本实用新型涉及建筑空调制冷供热领域，尤其是涉及一种温湿度独立控制系统。
背景技术：
空调温湿度独立控制系统不同于常规的空调系统形式，其室内显热负荷和潜热负荷由独立的冷热源系统来负担，避免了温湿度联合处理造成的能源浪费，可有效提高系统的整体能效。温湿度独立控制系统的形式一般有：1. 高温热泵机组（或高温冷水机组+锅炉（或其他热源））+热泵式溶液调湿新风机组+干式盘管；2.高温热泵机组+低温热泵机组（或高温冷水机组+低温冷水机组+锅炉（或其他热源））+热泵调湿新风机组（带表冷段兼加热段、蒸发除湿段、冷凝加热段、加湿段、再热段、风机段）+干式盘管。第1类系统，由于采用热泵式溶液调湿新风机组处理新风潜热，因此夏季无需再设置低温热泵机组（供水温度5~7℃）除湿，仅需要配置高温热泵机组（供水温度14~19℃）降温，可称为“单温系统”；第2类系统，由于夏季制冷季节需要外界提供冷源给热泵调湿新风机组来除湿，因此需要同时配备高低温热泵机组提供不同供水温度来降温和除湿，可称为“双温系统”。由于这两类温湿度独立控制系统均具备能效高、室内空气品质好等优点，其在各类建筑项目尤其是办公、医疗及改造项目中得到了大量的应用，成为领域内重要的发展方向。
本实用新型专利是针对上述第2类系统（即高温热泵机组+低温热泵机组+热泵调湿新风机组+干式盘管的“双温系统”）所提出的一种高低温热泵机组（高低温热泵机组是根据夏季制冷季节热泵机组供应室内干盘管和新风机组的不同水温来进行区分的，下文均同；冬季热泵机组的供水温度基本相近）灵活切换、互相备用的结构。目前在这类系统的实际应用中，往往为了保证“双温”系统的稳定性和与不同负荷变化的匹配性，一般做法是将两类系统的机组分别均采用“N+1”的备用模式或“N1+ N1”的小机组互备模式。这种互备方式虽然简单明了，易于实现，但它一方面增加了整套系统的机组台数，占用了更多的机房面积，提高了初次的投资成本，另一方面也忽视了高低温系统间的联系，未充分体现系统调节的整体灵活性和稳定性。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对常规系统中机组备用方式所存在的一些不足，通过系统的设计与构造，从而提出一种温湿度独立控制系统，该系统在满足系统需求的情况下，可提高高低温系统各自的负荷保障度，同时减少热泵机组的总台数，有效的降低了投资成本。
本实用新型提供的技术方案是：一种温湿度独立控制系统，包括热泵机组、热泵调湿新风机组和干式盘管，所述热泵机组包括高温热泵单元和低温热泵单元，所述高温热泵单元蒸发器进出水管连接干式盘管，所述低温热泵单元蒸发器进出水管连接热泵调湿新风机组，或者，所述高温热泵单元冷凝器进出水管连接干式盘管，所述低温热泵单元冷凝器进出水管连接热泵调湿新风机组。所述热泵机组还包括中间热泵单元，中间热泵单元的蒸发器出水管通过阀门一与高温热泵单元的蒸发器出水管连接同时通过阀门五与低温热泵单元的蒸发器出水管连接，中间热泵单元的蒸发器进水管通过阀门二与高温热泵单元的蒸发器进水管连接同时通过阀门六与低温热泵单元的蒸发器进水管连接，中间热泵单元的冷凝器出水管通过阀门四与高温热泵单元的冷凝器出水管连接同时通过阀门八与低温热泵单元的冷凝器出水管连接，中间热泵单元的冷凝器进水管通过阀门三与高温热泵单元的冷凝器进水管连接同时通过阀门七与低温热泵单元的冷凝器进水管连接。
本实用新型基于热泵机组自身可自由的进行工况切换而制备系统所需的“高—低”温两种温度供水的这一特点，选取高低温系统中的部分热泵机组作为“中间机组”，根据用户侧负荷的变化情况，“中间机组”可在高低温工况间进行切换来满足整体的负荷需求，这一种互备模式建立了“双温系统”中原本独立的高低温热泵机组之间的联系，提高了系统的集成度和灵活性，在满足系统需求的情况下，通过高低温系统的互备方式提高了高低温系统各自的负荷保障度，同时减少了热泵机组的总台数，有效的降低了投资成本。
空调显热负荷和潜热负荷的计算内容是与不同的系统构成有关的。本实用新型的温湿度独立控制系统中室内末端的干式盘管仅负担室内的显热负荷，而热泵调湿新风机组则负担新风的全部负荷和室内的潜热负荷（根据不同的新风送风温度，也可负担室内少量的显热负荷），在进行空调负荷计算时，要针对不同的负荷种类分类计算。本实用新型的负荷计算方法是：夏季分类计算室内显热冷负荷、新风冷负荷、室内潜热负荷（包括人体湿负荷和其他湿负荷）；冬季分类计算室内基本热负荷、新风热负荷。
不同种类负荷的计算结果可以作为高低温机组的选型依据，根据建筑的功能特点，选取一定的同时使用系数确定高低温系统各自的总装机容量，并合理确定各系统的机组台数。建议根据建筑规模选择其中1~2台机组作为“中间机组”，“中间机组”台数不宜过多，以免增加系统的复杂度，且“中间机组”的型号应尽量一致。“中间机组”的切换可有效应对负荷变化的各种情况，例如在夏季制冷季节，空调开机的初期，室内显热负荷较大，“中间机组”可切换为高温机组，供应干盘管尽快消除室内显热负荷，提高舒适性；当室内温度趋于设定温度，同时室内人员开始增多，新风负荷和潜热负荷变大，这时“中间机组”再切换为低温机组，承担热泵调湿新风机组的负荷。
“中间机组”运行工况切换的系统构造，主要通过阀门切换方式实现。通过阀门的切换将“中间机组”切换至高温系统或低温系统，其系统构造方式详见图1所示。
系统的控制方法主要是通过机房能源管理系统监控高低温系统热泵机组的回水温度和机房耗能情况来实现的。夏季制冷季节，当低温系统机组的回水温度过高，同时提高低温系统机组的负载率会造成机房计算能耗增大，此时应开启“中间机组”，使其切换至低温运行工况同时调整阀门开关状态将其并入低温系统；反之，当高温系统机组的回水温度过高，同时提高高温系统机组的负载率会造成机房计算能耗增大，此时应开启“中间机组”，使其切换至高温运行工况同时调整阀门开关状态将其并入高温系统。冬季供热季节，则是当回水温度过低同时提高机组负载率会造成机房计算能耗增大时，进行“中间机组”的切换。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括热泵机组、热泵调湿新风机组5和干式盘管4，所述热泵机组包括高温热泵单元1和低温热泵单元3，热泵机组通过管路切换装置6（管路切换阀门）调整制冷或制热时的蒸发器、冷凝器的接管；所述高温热泵单元1蒸发器19或冷凝器20进出水管连接干式盘管4，所述低温热泵单元3蒸发器15或冷凝器16进出水管连接热泵调湿新风机组5。所述热泵机组还包括中间热泵单元2，中间热泵单元2的蒸发器17出水管通过阀门一7与高温热泵单元的蒸发器19出水管连接同时通过阀门五11与低温热泵单元的蒸发器15出水管连接，中间热泵单元的蒸发器17进水管通过阀门二8与高温热泵单元的蒸发器19进水管连接同时通过阀门六12与低温热泵单元的蒸发器15进水管连接，中间热泵单元的冷凝器18出水管通过阀门四10与高温热泵单元的冷凝器20出水管连接同时通过阀门八14与低温热泵单元的冷凝器16出水管连接，中间热泵单元的冷凝器18进水管通过阀门三9与高温热泵单元的冷凝器20进水管连接同时通过阀门七13与低温热泵单元的冷凝器16进水管连接。
本实用新型可按下述方法实施：
1.根据建筑规模和使用功能进行各类负荷的计算。夏季计算室内显热冷负荷、新风冷负荷、室内潜热负荷；冬季计算室内基本热负荷、新风热负荷。
2.根据负荷计算结果确定各系统的热泵机组的总装机容量和台数，以及热泵机组源侧系统的规模。
3.预判负荷变化规律结合热泵机组的总台数选择确定“中间机组”的台数。
4.高温热泵机组在夏季其蒸发器进出水管（冬季其冷凝器进出水管）连接干式盘管，所述低温热泵机组在夏季其蒸发器进出水管（冬季其冷凝器进出水管）连接热泵调湿新风机组，被选的“中间机组”通过切换阀门12~19的开关状态分别接入高低温热泵系统，随着负荷需求的变化在两种工况下切换运行，实现高低温热泵系统的互备互容。
5.通过机房能源管理系统监控两类系统的回水温度及机房能耗情况，当回水温度偏离设定范围，同时提高机组的荷载率导致计算能耗增大，则改变阀门的开关状态和调整“中间机组”的运行工况，同时调整各系统水泵运行的台数，以满足用户侧负荷的变化需求。