一种用于防止和消除辐射末端结露的系统以及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于防止和消除辐射末端结露的系统以及控制方法，主要包括：空调内机，热交换器，风机盘管，板式换热器，辐射末端系统，新风除湿系统，凝结水排水系统和控制装置等。本发明的新风除湿系统可达到防止辐射末端结露的目的，并且通过对回风的热回收实现节能的目的；本发明中的控制装置，可实现在辐射末端结露时及时报警和处理；水平方向的送风风管和凝水管道采用进口高出口低的倾斜安装方式，可实现顺利排出凝结水的目的。本发明能有效防止和消除辐射末端结露，同时实现自动控制，简单可靠、节能。
【专利说明】一种用于防止和消除辐射末端结露的系统以及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及一种辐射末端系统以及控制方法，具体是涉及一种用于防止和消除辐射末端结露的系统以及控制方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对空调舒适性及室内空气品质的要求也有所提高；与此同时，建筑的空调能耗也不断增加。辐射末端空调系统被认为是一种经济、节能、舒适性好的中央空调系统形式而逐渐得到研究和应用。但是传统的辐射末端空调系统容易产生结露，当辐射表面温度低于室内空气露点温度时，会产生结露，影响室内卫生条件。
[0003]为了解决结露带来的困扰，使用户安全放心的使用辐射末端空调系统，需要开发一种用于预防和解决辐射末端系统结露的系统以及控制装置，以防止辐射末端系统结露，同时在已经发生结露的情况下使用户能够及时有效地获知信息并对系统进行应急处理。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】当中提出的辐射末端系统易结露的问题，提供一种用于防止和消除辐射末端结露的系统以及控制方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种用于防止和消除辐射末端结露的系统，包括:空调外机，空调内机，水箱，热交换器，风机盘管，辐射末端，送风口，回风口，循环水泵，送风风机，板式换热器，排水系统，控制装置，三通阀及温度探头；其中:
空调外机介质进口与水箱第一出口连接，水箱第一进口与空调外机介质出口连接；空调内机介质第一进口与空调外机介质出口连接，空调内机介质第一出口与空调外机介质进口连接；风机盘管第一进口与循环水泵出口连接，循环水泵进口与水箱第二出口连接，风机盘管第一出口与板式换热器第一进口连接，板式换热器第一出口与辐射末端进口连接，辐射末端出口与板式换热器第二进口连接，水箱第二进口与板式换热器第二出口连接；板式换热器第三进口与水泵出口连接；风机盘管第二进口与热交换器第一出口连接，室内机介质第二进口与风机盘管第二出口连接，室内机介质第二出口与热交换器第二进口连接，热交换器第一进口与送风风机连接，热交换器第三进口与回风口连接，热交换器第二出口与送风口连接，热交换器第三出口与排风管道连接；同一路径上的新风送风管道与回风管道之间以某种可以进行热量交换的方式相接触，送风口的出风管道与排水系统连接，冷凝水管道连接泄水管道；
控制装置包括，信息输入系统，控制系统和信息输出系统；其中，信息输入系统的输出端与控制系统输入端连接，控制系统的输出端与信息输出系统的输入端连接。所述控制系统包括控制器、报警器和开关控制器，报警器和开关控制器分别与控制器双向通信，所述开关控制器用于打开或者关闭风机以及循环水泵的电源；所述信息输入系统包括进水第一温度传感器、进水第二温度传感器、出水温度传感器，其中:所述进水第一温度传感器与板式换热器之前风机盘管之后的进水管段上的温度探头相连接，所述进水第二温度传感器与所述辐射末端系统供水管道上的温度探头相连接，所述出水温度传感器与所述辐射末端系统中回水管道上的温度探头相连接；所述信息输出系统包括风机变频器，水泵变频器和三项阀控制器，其中:所述风机变频器与所述送风风机相连接，所述水泵变频器与所述循环水泵相连接，所述三项阀控制器与三项阀P、三项阀q、三项阀V相连接。
[0006]作为本发明的进一步创新，在地板空间充足时，水平方向的新风送风管道以及与新风送风管道相连接的凝水管道都采用进口高于出口的倾斜安装方式，可以实现在系统出现结露时，顺利排除系统中的凝结水的目的。
[0007]作为本发明的进一步创新，当地板下空间不足时，所述风管为波纹形式，在每段进口高于出口的管道下方与凝水管道连接。
[0008]作为本发明的进一步创新，同一路径上的新风送风管道与回风管道之间以套管的方式相接触进行换热。
[0009]作为本发明的进一步创新，所述控制装置及系统还包括三向阀P，三向阀q和三项阀V，所述水箱第一进口与空调内机介质进口通过三向阀P与空调外机介质出口连接，所述水箱第一出口与空调内机介质出口通过三向阀q与空调外机介质进口连接，所述循环水泵出口与板式换热器第三进口通过三项阀V与风机盘管相连接。
[0010]一种用于防止和消除辐射末端结露的系统的控制方法，当在辐射末端系统正常运行的情况下，三项阀控制器调节三项阀P、三项阀q，使制冷剂分别通过三项阀P的2号接口、三项阀q的2号接口进行流动，空调外机与水箱形成回路，空调内机关闭，制冷剂在经过水箱的过程中与水箱中的冷冻水进行热交换，制冷剂吸收水箱中冷冻水的热量从而使冷冻水的温度降低，冷冻水经过循环水泵进入到风机盘管；首次经过热交换器的新风在与回风进行热交换预冷后进入风机盘管，新风在风机盘管内完成冷却除湿的过程，之后新风再次经过热交换器与回风再次进行热交换送到室内送风口 ；其中从室内送风管道入口到新风送风口的一整段新风管道与回风管道相接处，实现部分换热；处理过新风的冷冻水再通过板式换热器；
当进水第一温度传感器接收到的温度信号低于设定值时，即辐射末端进口的冷冻水温度低于室内设定的温度值时，冷冻水在板式换热器中与辐射末端出口的冷冻水回水进行热交换；当进水第一温度传感器接收到的温度信号高于设定值时，即辐射末端进口的冷冻水温度高于室内设定的冷冻水温度时，信息输出系统中的三项阀控制器调节三项阀V，使循环水泵出口的部分冷冻水通过三通阀进入板式换热器中与辐射末端进口的冷冻水进行热交换；
通过热交换以后，温度达到室内设定的温度值后送到辐射末端。回风与新风在换热器中的两次热交换，室内送风管道与回风管道的部分热交换以及冷冻水在板式换热器中的热交换，都起到了热量回收的作用，实现了节能的目的。整个过程在对新风冷却除湿达到防结露目的的同时实现节能的效果。
[0011]当辐射末端系统出现结露时，控制器接收来自信息输入系统的信息并作出反馈，使报警器发出报警信号，开关控制器停止水泵和送风风机的运转，辐射末端系统中的冷冻水不再循环，新风系统也不再供应新风；信息输出系统中的三项阀控制器调节三项阀P、三项阀q，使制冷剂分别通过三项阀P的3号接口、三项阀q的3号进行流动，开启空调内机，此时室内回风经过热交换器后进入风机盘管进行一次冷却除湿，由风机盘管出来的室内回风进入空调内机进行再一次冷却除湿，之后再从经过热交换器送入到室内进行循环。在此过程中室内回风得到两次除湿，能够有效解除辐射末端系统结露的进一步恶化。本发明中的水平方向的新风管道采用进口高于出口的安装方式，当新风管道出现结露时，凝结水先通过倾斜安装的新风管道排到排水系统中的凝水管道中，再有排水系统中的泄水管排除系统。
[0012]本发明的有益效果是:
本发明的新风与回风进行两次热交换，在对新风除湿的过程中实现热回收，防结露的同时实现节能的效果。
[0013]本发明的板式换热器能够实现辐射末端进口冷冻水的换热过程，有效保证辐射末端系统中的冷冻水满足设计要求，可防止由于冷冻水温度过高达不到制冷的效果或者由于冷冻水温度过低出现结露。
[0014]本发明的控制装置能够实现对系统结露情况的自动报警和处理，同时也使用户及时获知相关信息，从而对系统进行有效地处理。
[0015]本发明的水平方向的新风送风管道和凝结水管道均倾斜安装，即水平方向的新风送风管道和凝水管道采用进风口高于出风口，使新风管道内的凝结水顺利流出，增加了凝结水的排出效率，防止新风管道由于凝结水长时间积聚而出现发霉等不良后果。排水系统中的地漏采用防倒流地漏，有效防止凝结水流到地面污染地板。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]图1为本发明提供的一种用于防止和消除辐射末端结露的系统以及控制方法的原理图。
[0018]图2为本发明的控制装置的原理图。
[0019]图3为本发明的风管道及凝结水排水管道设计示意图。
[0020]图4为本发明的波纹型风管道示意图。
[0021]图中:空调外机1，空调内机2，水箱3，热交换器4，风机盘管5，辐射末端6，送风口7，回风口 8、排水系统9，循环水泵10，送风风机11，板式换热器12，控制装置13，三项阀p、三项阀q、三项阀V，温度探头Tl、温度探头T2、温度探头T3，信息输入系统B，信息输出系统C，控制系统A，控制器Al，报警器A2，开关控制器A3，进水第一温度传感器BI，进水第二传感器B2，出水温度传感器B3，风机变频器Cl，水泵变频器C2和三项阀控制器C3。
【具体实施方式】
[0022]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0023]如图1所示，一种用于防止和消除辐射末端结露的系统以及控制方法的原理图，包括:空调外机，空调内机，水箱，热交换器，风机盘管，辐射末端，送风口，回风口、地漏，循环水泵，送风风机，板式换热器，控制装置，三项阀及温度探头；其中: 所述空调外机介质进口与所述水箱第一出口连接，所述水箱第一进口与所述空调外机介质出口连接；所述空调内机介质第一进口与所述空调外机介质出口连接，所述空调内机介质第一出口与所述空调外机介质进口连接；所述风机盘管第一进口与所述循环水泵出口连接，所述循环水泵进口与所述水箱第二出口连接，所述风机盘管第一出口与所述板式换热器第一进口连接，所述板式换热器第一出口与所述辐射末端进口连接，所述辐射末端出口与所述板式换热器第二进口连接，所述水箱第二进口与所述板式换热器第二出口连接；所述板式换热器第三进口与所述水泵出口连接；所述风机盘管第二进口与所述热交换器第一出口连接，所述室内机介质第二进口与所述风机盘管第二出口连接，所述室内机介质第二出口与所述热交换器第二进口连接，所述热交换器第一进口与所述送风风机连接，所述热交换器第三进口与所述回风口连接，所述热交换器第二出口与所述送风口连接，所述热交换器第三出口与所述排风管道连接；所述送风口的出风管道与所述排水系统连接；所述冷凝水管道连接泄水管道，所述排水系统中的泄水管上部安装防倒流地漏。所述信息输入系统的输出端与所述控制系统输入端连接，所述控制系统的输出端与所述信息输出系统的输入端连接；所述控制系统包括控制器、报警器和开关控制器，报警器和开关控制器分别与控制器双向通信。
[0024]如图2所示，控制装置原理图，包括:信息输入系统B，信息输出系统C，和控制系统A，其中:
信息输入系统的输出端与控制系统输入端连接，控制系统的输出端与信息输出系统的输入端连接。所述控制系统包括控制器Al、报警器A2和开关控制器A3，报警器A2和开关控制器A3分别与控制器双向通信，所述开关控制器A3用于打开或者关闭风机以及循环水泵的电源；所述信息输入系统包括进水第一温度传感器B1、进水第二湿度传感器B2、出水温度传感器B3，其中:所述进水第一温度传感器BI与板式换热器之前风机盘管之后的进水管段上的温度探头Tl相连接，所述进水第二温度传感器B2与所述辐射末端系统供水管道上的温度探头T2相连接，所述出水温度传感器B3与所述辐射末端系统中回水管道上的温度探头T3相连接；所述信息输出系统包括风机变频器Cl，水泵变频器C2和三项阀控制器C3，其中:所述风机变频器Cl与所述送风风机11相连接，所述水泵变频器C2与所述循环水泵10相连接，所述三项阀控制器C3与三项阀p、q、V相连接；
如图3所示，新风送风口的入风管道与新风送风管道相连接的凝水管道都是采用进口高于出口的安装方式，同一路径上的新风送风管道与回风管道之间以某种可以进行热量交换的方式相接触，凝水管道通向泄水管，泄水管管口上装有防倒流地漏；
如图4所示，波纹风管示意图，风管在空间不足时也可以采用波纹形式，在每段进口高于出口的管道下方与凝水管道连接。
[0025]本发明所述的用于防止和消除辐射末端结露的系统和控制装置以及控制方法的工作原理如下:
当在辐射末端系统正常运行的情况下，三项阀控制器调节三项阀P、三项阀q，使制冷剂分别通过三项阀P的2号接口、三项阀q的2号接口进行流动，空调外机与水箱形成回路，空调内机关闭，制冷剂在经过水箱的过程中与水箱中的冷冻水进行热交换，制冷剂吸收水箱中冷冻水的热量从而使冷冻水的温度降低，冷冻水经过循环水泵进入到风机盘管；首次经过热交换器的新风在与回风进行热交换预冷后进入风机盘管，新风在风机盘管内完成冷却除湿的过程，之后新风再次经过热交换器与回风再次进行热交换送到室内送风口 ；其中从室内送风管道入口到新风送风口的一整段新风管道与回风管道相接处，实现部分换热；处理过新风的冷冻水再通过板式换热器(当进水第一温度传感器接收到的温度信号低于设定值时，即辐射末端进口的冷冻水温度低于室内设定的温度值时，冷冻水在板式换热器中与辐射末端出口的冷冻水回水进行热交换；当进水第一温度传感器接收到的温度信号高于设定值时，即辐射末端进口的冷冻水温度高于室内设定的冷冻水温度时，信息输出系统中的三项阀控制器调节三项阀V，使循环水泵出口的部分冷冻水通过三通阀进入板式换热器中与辐射末端进口的冷冻水进行热交换。)，通过热交换以后，温度达到室内设定的温度值后送到辐射末端；回风与新风在换热器中的两次热交换，室内送风管道与回风管道的部分热交换以及冷冻水在板式换热器中的热交换，都起到了热量回收的作用，实现了节能的目的。整个过程在对新风冷却除湿达到防结露目的的同时实现节能的效果。
[0026]当辐射末端系统出现结露时，控制器接收来自信息输入系统的信息并作出反馈，使报警器发出报警信号，开关控制器停止水泵和送风风机的运转，辐射末端系统中的冷冻水不再循环，新风系统也不再供应新风；信息输出系统中的三项阀控制器调节三项阀P、三项阀q，使制冷剂分别通过三项阀P的3号接口、三项阀q的3号接口进行流动，开启空调内机，此时室内回风经过热交换器后进入风机盘管进行一次冷却除湿，由风机盘管出来的室内回风进入空调内机进行再一次冷却除湿，之后再从经过热交换器送入到室内进行循环；在此过程中室内回风得到两次除湿，能够有效解除辐射末端系统结露的进一步恶化。
[0027]当新风管道出现结露时，由于本发明中的水平方向的新风管道采用进口高于出口的安装方式，凝结水先通过倾斜安装的新风管道排到排水系统中的凝水管道中，再有排水系统中的泄水管排除系统，冷凝水能够经过新风管道顺利流出，防止新风管道由于凝结水长时间积聚而出现发霉等不良后果。
[0028]本发明所述的新风管道与回风管道在同一路径时，采用能够实现热量交换的相接触的方式，这样能够进一步增进新风与回风的热量交换，实现节能的目的。
[0029]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种用于防止和消除辐射末端结露的系统，其特征是，包括:空调外机，空调内机，水箱，热交换器，风机盘管，辐射末端，送风口，回风口，循环水泵，送风风机，板式换热器，排水系统，控制装置，三通阀及温度探头；其中: 空调外机介质进口与水箱第一出口连接，水箱第一进口与空调外机介质出口连接；空调内机介质第一进口与空调外机介质出口连接，空调内机介质第一出口与空调外机介质进口连接；风机盘管第一进口与循环水泵出口连接，循环水泵进口与水箱第二出口连接，风机盘管第一出口与板式换热器第一进口连接，板式换热器第一出口与辐射末端进口连接，辐射末端出口与板式换热器第二进口连接，水箱第二进口与板式换热器第二出口连接；板式换热器第三进口与水泵出口连接；风机盘管第二进口与热交换器第一出口连接，室内机介质第二进口与风机盘管第二出口连接，室内机介质第二出口与热交换器第二进口连接，热交换器第一进口与送风风机连接，热交换器第三进口与回风口连接，热交换器第二出口与送风口连接，热交换器第三出口与排风管道连接；同一路径上的新风送风管道与回风管道之间以某种可以进行热量交换的方式相接触，送风口的出风管道与排水系统连接，冷凝水管道连接泄水管道； 控制装置包括，信息输入系统，控制系统和信息输出系统；其中，信息输入系统的输出端与控制系统输入端连接，控制系统的输出端与信息输出系统的输入端连接； 所述控制系统包括控制器、报警器和开关控制器，报警器和开关控制器分别与控制器双向通信，所述开关控制器用于打开或者关闭风机以及循环水泵的电源；所述信息输入系统包括进水第一温度传感器、进水第二温度传感器、出水温度传感器，其中:所述进水第一温度传感器与板式换热器之前风机盘管之后的进水管段上的温度探头相连接，所述进水第二温度传感器与所述辐射末端系统供水管道上的温度探头相连接，所述出水温度传感器与所述辐射末端系统中回水管道上的温度探头相连接；所述信息输出系统包括风机变频器，水泵变频器和三项阀控制器，其中:所述风机变频器与所述送风风机相连接，所述水泵变频器与所述循环水泵相连接，所述三项阀控制器与三项阀P、三项阀q、三项阀V相连接。
2.如权利要求1所述的一种用于防止和消除辐射末端结露的系统，其特征在于:水平方向的新风送风管道以及与新风送风管道相连接的凝水管道都采用进口高于出口的倾斜安装方式。
3.如权利要求1所述的一种用于防止和消除辐射末端结露的系统，其特征在于:所述风管为波纹形式，在每段进口高于出口的管道下方与凝水管道连接。
4.如权利要求1所述的的一种用于防止和消除辐射末端结露的系统，其特征在于:同一路径上的新风送风管道与回风管道之间以套管的方式相接触进行换热。
5.如权利要求1所述的一种用于防止和消除辐射末端结露的系统，其特征在于:所述控制装置及系统还包括三向阀P，三向阀q和三项阀V，所述水箱第一进口与空调内机介质进口通过三向阀P与空调外机介质出口连接，所述水箱第一出口与空调内机介质出口通过三向阀q与空调外机介质进口连接，所述循环水泵出口与板式换热器第三进口通过三项阀V与风机盘管相连接。
6.一种如权利要求5所述的用于防止和消除辐射末端结露的系统的控制方法，其特征在于:辐射末端系统正常运行的情况下，三项阀控制器调节三项阀P、三项阀q，使制冷剂分别通过三项阀P的2号接口、三项阀q的2号接口进行流动，空调外机与水箱形成回路，空调内机关闭，制冷剂在经过水箱的过程中与水箱中的冷冻水进行热交换，制冷剂吸收水箱中冷冻水的热量从而使冷冻水的温度降低，冷冻水经过循环水泵进入到风机盘管；首次经过热交换器的新风在与回风进行热交换预冷后进入风机盘管，新风在风机盘管内完成冷却除湿的过程，之后新风再次经过热交换器与回风再次进行热交换送到室内送风口 ；其中从室内送风管道入口到新风送风口的一整段新风管道与回风管道相接处，实现部分换热；处理过新风的冷冻水再通过板式换热器； 进水第一温度传感器接收到的温度信号低于设定值时，即辐射末端进口的冷冻水温度低于室内设定的温度值时，冷冻水在板式换热器中与辐射末端出口的冷冻水回水进行热交换；进水第一温度传感器接收到的温度信号高于设定值时，即辐射末端进口的冷冻水温度高于室内设定的冷冻水温度时，信息输出系统中的三项阀控制器调节三项阀V，使循环水泵出口的部分冷冻水通过三通阀进入板式换热器中与辐射末端进口的冷冻水进行热交换；通过热交换以后，温度达到室内设定的温度值后送到辐射末端； 辐射末端系统出现结露时，控制器接收来自信息输入系统的信息并作出反馈，使报警器发出报警信号，开关控制器停止水泵和送风风机的运转，辐射末端系统中的冷冻水不再循环，新风系统也不再供应新风；信息输出系统中的三项阀控制器调节三项阀P、三项阀q，使制冷剂分别通过三项阀P的3号接口、三项阀q的3号进行流动，开启空调内机，此时室内回风经过热交换器后进入风机盘管进行一次冷却除湿，由风机盘管出来的室内回风进入空调内机进行再一次冷却除湿，之后再从经过热交换器送入到室内进行循环。
【文档编号】F24F13/22GK104359211SQ201410568726
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】陈九法, 陈景, 章智博, 郭彬, 贾彩英 申请人:东南大学, 南京溧马新能源科技有限公司