一种协同控制的多功能换热系统和换热方法与流程

    专利查询2026-05-04  9


    本技术涉及一种协同控制的多功能换热系统和换热方法,适用于换热。


    背景技术:

    1、现在的空调变得越来越智能,并且为了空调检修方便一般都设有对外连接的端口,比如485接口,以便检修时用仪器与之连接,读取空调运行的数据以便了解空调运行实际状态,及时查找出存在的问题。同时各种空调的品类、型号及生产的厂家众多,每一个厂家对空调的控制程序都存在差异。因此,空调上的485接口成为与空调进行数据通信的通用连接端口。

    2、由于空调采用标准化生产模式,因此并不能满足不同使用者的个性化需求,比如空调在冬天吹热风,热风由于密度小而很容易往天花板上流动,使离楼板0.8-1.2米处区域温度上升不明显,而此区域正是使用者坐躺的区域空间,温度上升不明显很容易造成体感较冷。同时感知建筑物内空气温度的传感器安装在室内机内,由于室内机本身就在高处,热气流就在顶部循环,使传感器感知建筑物顶部气流温度为建筑物温度,造成误停机,从而使空调的设置温度与实际体感温度相差较大。即使在夏天,位于高处的空调吹出冷风,直接吹在使用者的身上,使用者感觉冰冷刺骨,很不舒服。现有技术中,由于使用者的上述个性化需求得不到满足,使用者就会对已安装的空调进行改造,增设一些零部件以满足个性化的取暖制冷需求。但是由于每个品类、每个型号的空调都不一样,如何实现对既有所有空调的协同控制成为满足个性化改进的关键。

    3、另一方面,在天气比较潮湿时,采用空调制冷时空气中的水分很容易在室内机的换热器上凝结成水,从而使建筑物内湿度很低;在天气比较干燥时,采用空调制热时建筑物内空气被加热使空气相对湿度下降,很容易产生热燥。因此,对于建筑物内空气的湿度调节也很重要,适宜的湿度是保证居住舒适的重要条件。然而,现有空调设备基本没有考虑过这方面的问题,在当前巨大的空调存量市场上,如果能使已安装有空调的建筑物实现较为适宜的温度和湿度居住环境,具有广阔的商业前景。


    技术实现思路

    1、本技术提出一种协同控制的多功能换热系统和换热方法,可以控制三种不同的换热部件实现不同换热模式的切换。本技术还可以对存量空调设备和地暖设备进行协同控制,同时还可以对建筑物内的空气湿度进行调节。

    2、本技术涉及一种协同控制的多功能换热系统,包括室外机组、第一室内机、第二室内机、预设在地面的第三换热器和阀组件;第一室内机设置在建筑物的上部区域,第二室内机设置在建筑物的下部区域;所述阀组件包括第一阀组、第二阀组、第三阀组和第四阀组,其中第一阀组和第二阀组均与室外机组的室外换热器连通,第一阀组和第二阀组分别连接在第一室内机的第一换热器的两端;第一阀组连接有第三阀组,第二阀组连接有第四阀组;第三换热器和第二室内机的第二换热器并联连接,第三换热器分别连接到第三阀组和第四阀组,第二室内机的第二换热器也分别连接到第三阀组和第四阀组。其中,所述阀组件控制制冷剂流向第一室内机的第一换热器、第二室内机的第二换热器或第三换热器中的其中一个。

    3、在一种实施方式中,室外机组的室外换热器与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与第一阀组的端口b连通,第一阀组的端口b与第一换热器连通,第一换热器与第二阀组的端口b连通,第二阀组的端口b与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与室外机组的室外换热器连通。当制冷降温时,第一室内机的第一换热器强制对流循环制冷,室外机组的制冷剂流入第一阀组的端口a,并在第一阀组的端口b流出,进入第一换热器,与室内空气强制换热后流出第一换热器,进入第二阀组的端口b,并从第二阀组的端口a流出,流回室外机组内,形成制冷换热循环。

    4、在另一种实施方式中,室外机组的室外换热器与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与第二阀组的端口c连通,第二阀组的端口c与第四阀组的端口a连通,第四阀组的端口a与第四阀组的端口c连通,第四阀组的端口c与第三换热器连通,第三换热器与第三阀组的端口c连通,第三阀组的端口c与第三阀组的端口a连通,第三阀组的端口a与第一阀组的端口c连通,第一阀组的端口c与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与室外换热器连通。当取暖升温时,制冷剂从室外机组流至第二阀组的端口a并从阀组端口c流出进入第四阀组的端口a,并从第四阀组的端口c流出进入第三换热器,与建筑物内空气进行热交换,并流出第三换热器流至第三阀组的端口c,从第三阀组的端口a流至第一阀组的端口c,最后从第一阀组的端口a流出至室外机组内,形成制热换热循环。当需要调节湿度时,制冷剂从室外机组流至第二阀组的端口a并从端口c流出进入第四阀组的端口a,并从第四阀组的端口b流出进入第二换热器;与第二换热器换热后流至第三阀组的端口b,再从第三阀组的端口a流至第一阀组的端口c,并从第一阀组的端口a流出至室外机组。

    5、在又一种实施方式中,所述第二室内机还包括盛水容器,第二换热器的部分管路沉浸在盛水容器的水中,室外机组的室外换热器与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与第二阀组的端口c连通,第二阀组的端口c与第四阀组的端口a连通,第四阀组的端口a与第四阀组的端口b连通,第四阀组的端口b与第二换热器连通,第二换热器与第三阀组的端口b连通,第三阀组的端口b与第三阀组的端口a连通,第三阀组的端口a与第一阀组的端口c连通,第一阀组的端口c与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与室外换热器连通。制冷剂从室外机组流至第一阀组的端口a,从第一阀组的端口c流出并流至第三阀组的端口a,从第三阀组的端口b流出,流至第二室内机的第二换热器内与建筑物内空气进行热交换,换热后制冷剂流至第四阀组的端口b,并能从第四阀组的端口a流至第二阀组的端口c,并从第二阀组的端口a流出进入室外机组内,形成换热循环。

    6、在又一种实施方式中,室外机组的室外换热器与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与第一阀组的端口c连通,第一阀组的端口c与第三阀组的端口a连通,第三阀组的端口a与第三阀组的端口b连通,第三阀组的端口b与第二换热器连通,第二换热器与第四阀组的端口b连通,第四阀组的端口b与第四阀组的端口a连通,第四阀组的端口a与第二阀组的端口c连通,第二阀组的端口c与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与室外换热器连通。制冷剂从室外机组流至第一阀组的端口a并从第一阀组的端口c流出,并流至第三阀组的端口a,从第三阀组的端口c流出,流至第三换热器与建筑物内楼板混凝土层进行热交换,换热后制冷剂流至第四阀组的端口c,并能从第四阀组的端口a流至第二阀组的端口c,并从第二阀组的端口a流出进入室外机组内,形成换热循环。

    7、本技术还涉及一种协同控制的多功能换热方法,包括以下步骤:

    8、(1)开启协同控制系统,选择开启的控制模式;

    9、(2)根据选择的控制模式来决定是否开启第一室内机;

    10、(3)当不开启第一室内机时,如果决定不开启第二换热器,则阀组件控制制冷剂流向第三换热器,同时控制单元通过感知建筑物内环境的传感器探测室内环境温度,并判断其是否符合阈值;等到室内环境温度符合阈值后,停止室外机组的运行或者控制室外机组低频运行;探测室内环境温度的传感器每隔一段时间反馈探测到的温度,当室内环境温度不符合阈值时,继续开启室外机组运行,并再次进行室内环境温度的探测;

    11、如果决定开启第二换热器,则关闭流向第三换热器的阀组,打开流向第二室内机的阀组,控制单元通过感知建筑物内环境的传感器探测室内环境温度,并判断其是否符合阈值;等到室内环境温度符合阈值后,停止室外机组的运行或者控制室外机组低频运行;探测室内环境温度的传感器每隔一段时间反馈探测到的温度,当室内环境温度不符合阈值时,继续开启室外机组运行,并再次进行室内环境温度的探测;

    12、(4)当开启第一室内机时,阀组件控制制冷剂流向第一室内机,通过感知建筑物内环境的传感器探测室内环境温度,并判断其是否符合阈值,等到室内环境温度符合阈值后,停止室外机组的运行或者控制室外机组低频运行;如果探测到的室内环境温度不符合阈值,首先判断是否是由于故障引起,排除故障原因以后,继续开启室外机组运行,并再次进行室内环境温度的探测。


    技术特征:

    1.一种协同控制的多功能换热系统,其特征在于,包括室外机组、第一室内机、第二室内机、预设在地面的第三换热器和阀组件;第一室内机设置在建筑物的上部区域,第二室内机设置在建筑物的下部区域;

    2.根据权利要求1所述的多功能换热系统,其特征在于,所述阀组件控制制冷剂流向第一室内机的第一换热器、第二室内机的第二换热器或第三换热器中的其中一个。

    3.根据权利要求1所述的多功能换热系统,其特征在于,室外机组的室外换热器与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与第一阀组的端口b连通,第一阀组的端口b与第一换热器连通,第一换热器与第二阀组的端口b连通,第二阀组的端口b与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与室外机组的室外换热器连通。

    4.根据权利要求3所述的多功能换热系统,其特征在于,当制冷降温时,第一室内机的第一换热器强制对流循环制冷,室外机组的制冷剂流入第一阀组的端口a,并在第一阀组的端口b流出,进入第一换热器,与室内空气强制换热后流出第一换热器,进入第二阀组的端口b,并从第二阀组的端口a流出,流回室外机组内,形成制冷换热循环。

    5.根据权利要求1所述的多功能换热系统,其特征在于,室外机组的室外换热器与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与第二阀组的端口c连通,第二阀组的端口c与第四阀组的端口a连通,第四阀组的端口a与第四阀组的端口c连通,第四阀组的端口c与第三换热器连通,第三换热器与第三阀组的端口c连通,第三阀组的端口c与第三阀组的端口a连通,第三阀组的端口a与第一阀组的端口c连通,第一阀组的端口c与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与室外换热器连通。

    6.根据权利要求5所述的多功能换热系统,其特征在于,当取暖升温时,制冷剂从室外机组流至第二阀组的端口a并从阀组端口c流出进入第四阀组的端口a,并从第四阀组的端口c流出进入第三换热器,与建筑物内空气进行热交换,并流出第三换热器流至第三阀组的端口c,从第三阀组的端口a流至第一阀组的端口c,最后从第一阀组的端口a流出至室外机组内,形成制热换热循环。

    7.根据权利要求1所述的多功能换热系统,其特征在于,所述第二换热器的部分管路沉浸在水中,室外机组的室外换热器与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与第二阀组的端口c连通,第二阀组的端口c与第四阀组的端口a连通,第四阀组的端口a与第四阀组的端口b连通,第四阀组的端口b与第二换热器连通,第二换热器与第三阀组的端口b连通,第三阀组的端口b与第三阀组的端口a连通,第三阀组的端口a与第一阀组的端口c连通,第一阀组的端口c与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与室外换热器连通。

    8.根据权利要求7所述的多功能换热系统,其特征在于,当需要调节湿度时,制冷剂从室外机组流至第二阀组的端口a并从端口c流出进入第四阀组的端口a,并从第四阀组的端口b流出进入第二换热器;与第二换热器换热后流至第三阀组的端口b,再从第三阀组的端口a流至第一阀组的端口c,并从第一阀组的端口a流出至室外机组。

    9.根据权利要求1所述的多功能换热系统,其特征在于,室外机组的室外换热器与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与第一阀组的端口c连通,第一阀组的端口c与第三阀组的端口a连通,第三阀组的端口a与第三阀组的端口b连通,第三阀组的端口b与第二换热器连通,第二换热器与第四阀组的端口b连通,第四阀组的端口b与第四阀组的端口a连通,第四阀组的端口a与第二阀组的端口c连通,第二阀组的端口c与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与室外换热器连通。

    10.根据权利要求9所述的多功能换热系统,其特征在于,制冷剂从室外机组流至第一阀组的端口a,从第一阀组的端口c流出并流至第三阀组的端口a,从第三阀组的端口b流出,流至第二室内机的第二换热器内与建筑物内空气进行热交换,换热后制冷剂流至第四阀组的端口b,并能从第四阀组的端口a流至第二阀组的端口c,并从第二阀组的端口a流出进入室外机组内,形成换热循环。

    11.根据权利要求1所述的多功能换热系统,其特征在于,室外机组的室外换热器与第一阀组的端口a连通,第一阀组的端口a与第一阀组的端口c连通,第一阀组的端口c与第三阀组的端口a连通,第三阀组的端口a与第三阀组的端口c连通,第三阀组的端口c与第三换热器连通,第三换热器与第四阀组的端口c连通,第四阀组的端口c与第四阀组的端口a连通,第四阀组的端口a与第二阀组的端口c连通,第二阀组的端口c与第二阀组的端口a连通,第二阀组的端口a与室外换热器连通。

    12.根据权利要求11所述的多功能换热系统,其特征在于,制冷剂从室外机组流至第一阀组的端口a并从第一阀组的端口c流出,并流至第三阀组的端口a,从第三阀组的端口c流出,流至第三换热器与建筑物内楼板混凝土层进行热交换,换热后制冷剂流至第四阀组的端口c,并能从第四阀组的端口a流至第二阀组的端口c,并从第二阀组的端口a流出进入室外机组内,形成换热循环。

    13.一种协同控制的多功能换热方法,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本申请涉及一种协同控制的多功能换热系统和换热方法。换热系统包括室外机组、第一室内机、第二室内机、预设在地面的第三换热器和阀组件;第一室内机设置在建筑物的上部区域,第二室内机设置在建筑物的下部区域;所述阀组件包括第一阀组、第二阀组、第三阀组和第四阀组,其中第一阀组和第二阀组均与室外机组的室外换热器连通,第一阀组和第二阀组分别连接在第一室内机的第一换热器的两端;第一阀组连接有第三阀组,第二阀组连接有第四阀组;第三换热器和第二室内机的第二换热器并联连接,第三换热器分别连接到第三阀组和第四阀组,第二室内机的第二换热器也分别连接到第三阀组和第四阀组。

    技术研发人员:茅新波,韩斌斌,陈光明,赵文龙
    受保护的技术使用者:浙江尤煦科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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