一种无制冷剂的空气温湿度调节系统及控制方法

技术领域

本发明涉及温湿度调节设备技术领域，具体是一种无制冷剂的空气温湿度调节系统及控制方法。

背景技术

在居住的生活和工作环境中，往往需要新风系统来保持室内空气温度和湿度的恒定，则需要新风系统来对室内的空气和室外的空气进行交换，在传统的新风系统中，室内回风进入新风系统后，直接通过制冷剂进行强行降温，而制冷剂的使用和排放，在浪费能源的同时，还会造成对环境的污染。

在文件CN 105605705 B中，公开了干燥地区用蒸发冷却温湿度独立控制新风机组，包括有机组壳体，机组壳体一侧壁上设置有进风口，机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤装置及蒸发冷却温湿度独立控制单元。需要通过独立的蒸发冷却温湿度控制单元才能实现对空气的降温。

此结构虽然也能有效对空气的温度进行调节，但是需要另外的独立的蒸发冷却温湿度控制单元对其进行调控，这样就需要额外的装置，以及付出额外的能源，虽然也能达到降温调控的目的，但是会浪费能源。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种无制冷剂的空气温湿度调节系统及控制方法，将室内回风中进来的空气和经过穿管翅片式热交换器的室内回风和新风的融合后降温，避免使用额外的制冷装置，有效节约能源。

本发明的技术方案为：一种无制冷剂的空气温湿度调节系统，包括穿管翅片式热交换器，穿管翅片式热交换器一侧为回风口b和新风口b，另一侧通过送风机连有送风口，穿管翅片式热交换器下方为控制箱、等焓降温器、预冷降温器、废热回收器、空气干燥转轮和回风口a，等焓降温器位于穿管翅片式热交换器下方，等焓降温器一侧上方设有位于穿管翅片式热交换器底部的混风调节装置，废热回收器位于预热降温器上方，空气干燥转轮位于废热回收器一侧，回风口a和回风口b处设有回风温湿度传感器，空气干燥转轮下部和预冷降温器之间设有干燥转轮后温湿度传感器，送风口处设有送风温湿度传感器，新风口处设有新风温湿度传感器，回风机处设有预冷降温后温度传感器，等焓降温器一侧设有等焓降温后温度传感器，空气干燥转轮上部和废热回收器之间设有废热热回收后温度传感器。

进一步地，穿管翅片式热交换器上部设有排风口，穿管翅片式热交换器外接近回风口b的一侧设有空气过滤器。

进一步地，空气干燥转轮一侧设有排风机，排风机外侧设有湿空气排出口，湿空气排出口、排风机、空气干燥转轮、废热回收器和新风口为一直线上。

进一步地，预冷降温器一侧接近等焓降温器的位置设有回风机，预冷降温器另一侧设有回风口a，回风口a、空气干燥转轮、回风机、预冷降温器在一直线上。

进一步地，回风温湿度传感器、温湿度传感器、送风温湿度传感器、新风温湿度传感器、废热热回收后温度传感器、预冷降温后温度传感器和等焓降温后温度传感器分别和控制器CPP1连接。

进一步地，新风口b位于回风口b的下方的位置。

一种无制冷剂的空气温湿度调节系统的控制方法，一种无制冷剂的空气温湿度调节系统智能判断工作模式，当新风温湿度传感器的新风温湿度数值＞房间温湿度设定值时，设备启用降温除湿模式，当新风温湿度传感器的新风温湿度数值≤房间温湿度设定值时，设备启用自然通风模式：

降温除湿工作模式：

a、回风温度T＞房间温度设定值+△T且回风湿度H＞房间湿度设定值+△H时，包括下列步骤：

步骤1：混风调节装置、送风机、废热回收器、空气干燥转轮、排风机、 回风机、等焓降温器、穿管翅片式热交换器和预冷降温器投入工作；

步骤2：废热回收器投入最大运行，预冷降温器投入最大运行，回风机和排风机启动，如果故障则报警；

步骤3：等焓降温器依据回风温度T与房间温度设定值差额PID运行，回风湿度H与房间湿度设定值差额PID控制混风调节装置，送风温湿度传感器的送风温湿度作为监测反馈；

b、回风温度T＞房间温度设定值+△T且回风湿度H≤房间湿度设定值-△H时，包括下列步骤：

步骤1：混风调节装置、送风机、废热回收器、空气干燥转轮、排风机、 回风机、等焓降温器、穿管翅片式热交换器和预冷降温器投入工作；

步骤2：废热回收器投入最大运行，预冷降温器投入最大运行，回风机和排风机启动，如果故障则报警；

步骤3：等焓降温器依据回风温度T与房间温度设定值差额PID运行，混风调节装置关闭，送风温湿度传感器的送风温湿度作为监测反馈；

c、回风温度T≤房间温度设定值-△T且回风湿度H＞房间湿度设定值+△H时，包括下列步骤：

步骤1：混风调节装置、送风机、废热回收器、空气干燥转轮、排风机、 回风机、等焓降温器、穿管翅片式热交换器和预冷降温器投入工作；

步骤2：废热回收器投入最大运行，预冷降温器投入最大运行，回风机和排风机启动，如果故障则报警，等焓降温器关闭；

步骤3：混风调节装置关闭, 送风温湿度传感器的送风温湿度作为监测反馈；

d、回风温度T≤房间温度设定值-△T(温度死区）且回风湿度H≤房间湿度设定值-△H时，包括下列步骤：

步骤1：仅送风机、回风机、穿管翅片式热交换器投入工作；

步骤2：其余装置关闭，送风温湿度传感器的送风温湿度作为监测反馈；

自然通风模式：

仅运行全部新风，此时与设备相连的风管新风阀门打开，回风阀门关闭，送风机开启，其余装置关闭。

进一步地，△T为温度死区，△H为湿度死区。

本发明的有益之处：1、本发明在回风口a中进来回风之后通过空气干燥转轮、预冷降温器、回风机和等焓降温器之后和从回风口b以及新风口b中进来的回风和新风混合，能够对从回风口a中进行的回风进行温度的降低。

2、本发明排风机、空气干燥转轮、废热回收器、预冷降温器和新风口位于穿管翅片式热交换器下方一侧，两个部分结合为一体，在回风口a中进入的热风不需要通过额外的机器的降温，只需要在回风机的牵引下将热空气分别进入混风调节装置和等焓降温器，有效节约能源。

3、本发明在系统中分别设置的回风温湿度传感器、干燥转轮后温湿度传感器、送风温湿度传感器、新风温湿度传感器、废热热回收后温度传感器、预冷降温后温度传感器和等焓降温后温度传感器，对回风口、排气口和送风口等进行实时的温湿度的监控，根据回风温度、房间温度设定值、回风湿度和房间湿度设定值等来实现相应的工作模式，能够实现本系统的节能高效，并且根据相应的温湿度实行的工作模式有效提高对空气的处理效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的空气处理路径图；

图3为本发明的空气处理状态位置图；

图4为本发明控制传感器布置图的结构示意图；

图5为本发明空气处理焓湿图；

图6为本发明控制方法流程图。

其中： 1、排风口，2、混风调节装置，3、送风机，4、送风口，5、新风口，6、废热回收器，7、空气干燥转轮，8、排风机，9、湿空气排出口，10、回风口a，11、回风机，12、等焓降温器，13、控制箱，14、回风口b，15、空气过滤器，16、穿管翅片式热交换器，17、新风口b，18、预冷降温器；

TH、回风温湿度传感器；TH1、干燥转轮后温湿度传感器；TH2、送风温湿度传感器；TH3、新风温湿度传感器；T1、废热热回收后温度传感器；T2、预冷降温后温度传感器；T3、等焓降温后温度传感器。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。

如图1-2所示，一种无制冷剂的空气温湿度调节系统，包括穿管翅片式热交换器16，穿管翅片式热交换器16一侧为回风口b14和新风口b17，新风口b17位于回风口b14的下方的位置，另一侧通过送风机3连有送风口4，穿管翅片式热交换器16下方为控制箱13、等焓降温器12、预冷降温器18、废热回收器6和空气干燥转轮7，等焓降温器12位于穿管翅片式热交换器16下方，等焓降温器12一侧上方设有位于穿管翅片式热交换器16底部的混风调节装置2，废热回收器6位于预热降温器18上方，空气干燥转轮7位于废热回收器6一侧，空气干燥轮7可以对进入的空气进行除湿。

穿管翅片式热交换器16上部设有排风口1，能够对空气排出，穿管翅片式热交换器16外接近回风口b14的一侧设有空气过滤器15，空气过滤器15能够对进入的空气进行过滤。

空气干燥转轮一侧设有排风机8，排风机8外侧设有湿空气排出口9，湿空气排出口9、排风机8、空气干燥转轮7、废热回收器6和新风口5为一直线上，排风机8有助于进行排风。

预冷降温器18一侧接近等焓降温器12的位置设有回风机11，预冷降温器18另一侧设有回风口a10，回风口a10、空气干燥转轮7、回风机11、预冷降温器18在一直线上。

回风口a10和回风口b14处设有回风温湿度传感器TH，空气干燥转轮7下部和预冷降温器18之间设有干燥转轮后温湿度传感器TH1，送风口4处设有送风温湿度传感器TH2，新风口2处设有新风温湿度传感器TH3，回风机处设有预冷降温后温度传感器T2，等焓降温器12一侧设有等焓降温后温度传感器T3，空气干燥转轮7上部和废热回收器6之间设有废热热回收后温度传感器T1。

回风温湿度传感器TH、温湿度传感器TH1、送风温湿度传感器TH2、新风温湿度传感器TH3、废热热回收后温度传感器T1、预冷降温后温度传感器T2和等焓降温后温度传感器T3分别和控制器CPP1连接。

工作原理：从室内过来的回风分成两路进入设备，一部分回风从回风口a10进入设备，经过空气干燥转轮7，在空气干燥转轮7的作用下进行除湿，去湿后的干燥空气进入预冷降温器18降温，降温后的干燥空气在回风机11的牵引下一部分进入等焓降温器12进一步降温，另一部分则由混风调节装置2控制进入送风机8前混合段；

另一部分回风与新风分别从回风口b14和新风口b17内进入从而进行混合，经过空气过滤器15除尘后进入穿管翅片式热交换器16，与从等焓降温器12后的深冷空气进行热交换，降温后的新回风与从混风调节装置2过来的低湿空气进行混合，后经送风机3送入房间内，穿管翅片式热交换器16中竖向流通的空气经过升温后排出至室外，如此反复循环。

如图 3-5所述，在对空气处理的过程中，本设备同时有三种空气处理气流：

1、直接房间回风与新风混合处理气流，部分回风A与新风B分别从回风口b14和新风口b17进入，经过空气过滤器15和穿管翅片式热交换器16混合降温除湿到C，由房间的相对湿度控制混风调节装置2让部分E状态的空气与C混合形成G状态，送入房间。

2、与回风和新风混合气流进行热交换的低温气流，部分回风A从回风口a10进入，然后经过废热回收器6加热减湿至D状态，再经过预冷降温器18冷却至E状态，再经过等焓降温器12，进一步降温至H状态后，在穿管翅片式热交换器16中进行热交换。

3、干燥热交换的中温气流，新风B经过废热回收器6（温度五六十度余热热水或废热蒸汽）加热至X状态，经过干燥转轮降温升湿达到Z状态排出。

如图6所示，布置于本系统内的各个传感器的工作模式为：

CPP1采集新风温湿度智能判断工作模式，当新风温湿度传感器TH3数值＞房间温湿度设定值时，设备启用降温除湿模式；

当新风温湿度数值TH3≤房间温湿度设定值时，设备启用自然通风模式；

降温除湿工作模式：

（1）回风温度T＞房间温度设定值+△T(温度死区）且回风湿度H＞房间湿度设定值+△H(湿度死区）时，混风调节装置2、送风机3、废热回收器6、空气干燥转轮7、排风机8、 回风机11、等焓降温器12、穿管翅片式热交换器16和预冷降温器18投入工作，废热回收器6投入最大运行（使T1温度值升至最高），预冷降温器18投入最大运行（使T2温度值降至最低），回风机11和排风机8启动，如果故障则报警，等焓降温器12依据回风温度T与房间温度设定值差额PID运行，回风湿度H与房间湿度设定值差额PID控制混风调节装置2，送风温湿度TH2作为监测反馈。

（2）回风温度T＞房间温度设定值+△T(温度死区）且回风湿度H≤房间湿度设定值-△H(湿度死区）时，混风调节装置2、送风机3、废热回收器6、空气干燥转轮7、排风机8、回风机11、等焓降温器12、穿管翅片式热交换器16和预冷降温器18投入工作，废热回收器6投入最大运行（使T1温度值升至最高），预冷降温器18投入最大运行（使T2温度值降至最低），回风机11和排风机8启动，如果故障则报警，等焓降温器12依据回风温度T与房间温度设定值差额PID运行；混风调节装置2关闭，送风温湿度TH2作为监测反馈。

（3）回风温度T≤房间温度设定值-△T(温度死区）且回风湿度H＞房间湿度设定值+△H(湿度死区）时，混风调节装置2、送风机3、废热回收器6、空气干燥转轮7、排风机8、 回风机11、等焓降温器12、穿管翅片式热交换器16和预冷降温器18投入工作，废热回收器6投入最大运行（使T1温度值升至最高），预冷降温器18投入最大运行（使T2温度值降至最低），回风机11和排风机8启动，如果故障则报警，等焓降温器关闭；混风调节装置关闭,送风温湿度TH2作为监测反馈。

（4）回风温度T≤房间温度设定值-△T(温度死区）且回风湿度H≤房间湿度设定值-△H(湿度死区）时，仅送风机3、回风机11、穿管翅片式热交换器16投入工作，其余装置关闭，送风温湿度TH2作为监测反馈。

自然通风模式：

仅运行全部新风（此时与设备相连的风管新风阀门打开，回风阀门关闭），送风机开启，其余装置关闭。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。