技术领域
[0001] 本
发明涉及一种空调系统，具体涉及一种温湿度独立控制的空调系统，以及该空调系统的控制方法。
背景技术
[0002] 空调系统作为现代建筑的
基础设施，起着调节温湿度的重要作用。温湿度独立控制的空调系统因采用
温度和湿度各自独立控制的方式，相比于传统的空调系统具有更大的优势，得到了快速发展和应用。温湿度独立控制的空调系统通常采用毛细管作为温制末端，其具有温度柔和、无吹
风感、无噪声、无细菌滋生源的优点。但现有的温湿度独立控制的空调系统在实际应用中还存着许多需要改进或完善的问题，主要表现在以下方面：1、难以完全避免非系统性风险，如设备故障、人为失误(业主开窗、管道堵塞等)、室内无法保证
正压(卫生间、厨房排风)等
叠加导致的结露；2、无法根据环境和使用需求(如居家、离家等)设定运行模式，系统能耗较高，整体能效比低；3、难以完全避免室内空调
水系统的跑冒滴漏等事故，安全性较差。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种温湿度独立控制的空调系统及其控制方法，空调系统具有结构简单、调控方便、运行稳定、能耗低的优点；控制方法具有逻辑合理、实现容易、执行效率高、安全可靠的优点。
[0004] 为解决
现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种温湿度独立控制的空调系统，包括冷热水子系统和新风子系统，所述冷热水子系统包括冷热水机组和
板式换热器，冷热水机组通过两根水管与板式换热器的一次侧连接构成第一循环回路，板式换热器的二次侧通过两根水管和分集水器分别与各房间的毛细管末端连接构成第二循环回路，第一循环回路和第二循环回路中分别设有水
泵；所述新风子系统包括新风风机、除湿机、
加湿器和排风风机，新风风机、除湿机和加湿器由左至右依次布置在新风主管的管路上，各房间分别通过新风支管与新风主管连接，新风支管上设有新风风
阀，排风风机设置在排风主管的管路上，各房间分别通过排风支管与排风主管连接，排风支管上设有排风风阀。
[0005] 进一步的，本发明一种温湿度独立控制的空调系统，其中，所述第一循环回路的两根水管之间设有旁通水管，旁通水管上设有旁通水阀；所述新风风机和排风风机左侧的新风主管和排风主管之间设有旁
通风管，旁通风管上设有旁通风阀。
[0006] 进一步的，本发明一种温湿度独立控制的空调系统，其中，所述新风风机和除湿机之间的新风主管管路上设有
净化机；所述旁通风管左侧的新风主管和排风主管之间设有热回收器。
[0007] 进一步的，本发明一种温湿度独立控制的空调系统，还包括控制子系统，所述控制子系统包括机房侧控制单元和设置于各房间的用户侧控制单元，机房侧控制单元包括第一
控制器，第一控制器分别与冷热水机组、新风风机、除湿机和加湿器连接，第一控制器还连接有楼控主机；用户侧控制单元包括第二控制器以及与第二控制器连接的温湿度检测器、风量检测器、漏水检测器、开窗检测器、油烟机检测器和排风扇检测器，第二控制器还与第一控制器以及对应房间的分集水器、新风风阀、排风风阀连接。
[0008] 进一步的，本发明一种温湿度独立控制的空调系统，其中，所述温湿度检测器用于检测温度和湿度，所述风量检测器用于检测入户新风量，所述漏水检测器用于检测毛细管末端是否漏水，所述开窗检测器用于检测是否开窗，所述油烟机检测器用于检测是否开启油烟机，所述排风扇检测器用于检测是否开启排风扇；所述第一控制器和第二控制器还对应连接有第一人机操作界面和第二人机操作界面。
[0009] 本发明提供的一种上述温湿度独立控制的空调系统的控制方法，包括以下步骤：
[0010] 一、启动系统，各房间通过用户侧控制单元选择运行模式，所述运行模式包括夏季居家模式、夏季离家模式、冬季居家模式、冬季离家模式、过渡季居家模式和过渡季离家模式；
[0011] 二、当某一房间以夏季居家模式运行时，
[0012] a、开启对应房间的分集水器、新风风阀和排风风阀；
[0013] b、通过温湿度检测器实时检测房间内的温度，当温度检测值与第一温度预设值的差值小于或等于温差预设值时，使分集水器关闭，否则，使分集水器打开；
[0014] c、通过风量检测器实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量时，保持新风风阀的开度，否则，调节新风风阀的开度直至新风量检测值等于额定风量；
[0015] 三、当某一房间以夏季离家模式运行时，
[0016] d、开启对应房间的新风风阀，关闭对应房间的分集水器和排风风阀；
[0017] e、通过风量检测器实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的X％时，保持新风风阀的开度，否则，调节新风风阀的开度直至新风量检测值等于额定风量的X％；25≤X≤35；
[0018] 四、当某一房间以冬季居家模式运行时，
[0019] f、开启对应房间的分集水器、新风风阀和排风风阀；
[0020] g、通过温湿度检测器实时检测房间内的温度，当温度检测值与第二温度预设值的差值大于或等于温差预设值时，使分集水器关闭，否则，使分集水器打开；
[0021] h、通过风量检测器实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的Y％时，保持新风风阀的开度，否则，调节新风风阀的开度直至新风量检测值等于额定风量的Y％；55≤X％≤65；
[0022] 五、当某一房间以冬季离家模式运行时，
[0023] i、开启对应房间的分集水器和新风风阀，关闭对应房间的排风风阀；
[0024] j、通过温湿度检测器实时检测房间内的温度，当温度检测值与第三温度预设值的差值大于或等于温差预设值时，使分集水器关闭，否则，使分集水器打开；
[0025] k、通过风量检测器实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的X％时，保持新风风阀的开度，否则，调节新风风阀的开度直至新风量检测值等于额定风量的X％；
[0026] 六、当某一房间以过渡季居家模式运行时，
[0027] l、开启对应房间的新风风阀和排风风阀，关闭对应房间的分集水器；
[0028] m、通过风量检测器实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的Y％时，保持新风风阀的开度，否则，调节新风风阀的开度直至新风量检测值等于额定风量的Y％；
[0029] 七、当某一房间以过渡季离家模式运行时，
[0030] n、开启对应房间的新风风阀，关闭对应房间的分集水器和排风风阀；
[0031] o、通过风量检测器实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的X％时，保持新风风阀的开度，否则，调节新风风阀的开度直至新风量检测值等于额定风量的X％；
[0032] 八、机房侧控制单元通过各房间的用户侧控制单元实时检测新风风阀的开度，并计算所有房间新风风阀开度的平均值作为系统风阀系数，
[0033] P、当系统风阀系数大于70％且小于90％时，使新风风机以当前
频率工作；
[0034] q、当系统风阀系数大于或等于90％时，使新风风机升频运行直至新风主管压
力增大Z％，5≤Z≤10；
[0035] r、当系统风阀系数小于或等于70％时，使新风风机降频运行直至新风主管压力减小Z％；
[0036] 所述第一温度预设值、第二温度预设值、第三温度预设值是根据不同的季节具体设置的；所述温差预设值是根据系统对灵敏度和
稳定性的要求具体设置的；所述额定风量是根据空间大小具体设置的。
[0037] 进一步的，本发明一种温湿度独立控制的空调系统的控制方法，还包括以下步骤：
[0038] 九、当某一房间以夏季居家模式或夏季离家模式运行时，
[0039] s、通过温湿度检测器实时检测房间内的温度和湿度并判断是否达到
露点；通过漏水检测器实时检测毛细管末端是否漏水；通过开窗检测器实时检测是否开窗；
[0040] t、当达到露点或漏水或开窗时，使分集水器关闭，并通过用户侧控制单元或/和机房侧控制单元发出报警
信号；且使露点、漏水和开窗的处理优先级均高于温度的处理优先级。
[0041] 进一步的，本发明一种温湿度独立控制的空调系统的控制方法，还包括以下步骤：
[0042] 十、当某一房间以冬季居家模式或冬季离家模式运行时，
[0043] u、通过漏水检测器实时检测毛细管末端是否漏水；通过开窗检测器实时检测是否开窗；
[0044] v、当漏水时，使分集水器关闭，并通过用户侧控制单元或/和机房侧控制单元发出报警信号；当开窗时，使分集水器打开，并通过用户侧控制单元或/和机房侧控制单元发出报警信号；且使漏水的处理优先级高于开窗的处理优先级，使开窗的处理优先级高于温度的处理优先级。
[0045] 进一步的，本发明一种温湿度独立控制的空调系统的控制方法，还包括以下步骤：
[0046] 十一、当某一房间以夏季居家模式、冬季居家模式或过渡季居家模式运行时，[0047] w、通过油烟机检测器实时检测油烟机是否开启；通过排风扇检测器实时检测排风扇是否开启；
[0048] x、当油烟机或排风扇开启时，使排风风阀关闭，并通过用户侧控制单元或/和机房侧控制单元发出报警信号；且使油烟机和排风扇开启的处理优先级均高于新风量的处理优先级。
[0049] 本发明一种温湿度独立控制的空调系统及其控制方法与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置冷热水子系统和新风子系统，冷热水子系统包括冷热水机组和板式换热器，让冷热水机组通过两根水管与板式换热器的一次侧连接构成第一循环回路，让板式换热器的二次侧通过两根水管和分集水器分别与各房间的毛细管末端连接构成第二循环回路，并在第一循环回路和第二循环回路中分别设置水泵；新风子系统包括新风风机、除湿机、加湿器和排风风机，将新风风机、除湿机和加湿器由左至右依次布置在新风主管的管路上，让各房间分别通过新风支管与新风主管连接，且在新风支管上设置新风风阀，让排风风机设置在排风主管的管路上，让各房间分别通过排风支管与排风主管连接，且在排风支管上设置排风风阀。由此就构成了一种结构简单、调控方便、运行稳定、能耗低的温湿度独立控制的空调系统。本发明通过设置冷热水子系统和新风子系统实现了温度和湿度的独立控制和调节，具有控制灵活，节能显著的优点，可营造出舒适、健康的室内环境。本发明提供的一种温湿度独立控制的空调系统的控制方法具有逻辑合理、实现容易、执行效率高、安全可靠的优点。
[0050] 下面结合
附图所示具体实施方式对本发明一种温湿度独立控制的空调系统及其控制方法作进一步详细说明：
附图说明
[0051] 图1为本发明一种温湿度独立控制的空调系统的示意图；
[0052] 图2为本发明一种温湿度独立控制的空调系统中控制子系统的示意图；
[0053] 图3为控制方法中夏季居家模式和夏季离家模式下的
温度控制流程图；
[0054] 图4为控制方法中冬季居家模式和冬季离家模式下的温度控制流程图；
[0055] 图5为控制方法中夏季居家模式和夏季离家模式下的新风控制流程图；
[0056] 图6为控制方法中冬季居家模式、冬季离家模式、过渡季居家模式和过渡季离家模式下的新风控制流程图；
[0057] 图7为控制方法中新风风机的运行频率控制流程图；
[0058] 图8为控制方法中夏季居家模式和夏季离家模式下冷热水子系统的报警控制流程图；
[0059] 图9为控制方法中冬季居家模式和冬季离家模式下冷热水子系统的报警控制流程图；
[0060] 图10为控制方法中夏季居家模式、冬季居家模式和过渡季居家模式下新风子系统的报警控制流程图。
具体实施方式
[0061] 首先需要说明的，本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及
请求保护范围进行的限制。本发明中的房间应作广义理解，即可为一个独立的空间，也可是相互连通的几个空间。
[0062] 如图1和图2所示本发明一种温湿度独立控制的空调系统的具体实施方式，包括冷热水子系统和新风子系统。冷热水子系统包括冷热水机组11和板式换热器12，让冷热水机组11通过两根水管与板式换热器12的一次侧连接构成第一循环回路，让板式换热器12的二次侧通过两根水管和分集水器13分别与各房间的毛细管末端14连接构成第二循环回路，并在第一循环回路和第二循环回路中分别设置水泵15。新风子系统包括新风风机21、除湿机22、加湿器23和排风风机24，将新风风机21、除湿机22和加湿器23由左至右依次布置在新风主管25的管路上，让各房间分别通过新风支管26与新风主管25连接，并在新风支管26上设置新风风阀27；让排风风机24设置在排风主管28的管路上，让各房间分别通过排风支管29与排风主管28连接，并在排风支管28上设置排风风阀210。通过以上结构设置就构成了一种结构简单、调控方便、运行稳定、能耗低的温湿度独立控制的空调系统。本发明通过设置冷热水子系统和新风子系统，并通
过冷热水子系统控制温度，通过新风子系统控制湿度，实现了温度和湿度的分别控制和调节，可营造出恒温、恒湿、恒
氧的室内环境，且具有控制灵活、节能显著的优点。
[0063] 作为优化方案，本具体实施方式在第一循环回路的两根水管之间设置了旁通水管，且在旁通水管上设置了旁通水阀16，通过控制旁通水阀16的启闭可实现调节第一循环回路供水温度的技术目的，增强了系统的稳定性。并在新风风机21和排风风机24左侧的新风主管25和排风主管28之间设置了旁通风管，且在旁通风管上设置了旁通风阀211，通过控制旁通风阀211的启闭可实现调节新风含氧量并对新风进行预处理的技术目的。同时，本具体实施方式还在新风风机21和除湿机22之间的新风主管25管路上设置了净化机212，在旁通风管左侧的新风主管25和排风主管28之间设置热回收器213，通过净化机212可对新风进行过滤处理，提高了新风的洁净度和新鲜度，通
过热回收器213可对排风的
能量进行回利，有利于降低能耗，提高整体能效比。
[0064] 作为具体实施方式，本发明还设置了控制子系统，控制子系统包括机房侧控制单元和设置于各房间的用户侧控制单元。机房侧控制单元设置了第一控制器31，并让第一控制器31分别与冷热水机组11、新风风机21、除湿机22和加湿器23连接，以便对其进行控制。且使第一控制器31连接楼控主机32，以于监控。用户侧控制单元设置了第二控制器41以及与第二控制器41连接的温湿度检测器42、风量检测器43、漏水检测器44、开窗检测器45、油烟机检测器46和排风扇检测器47，以便于对室内环境进行监测。并让第二控制器41分别与第一控制器31以及对应房间的分集水器13、新风风阀27、排风风阀210连接。其中，温湿度检测器42用于检测温度和湿度，风量检测器43用于检测入户新风量，漏水检测器44用于检测毛细管末端14是否漏水，开窗检测器45用于检测是否开窗，油烟机检测器36用于检测是否开启油烟机，排风扇检测器37用于检测是否开启排风扇。并让第一控制器31和第二控制器
41对应连接了第一人机操作界面33和第二人机操作界面48，以便于设置系统运行参数和显示相关信息及报警信号。本发明通过设置控制子系统，提高了自动化程度，可实现降低能耗、提高安全性的技术目的，
[0065] 基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述温湿度独立控制的空调系统的控制方法，具体包括以下步骤：
[0066] 一、启动系统，各房间通过用户侧控制单元选择运行模式。运行模式包括夏季居家模式、夏季离家模式、冬季居家模式、冬季离家模式、过渡季居家模式和过渡季离家模式六种模式。
[0067] 二、当某一房间以夏季居家模式运行时：
[0068] a、开启对应房间的分集水器13、新风风阀27和排风风阀210。
[0069] b、通过温湿度检测器42实时检测房间内的温度，当温度检测值与第一温度预设值的差值小于或等于温差预设值时，使分集水器13关闭，否则，使分集水器13打开。这一温控方式可营造恒温环境，且能实现节能降耗目的。
[0070] c、通过风量检测器43实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量时，保持新风风阀27的开度，否则，调节新风风阀27的开度直至新风量检测值等于额定风量。这一风控方式可营造恒湿、恒氧环境，且有利于节能。
[0071] 上述第一温度预设值是根据夏季人们对空气温度的需求具体设置的，本领域通常将第一温度预设值设置为25℃左右。上述额定风量是根据房间的空间大小具体设置的。上述温差预设值是根据系统对灵敏度和稳定性的要求具体设置的，本领域通常将其设置1～2℃。
[0072] 三、当某一房间以夏季离家模式运行时：
[0073] d、开启对应房间的新风风阀27，关闭对应房间的分集水器13和排风风阀210。
[0074] e、通过风量检测器43实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的X％时，保持新风风阀27的开度，否则，调节新风风阀27的开度直至新风量检测值等于额定风量的X％。
[0075] 当夏季家中长期无人时，不需要对温度进行控制，只需要小风量送风来保证房间内正压以防止结露，通常将X值设置为25≤X≤35即可满足要求。这一控制方式实现了低能耗运行，有利于提高整体能效比。
[0076] 四、当某一房间以冬季居家模式运行时：
[0077] f、开启对应房间的分集水器13、新风风阀27和排风风阀210。
[0078] g、通过温湿度检测器42实时检测房间内的温度，当温度检测值与第二温度预设值的差值大于或等于温差预设值时，使分集水器13关闭，否则，使分集水器13打开。这一温控方式可营造恒温环境，并实现了节能降耗目的。
[0079] h、通过风量检测器43实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的Y％时，保持新风风阀27的开度，否则，调节新风风阀27的开度直至新风量检测值等于额定风量的Y％。
[0080] 上述第二温度预设值是根据冬季人们对空气温度的需求具体设置的，本领域通常将第一温度预设值设置为22℃左右。相比于夏季，冬季对新风量的需求较小，通常将Y值设置为55≤Y≤65即可满足需求。这一风控方式可营造恒湿、恒氧环境，且有利于节能。
[0081] 五、当某一房间以冬季离家模式运行时：
[0082] i、开启对应房间的分集水器13和新风风阀27，关闭对应房间的排风风阀210。
[0083] j、通过温湿度检测器42实时检测房间内的温度，当温度检测值与第三温度预设值的差值大于或等于温差预设值时，使分集水器13关闭，否则，使分集水器13打开。
[0084] k、通过风量检测器43实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的X％时，保持新风风阀27的开度，否则，调节新风风阀27的开度直至新风量检测值等于额定风量的X％。
[0085] 当冬季家中长期无人时，房间内只需满足防冻的较低温度即可，而新风子系统也只需小风量送风来维持房间内正压。上述第三温度预设值是要根据防冻对温度的需求具体设置的，通常将第三温度预设值设置为5℃左右即可满足防冻要求。这一控制方式在实现节能降耗的基础上，能有效防冻且可防止外部污浊空气进入房间内，保定了空气
质量。
[0086] 六、当某一房间以过渡季居家模式运行时：
[0087] l、开启对应房间的新风风阀27和排风风阀210，关闭对应房间的分集水器13。
[0088] m、通过风量检测器43实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的Y％时，保持新风风阀27的开度，否则，调节新风风阀27的开度直至新风量检测值等于额定风量的Y％。
[0089] 过渡季是指春季和秋季，此
时空气温度适宜，只需新风子系统运行即可证房间内的舒适度。这一风控方式实现了低能耗运行，提高了整体能效比。
[0090] 七、当某一房间以过渡季离家模式运行时：
[0091] n、开启对应房间的新风风阀27，关闭对应房间的分集水器13和排风风阀210。
[0092] o、通过风量检测器43实时检测房间内的入户新风量，当新风量检测值等于额定风量的X％时，保持新风风阀27的开度，否则，调节新风风阀27的开度直至新风量检测值等于额定风量的X％。
[0093] 与过渡季居家模式相比，这一控制方式进一步减小了新风量，增强了节能效果。
[0094] 八、让机房侧控制单元通过各房间的用户侧控制单元实时检测新风风阀27的开度，并计算所有房间新风风阀27开度的平均值作为系统风阀系数。
[0095] P、当系统风阀系数大于70％且小于90％时，使新风风机以当前频率工作。
[0096] q、当系统风阀系数大于或等于90％时，使新风风机升频运行直至新风主管压力增大Z％。
[0097] r、当系统风阀系数小于或等于70％时，使新风风机降频运行直至新风主管压力减小Z％。
[0098] 这一控制方式根据各房间的新风风阀开阀调节新风风机的运行频率，增强了系统的运行稳定性，且可实现节能，根据不同项目及系统负荷，通常将Z值设置为5≤Z≤10。
[0099] 作为优化方案，本具体实施方式设置了以下报警控制流程：
[0100] 九、当某一房间以夏季居家模式或夏季离家模式运行时：
[0101] s、通过温湿度检测器42实时检测房间内的温度和湿度并判断是否达到露点；通过漏水检测器44实时检测毛细管末端是否漏水；通过开窗检测器45实时检测是否开窗。
[0102] t、当达到露点或漏水或开窗时，使分集水器13关闭，并通过用户侧控制单元或/和机房侧控制单元发出报警信号；且使露点、漏水和开窗的处理优先级均高于温度的处理优先级。
[0103] 这一控制方式提高了系统的安全性，发生故障时可及时提醒工作人员处理，相比于现有技术有效避免漏水和结露风险。
[0104] 进一步的，本具体实施方式还设置了以下报警控制流程：
[0105] 十、当某一房间以冬季居家模式或冬季离家模式运行时：
[0106] u、通过漏水检测器44实时检测毛细管末端是否漏水；通过开窗检测器45实时检测是否开窗。
[0107] v、当漏水时，使分集水器13关闭，并通过用户侧控制单元或/和机房侧控制单元发出报警信号；当开窗时，使分集水器13打开，并通过用户侧控制单元或/和机房侧控制单元发出报警信号；且使漏水的处理优先级高于开窗的处理优先级，使开窗的处理优先级高于温度的处理优先级。
[0108] 同理，这一报警控制方式增强了防漏和防冻效果，进一步提高了系统的安全性。
[0109] 作为优化方案，本具体实施方式还设置了以下报警控制流程：
[0110] 十一、当某一房间以夏季居家模式、冬季居家模式或过渡季居家模式运行时：
[0111] w、通过油烟机检测器46实时检测油烟机是否开启；通过排风扇检测器47实时检测排风扇是否开启。
[0112] x、当油烟机或排风扇开启时，使排风风阀210关闭，并通过用户侧控制单元或/和机房侧控制单元发出报警信号；且使油烟机和排风扇开启的处理优先级均高于新风量处理优先级。
[0113] 这一报警控制方式可使房间保持正压环境，进一步提高了系统的安全性。
[0114] 本发明提供的一种温湿度独立控制的空调系统及其控制方法，根据不同的季节和使要需求实现了变风量变水温的智能运行，相比于现有技术，可有效避免非系统性风险，提高了安全性，且降低了系统能耗，提高了整体能效比。需要说明的是，本发明中分集水器的打开与关闭是通过控制其各支路阀
门实现的。
[0115] 以上
实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围的限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的
变形，均应落入本发明的
权利要求书确定的保护范围内。
