用于改进室内冷却的终端单元和方法与流程

本发明涉及一种室内冷却的终端单元和方法，特别是一种用于改进室内冷却的终端单元和方法。

背景技术：

1、已经开发了供暖、通风和空调(hvac)技术来调节室内空气，目的是有效地且高效地为居住者提供舒适和/或为财产提供满意的环境条件。终端单元属于hvac技术类别，其利用局部热交换(例如，盘管)来执行一些加热和/或冷却。

2、通常，由终端单元提供的加热和冷却由提供经调节外部空气的通风系统来加强。终端单元可以与这种空气的输送装置成一体，如主动冷梁(acb)和显冷终端单元(sctu)那样。其他终端单元示例包括风扇盘管单元(fcu)、直接膨胀(dx)单元、可变制冷剂流量(vrf)单元和混合vrf/冷冻水系统。

3、通风空气可以通过专用室外空气系统(doas)进行预调。能量回收通风扇(erv)通过交换建筑物排出空气中所包含的能量来利用能量回收过程，并利用其调节进入的室外空气。erv是不仅传递显热而且还传递潜热的空气-空气热交换器的类型。由于温度和湿气都被转移，erv可以被认为是总焓交换装置。

4、已经证明erv技术是降低能量成本的有效手段，并且erv技术允许缩小制冷机和锅炉的规模。此外，这些系统允许室内环境保持较舒适的湿度水平。

5、各种doas制造商都正在其单元中使用能量回收。一些制造商正在使用焓轮与干燥剂轮和冷却盘管相结合，以获得非常低的湿度水平。这些er-doas单元能够提供通风空气，该通风空气可以提供湿度控制所需的所有潜冷(湿气移除)。如果湿度得到控制，则冷却盘管只需要进行显冷(温度降低)。如果冷却盘管不凝结任何湿气，则不会产生冷凝水，也就不需要冷凝水盘和冷凝水排放系统。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供用于改进室内冷却的终端单元和方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明公开了用于改进室内冷却的终端单元和方法。

3、一些方面涉及一种用于通过控制和限制终端单元中的湿气积聚来改善室内冷却的终端单元和方法。如果湿气积聚低于阈值，则可以允许终端单元使用冷却盘管来提供额外的潜冷。如果湿气积聚高于阈值，则终端单元可以调整控制以防止局部潜冷。

4、一个方面涉及一种终端单元，该终端单元包括：盘管；执行器，该执行器以可操作的方式连接至盘管，以用于对进入盘管的冷却剂的第一属性进行调节；第一传感器，该第一传感器测量用于环境空气的第二属性的第一测量值；第二传感器，该第二传感器用于测量第二测量值；以及控制器，该控制器以可操作的方式连接至执行器，并且以可操作的方式连接成分别从第一传感器和第二传感器接收第一测量值和第二测量值，并且控制器配置成：(i)至少部分地基于第二传感器的测量值来确定终端单元中的湿气积聚量；(ii)至少部分基于第一测量值和用于环境空气的第二属性的设定点值来确定进入盘管的冷却剂的第一属性的目标值，如果湿气积聚量大于阈值，则目标值被约束在一范围内，该范围在一端由与最大冷却速率相关的极限值定义；以及(iii)控制执行器实现进入盘管的冷却剂的目标值。

5、在一些实施方式中，该范围是第一范围，该极限值是第一极限值，该最大冷却速率是第一最大冷却速率，并且该控制器还配置成：如果湿气积聚量小于阈值，则将目标值约束在第二范围内，该第二范围在一端由与第二最大冷却速率相关联的第二极限值定义，该第二最大冷却速率大于第一最大冷却速率。

6、在一些实施方式中，控制器调整第二极限值，使得第二最大冷却速率随着阈值与湿气积聚量之间的差值的减小而减小。

7、在一些实施方式中，该范围的一端是第一端，并且该极限值是最大冷却速率极限值，并且该范围在第二端由与最小冷却速率相关联的最小冷却速率极限值进一步约束。在一些实施方式中，最小冷却速率是零瓦特。

8、在一些实施方式中，终端单元还包括滴水盘，该滴水盘定位成收集来自盘管的湿气积聚，其中，第二传感器在滴水盘中测量终端单元中的湿气积聚量。

9、在一些实施方式中，冷却剂的第一属性是温度，并且极限值是通过环境空气的露点温度确定的温度。

10、在一些实施方式中，盘管定位成使得进入终端单元的环境空气从盘管的入口侧穿过盘管到达盘管的出口侧；第二传感器位于盘管的出口侧；并且控制器通过以下方式确定终端中的湿气积聚量：(i)基于对环境空气的测量而确定第一湿度；(ii)至少部分地基于第二传感器而确定第二湿度；(iii)至少部分地基于第一湿度和第二湿度而确定进入盘管的空气和离开盘管的空气之间的湿气含量差；以及(iv)将湿气含量差添加至先前的湿气积聚量。在一些实施方式中，控制器在执行求和时对每个所述湿气含量差进行时间加权。

11、在一些实施方式中，终端单元还包括第三传感器，该第三传感器定位成对离开终端单元的空气进行测量，并且控制器还配置成至少部分地基于来自第二传感器和第三传感器的测量值来估算通过盘管的空气的流量，并且控制器在确定湿气含量差时考虑通过盘管的空气流量。

12、在一些实施方式中，终端单元还包括第三传感器，该第三传感器定位成对离开终端单元的空气进行测量，并且盘管定位成使得进入终端单元的环境空气从盘管的入口侧穿过盘管到达盘管的出口侧，第二传感器位于盘管的出口侧，并且控制器通过以下方式确定终端中的湿气积聚量：(i)基于对环境空气的测量而确定第一湿度；(ii)至少部分地基于第二传感器和第三传感器而确定第二湿度；(iii)至少部分地基于第一湿度和第二湿度而确定进入盘管的空气和离开盘管的空气之间的湿气含量差；以及(iv)将湿气含量差添加至先前的湿气积聚量。

13、另一个方面涉及一种终端单元，该终端单元包括盘管；执行器，该执行器以可操作的方式连接至盘管，以用于调节进入盘管的冷却剂的属性；调节空气端口；再循环空气端口；供应空气端口；再循环空气传感器，该再循环空气传感器定位成对进入再循环空气端口的空气的属性进行测量；第二传感器，该第二传感器对第二位置处的空气的属性进行测量；以及控制器，该控制器以可操作的方式连接成接收来自再循环空气传感器的再循环空气测量值和来自第二传感器的第二传感器测量值，并且该控制器配置成基于再循环空气测量值和第二传感器测量值来估算终端单元中的湿气积聚，并且配置成控制执行器在冷却期间限制终端单元中的湿气积聚。

14、在一些实施方式中，再循环空气测量值包括第一温度和第一湿度测量值，并且第二传感器测量值包括第二温度和第二湿度测量值；控制器还配置成使用第一温度和第一湿度测量值与第二温度和第二湿度测量值以及通过盘管的空气的流量来计算潜冷速率；以及控制器通过潜冷速率来估算湿气积聚。

15、在一些实施方式中，盘管定位成使得通过再循环空气端口进入终端单元的房间空气从盘管的入口侧穿过盘管到达盘管的出口侧，并且第二位置位于盘管的出口侧以测量离开盘管的空气的属性。

16、在一些实施方式中，终端单元还包括供应空气传感器，该供应空气传感器定位成对从供应空气端口输送的供应空气的属性进行测量，其中，控制器以可操作的方式连接成接收来自供应空气传感器的供应空气测量值，盘管定位成使得通过再循环空气端口进入终端单元的房间空气从盘管的入口侧穿过盘管到达盘管的出口侧，第二位置位于盘管的出口侧以测量离开盘管的空气的属性，并且控制器基于再循环空气测量值、第二传感器测量值和供应空气测量值来估算终端单元中的湿气积聚。

17、在一些实施方式中，由再循环空气传感器测量的进入再循环空气端口的房间空气的属性包括第一温度和第一湿度；由第二传感器测量的第二位置的空气的属性包括第二温度；由供应空气传感器测量的供应空气的属性包括第三温度和第三湿度；并且控制器通过以下方式估算终端单元中的湿气积聚：(i)估算通过盘管的空气流量；(ii)估算进入盘管的空气与离开盘管的空气之间的湿度变化；(iii)计算潜冷速率；以及(iv)对潜冷速率进行积分。

18、在一些实施方式中，控制器还配置成控制执行器以在终端单元中的湿气积聚高于阈值的情况下实现潜冷速率的非正值。

19、在一些实施方式中，控制器还配置成：如果第三温度与第二温度相差至少预定量，则根据从第二传感器和供应空气传感器获得的测量值来估算通过盘管的空气流量。在一些实施方式中，控制器还配置成：基于在终端单元没有接收到加热或冷却的呼叫期间收集的再循环空气测量值和第二传感器测量值来校准再循环空气传感器和第二传感器。

20、另一个方面涉及一种防止终端单元中的过多湿气积聚的方法，该方法包括：测量进入终端单元的再循环空气端口的空气的第一温度和第一湿度；测量离开盘管的空气的第二温度；测量通过供应空气端口离开终端单元的空气的第三温度和第三湿度；至少部分地基于第一温度、第二温度和第三温度以及第一湿度和第三湿度的测量值，估算终端单元中的潜冷速率和湿气积聚；以及对以可操作的方式连接至盘管以调节进入盘管的冷却剂的属性的执行器进行控制，以在终端单元中的湿气积聚高于阈值时实现潜冷速率非正值。

21、以上是对本发明的非限制性概述，本发明由所附权利要求书限定。