一种模块化形式的温湿度控制系统

技术领域

本发明涉及室内温湿度控制领域，尤其涉及一种模块化形式的温湿度控制系统。

背景技术

当今社会，人们90％的时间是在室内度过的，呼吸安全是人们身体健康和生活品质的基础。也日益成为人们生活关注的核心。上世纪六、七十年代的能源危机，促使人们对建筑围护结构保温隔热和密闭性格外关注，以降低建筑基本能耗的耗散。但同时，也加剧了室内空气污染的积聚和材料的相互吸收与污染。为应对日益严重的室内空气污染，户式中央新风系统成为“健康住宅”不可或缺的组成部分。

根据世界卫生组织对“健康住宅”的定义，该建筑必须保证住户身体、精神和社会层面都能处于良好状态。除了保证室内污染物浓度在一定数值以内，基本的热湿舒适环境也是不可或缺的。另外，基于节能需求，热回收技术也必不可少。

因此，结合上述两种功能的，一种保持室内舒适的恒温、恒湿、恒氧(三恒)的一体化系统，成为住宅健康的基本保障。该系统应该能将室内温度控制在20-26℃，湿度控制在40％-60％，清新度(二氧化碳浓度控制在1000ppm以下，甲醛和TVOC浓度控制在0.08和0.5毫克每立方米，PM2.5浓度控制在75微克每立方米)，以保证住户舒适、健康。

目前国内实施的“三恒”技术主要是基于新风+辐射空调系统。新风系统主要包括以下功能段：1、过滤段；2、氟系统驱动新风除湿段和后加热段；3、软水加湿段，新风系统主要解决室内空气质量和湿度问题。辐射空调系统主要调节达到室内舒适温度。该系统经大量实践，亟待提升。首先是该系统的成本问题，使得该系统无法迅速普及。其次，其施工复杂程度，人工昂贵，成品保护困难，以及建筑净高的损失，也是其无法成为广为接受的“三恒”解决方案的重要原因；再次，相对而言，因热惰性原因，辐射空调系统调节困难，难以达成个性化舒适的调控，仅能满足住户趋同化舒适性要求；最后，也是该系统的核心困扰问题，就是其对住户使用的苛刻要求，无法自由短暂开窗，需隔绝“湿空间”(厨房、卫生间或家庭高湿度工况，如聚集用餐(火锅等))使用，以避免结露而造成发霉，致使室内发生二次污染的状况。也是因之，辐射空调系统极少在我国华南地区使用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种模块化形式的温湿度控制系统，该温湿度控制系统为一体化的温湿度控制体系，由一台小型的空调水机外机驱动分布于一个框架内的室内机群，室内机群可以实现模块的自由插拔，具有较强的灵活性和适应性，可实现根据不同气候区划工况和住户使用喜好灵活调整模块配置的恒温、恒湿以及恒氧的三恒系统，结构简单，占地面积小，调节方便，摒弃了以往采用带有辐射的空调系统存在调节复杂、施工复杂的弊端。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供的模块化形式的温湿度控制系统，包括：空调外机以及机群组件，所述空调外机驱动所述机群组件工作；

所述机群组件包括主风机，所述主风机包括框架以及可自由插入所述框架内的可实现温湿度控制的模块构成。

上述温湿度控制系统中，主风机可悬挂或安装在设备平台、设备间或阳台等位置，避免噪音对室内干扰。

空调外机优先选择为室外水机，因为选择室外水机方便后续与其他模块任意组合安装，插拔方便。本发明的温湿度控制系统绿色节能、舒适健康、安全环保。

主风机本身包括了一个主框架和若干可自由插入框架内的模块组件组成，利用水机系统末端设备可自由增减容量的特性，该主风机可根据使用地区气候状况和住户个性化需求自由组合、增减模块，以满足除湿量和制冷量(制热量)的不同需求。

优选地，作为进一步可实施的方案，所述机群组件还包括用于辅助主风机工作的辅助制热机以及辅助制冷机。辅助制热机优选为地暖设备，辅助制冷机优选为辅助空调内机，辅助空调末端内机和水介质地暖可根据需要安装在各个功能空间。

优选地，作为进一步可实施的方案，可实现温湿度控制的模块包括除湿模块、制冷模块、制热模块、制热加湿模块和地暖模块中任意一种或几种的组合。

优选地，作为进一步可实施的方案，插入所述框架内的模块还包括空气过滤净化模块，新风通过主风机的风口先进入所述空气过滤净化模块进行过滤处理后，再进入到所述可实现温湿度控制的模块。

优选地，作为进一步可实施的方案，所述空气过滤净化模块包括初过滤段以及高效过滤段，经过两段过滤的新风再进入到所述可实现温湿度控制的模块。

优选地，作为进一步可实施的方案，本发明的主风机还包括有热交换器，除湿和制冷模块是该主风机的中间模块组段也是核心创新组段，共同工作的模块组段还包括空气过滤净化模块、除湿后加热模块(与除湿段位于同一模组)、热交换器和加湿模块。主风机工作时，新风经新风口初过滤后，热交换器换热，再进行高效滤网过滤，进入除湿(后加热)、制冷模块，再经过加湿模块进入室内。

在本发明中，上述各个模块是否安装或同时工作，由当时当地的气候区工况决定：包括制热、制冷、不变温除湿、不变温加湿或过滤净化通风等五种工况。水系统和自由模块组，就是实现这五种工况及其不同负荷需求自由切换的核心保障。而热交换器和空气过滤净化模块一般属于系统中的标准配置。

在任何气候区，当室外所有空气指标参数达标时，例如过渡季且不下雨时，该系统可待机运转，结合通过开窗通风的自然通风形式解决住户新鲜空气的需求。

当室外空气污染发生时，主风机开机工作，空气过滤净化模块对污染空气进行过滤、净化空气。

当该气候区常年干燥，不需要除湿时，主风机可不安装除湿模块，偶发高温高湿度天气的潜热负荷可由体系内的辅助制冷机解决。而加湿模块则可以保证空气湿度不达标天气，调整湿度以满足室内舒适的需求。

在有明确制热的需求的气候区，加湿模块同样可以保证空气湿度不达标天气，或因制热导致空气相对湿度下降时，增加湿度以满足室内舒适的需求。

在有明确的降温除湿需求的气候区，主风机除湿模块就起到除湿功能，且能根据该气候区典型除湿负荷，以及住户个性化需求，增加或减少除湿模块的个数，以匹配实际需求。同样，极短炎热高湿的峰值负荷，由辅助制冷机协助解决。

在有明确不降温除湿的气候区，(如有黄梅天、回南天等的地区)，可在除湿模块之后，插入制热模块，以通过后加热，恢复因除湿而降低的送风温度。

总之，对于本发明主风机的运行情况来说，可根据实际环境对所需要的模块进行穿插拆除，上述模块均可任意组合，方便使用。

优选地，作为进一步可实施的方案，还包括传感与控制系统，所述传感与控制系统与所述机群组件中的各个组件连通以控制其动作。除了用于空气处理的模块，整个系统由具有中央传感、智慧处理功能的传感与控制系统控制。传感系统由室外气候站和分布在各个使用空间的空气传感器组成。采集的室外空气参数，包括：温度、湿度、臭氧和PM2.5浓度；采集的室内空气参数，包括：温度、湿度、PM2.5浓度、二氧化碳浓度、挥发性有机物总量(TVOCs)浓度、和甲醛浓度；控制系统则根据室内外空气质量数据，按照预设的(包括标准设置和结合住户喜好的个性化设置)程序，控制整个系统，为住户提供舒适、安全、健康的室内空气环境。

优选地，作为进一步可实施的方案，所述机群组件还包括有用于检测空气质量的空气质量检测仪器，所述空气质量检测仪器与所述传感与控制系统连通。

优选地，作为进一步可实施的方案，所述机群组件还包括有触摸显示屏，所述机群组件内的各个组件的实时数据在所述触摸显示屏上显示操控。触摸显示屏使得整个系统使用起来更为方便。

本发明还提供了一种家用电器，该家用电器包括上述温湿度控制系统。

与现有技术相比，本发明的技术效果在于：

本发明的温湿度控制系统为一体化的温湿度控制体系，由一台小型的空调水机外机驱动分布于一个框架内的室内机群，可实现根据不同气候区划工况和住户使用喜好灵活调整模块配置的恒温、恒湿以及恒氧的三恒系统，结构简单，占地面积小，调节方便，摒弃了以往采用带有辐射的空调系统存在调节复杂、施工复杂的弊端。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的模块化形式的温湿度控制系统的结构示意图。

图中：

1-空调外机； 2-主风机；

3-辅助制冷机； 4-辅助制热机；

5-空气过滤净化模块； 51-初过滤段；

52-高效过滤段； 6-传感与控制系统；

7-触摸显示屏； 8-空气质量检测仪器；

9-热交换器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更加清晰的对本发明中的技术方案进行阐述，下面以具体实施例的形式进行说明。

实施例

如图1所示，本发明的模块化形式的温湿度控制系统包括：空调外机1、机群组件以及传感与控制系统6，空调外机1为一台室外水机，机群组件位于室内，且都由同一台室外水机来驱动。

机群组件包括了主风机2、辅助制热机4、辅助制冷机3、触摸显示屏7以及空气质量检测仪器8，其中主风机2可悬挂或者安装在室内的任意位置，最好设置在阳台、设备平台等半室外空间，或者是厨房以及卫生间等位置，辅助制热机4以及辅助制冷机3可根据需要安装在各个功能空间，辅助制热机4可选择为地暖设备，辅助制冷机3可选择为辅助空调内机，主风机2本身包括了一个主框架和若干可自由插入框架内的模块组件组成，模块组件可为除湿模块、制冷模块、制热模块、制热加湿模块和地暖模块中任意一种或几种的组合，比如可以同时自由插入多个除湿模块，还可以根据室内环境自由插入加湿模块、换热模块以及过滤模块等等，辅助空调机也可以根据相应空间的需求设计为多个室内机。

当然，插入主框架内的模块除了上述模块以外，还包括了空气过滤净化模块5，空气过滤净化模块5包括初过滤段51以及高效过滤段52，主风机2开始工作后，室外新风先通过位于框架内的初过滤段51，然后去往热交换器9进行换热，最后经过高效过滤段52过滤后，进入到述可实现温湿度控制的模块，比如加热模块、换热模块等等，在主风机2工作的同时，内部的风机运转同时实现排风以及室内回风的操作。

本发明的温湿度控制系统除了用于空气处理的模块，还有具有中央传感、智慧处理功能的传感与控制系统6控制，传感与控制系统6与所述机群组件中的各个组件连通以控制其动作，按照预设的(包括标准设置和结合住户喜好的个性化设置)程序，控制整个系统，为住户提供舒适、安全、健康的室内空气环境。

触摸显示屏7可以将各个组件的实时数据进行实时展示，空气质量检测仪器8与传感与控制系统6连通以对室内的空气质量进行实时检测。控制质量检测仪器8可根据空间的具体需要设计为多个，控制质量检测仪器可联动智慧家居直接控制本发明的温湿度控制系统。

本发明实施例的温湿度控制系统通过各个部件的协同合作，实现了对室内环境的恒温、恒湿以及恒氧的三恒控制。

本发明实施例还提供了包含上述温湿度控制系统的家用电器。

最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。