新风空调系统及控制方法

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种新风空调系统及控制方法。

背景技术

新风空调中的新风系统作为给室内侧供新风的装置，满足了用户的健康需求。用户可以通过操控新风系统控制新风送风量，以改善室内空气成分，有利于人体健康。

然而，一方面，在炎热夏季对空调进行制冷时，室内温度低，而室外温度高，室内外之间存在一定的温差，若直接将室外的高温新风送入空调进风栅，将增大空调的功耗，增加了空调用电量，并且若直接将室内空气排放室外，也会造成冷量损失和能源浪费。

另一方面，在寒冷的冬季对空调进行制热时，由于室内温度高，而室外温度低，室内外之间存在温度差，若直接将室外的低温新风送入空调进风栅，将增大空调的功耗，增加了空调用电量，并且若直接将室内空气排放室外，也会造成热量损失和能源浪费。

发明内容

本发明提供一种新风空调系统及控制方法，用以解决现有技术中室内外温度存在温度差，引入新风时会导致空调能耗增大的缺陷。

根据本发明第一方面提供的一种新风空调系统，包括：空调器、换热器、进风通道和出风通道；所述空调器包括分别与室内和室外连接的新风通道；所述进风通道的一端通过所述换热器的第一端与所述室外连接，所述进风通道的另一端与所述新风通道连接；所述出风通道的一端通过所述换热器的第二端与所述室外连接，所述出风通道的另一端与所述室内连接；其中，所述换热器用于对进入所述新风通道的新风进行预冷或者预热。

根据本发明的一种实施方式，所述换热器包括：第一工作模式和第二工作模式；在所述第一工作模式下，所述室外的温度高于所述室内的温度，所述换热器的第一端为蒸发段，所述换热器的第二端为冷凝段；在所述第二工作模式下，所述室外的温度低于所述室内的温度，所述换热器的第一端为冷凝段，所述换热器的第二端为蒸发段。

根据本发明的一种实施方式，还包括：进风管和出风管；所述进风管的一端与所述进风通道连接，所述进风管的另一端与所述室外连通；所述出风管的一端与所述出风通道连接，所述出风管的另一端与所述室外连通；其中，所述进风管和所述出风管在所述室外的一侧朝向相反；或者，所述出风管和所述进风管的气流路径自所述室内向所述室外一侧的距离逐渐增大。

根据本发明的一种实施方式，还包括：过滤单元，所述过滤单元设置于所述进风管内，用于对进入所述进风管的新风进行过滤。

根据本发明的一种实施方式，还包括：阀体，所述阀体设置于所述进风通道，用于调节所述进风通道内的新风流量。

根据本发明的一种实施方式，还包括：风机，所述风机的一端与所述室内连接，所述风机的另一端与所述出风通道连接，用于在新风模式下，将所述室内的空气从所述出风通道输送至所述换热器，并排出至所述室外。

根据本发明的一种实施方式，所述换热器包括：壳体、吸液芯、介质和翅片；所述吸液芯设置于所述壳体的内壁，且形成容纳所述介质的容纳腔；多个所述翅片间隔设置于所述换热腔的外部，并对应所述进风通道和所述出风通道；其中，所述介质在所述容纳腔内进行蒸发和气化，进而对流经所述壳体的新风进行预冷或者预热。

根据本发明第二方面提供的一种基于上述新风空调系统的控制方法，包括：

响应于新风模式的启动信号，室外的新风依次通过换热器、进风通道和新风通道后进入室内，其中，所述换热器对进入所述进风通道的新风进行预冷或者预热；

所述室内的空气自出风通道流经所述换热器后，排出至所述室外，其中，所述换热器与进入所述出风通道的新风进行冷量交换或者热量交换。

根据本发明的一种实施方式，所述室外的新风依次通过换热器、进风通道和新风通道后进入室内的步骤中，具体还包括：

获取所述换热器内靠近所述进风通道一侧的第一介质参数、所述室外的室外环境参数和室内的室内第一环境参数；

根据所述第一介质参数、所述室外环境参数和所述室内第一环境参数调节所述进风通道内的流域面积。

具体来说，本实施例提供了一种室外的新风依次通过换热器、进风通道和新风通道后进入室内的实施方式。

根据本发明的一种实施方式，所述室内的空气自出风通道流经所述换热器后，排出至所述室外的步骤中，具体包括：

获取所述换热器内靠近所述出风通道一侧的第二介质参数和所述室内的室内第二环境参数；

根据所述第二介质参数和所述室内第二环境参数调节进入所述出风通道的空气流速。

具体来说，本实施例提供了一种室内的空气自出风通道流经所述换热器后，排出至所述室外的实施方式。

本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种新风空调系统及控制方法，通过对进入室内的新风进行预冷或者预热，不仅保证了室内新风需求，还有效降低了空调系统的能耗，并且在向室内输入新风的同时，将室内的空气排出室外，加快室内空气的置换效率，提升了用户体验，也为新风输送提供了新的思路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的新风空调系统的布置关系示意图；

图2是本发明提供的新风空调系统中，换热器的结构关系示意图之一；

图3是本发明提供的新风空调系统中，换热器的结构关系示意图之二；

图4是本发明提供的新风空调系统的控制方法的流程示意图。

附图标记：

10、空调器；11、新风通道；

20、换热器；21、第一端；22、第二端；23、壳体；24、吸液芯；25、介质；26、翅片；27、保温层；

30、进风通道；

40、出风通道；

50、进风管；51、过滤单元；

60、出风管；

70、阀体；

80、风机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合具体实施方式对本发明进行具体说明。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图3所示，本方案提供一种新风空调系统，包括：空调器10、换热器20、进风通道30和出风通道40；空调器10包括分别与室内和室外连接的新风通道11；进风通道30的一端通过换热器20的第一端21与室外连接，进风通道30的另一端与新风通道11连接；出风通道40的一端通过换热器20的第二端22与室外连接，出风通道40的另一端与室内连接；其中，换热器20用于对进入新风通道11的新风进行预冷或者预热。

需要说明的是，通过在新风通道11的上游侧设置能够对新风进行预冷或者预热的换热器20，实现了在将室外新风引入室内之前，对新风进行预处理，降低室内空调器10进行环境调节时的能耗。

进一步地，新风被引入室内后，为了保持室内的气压平衡，室内的原始空气会从窗缝、门缝等流出，而本发明通过设置独立的出风通道40，将室内的空气排出室内，加快了室内新风的置换效率，同时换热器20与室内的原始空气进行换热，实现冷量或者热量的回收，使得换热器20内实现了自循环。

在可能的实施方式中，本发明提供的换热器20所指的对新风进行预冷或者预热是指同一个换热器20能够同时满足预冷和预热的两种功能，即同一个换热器20能够在不同需求下对新风进行预冷或者预热。

在可能的实施方式中，换热器20对引入室内的新风进行预冷处理，此时外界的环境温度高于室内的温度，通过换热器20提前对新风进行预冷，避免了引入室外新风的同时，伴随新风进入室内的还有高温气流，高温气流的存在增加了室内环境调节的能耗，而换热器20对新风进行预冷，使得在外界环境温度高于室内温度时，引入的新风能够被提前预冷，引入的新风温度与室内温度的差值在可接受的范围内，降低了室内的能耗，对于换热器20与新风之间的冷量交换，可根据预设的相关参数进行，保证相应的预冷效果。

在可能的实施方式中，换热器20对引入室内的新风进行预热处理，此时外界的环境温度低于室内的温度，通过换热器20提前对新风进行预热，避免了引入室外新风的同时，伴随新风进入室内的还有低温气流，低温气流的存在增加了室内环境调节的能耗，而换热器20对新风进行预热，使得在外界环境温度低于室内温度时，引入的新风能够被提前预热，引入的新风温度与室内温度的差值在可接受的范围内，降低了室内的能耗，对于换热器20与新风之间的热量交换，可根据预设的相关参数进行，保证相应的预热效果。

在可能的实施方式中，换热器20对进入室内的新风进行预冷，出风通道40设置于室内靠近顶部一侧的位置，此种设置便于出风通道40优先将室内温度较高的空气排出室外，此种设置便于将室内顶部的原始空气排出室外。

在可能的实施方式中，换热器20对进入室内的新风进行预冷，出风通道40的入风口一侧设置于靠近顶部一侧的位置，此种设置便于出风通道40优先将室内温度较高的空气排出室外，此种设置便于将室内顶部的原始空气排出室外。

在可能的实施方式中，换热器20对进入室内的新风进行预热，出风通道40设置于室内靠近底部一侧的位置，此种设置便于出风通道40优先将室内温度较高的空气排出室外，此种设置便于将室内顶部的原始空气排出室外。

在可能的实施方式中，换热器20对进入室内的新风进行预热，出风通道40的入风口一侧设置于靠近底部一侧的位置，此种设置便于出风通道40优先将室内温度较高的空气排出室外，此种设置便于将室内顶部的原始空气排出室外。

在可能的实施方式中，出风通道40排出的室内原始空气与换热器20进行热量交换，一方面将热量或者冷量传递给换热器20内的介质25，使得介质25再次对进入进风通道30一侧对新风进行预冷或者预热，另一方面换热后的室内原始空气被排放至室外，实现了能量的回收，避免了能源的浪费。

在本发明一些可能的实施例中，换热器20包括：第一工作模式和第二工作模式；在第一工作模式下，室外的温度高于室内的温度，换热器20的第一端21为蒸发段，换热器20的第二端22为冷凝段；在第二工作模式下，室外的温度低于室内的温度，换热器20的第一端21为冷凝段，换热器20的第二端22为蒸发段。

具体来说，本实施例提供了一种第一工作模式和第二工作模式的实施方式，通过设置换热器20的两种工作模式，通过换热器20在两种工作模式间切换，实现了同一个换热器20满足对新风的预冷和预热需求。

需要说明的是，随着换热器20在第一工作模式和第二工作模式间切换，第一端21和第二端22也在蒸发段和冷凝段之间切换。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：进风管50和出风管60；进风管50的一端与进风通道30连接，进风管50的另一端与室外连通；出风管60的一端与出风通道40连接，出风管60的另一端与室外连通；其中，进风管50和出风管60在室外的一侧朝向相反；或者，出风管60和进风管50的气流路径自室内向室外一侧的距离逐渐增大。

具体来说，本实施例提供了一种进风管50和出风管60的实施方式，通过设置进风管50和出风管60，使得室外新风能够进入进风通道30，以及室内原始空气能够通过出风通道40和出风管60排出至室外。

进一步地，将进风管50和出风管60设置朝向相反或者气流路径的距离逐渐增大，使得从室外进入的新风和从室内排出的原始空气之间形成屏蔽，避免排出室外的原始空气被再次当成新风吸入室内，保证了室内新风引入的效果。

在可能的实施方式中，在进风管50和出风管60处分别设置传感器，对新风的进风量和原始空气的出风量进行比对，并根据比对结果进行相应流量的调节。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：过滤单元51，过滤单元51设置于进风管50内，用于对进入进风管50的新风进行过滤。

具体来说，本实施例提供了一种过滤单元51的实施方式，通过设置过滤单元51，实现了对进入进风管50新风的过滤。

需要说明的是，由于换热器20采用吸液芯24的结构，能够满足预冷和预热的需求，因此对于进风管50的设置朝向并没有特殊的限制，例如进风管50可以朝上或者水平设置，如不设置过滤单元51，则会有杂质通过朝向或者水平设置的入口端进入进风管50内部，因此需要增加过滤单元51对进风管50进行的入口端进行过滤。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：阀体70，阀体70设置于进风通道30，用于调节进风通道30内的新风流量。

具体来说，本实施例提供了一种阀体70的实施方式，通过设置阀体70，能够对进风通道30的流域面积进行调节，进而实现对新风流量进行调节，一方面可以根据室内对新风的需求调节新风流量大小，另一方面在室内的空调器10执行其他模式时，能够通过阀体70切断进风通道30，避免室内进行环境调节时，受到室外环境的影响。

在可能的实施方式中，阀体70为电磁阀。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：风机80，风机80的一端与室内连接，风机80的另一端与出风通道40连接，用于在新风模式下，将室内的空气从出风通道40输送至换热器20，并排出至室外。

具体来说，本实施例提供了一种风机80的实施方式，通过设置风机80，使得室内原始空气能够在风机80的作用下，快速通过出风通道40流向换热器20，提高了室内空气置换的效率。

在可能的实施方式中，新风通道11为连接空调器10和进风通道30的结构，本发明没有具体描述新风通道11的设置位置，可根据实际情况将新风通道11设置在相应的位置，以满足进风通道30和空调器10的连接。

在可能的实施方式中，空调器10的顶部设置有罩体，罩体内部形成有与进风通道30和空调器10对接的新风通道11。

在可能的实施方式中，罩体为三棱柱形的结构，内部形成有储风腔。

在可能的实施方式中，空调器10包括了第一挡风板和第二挡风板，空调器10执行除新风模式以外的模式时，例如除湿、换气等，将第一挡风板和第二挡风板均打开，室内原始空气通过第一挡风板和第二挡风板进出空调器10内部，实现相应的模式，在新风模式下，第一挡风板打开，第二挡风板关闭，室外的新风通过第一挡风板进入室内，此处可以理解的是，第一挡风板和第二挡风板形成了气流循环的通路，在新风模式下，只开启第一挡风板，使得气流只能从空调器10进入室内，而室内原始空气通过窗缝、门缝等排出，但在本发明中通过设置出风通道40和电机，使得室内原始空气能够通过出风通道40和电机排出至室外，加快了室内空气的置换。

在本发明一些可能的实施例中，换热器20包括：壳体23、吸液芯24、介质25和翅片26；吸液芯24设置于壳体23的内壁，且形成容纳介质25的容纳腔；多个翅片26间隔设置于换热腔的外部，并对应进风通道30和出风通道40；其中，介质25在容纳腔内进行蒸发和气化，进而对流经壳体23的新风进行预冷或者预热。

具体来说，本实施例提供了一种壳体23、吸液芯24、介质25和翅片26的实施方式，通过在壳体23内设置吸液芯24，为介质25在壳体23内的流动提供了动力，介质25根据流经壳体23的气流温度进行相应冷凝段和蒸发段的调节，进而实现对新风进行预热和预冷，满足室内新风调节和置换的需求。

进一步地，翅片24便于介质25与流经的新风或者室内原始空气进行热交换。

在可能的实施方式中，在壳体23绝热段的外部还设置有保温层27，绝热段内的介质25不与外界进行热量传递。

需要说明的是，为了节约篇幅，本发明没有对换热器20的具体结构进行过多的赘述，在实际应用中，可参考相关领域的设置情况，以实现本发明技术方案和取得技术效果为准。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图4所示，本方案提供一种基于上述新风空调系统的控制方法，包括：

响应于新风模式的启动信号，室外的新风依次通过换热器20、进风通道30和新风通道11后进入室内，其中，换热器20对进入进风通道30的新风进行预冷或者预热；

室内的空气自出风通道40流经换热器20后，排出至室外，其中，换热器20与进入出风通道40的新风进行冷量交换或者热量交换。

在本发明一些可能的实施例中，室外的新风依次通过换热器20、进风通道30和新风通道11后进入室内的步骤中，具体还包括：

获取换热器20内靠近进风通道30一侧的第一介质参数、室外的室外环境参数和室内的室内第一环境参数；

根据第一介质参数、室外环境参数和室内第一环境参数调节进风通道30内的流域面积。

具体来说，本实施例提供了一种室外的新风依次通过换热器20、进风通道30和新风通道11后进入室内的实施方式，通过对第一介质参数、室外环境参数和室内第一环境参数的获取，能够根据参数的变化调节进风通道30的流域面积，进而调节新风的流量，在空调器10选择新风模式后，能够根据实际情况对新风流量动态调节，保证室内环境调节的稳定性，避免过冷或者过热情况的发生，提升用户的体验。

在可能的实施方式中，换热器20对新风进行预冷的情况下，获取蒸发段一侧的第一介质参数、室外的室外环境参数和室内的室内第一环境参数，进而对进风通道30的流量进行调节，保证预冷的效果。

在一个应用场景中，室外温度高于室内温度至预设阈值时，此时换热器20受到自身结构的影响，对于新风的预冷存在一定量级限制，因此通过调节进风通道30内的流域面积，保证进入新风通道11内的新风获得的冷量能够满足预设要求，避免输入室内的新风温度过高，导致空调器10能耗增高的问题。

在本发明一些可能的实施例中，室内的空气自出风通道40流经换热器20后，排出至室外的步骤中，具体包括：

获取换热器20内靠近出风通道40一侧的第二介质参数和室内的室内第二环境参数；

根据第二介质参数和室内第二环境参数调节进入出风通道40的空气流速。

具体来说，本实施例提供了一种室内的空气自出风通道40流经换热器20后，排出至室外的实施方式，通过获取换热器20靠近出风通道40一侧的第二介质参数和室内引入新风经一段时长后的室内第二环境参数，能够根据参数的变化调节风机80的转速，进而调节进入进风通道30的流量，在空调器10选择新风模式后，能够根据实际情况对排出室内原始空气流量进行动态调节，保证室内环境调节的稳定性，避免过冷或者过热情况的发生，提升用户的体验。

需要说明的是，通过将室内原始空气排出至室外，使得室内新风置换的效率更高，同时将室内原始空气与换热器20进行热量交换，实现对热量或者冷量的回收，并且提升了换热器20的循环效率。

在可能的实施方式中，换热器20对新风进行预冷的情况下，获取冷凝段一侧的第二介质参数和室内的室内第二环境参数，进而对进风通道30的流量进行调节，保证预冷的效果。

在一个应用场景中，室内引入新风后，此时随着新风进入室内，室内气压发生变化，原本室内原始空气从窗缝、门缝等流出，但室内原始空气存在一些死角或者温度较高等情况，例如室内原始空气残留于室内的顶部一侧等，会导致新风置换之内空气的效率降低，此时通过获取冷凝段一侧的第二介质参数，确定冷凝段对于空气换热的需求量级，以及室内第二环境参数确定此时室内原始空气的存留量级，对风机80的转速进行调整，进而实现调节通过出风通道40排出室内原始空气的流量，一方面保证了室内新风置换的效率，另一方面也利用室内原始空气与冷凝段进行热交换，对热量或者冷量进行回收，提高能源利用率，也提升蒸发器一侧对于新风的预冷效果。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“方式”、“具体方式”、或“一些方式”等的描述意指结合该实施例或方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或方式中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或方式以及不同实施例或方式的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：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中。