作台数。
还有，配置能量储存系统后可进行超负荷供给(部份蓄冷)，其包括一蓄冷循环水泵和定时程序控制器，定时程序控制器的输出端接有一中间继电器，中间继电器的一组常开触点串接在控制蓄冷循环水泵的继电器的线圈与电源相线之间，该组常开触点与控制蓄冷循环水泵的继电器的线圈之间还串接有蓄冷温度控制开关和控制冷媒输送水泵工作的继电器的一组常闭触点，定时程序控制器输出端的中间继电器的一组常开触点串接于控制一台制冷压缩机工作的延时继电器的前端，与连接于该处的控制终端输出端上的中间继电器的多组常开触点并联。
本实用新型的有益效果是由于本系统采用了由单级或多级制冷压缩机组成的户式中央空调机组的自动监测控制部分，可应用于各类型建筑面积约100~400m2的住宅和豪华别墅的户式中央空调机组上，在空调机组进行模块式的应用后可扩展到约1000m2左右，符合单相(~200V)和三相(~380V)四线制的输入电压，电路的设计是以受控区域的室温和机组输出的水温进行对机组的自动启停控制，实现了机组对相应的空调区域以最小负荷和最大负荷输出能量。另外，可以按照建筑面积和各个空调区域的热负荷比例进行点对点监测控制，还可以当配置能量储存系统后可进行超负荷供给，而且利用了人们在活动时间与休息时进行错锋运行，籍此在设备和功耗容量上减少了约50％，同样对空调机组的占地面积和空间也减少约50％。
以下结合附图和实施例举对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原理示意图。
具体实施方式
参照
图1，智能户式中央空调系统，包括可设置在不同区域的多个末端控制终端X1～Xn，监测控制系统、冷媒输送水泵P1、风扇电机FAN和至少一台制冷压缩机，在本实用新型所述的实施例中，其中，末端控制终端的个数n可以根据温控区域的数量而定，如图所示可以为7个，而制冷压缩机为两台，监测控制系统包括智能温度调节控制器THE、功能转换开关SK、由智能温度调节控制器设定参数的制冷温度控制开关TH1、制热温度控制开关TH2、四通电磁阀SV41、SV42、水流开关63W和分别连接在每个末端控制终端的输出端上的中间继电器ZJ1～ZJ7，各个中间继电器的一组常开触点ZJ11～ZJ71以并联方式串接控制冷媒输送水泵P1工作的继电器PC1，水流开关63W的一端接电源相线，另一端接功能转换开关SK，功能转换开关SK的制冷档COOL通过制冷温度控制开关TH1连接设于控制终端输出端上的各个中间继电器ZJ1～ZJ7的另一组常开触点，如连接中间继电器ZJ1、ZJ2、ZJ3、ZJ4、ZJ5、ZJ4、ZJ4的常开触点ZJ12、ZJ22、ZJ32、ZJ42、ZJ52、ZJ62、ZJ72该多组并联的常开触点另一端通过延时继电器SJ1或SJ2连接控制制冷压缩机工作的继电器MC1或MC2，该控制制冷压缩机工作的继电器MC1或MC2的一组常开触点MC11或MC21串接于制冷压缩机COM1或COM2的供电回路上，另一组常开触点MC12和MC22串接于制冷温度控制开关TH1的输出端与控制风扇电机FAN工作的继电器FC的线圈之间；功能转换开关SK的制热档HEAT通过制热温度控制开关TH2、中间继电器TJ12的常开触点TJ121串接设于控制终端输出端上的各个中间继电器ZJ1～ZJ7的同一组与制冷模式相同的控制电路上，制热温度控制开关TH2的输出端连接四通电磁阀SV41、SV42。
所述的制冷压缩机有两台或者两台以上，根据各个末端控制终端所在温控区域的空间大小，将其控制终端相应输出端上的中间继电器ZJ1～ZJn的，连接在温度控制开关与延时继电器之间的常开触点ZJ11～ZJn1分配成与制冷压缩机台数相同的组数和进行组合，各组的常开触点分别串接各自控制相应压缩机工作的的延时继电器SJ1～SJn和交流接触器MC1～MCn，从而根据实际需要控制制冷压缩机的工作台数。
所述的监测控制系统中设有除霜定时控制器26D和除霜温度控制器TM，除霜定时控制器26D中常闭的触点的一端接制热温度控制开关TH2的输出端，另一端连接一中间继电器TJ13的线圈，该继电器TJ13有两组常开触点TJ131、TJ132串接在制热温度控制开关TH2与四通电磁阀SV41、SV42之间，除霜定时控制器26D中常开的触点接有中间继电器ZJ14，该中间继电器TJ14的一组常闭触点TJ141串接在控制冷媒输送泵P1工作的继电器PC1线圈的前端，除霜温度控制器TM在检测室外温度达到所设定值时，温度控制开关闭合，除霜定时控制器26D的执行电机处于运转状态，当除霜定时控制器26D的程序进入除霜接点时，中间继电器TJ13动断，四通电磁阀SV41、SV42复合，制冷系统中的工质形成反向气流，对室外换热器进行加热除霜，换热器风扇电机FAN、冷媒输送水泵P1停止运行，除霜定时器完成该程序后，除霜执行器恢复制热运行。
本系统还包括一蓄冷循环水泵P2和定时程序控制器TC，定时程序控制器TC的输出端接有一中间继电器TJ8，中间继电器TJ8的一组常开触点TJ81串接在控制蓄冷循环水泵P2的继电器PC2的线圈与电源相线之间，该组常开触点TJ81与控制蓄冷循环水泵的继电器PC2的线圈之间还串接有蓄冷温度控制开关TH4和控制冷媒输送水泵P1工作的继电器PC1的一组常闭触点PC11，定时程序控制器TC输出端的中间继电器TJ8的一组常开触点TJ82串接于控制其中一台制冷压缩机工作的延时继电器的前端，与连接于该处的控制终端输出端上的中间继电器的多组常开触点并联。
所述的功能转换开关SK的制冷档COOL上安装有防冻温度控制开关TH3，防冻温度控制开关TH3串接一中间继电器TJ9的一组常闭触点TJ91，当出水温度低于制冷温度控制开关TH1所调节的温度时，防冻温度开关TH3在接近冰点临界温度时断开，同时在该开关动断后由中间继电器TJ9进行故障自锁保护吸合，制冷及循环系统中的压缩机、风扇电机、水泵全部停止运行。
设于控制终端输出端上的中间继电器ZJ1～ZJ7的，一端通过延时继电器连接控制制冷压缩机工作的常开触点组的前端与温度控制开关之间设有保护控制元件JHY1，2、JLY1，2、RJ1，2和中间继电器TJ10、TJ11，当各个制冷回路在运行过程中出现故障时，其相应的保护控制元件断路，中间继电器TJ10、TJ11利用控制制冷压缩机的交流接触器的的电感线圈回路进行吸合，形成自锁闭合系统，从而得到制冷压缩机的保护作用和减低无功损耗。
本系统的工作过程如下制冷运行当空调机组在市电~220V或~380V供给后，手动开关K进入永久性闭合(手动开关一般用作维修时使用)，智能温度调节控制器THE在调节各级控制点TH1-TH4所设置的数据后。从而进入待机状态，当室内某空调区域在开启末端的三速温控开关3RT后，由其中的ZJ1-ZJ7所对应的中间继电器得到指令而动合，冷媒输送水泵交流接触器PC1动合，冷媒水泵P1进入运行状态，水流开关63W在水流的作用下动合，当设置在室内的功能转换开关SK闭合在制冷档COOL位置时，由延时继电器SJ1或SJ2延时闭合后，使压缩机交流接触器MC1或MC2动合，压缩机COM1或COM2运行，与此同时，换热风扇电机交流接触器F C在MC1或MC2的动合后吸合，风扇电机FAN随即运行。当定内空调区域温度达到所调节的室温后，中间继电器ZJ1或ZJ2、ZJ3、ZJ4、ZJ5、ZJ6、ZJ7受到室内控制指令的信号而动断，相应的制冷压缩机，风扇电机冷媒输送水泵停止运行。另外，在制冷过程中，当冷媒水温度达到所调节温度时，温度控制开关TH1动断，制冷压缩机COM1或COM2、风扇电机FAN停止运行，冷媒水泵P1在室内空调区域受控的温度设定下仍然运行输送冷媒，以保持室内温度的恒定，本图所例举的ZJ1-ZJ2为最大负荷区域控制，ZJ3-ZJ7为最小负荷区域或公共区域控制(以一个或多个区域空调负荷的冷量总和共用其中一组压缩机的制冷容量)ZJ8为能量储存控制(原理图中选择其中一组作单机预冷预热运行)。
制热运行当功能开关SK设置在制热档位HEAT位置时，制冷档COOL电源断开，在负荷区域开启末端后，中间继电器ZJ1-ZJ7在对应信号的控制下吸合，TJ12同时吸合，空调机组因此而形成了与制冷模式相同的程序进行启动运行，与此同时，在除霜定时控制器26D未受除霜控制的情况下，中间继电器TJ13吸合，四通电磁阀SV41与SV42吸合，机组进入制热状态。
除霜运行当空调机组在制热运行时，因室外换热器爱外界低温空气的影响，在运行过程中出现结霜而对机组制热效率降低，这时除霜温度控制器TM在检测室外温度达到所设定值时，温度控制开关TM闭合，除霜定时控制器26D的执行电机处于运转状态，当除霜定时控制器26D的程序进入除霜接点时，中间继电器TJ13动断，四通电磁阀SV41、SV42复合，在四通电磁复合的作用下，制冷系统中的工质形成反向气流，对室外换热器进行加热除霜。此时，换热器风扇电机FAN、冷媒水泵P1或循环水泵P2停止运行，避免了因冷空气对除霜的效果和除霜时间的影响，也减低了在除霜时间内因冷媒输送水泵的运行而将冷却水带入室内末端和无用功耗，在除霜定时控制器26D完成该程序后，除霜执行器恢复制热运行。
能量储存运行当室内空调末端在没有空调负荷的情况下，控制系统中所设置的时间程序调节控制器TC，在自定调校的时间内自动控制机组的蓄冷蓄热功能，当TC闭合后，中间继电器TJ8吸合，受中间继电器TJ8动合后所对应的制冷回和蓄冷循环水泵运行，从而对储水箱内的冷媒进行预冷预热储存(转换冷暖功能时，应调节智能温度调节控制器THE中的TH4温度输出值)。当室内空调区域在开启后，冷媒输送水泵交流接触器PC1在ZJ1-ZJ7动合后吸合，在循环水泵交流接触器PC2的电路回路上的PC1常闭触点动断，冷媒循环水泵P2因此而停止运行(本系统是根据个人的要求来决定机组的启动和运行时间，利用储能达到温场的快速效果和在峰谷用电的应用中减少运行费用)。
故障自锁功能1、当各个制冷回路在运行过程中出现故障时，其相应的保护控制元件JHY1，2、JLY1，2、RJ1，2断路，中间继电器TJ1O或TJ11利用交流接触器MC1或MC2的电感线圈回路进行吸合，形成了了一个自锁闭合系统，从而得到制冷压缩机COM1或COM2的保护作用和减低无功损耗。2、在制冷过程中，当出水温度低于制冷温度控制开关TH1所调节的温度时，防冻温度开关TH3在接近冰点临界温度时断开，籍此避免了载冷剂对板式换热器等蒸发元件不被凝固的冷媒水损坏，同时在防冻温度控制开关TH3(或冷媒输送水泵热继电器RJ3、风扇电机热继电器RJ4)动断后由中间继电器TJ9进行故障自锁保护吸合，制冷及循环系统中的压缩机、风扇电机、水泵全部停止运行，减少了因此而带来的无功损耗，RJ5为蓄冷冷媒循环水泵的故障独立保护热继电器，当冷媒循环水泵出现故障时，可避免了空调机组正常的供冷或供暖运行。
当系统出现故障时指示灯LAMP亮，籍此引导用户及维修人员及时对机组的检修排障，所设置的故障自锁功能是在所对应的故障未被解除之前，相应系统无法启动。
另外，1、当用户没有选择能量储存系统时，应将智能温度调节控制器的相线接入编号为10号的接线端子上(现接入8号端子)；2、当室内的电源与机组电源不符同一供电器(如漏电开关)时，应将A与B的接线端子之间的跳线拆除，然后将室内末端回路上的零线引接在B号端子上。3、蓄冷循环水泵应选用小于冷媒输送水泵的功率和扬程，水流量不变。
本实用新型除了上述实施例举之外，其等同技术方案也应当在本发明创造的保护范围之内。
权利要求1.智能户式中央空调系统，其特征在于包括可设置在不同区域的多个末端控制终端(X1～Xn)、监测控制系统、冷媒输送水泵(P1)、风扇电机(FAN)和至少一台制冷压缩机，监测控制系统包括智能温度调节控制器(THE)、功能转换开关(SK)、由智能温度调节控制器设定参数的制冷温度控制开关(TH1)、制热温度控制开关(TH2)、四通电磁阀(SV41、SV42)、水流开关(63W)和分别连接在每个末端控制终端的输出端上的中间继电器(ZJ1～ZJn)，各个中间继电器的一组常开触点(ZJ11～ZJn1)以并联方式串接控制冷媒输送水泵(P1)工作的继电器(PC1)，水流开关(63W)的一端接电源相线，另一端接功能转换开关(SK)，功能转换开关(SK)的制冷档(COOL)通过制冷温度控制开关(TH1)连接设于控制终端输出端上的各个中间继电器(ZJ1～ZJn)的另一组常开触点，该多组并联的常开触点另一端通过延时继电器连接控制制冷压缩机工作的继电器，该控制制冷压缩机工作的继电器的一组常开触点串接于制冷压缩机的供电回路上，另一组常开触点串接于制冷温度控制开关(TH1)的输出端与控制风扇电机(FAN)工作的继电器(FC)的线圈之间；功能转换开关(SK)的制热档(HEAT)通过制热温度控制开关(TH2)串接设于控制终端输出端上的各个中间继电器(ZJ1～ZJn)的另一组常开触点，该多组并联的常开触点另一端通过延时继电器连接控制制冷压缩机工作的继电器，该继电器的一组常开触点串接于制冷压缩机的供电回路上，另一组常开触点串接于制热温度控制开关的输出端与控制风扇电机(FAN)工作的继电器(FC)的线圈之间，制热温度控制开关(TH2)的输出端连接四通电磁阀(SV41、SV42)。
2.根据权利要求1所述的智能户式中央空调系统，其特征在于所述的制冷压缩机有两台或者两台以上，根据各个末端控制终端所在温控区域的空间大小，将其控制终端相应输出端上的中间继电器(ZJ1～ZJn)的，连接在温度控制开关与延时继电器之间的常开触点(ZJ11～ZJn1)分配成与制冷压缩机台数相同的组数和进行组合，各组的常开触点分别串接各自控制相应压缩机工作的的延时继电器(SJ1～SJn)和交流接触器(MC1～MCn)，从而根据实际需要控制制冷压缩机的工作台数。
3.根据权利要求1所述的智能户式中央空调系统，其特征在于制热温度控制开关(TH2)通过中间继电器(TJ12)串接设于控制终端输出端上的中间继电器(ZJ1～ZJn)的另一组常开触点。
4.根据权利要求1所述的智能户式中央空调系统，其特征在于所述的监测控制系统中设有除霜定时控制器(26D)和除霜温度控制器(TM)，除霜定时控制器(26D)中常闭的触点的一端接制热温度控制开关(TH2)的输出端，另一端连接一中间继电器(TJ13)的线圈，该继电器(TJ13)有两组常开触点(TJ131、TJ132)串接在制热温度控制开关(TH2)与四通电磁阀(SV41、SV42)之间，除霜定时控制器(26D)中常开的触点接有中间继电器(ZJ14)，该中间继电器(TJ14)的一组常闭触点(TJ141)串接在控制冷媒输送泵(P1)工作的继电器(PC1)线圈的前端，除霜温度控制器(TM)在检测室外温度达到所设定值时，温度控制开关闭合，除霜定时控制器(26D)的执行电机处于运转状态，当除霜定时控制器(26D)的程序进入除霜接点时，中间继电器(TJ13)动断，四通电磁阀(SV41、SV42)复合，制冷系统中的工质形成反向气流，对室外换热器进行加热除霜，换热器风扇电机(FAN)、冷媒输送水泵(P1)停止运行，除霜定时器完成该程序后，除霜执行器恢复制热运行。
5.根据权利要求1所述的智能户式中央空调系统，其特征在于本系统还包括一蓄冷循环水泵(P2)和定时程序控制器(TC)，定时程序控制器(TC)的输出端接有一中间继电器(TJ8)，中间继电器(TJ8)的一组常开触点(TJ81)串接在控制蓄冷循环水泵(P2)的继电器(PC2)的线圈与电源相线之间，该组常开触点(TJ81)与控制蓄冷循环水泵的继电器(PC2)的线圈之间还串接有蓄冷温度控制开关(TH4)和控制冷媒输送水泵(P1)工作的继电器(PC1)的一组常闭触点(PC12)，定时程序控制器(TC)输出端的中间继电器(TJ8)的一组常开触点(TJ82)串接于控制一台制冷压缩机工作的延时继电器的前端，与连接于该处的控制终端输出端上的中间继电器的多组常开触点并联。
6.根据权利要求1所述的智能户式中央空调系统，其特征在于所述的功能转换开关(SK)的制冷档(COOL)上安装有防冻温度控制开关(TH3)，防冻温度控制开关(TH3)串接一中间继电器(TJ9)的一组常闭触点(TJ91)，当出水温度低于制冷温度控制开关(TH1)所调节的温度时，防冻温度开关(TH3)在接近冰点临界温度时断开，同时在该开关动断后由中间继电器(TJ9)进行故障自锁保护吸合，制冷及循环系统中的压缩机、风扇电机、水泵全部停止运行。
7.根据权利要求1所述的智能户式中央空调系统，其特征在于设于控制终端输出端上的中间继电器(ZJ1～ZJn)的，一端通过延时继电器连接控制制冷压缩机工作的常开触点组的前端与温度控制开关之间设有保护控制元件和中间继电器，当各个制冷回路在运行过程中出现故障时，其相应的保护控制元件断路，该中间继电器利用控制制冷压缩机的交流接触器的电感线圈回路进行吸合，形成一个独立自锁闭合系统，从而得到发生故障系统中的制冷压缩机具有保护作用和减低无功损耗。
专利摘要本实用新型公开了一种智能户式中央空调系统；电路的设计是以受控区域的室温和机组输出的水温进行对机组的自动启停控制，实现了机组对相应的空调区域以最小负荷和最大负荷输出能量；另外，还可以设有贮能蓄热系统，可以按照建筑面积和各个空调区域的热负荷比例进行点对点监测控制，并当配置能量储存系统后可进行超负荷供给，本实用新型的中央空调系统可广泛适用于别墅、办公室等室内场所。
文档编号F24F11/02GK2783195SQ200520054319
公开日2006年5月24日 申请日期2005年2月1日 优先权日2005年2月1日
发明者李永光, 希尔·龙斯汀 申请人:李永光, 希尔·龙斯汀