一种户式辐射末端空调系统及控制系统的制作方法
【专利摘要】一种户式辐射末端空调系统及控制系统，涉及温湿度独立控制空调【技术领域】。本发明包括冷热源、新风机组、分集水器、辐射末端、分风器、室内送排风管道、室内送风口、排风机、排风口、自控系统。所述冷热源与所述分集水器通过水管串联；所述冷热源与所述新风机组通过水管串联；所述新风机组与所述分风器、所述室内送排风管道、所述室内送风口串联连接；所述新风机组与所述分集水器并联连接；所述分集水器与所述辐射末端串联连接；所述排风机与所述排风口串联连接。所述自控系统贯穿整个系统。本发明解决了现有系统中不利于小户型房间安装、无法实现分时分室智能控制的问题，尤其适合于在公寓住宅、单体别墅类建筑中应用。
【专利说明】一种户式辐射末端空调系统及控制系统
【技术领域】
[0001]本发明新型涉及风路和水路联动控制的空调【技术领域】，特别是涉及一种户式辐射末端空调系统。
【背景技术】
[0002]申请号为02157730的中国发明专利，公开了一种地热热泵辐射末端中央空调系统，包括土壤热交换液体循环、制冷剂循环、一次及二次空调水循环、新风和排风系统。在夏季，辐射空调末端从空调区域中吸取热量，通过二次和一次空调水系统将热量转移至制冷剂循环系统，再由土壤热交换液体循环系统散入土壤中。在冬季，则由土壤热交换器从土壤中吸热，供空调区域使用。制冷剂循环系统为可逆，在夏季对新风降温除湿，在冬季对新风加温加湿，在过渡季节，则通过新风系统和排风系统调整空调区域空气品质。本发明利用辐射空调末端和低品质的地热能源，提高了空调机组的效率，具有节能、环保、健康、舒适等现有空调设备的综合优点，适用于各种气候类型下的建筑物，尤其适用于别墅类建筑物。
【发明内容】
基于上述问题，本发明提供一种适用于公寓住宅、单体别墅类建筑安装的户式辐射末端空调系统，该装置实现了风水路联动、分时分室控制、节能效果理想的户式辐射末端空调系统，该户式辐射末端空调系统解决了现有系统普遍存在的不利于小户型房间安装、除湿设备耗能高、节能效果有限、除湿效果不理想、主机占地面积大，无法实现分时分室智能控制的问题。尤其适合于在公寓住宅、单体别墅类建筑中应用。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0003]一种户式辐射末端空调系统，包括冷热源、水管道、新风机组、分集水器、辐射末端、分风器、室内送排风管道、室内送风口、排风机、排风口、自控系统，其特征在于:冷热源与分集水器二者通过水管道串联，冷热源与新风机组二者串联，新风机组与分风器、室内送排风管道、室内送风口四者依次串联，新风机组与分集水器二者并联连接，分集水器与辐射末端二者依次串联，排风机与排风口二者依次串联。
[0004]上述任一方案中优选的是，冷热源的作用为，在所述户式辐射末端空调系统运行中，夏季提供15-21°C冷水，冬季提供28-45 °C热水。
[0005]上述任一方案中优选的是，所述自控系统用于控制所述户式辐射末端空调系统中所有设备，使其联动运行。
[0006]上述任一方案中优选的是，冷热源采用变频热泵机组或定频热泵机组或燃气壁挂炉或市政热力或太阳能或其中任意组合。
[0007]上述任一方案中优选的是，变频热泵机组采用空气源热泵或水源热泵或地源热泵或其中任意组合。
[0008]上述任一方案中优选的是，变频热泵机采用分体式或整体式。
[0009]上述任一方案中优选的是，变频热泵机组采用直流变频热泵机组或其他形式的变频机组。[0010]上述任一方案中优选的是，所述直流变频热泵机组配置成采用直流变频压缩技术，随着室外环境和室内冷热负荷要求调节压缩机、循环泵的运行功率。
[0011]上述任一方案中优选的是，水管道采用PPR或PE或PB中的任一种或几种组合的材质的塑料管。
[0012]上述任一方案中优选的是，分集水器用于将冷热流体分配到各个辐射末端并将冷热流体从辐射末端进行汇集。
[0013]上述任一方案中优选的是，分集水器采用铜材质或塑料材质或不锈钢材质或合金塑料中的任一种或几种的组合。
[0014]上述任一方案中优选的是，辐射末端采用毛细管网或地暖管或辐射板或结构埋管中的任一种或几种的组合。
[0015]上述任一方案中优选的是，辐射末端安装在屋顶或地面或墙面或其中任意组合，用于室内温度的调节。
[0016]上述任一方案中优选的是，新风机组采用双冷源调湿新风机组或其它形式的调湿新风机组。
[0017]上述任一方案中优选的是，所述新风机组包括加湿装置、除湿装置和过滤装置。
[0018]上述任一方案中优选的是，所述新风机组采用单向流新风机组和双向流新风机组。
[0019]上述任一方案中优选的是，所述过滤装置包括PM2.5过滤装置。
[0020]上述任一方案中优选的是，所述双向流新风机组包括热回收器。
[0021]上述任一方案中优选的是，所述热回收器采用板式热交换器或转轮式热交换器。
[0022]上述任一方案中优选的是，所述热回收器用于室内回风和室外进风之间进行熱交换，达到节能作用，可用于绿色建筑，符合绿色建筑的使用标准。
[0023]上述任一方案中优选的是，PM2.5过滤装置采用一层初效过滤网和一层高效或亚高效过滤网结合，或只采用一层高效或亚高效过滤网，以保证过滤后送到室内的新风PM2.5的含量可达到每立方米75微克以下。
[0024]上述任一方案中优选的是，所述双冷源调湿新风机组包括单向流新风机组。
[0025]上述任一方案中优选的是，所述双冷源调湿新风机组是一种提供新鲜空气并调节湿度的空气调节设备。
[0026]上述任一方案中优选的是，分风器采用塑料或金属板或两者组合材质制作的分风设备。
[0027]上述任一方案中优选的是，分风器采用智能分风器或普通分风器。
[0028]上述任一方案中优选的是，所述智能分风器是一种随着室内湿度、温度、二氧化碳浓度的变化，调节分配到各个支风管的风量的装置。
[0029]上述任一方案中优选的是，分风器包括风阀。
[0030]上述任一方案中优选的是，所述风阀采用智能风阀或普通风阀。
[0031]上述任一方案中优选的是，所述智能风阀是一种随着室内湿度、温度、二氧化碳浓度的变化，调节风阀开启度，从而调节单个支风管送风量的风阀。
[0032]上述任一方案中优选的是，室内送排风管道采用塑料材质、金属材质中任一种或
两者结合。[0033]上述任一方案中优选的是，室内送排风管道铺设在地面或墙上或屋顶或其中任意组合，用于将经过调湿新风机组处理过的新风送入到室内送风口，并通过室内送风口送入室内，同时将室内脏空气排出室外。
[0034]上述任一方案中优选的是，室内送排风管道的风管厚度为20mm-80mm，宽度为50-200_，圆形或方形。
[0035]上述任一方案中优选的是，室内送风口采用金属材质或塑料材质或两者结合。
[0036]上述任一方案中优选的是，室内送风口安装在室内地面上或墙面上，新风通过送风口送入房间内。
[0037]上述任一方案中优选的是,分风器尺寸为长100mm-4000mm,宽度为30mm-500mm。
[0038]上述任一方案中优选的是，分风器用于将冷热气体分配到各个送风终端。
[0039]上述任一方案中优选的是，排风机采用非变频排风机或变频排风机。
[0040]上述任一方案中优选的是，排风机用于将室内污浊空气排入室内送排风管道。
[0041]上述任一方案中优选的是，排风机与新风机组联动控制和运行。
[0042]上述任一方案中优选的是，排风口米用金属材质或塑料材质或两者结合。
[0043]上述任一方案中优选的是，排风口与室内送排风管道连接，用于将室内污浊空气通过排风口排出室外。
[0044]上述任一方案中优选的是，冷热源安装在机房内或设备间，如果是分体式机组可以将室外机安装在建筑外墙上，室内机安装在阳台或者厨房或卫生间内；
新风机组和分风器安装在设备间或阳台或厨房或卫生间或其中任意组合；
排风机安装在厨房或卫生间或设备间或其中任意组合；
辐射末端安装在屋顶或地面或墙面或其中任意组合；
室内送排风管道安装在地面或墙上或屋顶或其中任意组合；
分集水器安装在房间中的任意位置；
排风口安装在室外，与室内送排风管道相连接；
水管道安装在地面或墙面或屋顶或其中任意组合。
[0045]本发明还包括一种户式辐射末端空调控制系统，其特征在于，包括
通讯装置:包括变冷热源的通讯装置、新风机组的通讯装置、分风器的通讯装置、分集水器的通讯装置、排风机的通讯装置；
控制器:包括联动控制器和各房间的分控制器；
传感器:包括测量各房间温度、湿度、二氧化碳浓度的传感器，供水温度传感器、回水温度传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器；
电子执行器:分集水器的电子执行器、分风器的电子执行器；
其中，所述联动控制器控制所述户式辐射末端空调控制系统中所有的通讯装置，实现所述系统的联动运行，并对所述分控制器进行集中控制，所述分控制器控制各对应房间的所述传感器和对应房间的所述电子执行器，所述联动控制器在所述系统中为核心控制单元，实现对整个系统的控制。
[0046]上述任一方案中优选的是，所述通讯装置具有有线通讯接口或无线通讯接口，能实现有线通讯、无线通讯和远程控制。
[0047]上述任一方案中优选的是，所述无线接口可采用无线红外接口、以无线太网接口或其他无线网络接口。
[0048]上述任一方案中优选的是，所述传感器可以单独测量某一性能指标，也可以集成测量多个性能指标。
[0049]上述任一方案中优选的是，排风口不与室内送排风管道相连接，独立安装在室外。
[0050]上述任一方案中优选的是，所述任意位置包括设备间或卫生间或厨房或其中任意组合。
[0051]本发明的有益效果是:
1.实现了以空气调节装置和辐射调温装置为一体的快速调节室内温湿度的户式辐射末端空调系统，特别是当辐射末端内的冷水温度接近房间内的露点温度时，启动新风机组快速调节房间内的湿度，防止结露。
[0052]2.以空气调节装置和辐射调温装置为一体的户式辐射末端空调系统，便于实现风水路的联动控制，达到快速调温和节能的效果。
[0053]3.以空气调节装置和辐射调温装置为一体的户式辐射末端空调系统，即使在开窗通风的状态下也能够快速调节房间的温湿度。
[0054]4.双冷源新风机组结构紧凑，不需要单独配置大功率的冷热源机组，变频热泵采用户式小型设备，单台设备体积大大减小，布置更加灵活，解决了现有辐射空调系统占用面积大的问题。
[0055]5.以空气调节装置和辐射调温装置为一体的户式辐射末端空调系统，结合联动控制模块与温湿度传感器易于实现分室分时智能控制。
[0056]本发明采用小风量的双冷源除湿新风机组的方案适用于高层公寓单户安装，也适用于单体别墅安装，解决了现有户式辐射末端空调系统不适用于公寓类建筑安装的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0057]图1是按照本发明户式辐射末端空调系统的一实施例的结构示意图
图2是按照本发明户式辐射末端空调系统的图1所示实施例的流体流向示意图 图3是按照本发明户式辐射末端空调系统的图1所示实施例的单向流新风流向示意图。
[0058]图4是按照本发明户式辐射末端空调系统的图1所示实施例的双向流新风机组的风流向示意图。
[0059]其中图中I为冷热源，2为水管道，3为分集水器，4为辐射末端，5为新风机组，6为分风器，7为室内送排风管，8为室内送风口，9为排风机组，10为排风口。
【具体实施方式】
[0060]为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，对于本发明进行不同的变型和改型的修改符合本发明的精神并且不超出本发明权利要求限定的范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
[0061]下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明:如图1所示本发明包括冷热源
(I)、水管道(2)、新风机组(5)、分集水器(3)、辐射末端(4)、分风器(6)、室内送排风管道(7 )、室内送风口( 8 )、排风机(9 )、排风口( 10 )、自控系统，其特征在于:冷热源(I)与分集水器(3) 二者通过水管道(2)串联，冷热源(I)与新风机组(5) 二者串联，新风机组(5)与分风器(6)、室内送排风管道(7)、室内送风口(8)四者依次串联，新风机组(5)与分集水器(3)二者并联连接，分集水器(3)与辐射末端(4) 二者依次串联，排风机(9)与排风口( 10) 二者依次串联。
[0062]上述实施例中冷热源(I)配置成在所述户式辐射末端空调系统运行中，夏季提供15-21°C冷水，冬季提供28-45°C热水。冷热源(I)采用风冷热泵机组或水源热泵机组提供。冷热源(I)采用变频热泵机组或定频热泵机组或燃气壁挂炉或市政热力或太阳能或其中任意组合。变频热泵机组采用空气源热泵或水源热泵或地源热泵或其中任意组合。变频热泵机采用分体式或整体式。变频热泵机组采用直流变频热泵机组或其他形式的变频机组。所述直流变频热泵机组配置成采用变频器，使得机组的电机进行变频运转，并根据终端的需要自动调节压缩机的压缩比。水管道(2)采用PPR或PE或PB中的任一种或几种组合的材质的塑料管。分集水器(3)采用铜材质或塑料材质或不锈钢材质或合金塑料中的任一种或几种的组合。辐射末端(4)采用毛细管网或地暖管或辐射板或结构埋管中的任一种或几种的组合。辐射末端(4)铺设在屋顶或地面或墙面或其中任意组合，用于室内温度的调节。新风机组(5)采用双冷源调湿新风机组或其它形式的调湿新风机组。所述新风机组
(5)包括加湿装置、除湿装置和过滤装置。所述新风机组(5)采用单向流新风机组和双向流新风机组。所述过滤装置包括PM2.5过滤装置。所述双向流新风机组包括热回收器。所述热回收器采用板式热交换器或转轮式热交换器。所述热回收器用于室内回风和室外进风之间进行熱交换，达到节能作用，可用于绿色建筑，符合绿色建筑的使用标准。所述PM2.5过滤装置采用一层初效过滤网和一层高效或亚高效过滤网结合，或只采用一层高效或亚高效过滤网，以保证过滤后送到室内的新风PM2.5的含量可达到每立方米75微克以下。因为根据实际情况的不同，有些城市污染比较轻，使用一层高效或亚高效过滤网就能实现过滤空气使PM2.5的含量达到每立方米75微克以下的国家标准。而有些城市空气污染比较严重，只采用一层高效或亚高效过滤网的话，容易造成过滤网损坏的比较快，需要经常更换。而采用两层结构，即一层初效过滤网和一层高效或亚高效过滤网的话，可以由初效过滤网过滤一部分，高效或亚高效过滤网再过滤一部分，这样两层网损坏都会比较缓慢，可以达到延长使用年限，为客户节约成本的效果。分风器(6)采用塑料或金属板或两者组合材质制作的分风设备。分风器(6)采用智能分风器或普通分风器。所述智能分风器由分风箱体和电动调节风阀组成，配置成随着室内湿度、温度、二氧化碳浓度的变化，调节分配到各个支风管的风量的装置。分风器(6)包括风阀。所述风阀采用智能风阀或普通风阀。所述智能风阀由阀体、电子执行器组成，配置成随着室内湿度、温度、二氧化碳浓度的变化，调节风阀开启度，从而调节单个支风管送风量的风阀。室内送排风管道(7)采用塑料材质、金属材质中任一种或两者结合。室内送排风管道(7)铺设在地面或墙上或屋顶或其中任意组合。室内送排风管道(7)的风管厚度为20mm-80mm，宽度为50_200mm，圆形或方形。室内送风口(8)采用金属材质或塑料材质或两者结合。室内送风口(8)安装在室内地面上或墙面上，新风通过送风口(8)送入房间内。分风器(6)尺寸为长100mm-4000mm,宽度为30mm-500mm。排风机(9)采用非变频排风机或变频排风机。排风机(9)用于将室内污浊空气排入室内送排风管道(7)。排风机(9)与新风机组(5)联动控制和运行。排风口(10)采用金属材质或塑料材质或两者结合。排风口(10)与室内送排风管道(7)连接。[0063]下面给出一个本发明结合某一户式建筑的安装布局。
[0064]以120平米的三居室为例，采用变频的分体式风冷热泵机组，室外机安装在外墙，室内机安装在厨房或卫生间墙壁上，双冷源除湿新风机组和智能分风箱安装在阳台上，室内采用地面铺设辐射末端毛细管网，采用防凝露的塑料材质的分集水器，安装在卫生间隐蔽处。在辐射面安装带有无线通讯功能的温湿度和二氧化碳浓度传感器，客厅配置联动控制器，地面安装薄型送风管道与智能分风箱连接，每个房间安装排风口并配置室内分控制器。使用者根据自己的需求在室内分控制器或控制器附带的遥控器上调节所需温度和湿度，室内分控制器发出指令信号，智能分风箱根据信号调节风阀的开启度，分集水器根据指令信号开启或关闭水系统，同时双冷源除湿新风机组和变频变频热泵机组根据系统的负荷变化调整运行状态，以最佳节能方式输出负荷。
[0065]图2是本发明一种户式辐射末端空调系统的一种实施例的流体流向示意图。假设本实施例中的流体是水。
[0066]其中冷热源(I)的作用为，在所述户式辐射末端空调系统运行中，夏季提供15-21°C冷水，冬季提供28-45 °C热水。冷热源(I)采用变频热泵机组或定频热泵机组或燃气壁挂炉或市政热力或太阳能或其中任意组合。变频热泵机组采用直流变频热泵机组。所述直流变频热泵机组配置成采用直流变频压缩技术，随着室外环境和室内冷热负荷要求调节压缩机、循环泵、变频器、蒸发器、冷凝器的运行功率。
[0067]分集水器(3 )用于将冷热流体分配到各个辐射末端并将冷热流体从辐射末端进行汇集。
[0068]出水路线:热泵外机的出水经由热泵内机流向分集水器(3)和新风机组(5)，分水器又将热水或冷水分配到每个辐射末端(4)，再汇集到分集水器(3)，流入新风机组(5)的水通过双冷源调湿新风机组内的盘管与空气接触，参与调节空气的温度和湿度。
[0069]回水路线:分集水器(3)和新风机组(5)出来的水回流到热泵内机。
[0070]出水回路和回水回路形成一个完整的流体的回路。
[0071]图3是本发明一种户式辐射末端空调系统的一种实施例的单向流新风流向示意图。
[0072]其中新风机组(5)采用双冷源除湿新风机组。
[0073]双冷源除湿新风机组是一种提供新鲜空气并调节湿度的空气调节设备，包括直流无刷变频风机、内置双表冷器、四通阀、压缩机、蒸发器、冷凝器，该设备能够根据负载变化调节新风的湿度、温度、压力和送风量。
[0074]室内送排风管道(7)采用塑料材质、金属材质中任一种或两者结合，其风管厚度为20mm-80mm,宽度为50-200mm,圆形或方形。
[0075]室外新风经过双冷源调湿新风机组的处理后，变为干净的湿度适合的新风，再经过分风器(6)和室内送排风管道(J)，通过送风口( 10)送入房间内，房间内的污浊空气通过排风机排至室内送排风管道(7 )，再通过排风口( 10 )排至室外。
[0076]图4是按照本发明户式辐射末端空调系统的图1所示实施例的双向流新风机组的风流向示意图。
[0077]与图3中单向流所不同的是，采用双向流新风机组，包括热回收器。新风机组(5)中的热回收器为板式热交换器或转轮式热交换器，室内回风和室外进风之间通过热回收器进行熱交换，达到节能作用，可用于绿色建筑，符合绿色建筑的使用标准。
【权利要求】
1.一种户式辐射末端空调系统，包括冷热源(I)、水管道(2)、新风机组(5)、分集水器(3)、辐射末端(4)、分风器(6)、室内送排风管道(7)、室内送风口(8)、排风机(9)、排风口(10)、自控系统，其特征在于:冷热源(I)与分集水器(3) 二者通过水管道(2)串联，冷热源Cl)与新风机组(5) 二者串联，新风机组(5)与分风器(6)、室内送排风管道(7)、室内送风口(8)四者依次串联，新风机组(5)与分集水器(3) 二者并联连接，分集水器(3)与辐射末端(4) 二者依次串联，排风机(9)与排风口(10) 二者依次串联。
2.如权利要求1所述的户式辐射末端空调系统，其特征在于，冷热源(I)的作用为，在所述户式辐射末端空调系统运行中，夏季提供15_21°C冷水，冬季提供28-45°C热水。
3.如权利要求1所述的户式辐射末端空调系统，其特征在于，所述自控系统用于控制所述户式辐射末端空调系统中所有设备，使其联动运行。
4.根据权利要求1所述的户式辐射末端空调系统，其特征在于，冷热源(I)采用变频热泵机组或定频热泵机组或燃气壁挂炉或市政热力或太阳能或其中任意组合。
5.根据权利要求1所述的户式辐射末端空调系统，其特征在于，变频热泵机组采用空气源热泵或水源热泵或地源热泵或其中任意组合。
6.根据权利要求5所述的户式辐射末端空调系统，其特征在于，变频热泵机采用分体式或整体式。
7.根据权利要求6所述的户式辐射末端空调系统，其特征在于，变频热泵机组采用直流变频热泵机组或其他形式的变频机组。
8.根据权利要求7所述的户式辐射末端空调系统，其特征在于，所述直流变频热泵机组配置成采用直流变频压缩技术，随着室外环境和室内冷热负荷要求调节压缩机、循环泵的运行功率。
9.一种户式福射末端空调控制系统，其特征在于，包括 通讯装置:包括变冷热源(I)的通讯装置、新风机组(5 )的通讯装置、分风器(6 )的通讯装置、分集水器(3)的通讯装置、排风机(9)的通讯装置； 控制器:包括联动控制器和各房间的分控制器； 传感器:包括测量各房间温度、湿度、二氧化碳浓度的传感器，供水温度传感器、回水温度传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器； 电子执行器:分集水器(3)的电子执行器、分风器(6)的电子执行器； 其中，所述联动控制器控制所述户式辐射末端空调控制系统中所有的通讯装置，实现所述系统的联动运行，并对所述分控制器进行集中控制，所述分控制器控制各对应房间的所述传感器和对应房间的所述电子执行器，所述联动控制器在所述系统中为核心控制单元，实现对整个系统的控制。
10.根据权利要求9所述的户式辐射末端空调控制系统，其特征在于，所述通讯装置具有有线通讯接口或无线通讯接口，能实现有线通讯、无线通讯和远程控制。
【文档编号】F24F12/00GK103512116SQ201310507579
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】李艳杰, 宋波 申请人:宋波