[发明专利]建筑节能空调系统及其运行方法有效

专利信息
申请号: 201910398666.X 申请日: 2019-05-14
公开(公告)号: CN110131819B 公开(公告)日: 2020-03-10
发明(设计)人: 邓永运;吴晗;郑逢欣;田建巍;刘建军;黄托尘;康英乐;李莹利 申请(专利权)人: 驻马店市天中招投标服务有限公司
主分类号: F24F5/00 分类号: F24F5/00;F24F11/64;F24F11/84;F24F11/58;F24F11/89;F24F13/00;F24F13/02;F24F13/30;F25B6/02;F25B41/04;F25B49/02;F24F110/10;F24F110/20;F24F110/
代理公司: 郑州先风知识产权代理有限公司 41127 代理人: 王俊红
地址: 463000 河南省驻马店市*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 建筑节能 空调 系统 及其 运行 方法
【权利要求书】:

1.建筑节能空调系统的运行方法,该建筑节能空调系统包括用于向房间内供冷或供热的热泵空调系统,热泵空调系统具有热泵电控装置;其特征在于:还包括用于调节外墙温度的温度调节系统;

温度调节系统包括设置于建筑物顶部的拔气装置、设置于建筑物外墙上并与建筑物外墙处的房间一一对应设置的拔气板,以及拔气总管、环境温度传感器和拔气电控装置;

拔气装置包括连接在建筑物顶部的拔气筒,拔气筒的顶部连通有竖向截面呈上大下小的梯形的拔气帽,拔气帽的顶部封闭,拔气帽的侧壁上均匀分布有拔气孔;

拔气总管顶端与拔气筒相连通且其底端沿建筑物外墙向下延伸至建筑物底部;

拔气板中空设置;以邻近拔气总管的方向为内向,拔气板的外侧底部设置有拔气进口,拔气板的内侧顶部设置有拔气出口,拔气出口连接有拔气支管,拔气支管与拔气总管相连通,拔气支管上设有拔气电磁阀;拔气板的内腔通过拔气进口与大气相连通;

环境温度传感器设置在建筑物的背阳面,环境温度传感器和各拔气电磁阀均与拔气电控装置相连接,拔气电控装置与热泵电控装置相连接;

所述拔气进口设有滤网,拔气筒上设有总电磁阀;建筑物顶部设有风速传感器和湿度传感器;

湿度传感器、风速传感器和总电磁阀分别与拔气电控装置相连接;

所述热泵空调系统还包括有风机盘管、壳管式换热器、供水总管、回水总管、循环泵和热泵制冷制热系统,热泵制冷制热系统包括热泵主机和与热泵主机相连接的第一冷凝蒸发器和第二冷凝蒸发器,热泵主机包括压缩机、两个两位四通电磁阀和一个节流装置;风机盘管设有风机盘管电控装置;压缩机、节流装置、两个两位四通电磁阀以及连接管路组成所述热泵主机;风机盘管的进风口处设有室内温度传感器,室内温度传感器与风机盘管电控装置相连接;风机盘管设置于建筑物的房间内并与建筑物内的房间一一对应设置;供水总管内设有供水温度传感器,回水总管内设有回水温度传感器;

供水温度传感器、回水温度传感器、压缩机、两个两位四通电磁阀以及各风机盘管的风机盘管电控装置分别与热泵电控装置相连接;

第一冷凝蒸发器用于与空气换热,第二冷凝蒸发器作为壳管式换热器的管程;壳管式换热器的壳程的一端连接所述供水总管,壳管式换热器的壳程的另一端连接所述回水总管;循环泵设置在供水总管上,建筑物各房间的风机盘管通过供水支管连接供水总管,建筑物各房间的风机盘管通过回水支管连接回水总管;

建筑节能空调系统的运行方法包括外墙温度调节方法和热泵系统运行方法;

在建筑节能空调系统的运行过程中,建筑物各房间的用户通过遥控器自主控制房间内风机盘管的开关状态并自主设定房间内的温度;

用户设定的房间目标温度为TM,室内温度传感器检测到的房间内的实际温度为TS,环境温度传感器检测到的环境温度为TH,

TS、TM和TH的单位均为摄氏度;当一个房间内的用户关闭该房间内的风机盘管时,该房间的TM值和TS值均为空;

拔气电控装置通过热泵电控装置和风机盘管电控装置获取各房间内室内温度传感器检测到的室内温度TS;

外墙温度调节方法是:拔气电控装置每隔5±1秒针对每一个与建筑物外墙相邻的房间进行一次判断调节操作;

判断调节操作是:当一个与建筑物外墙相邻的房间的TM值满足以下条件一和条件二中的任一个时,拔气电控装置控制该房间所对应的拔气电磁阀打开;当以下条件一和条件二均不满足时,拔气电控装置控制该房间所对应的拔气电磁阀关闭;

条件一是:TM和TS均不为空,且TM<TS,且TS>TH;

条件二是:TM和TS均不为空,且TM>TS,且TS<TH;

拔气电磁阀打开后,相应房间处的环境气体由拔气进口进入拔气板的内腔,然后经拔气出口、拔气支管和拔气总管后进入拔气筒,最终经拔气帽上的拔气孔进入大气;

热泵电控装置通过有线网络或无线网络连接有云服务器;云服务器内置有存储器;工作人员通过终端访问云服务器获取建筑节能空调系统运行中的各项参数;

热泵电控装置内存储有预设的供水目标温度TG,运行前工作人员设置具体的TG值;在夏季,TG值的设置范围是18±5℃,在冬季TG值的设置范围是45±5℃;

供水温度传感器检测到的供水温度为T1,回水温度传感器检测到的回水温度为T2;

热泵系统运行方法包括夏季运行方法和冬季运行方法:

夏季运行方法是:当T1>TG+2℃时,热泵电控装置启动压缩机,并控制两个两位四通电磁阀的连通方向,使压缩机流出的制冷剂先流经第一冷凝蒸发器,再流经节流装置和第二冷凝蒸发器,最终回流入压缩机;从而使第二冷凝蒸发器在夏季作为蒸发器为经过壳管式换热器的循环水提供冷量;当T1<TG-2℃时,热泵电控装置关闭压缩机;

冬季运行方法是:当T1<TG-2℃时,热泵电控装置启动压缩机,并控制两个两位四通电磁阀的连通方向,使压缩机流出的制冷剂先流经第二冷凝蒸发器,再流经节流装置和第一冷凝蒸发器,最终回流入压缩机;从而使第二冷凝蒸发器在冬季作为冷凝器为经过壳管式换热器的循环水提供热量;当T1>TG+2℃时,热泵电控装置关闭压缩机;

夏季运行方法和冬季运行方法的进行过程中,TG-2℃≤T1≤TG+2℃时为稳定期;

云服务器中内置有用于获取天气预报信息的获取模块以及用于存储建筑节能空调系统的运行参数的存储模块;

在夏季运行方法和冬季运行方法进行的过程中,热泵电控装置接收环境温度传感器检测的环境温度值、压缩机的运行功率信息、风速传感器检测到的环境风速值、湿度传感器检测到的环境湿度值;热泵电控装置每30分钟进行一次上传操作,上传操作是将环境温度值、压缩机的运行功率信息、环境风速值和环境湿度值发送至云服务器,云服务器将接收到的信息附加上时间戳信息并存储于存储模块内形成一条历史运行数据;每条历史数据中的环境温度值为环温历史值、环境风速值为风速历史值,且环境湿度值为环湿历史值;

在夏季运行方法和冬季运行方法进行的过程中,云服务器通过获取模块获取天气预报信息,从天气预报信息中提取下一小时的环境温度值作为环温预报值、提取下一小时的环境湿度值作为环湿预报值、并提取下一小时的环境风速值作为风速预报值;

云服务器每隔1小时,将下一小时的环温预报值与各条历史数据中的环温历史值进行比较,选出环温匹配的历史数据,匹配的计算方式是:当环温预报值与环温历史值的比值在1±0.05范围内时,该条历史数据为环温匹配的历史数据;

云服务器接着将下一小时的风速预报值与环温匹配的各条历史数据中的风速历史值进行比较,选出环温匹配且风速匹配的历史数据,匹配的计算方式是:当风速预报值与风速历史值的比值在1±0.05范围内时,该条历史数据为环温匹配且风速匹配的历史数据;

云服务器接着将下一小时的环湿预报值与环温匹配且风速匹配的的各条历史数据中的环湿历史值进行比较,选出环温、风速和环湿均匹配的历史数据,匹配的计算方式是:当环湿预报值与环湿历史值的比值在1±0.05范围内时,该条历史数据为环温、风速和环湿均匹配的历史数据;

云服务器接着计算各条环温、风速和环湿均匹配的历史数据中的压缩机的运行功率信息的平均功率,并将计算出的平均功率发送至热泵电控装置,热泵电控装置在下一小时内的稳定期中按照该平均功率控制压缩机的运行状态。

2.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于:拔气板的内腔顶壁向下连接有上折流板,拔气板的内腔底壁向上连接有下折流板,上折流板和下折流板交替分布并围成折流通道;拔气进口位于折流通道的一端,拔气出口位于折流通道的另一端;

环境气体在进入拔气进口后,沿折流通道流动并经拔气出口流入拔气支管。

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