一种地下室温湿度系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及空调系统技术领域，具体为一种地下室温湿度系统及其控制方法。


背景技术：

2.将地上的空调系统用于地下室，地下室的湿度往往控制不佳而依然出现发霉结露问题，地下室的温湿度条件与地上部分是不同的，需要采用不同的温湿度系统和控制方法，针对现有问题提出新解决方案，地下室现有空调系统及其控制存在的问题主要有：
3.1)与地上采用同样方案；
4.2)使用相对湿度控制，在低温时问题较多；
5.3)运行模式需要手动设置，无全自动运行；
6.4)没有预警机制。
7.因此对于现有空调系统的改进，设计一种新型地下室温湿度系统及其控制方法以改变上述技术缺陷，提高整体空调系统的实用性，显得尤为重要。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种地下室温湿度系统及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种地下室温湿度系统，包括供冷供热系统、空气处理系统和控制系统，所述供冷供热系统包括热泵主机、空调系统供水管、风机盘管、风盘电动水阀、分水器、地面盘管、回水开关阀、空调系统回水管和水泵，所述空气处理系统包括变温新风除湿机外机、变温新风除湿机内机、冷媒管道、送风管道、室内送风口、室内回风口、回风管道和新风管道。
11.作为本发明优选的方案，所述变温新风除湿机由变温新风除湿机外机、变温新风除湿机内机和冷媒管道组成，所述变温新风除湿机外机包括变频压缩机、第二冷凝器、室外风机和外机控制板，所述变温新风除湿机内机包括新风口、新风阀、回风口、回风阀、过滤装置、表冷器、节流膨胀阀、第一冷凝器、送风机、送风口、回风温度探头、送风温度探头、盘管温度探头和内机控制板，所述所述变温新风除湿机外机中装有室外变频风扇。
12.作为本发明优选的方案，所述控制系统包括智能屏、控制软件、通讯接口一、通讯接口二、热泵主机控制接口、变温新风除湿机内机控制接口、空气传感器、墙面温度探头、房间温控面板、集中控制模块、地温探头和风盘电动水阀，所述智能屏中安装有控制软件，所述智能屏的通讯接口一连接热泵主机控制接口和变温新风除湿机内机控制接口，所述通讯接口二连接有空气传感器、墙面温度探头、房间温控面板和集中控制模块，所述房间温控面板连接有风机盘管、地温探头，所述集中控制模块连接风盘电动水阀和回水开关阀。
13.一种地下室温湿度系统控制方法，具体包括以下步骤：
14.s1，启动系统，各房间的房间温控面板给出温度平均值，空气传感器给出露点温度数值，根据这两个数据判断所处的运行模式，运行模式包括供热、单通风、供冷、供热+带热
除湿、通风+平衡除湿和供冷+带冷除湿六种；
15.s2，当以供热模式运行时，
16.a、热泵主机处于供热状态，变温新风除湿机为加热通风模式；
17.b、以房间温控面板设定温度为控制目标，当温度未达到设定温度时打开风盘电动水阀和回水开关阀，使热水进入风机盘管和地面盘管中，当温度达到设定温度时，关闭风盘电动水阀和回水开关阀；
18.c、变频压缩机为制热模式，以高于室内温度的送风温度送风；
19.s3，当以单通风模式运行时，
20.热泵主机处于关闭状态，变温新风除湿机中变频压缩机也处于关闭状态，只有送风机开启；
21.s4，当以供冷模式运行时，
22.a、热泵主机处于供冷状态，变温新风除湿机中变频压缩机也处于关闭状态，只有送风机开启；
23.b、以房间温控面板设定温度为控制目标，当温度未达到设定温度时打开风盘电动水阀和回水开关阀，使冷水进入风机盘管和地面盘管中，当温度达到设定温度时，关闭风盘电动水阀和回水开关阀，风盘或地冷根据房间需要单独或组合配置；
24.s5，当以供热+带热除湿模式运行时，
25.a、热泵主机处于供热状态，变温新风除湿机为除湿模式；
26.b、以房间温控面板设定温度为控制目标，当温度未达到设定温度时打开风盘电动水阀和回水开关阀，使热水进入风机盘管和地面盘管中，当温度达到设定温度时，关闭风盘电动水阀和回水开关阀；
27.b、变温新风除湿机根据露点温度设置确定是否开启变频压缩机除湿运行，当除湿运行时，调整室外变频风扇转速，使出风温度高于房间温度，对室内起到供热作用；
28.s6，当以通风+平衡除湿模式运行时，
29.a、热泵主机处于关闭状态，风机盘管和地面盘管的控制阀门关闭；
30.b、当露点温度未达到设定露点温度时开启变温新风除湿机的变频压缩机，进行除湿，同时调整室外变频风扇转速，使出风温度与房间温度接近，避免对室内温度造成影响；
31.c、当露点温度达到设定露点温度时关闭变温新风除湿机的变频压缩机，只开送风机；
32.s7，当以供冷+带冷除湿模式运行时，
33.a、热泵主机处于供供冷状态，变温新风除湿机为除湿模式；
34.b、以房间温控面板设定温度为控制目标，当温度未达到设定温度时打开风盘电动水阀和回水开关阀，使冷水进入风机盘管和地面盘管中，当温度达到设定温度时，关闭风盘电动水阀和回水开关阀；
35.c、变温新风除湿机根据露点温度设置确定是否开启变频压缩机除湿运行，当除湿运行时，调整室外变频风扇转速，使出风温度低于房间温度，对室内起到供冷作用；
36.s8，关闭系统
37.a、关闭热泵主机、水泵、变温新风除湿机、风盘电动水阀和回水开关阀；
38.b、控制系统依然在工作，监测室内温度和湿度数据，当室内温度过低出现防冻风
险时，打开热泵主机和地板供暖，提升室内温度至安全温度。
39.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
40.本发明中，通过地下室温湿度系统及其控制方法的设计，具有以下效果：
41.1)本发明单独为地下室配置供热供冷和空气处理系统，满足地下室的特定要求；
42.2)本发明控制方法，实现全年运行模式的自动识别和热泵主机及新风除湿机运行模式切换；
43.3)在不同模式下，按设定温度和露点温度做目标，相应控制热泵主机的变频压缩机和变频水泵，变温新风除湿机中的变频压缩机、送风机、室外风机、流量膨胀阀、回风阀和新风阀，以及供热供冷中的风盘电动水阀和地冷暖中的回水开关阀，实现控制目标。
44.4)该系统具有构造简单、调控方便、运行稳定和造价较低的优点，控制方法具有目标明确、数字监测、全年自动运行和安全可靠等优点。
附图说明
45.图1为本发明地下室温湿度系统的结构示意图；
46.图2为本发明地下室温湿度系统中变温新风除湿机的结构示意图；
47.图3为本发明控制方法中运行模式自动判断及控制方式示意图；
48.图4为本发明控制系统控制接线框架图。
49.图中：1-供冷供热系统、101-热泵主机、102-空调系统供水管、103-风机盘管、104-风盘电动水阀、105-分水器、106-地面盘管、107-回水开关阀、108-空调系统回水管、109-水泵、2-空气处理系统、201-变温新风除湿机外机、2011-变频压缩机、2012-第二冷凝器、2013-外机控制板、2014-室外变频风扇、202-变温新风除湿机内机、2021-新风口、2022-新风阀、2023-回风口、2024-回风阀、2025-过滤装置、2026-表冷器、2027-节流膨胀阀、2028-第一冷凝器、2029-送风机、20210-送风口、20211-回风温度探头、20212-送风温度探头、20213-盘管温度探头、20214-内机控制板、203-冷媒管道、204-送风管道、205-室内送风口、206-室内回风口、207-回风管道、208-新风管道、3-控制系统、301-智能屏、302-控制软件、303-热泵主机控制接口、304-变温新风除湿机内机控制接口、305-空气传感器、306-墙面温度探头、307-房间温控面板、308-集中控制模块、309-地温探头、310-风盘电动水阀。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.为了便于理解本发明，下面将参照相关对本发明进行更全面的描述,给出了本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例,相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
52.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
53.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
54.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
55.一种地下室温湿度系统，包括供冷供热系统1、空气处理系统2和控制系统3，供冷供热系统1包括热泵主机101、空调系统供水管102、风机盘管103、风盘电动水阀104、分水器105、地面盘管106、回水开关阀107、空调系统回水管108和水泵109，空气处理系统2包括变温新风除湿机外机201、变温新风除湿机内机202、冷媒管道203、送风管道204、室内送风口205、室内回风口206、回风管道207和新风管道208。
56.进一步的，变温新风除湿机由变温新风除湿机外机201、变温新风除湿机内机202和冷媒管道203组成，变温新风除湿机外机201包括变频压缩机2011、第二冷凝器2012、室外风机和外机控制板2013，变温新风除湿机内机202包括新风口2021、新风阀2022、回风口2023、回风阀2024、过滤装置2025、表冷器2026、节流膨胀阀2027、第一冷凝器2028、送风机2029、送风口20210、回风温度探头20211、送风温度探头20212、盘管温度探头20213和内机控制板20214。
57.进一步的，变温新风除湿机外机201中装有室外变频风扇2014。
58.进一步的，控制系统3包括智能屏301、控制软件302、通讯接口一、通讯接口二、热泵主机控制接口303、变温新风除湿机内机控制接口304、空气传感器305、墙面温度探头306、房间温控面板307、集中控制模块308、地温探头309和风盘电动水阀310，智能屏301中安装有控制软件302，智能屏301的通讯接口一连接热泵主机控制接口303和变温新风除湿机内机控制接口304，通讯接口二连接有空气传感器305、墙面温度探头306、房间温控面板307和集中控制模块308，房间温控面板307连接有风机盘管103、地温探头309，集中控制模块308连接风盘电动水阀310和回水开关阀107。
59.实施案例：
60.一种地下室温湿度系统控制方法，具体包括以下步骤：
61.步骤一：启动系统，各房间的房间温控面板307给出温度平均值，空气传感器305给出露点温度数值，根据这两个数据判断所处的运行模式，运行模式包括供热、单通风、供冷、供热+带热除湿、通风+平衡除湿和供冷+带冷除湿六种；
62.步骤二：当以供热模式运行时，
63.a、热泵主机101处于供热状态，变温新风除湿机为加热通风模式；
64.b、以房间温控面板307设定温度如21度为控制目标，当温度未达到设定温度时打开风盘电动水阀104和回水开关阀107，使热水进入风机盘管103和地面盘管106中，当温度达到设定温度时，关闭风盘电动水阀104和回水开关阀107；
65.c、变频压缩机2011为制热模式，以高于室内温度的送风温度如30度送风；
66.步骤三：当以单通风模式运行时，
67.热泵主机101处于关闭状态，变温新风除湿机中变频压缩机2011也处于关闭状态，只有送风机2029开启；
68.步骤四：当以供冷模式运行时，
69.a、热泵主机101处于供冷状态，变温新风除湿机中变频压缩机2011也处于关闭状态，只有送风机2029开启；
70.b、以房间温控面板307设定温度如26度为控制目标，当温度未达到设定温度时打开风盘电动水阀104和回水开关阀107，使冷水进入风机盘管103和地面盘管106中，当温度达到设定温度时，关闭风盘电动水阀104和回水开关阀107，风盘或地冷根据房间需要单独或组合配置；
71.步骤五：当以供热+带热除湿模式运行时，
72.a、热泵主机101处于供热状态，变温新风除湿机为除湿模式；
73.b、以房间温控面板307设定温度如21度为控制目标，当温度未达到设定温度时打开风盘电动水阀104和回水开关阀107，使热水进入风机盘管103和地面盘管106中，当温度达到设定温度时，关闭风盘电动水阀104和回水开关阀107；
74.b、变温新风除湿机根据露点温度设置确定是否开启变频压缩机2011除湿运行，当除湿运行时，调整室外变频风扇2014转速，使出风温度如35度高于房间温度，对室内起到供热作用；
75.步骤六：当以通风+平衡除湿模式运行时，
76.a、热泵主机101处于关闭状态，风机盘管103和地面盘管106的控制阀门关闭；
77.b、当露点温度未达到设定露点温度如16度时开启变温新风除湿机的变频压缩机2011，进行除湿，同时调整室外变频风扇2014转速，使出风温度如24度与房间温度接近，避免对室内温度造成影响；
78.c、当露点温度达到设定露点温度如16度时关闭变温新风除湿机的变频压缩机2011，只开送风机2029；
79.步骤七：当以供冷+带冷除湿模式运行时，
80.a、热泵主机101处于供供冷状态，变温新风除湿机为除湿模式；
81.b、以房间温控面板307设定温度如26度为控制目标，当温度未达到设定温度时打开风盘电动水阀104和回水开关阀107，使冷水进入风机盘管103和地面盘管106中，当温度达到设定温度时，关闭风盘电动水阀104和回水开关阀107；
82.c、变温新风除湿机根据露点温度设置确定是否开启变频压缩机2011除湿运行，当除湿运行时，调整室外变频风扇2014转速，使出风温度如18度低于房间温度，对室内起到供冷作用；
83.步骤八：关闭系统
84.a、关闭热泵主机101、水泵109、变温新风除湿机、风盘电动水阀104和回水开关阀107；
85.b、控制系统3依然在工作，监测室内温度和湿度数据，当室内温度过低出现防冻风险时，打开热泵主机101和地板供暖，提升室内温度至安全温度。
86.当处于供热、单通风、供冷模式工作时，室外新风从新风管道208通过新风口2021和新风阀2022，室内回风从回风管道207通过回风口2023和回风阀2024，新风和回风都回到变温新风除湿机内机202内，再经过过滤装置2025、表冷器2026、第一冷凝器2028和送风机2029，最后从送风口20210离开，进入送风管道204，由室内送风口205和室内回风口206回到
回风管道207，之后再通过回风口2023回到变温新风除湿机内机202内，形成一个空气回路，此时变频压缩机2011处于关闭状态。
87.当处于供热+带热除湿、通风+平衡除湿、供冷+带冷除湿模式工作时，室外新风从新风管道208通过新风口2021和新风阀2022，室内回风从回风管道207通过回风口2023和回风阀2024，新风和回风都回到变温新风除湿机内机202内，再经过过滤装置2025、表冷器2026和第一冷凝器2028，降低温度减少湿度，通过第一冷凝器2028，改变空气温度，再通过送风机2029，最后从送风口20210离开，进入送风管道204，新风管道208、室内送风口205和室内回风口206回到回风管道207，之后再通过回风口2023回到变温新风除湿机内机202内，形成一个空气回路，当设定的露点温度除湿条件未达到时，氟系统都是处于除湿工作状态，三种模式相差的是室内送风口205的空气温度控制值，当达到设定露点温度除湿条件时，变频压缩机2011关闭，与单通风模式相同。
88.当变温新风除湿机处于带热除湿、平衡除湿和带冷除湿时，会有冷凝水从表冷器2026上流下，积聚在接水盘中，最后从排水管流出设备外。
89.变温新风除湿机外机201中，变频压缩机2011、室外风机连接到外机控制板上，变温新风除湿机内机202中，回风阀2024、新风阀2022、回风温度探头20211、送风温度探头20212、盘管温度探头20213、节流膨胀阀2027、送风机2029、外机控制接口连接到内机控制板上，而内机控制板上有变温新风除湿机内机控制接口304。
90.图3给出了运行模式确定算法，控制系统3可以根据目前室内环境的温度和露点温度给出所处的运行模式并自动处于该模式控制策略下，在确定模式的控制目标是房间温控面板307和智能屏301上的设置温度和露点温度，与实际监测的数值对比后做控制操作。
91.在图3中取t1、t2为22和25度，td2为13度，各房间实测的温度和露点温度平均值为t和td，则出现如下运行模式：
92.温度t≤22度时，td≤13度，处于供热+通风模式；
93.温度t≤22度时，td》13度，处于供热+带热除湿模式；
94.温度22《t≤25度时，td≤13度，处于单通风模式；
95.温度22《t≤25度时，td》13度，处于通风+平衡除湿模式；
96.温度t》25度时，td≤13度，处于供冷+通风模式；
97.温度t》25度时，td》13度，处于供冷+带冷除湿模式。
98.不同工作模式下的控制内容如下表：
[0099][0100]
在智能屏301中设置这些运行参数后，使用中只要在房间温控面板307和智能屏301上修改露点温度的设置就可以了实现全年自动运行，模式自动切换，详情请见下表：
[0101][0102]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。