一种空调加湿系统及控制方法与流程

本发明涉及一种采用压缩机余热加热方式的空调加湿系统和控制方法，属于空调领域。

背景技术：

湿度、清洁度、温度是衡量房间舒适性的三个重要指标，在这三点因素中，湿度经常被大部分所忽视。其实湿度对人体健康的影响是非常大的，尤其是在冬季制热工况下，室内房间由于温度升高，导致其相对湿度过低，空气干燥，降低了人体舒适度。目前，家用空调系统在制热时，往往不能对房间的湿度进行合理控制。湿度过低，空气干燥，就容易咳嗽，而长期呆在湿度过高的房屋中，人体又容易风湿，因此，在空调工作过程中用户容易由于房间湿度过大或过小而感觉不舒服，所以湿度的调整一定要适宜。

目前，为了实现冬季房间湿度控制，用户通常需要购买加湿器，以增加室内相对湿度，改善室内房间的舒适性。然而，由于加湿器自身结构和加湿原理的问题，其加湿效果和加湿洁净度往往不能达到较高的要求。

无水加湿一个重要的技术环节就是将室外低温空气加热至解吸温度(本发明采用的吸附材料其解吸温度在75-85℃)，常规采用电加热方式。由于采用电加热耗费电量较大，本发明提出压缩机余热加热辅助以电加热的方式来对室外低温空气进行加热，使其温度达到目标解吸温度。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：现有空调加湿器需额外设置储水系统，结构复杂，并且使用电加热的加热模块耗电过高。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空调加湿系统，包括吸湿模块、加热模块和加湿模块，所述吸湿模块包括第一风机、风道、第一风门、第二风门，所述第一风机通过风道与第一风门和第二风门连通；所述加湿模块包括第二风机、风道、第三风门、加湿管道、室内机，所述第二风机分别通过加湿管道和风道与室内机和第三风门连通；所述加热模块包括压缩机，所述压缩机用于加热由第三风门进入风道的空气。

其中，所述加热模块还包括加热装置。

其中，所述由第三风门进入风道的空气先流经压缩机后再流经加热装置。

其中，所述风道内设置有吸湿材料，所述吸湿材料用于吸收并储存空气中的水蒸汽。

其中，所述吸湿材料由硅胶和氯化钙组成。

其中，所述加湿模块还设有用于监测压缩机表面温度的温度传感器和监测室内空气湿度的湿度传感器。

其中，所述加湿管道外表面包裹保温隔热材料。

其中，所述加热装置的输出功率根据压缩机的表面温度和运行频率来设定。

其中，所述风道为U型或者V型。

本发明还提供了一种空调加湿系统控制方法，包括以下步骤：运行吸湿模式，关闭加热装置，开启第一风门、第二风门和第三风门，运行第一风机，室外空气由第一风门进入风道与吸湿材料进行传质后经第二风门和第三风门排出；运行吸湿模式设定时间后，关闭第一风门、第二风门和第三风门，并停止运行第一风机；

运行加湿模式，开启第三风门，运行加热装置和第二风机，室外空气由第三风门进入，经加热装置和压缩机表面后进入风道解吸吸湿材料，转变为高湿空气，经加湿管道送至室内机，完成加湿过程。

其中，还包括以下步骤：

监测室内空气湿度，判断室内空气湿度是否低于系统设定湿度；若室内空气湿度低于系统设定湿度时运行加湿模式；若室内空气湿度高于系统设定湿度时运行吸湿模式。

(三)有益效果

本发明所提供的一种空调加湿系统，先进行吸湿为后续加湿进行水分存储，然后利用空调压缩机的余热加热进入空调加湿系统的空气，进行解吸后再吸附水蒸气用于室内空气的加湿。上述系统既省去了单独储水系统为用户提供了方便，又提高室内房间的舒适性，并且有效地降低了电加热的负荷，节省了能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种空调加湿系统的结构示意图。

图2为本发明一种空调加湿系统吸湿控制过程示意图。

图3为本发明一种空调加湿系统加湿控制过程示意图。

附图标记：1.第一风机；2-1.第一驱动电机；2-2.第二驱动电机；2-3.第三驱动电机；3-1.第一风门；3-2.第二风门；3-3.第三风门；4.吸湿材料；5.第二风机；6.加湿管道；7.室内机；8.加热装置；9.风道；10.压缩机。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明提供一种空调加湿系统，包括吸湿模块、加热模块和加湿模块，所述吸湿模块包括第一风机1、风道9、第一风门3-1、第二风门3-2，所述第一风机1通过风道9与第一风门3-1和第二风门3-2连通；所述加湿模块包括第二风机5、风道9、第三风门3-3、加湿管道6、室内机7，所述第二风机5分别通过加湿管道6和风道9与室内机7和第三风门3-3连通；所述加热模块包括和压缩机10，所述压缩机10用于加热由第三风门3-3进入风道9的空气。

所述加热模块还包括加热装置8。

所述由第三风门3-3进入风道9的空气先流经压缩机10后再流经加热装置8。

所述风道9内设置有吸湿材料4，所述吸湿材料4用于吸收并储存空气中的水蒸汽。

所述吸湿材料4由硅胶和氯化钙组成。

所述加湿模块还设有用于监测压缩机10表面温度的温度传感器和监测室内空气湿度的湿度传感器。

所述加湿管道6外表面包裹保温隔热材料。

所述加热装置8的输出功率根据压缩机10的表面温度和运行频率来设定。

所述风道9为U型或者V型。

如图2所示，本发明的空调加湿系统吸湿过程其实现方式如下：

第一驱动电机2-1、第二驱动电机2-2、第三驱动电机2-3分别将第一风门3-1、第二风门3-2、第三风门3-3调整至开启状态，第一风机1运转，将室外空气送进风道9，在风道9内与吸湿材料4进行传质交换，室外空气的水蒸气被吸附在吸湿材料4上，并被其储存。当吸湿过程持续设定时间t1后，第一驱动电机2-1、第二驱动电机2-2、第三驱动电机2-3分别将第一风门3-1、第二风门3-2、第三风门3-3调整至关闭状态。

如图3所示，本发明的空调加湿系统加湿过程其实现方式如下：

第三驱动电机2-3将第三风门3-3调整至开启状态，第二风机5启动，系统监测压缩机表面温度T_c以及压缩机运行频率f，根据二者的值，加热装置8以功率P(T_c，f)通电加热。在第二风机5的作用下，室外空气流过压缩机10表面被预热，又经加热装置8加热后，其温度T_air升高至吸湿材料4的解吸温度T_desorb(二者满足T_air-T_desorb>＝5℃)。加热后的空气在第二风机5的作用下，流经吸湿材料4，由于空气温度高，相对湿度低，导致吸湿材料4中的水分会解吸到空气中，提高空气的相对湿度与绝对湿度。经加湿后的热空气在第二风机5的作用下经加湿管道6送至室内机。

综合图2-3，本发明的空调加湿系统吸湿加湿控制步骤如下：

a.运行吸湿模式，关闭加热装置，开启第一风门、第二风门和第三风门，运行第一风机，室外空气由第一风门进入风道与吸湿材料进行传质后经第二风门和第三风门排出；

b.运行吸湿模式设定时间后，关闭第一风门、第二风门和第三风门，并停止运行第一风机；

c.运行加湿模式，开启第三风门，运行加热装置和第二风机，室外空气由第三风门进入，先后经压缩机表面预热和加热装置加热后进入风道解吸吸湿材料；

d.加热后的高温空气流经吸湿材料，转变为高温高湿空气，经加湿管道送至室内机，完成加湿过程。

其中，所述步骤b还包括以下步骤：

e.监测室内空气湿度，判断室内空气湿度是否低于系统设定湿度；若室内空气湿度低于系统设定湿度时执行步骤c；若室内空气湿度高于系统设定湿度时执行步骤a。

其中，所述步骤c还包括以下步骤：

f.监测压缩机的表面温度，判断压缩机的表面温度是否大于系统设定温度；若压缩机的表面温度大于系统设定温度，则加热装置以较小功率工作；若压缩机的表面温度小于系统设定温度，则加热装置以较大功率工作。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。