一种冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统及其实现方法与流程

专利2026-05-11  4


本发明属于空调地暖,具体的说,是涉及一种冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统及其实现方法。


背景技术:

1、随着社会经济的发展,人们的生活水平日渐提高,中央空调和地暖也越来越多的走进了千家万户,提高了人们的生活质量。传统的中央空调和地暖均是独立运行、独立控制,成本和耗能均较高,为了解决这一技术问题,本领域研发出了将空调和地暖相结合的两联供。

2、两联供又称‌地暖空调一体机,其是一种利用一台‌空气源热泵主机,分别连接‌风机盘管和地暖盘管两个末端,通过管路输配、控制等系统,达到夏季制冷、冬季供暖的不同需求,这种系统可以同时满足夏季制冷和冬季采暖的需求,只需一次装修即可解决两种季节的需求;本技术发明人发现,现有的两联供系统仍然存在以下技术问题:

3、(1)需要专门的‌空气源热泵主机,不仅成本较高,而且无法在现有中央空调系统的基础上进行改装,对于很多已经安装了独立的中央空调和/或地暖的用户不友好;

4、(2)‌风机盘管和地暖盘管两个末端不能同时运行,制冷只能通过‌风机盘管实现,供暖只能通过地暖盘管实现,导致制冷、供暖的速度较慢;

5、(3)需要安装储能水箱,对空调主机(外机)位的空间要求较大,不仅安装不方便,而且增加了设备及安装成本。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,以解决现有技术所存在的技术问题。

2、为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

3、一种冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,包括中央空调系统和地暖系统,所述中央空调系统包括空调主机,与所述空调主机连接的空调出水管路和空调回水管路,与所述空调出水管路和空调回水管路连接的风机盘管,以及设置在所述空调回水管路上的变频水泵;所述地暖系统包括内置有水的地暖盘管,与所述地暖盘管连接的地暖进水管路和地暖回水管路,所述地暖进水管路与所述空调出水管路连接并在其上设置有混水三通阀,所述地暖回水管路与所述空调回水管路连接,所述地暖回水管路通过支路管道与所述混水三通阀连接,且所述地暖进水管路、地暖回水管路、支路管道和混水三通阀组合构成地暖回路。

4、进一步的,还包括传感器系统,所述传感器系统包括用于检测空调出水温度的空调出水温度传感器、用于检测空调回水温度的空调回水温度传感器、用于检测地暖进水温度的地暖进水温度传感器、用于检测地暖回水温度的地暖回水温度传感器。

5、进一步的,所述混水三通阀采用电动三通比例阀。

6、进一步的,所述空调主机的换热器采用板式换热器,所述空调出水管路和空调回水管路与所述板式换热器连接。

7、进一步的,所述地暖进水管路与所述空调出水管路的连接位置位于所述空调主机内,所述暖回水管路与所述空调回水管路的连接位置位于空调主机内。

8、进一步的,所述支路管道位于所述空调主机内。

9、进一步的,还包括空调出水管道、空调回水管道、地暖进水管道和地暖回水管道;在所述空调主机内设置有空调出水接口管道、空调回水接口管道、地暖进水接口管道和地暖回水接口管道;所述空调出水接口管道和空调出水管道组成所述的空调出水管路,所述空调回水接口管道和空调回水管道组成所述的空调回水管路,所述地暖进水接口管道和地暖进水管道组成所述的地暖进水管路,所述地暖回水接口管道和地暖回水管道组成所述的地暖回水管路;所述混水三通阀设置在所述地暖进水接口管道上,所述变频水泵设置在所述空调回水接口管道处。

10、进一步的,所述支路管道一端连接所述混水三通阀的一端、另一端连接所述地暖回水接口管道。

11、为了实现上述目的,本发明还提供了所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统的实现方法,包括:

12、风机盘管单独运行方法:启动空调主机,关闭地暖系统、控制混水三通阀,使得空调出水管路与风机盘管连通,空调回水管路与空调主机连通,空调主机通过空调出水管路输送制冷水或制热水至风机盘管,启动风机盘管制冷或制热,空调回水通过空调回水管路回流至空调主机;

13、地暖单独运行方法:启动空调主机,控制混水三通阀,使地暖回路连通,空调主机通过空调出水管路、混水三通阀向地暖系统输送制冷水或制热水,一部分地暖回水通过支路管道与制冷水或制热水在混水三通阀处混合,得到混合制冷水或制热水,混合制冷水或制热水通过地暖进水管路输送至地暖盘管,启动地暖制冷或制热,另一部分地暖回水通过地暖回水管路、空调回水管路回流至空调主机;

14、混合制冷方法:启动空调主机,控制混水三通阀,使得空调出水管路与风机盘管连通、地暖回路连通,空调主机输送制冷水,其中,一部分制冷水通过空调出水管路输送至风机盘管,另一部分制冷水输送至混水三通阀,该部分制冷水和一部分地暖回水在混水三通阀处混合,得到混合制冷水,混合制冷水通过地暖进水管路输送至地暖盘管,启动风机盘管和地暖盘管混合制冷,空调回水通过空调回水管路回流至空调主机,另一部分地暖回水通过地暖回水管路、空调回水管路回流至空调主机;

15、混合制热方法:启动空调主机,控制混水三通阀,使得空调出水管路与风机盘管连通、地暖回路连通,空调主机输送制热水,其中,一部分制热水通过空调出水管路输送至风机盘管,另一部分制热水输送至混水三通阀,该部分制热水和一部分地暖回水在混水三通阀处混合,得到混合制热水,混合制热水通过地暖进水管路输送至地暖盘管,启动风机盘管和地暖盘管混合制热,空调回水通过空调回水管路回流至空调主机,另一部分地暖回水通过地暖回水管路、空调回水管路回流至空调主机。

16、进一步的,还包括混水三通阀的控制方法:

17、当系统运行模式为混合制冷时,混水三通阀的实际开度控制基于以下公式实现:

18、en = en-1 + [kp(tdj - tdc1)+kd(tdj - tdj-1)]

19、当系统运行模式为混合制热时,混水三通阀的实际开度控制基于以下公式实现:

20、en =en-1+ [kp(tdc1 - tdj)+kd(tdj-1 - tdj)]

21、其中,en为混水三通阀实际开度、en-1为混水三通阀上一次的开度、kp为混水三通阀控制比例系数、kd为混水三通阀控制微分系数、tdj为实际地暖进水温度、tdc1为设定目标地暖进水温度、tdj-1为上一次的实际地暖进水温度。

22、与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:

23、(1)本发明包括中央空调系统和地暖系统,地暖进水管路与空调出水管路连接并设置有混水三通阀,地暖回水管路与空调回水管路连接,地暖回水管路通过支路管道与混水三通阀连接并构成地暖回路;通过上述设置,可以实现风机盘管单独运行(制热或制冷)、地暖单独运行(制热或制冷)、风机盘管和地暖混合制热、风机盘管和地暖混合制冷,在常规的风机盘管、地暖单独运行的基础上,还可以实现双末端同时运行,提高了系统制冷/供暖效率,减少了地暖闲置率。

24、(2)本发明基于地暖系统和中央空调系统的改进设置,不仅可以在现有的中央空调系统和地暖系统上进行改装,而且无需专门的‌空气源热泵主机,降低了设备成本。

25、(3)本发明基于地暖系统和中央空调系统的改进设置,能满足系统水容量的使用,无需额外安装储能水箱,不仅安装方便,而且降低了设备安装成本。

26、(4)本发明将空调出水、地暖进水、空调回水和地暖回水的连接位置置于空调主机内,在空调主机上设置空调出水接口管道、地暖进水接口管道、空调回水接口管道和地暖回水接口管道,集成在空调主机上,设备安装时,只需直接在对应的接口管道上连接空调出水管道、地暖进水管道、空调回水管道和地暖回水管道即可,由此进一步简化了设备的安装。


技术特征:

1.一种冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,包括中央空调系统和地暖系统,其特征在于,所述中央空调系统包括空调主机(1),与所述空调主机(1)连接的空调出水管路(2)和空调回水管路(3),与所述空调出水管路(2)和空调回水管路(3)连接的风机盘管(4),以及设置在所述空调回水管路(3)上的变频水泵(10);所述地暖系统包括内置有水的地暖盘管(5),与所述地暖盘管(5)连接的地暖进水管路(6)和地暖回水管路(7),所述地暖进水管路(6)与所述空调出水管路(2)连接并在其上设置有混水三通阀(8),所述地暖回水管路(7)与所述空调回水管路(3)连接,所述地暖回水管路(7)通过支路管道(9)与所述混水三通阀(8)连接,且所述地暖进水管路(6)、地暖回水管路(7)、支路管道(9)和混水三通阀(8)组合构成地暖回路。

2.根据权利要求1所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,其特征在于:还包括传感器系统,所述传感器系统包括用于检测空调出水温度的空调出水温度传感器、用于检测空调回水温度的空调回水温度传感器、用于检测地暖进水温度的地暖进水温度传感器、用于检测地暖回水温度的地暖回水温度传感器。

3.根据权利要求2所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,其特征在于:所述混水三通阀(8)采用电动三通比例阀。

4.根据权利要求2所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,其特征在于:所述空调主机(1)的换热器采用板式换热器,所述空调出水管路(2)和空调回水管路(3)与所述板式换热器连接。

5.根据权利要求4所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,其特征在于:所述地暖进水管路(6)与所述空调出水管路(2)的连接位置位于所述空调主机(1)内,所述暖回水管路(7)与所述空调回水管路(3)的连接位置位于空调主机(1)内。

6.根据权利要求5所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,其特征在于:所述支路管道(9)位于所述空调主机(1)内。

7.根据权利要求6所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,其特征在于:还包括空调出水管道(15)、空调回水管道(16)、地暖进水管道(17)和地暖回水管道(18);在所述空调主机(1)内设置有空调出水接口管道(11)、空调回水接口管道(12)、地暖进水接口管道(13)和地暖回水接口管道(14);所述空调出水接口管道(11)和空调出水管道(15)组成所述的空调出水管路(2),所述空调回水接口管道(12)和空调回水管道(16)组成所述的空调回水管路(3),所述地暖进水接口管道(13)和地暖进水管道(17)组成所述的地暖进水管路(6),所述地暖回水接口管道(14)和地暖回水管道(18)组成所述的地暖回水管路(7);所述混水三通阀(8)设置在所述地暖进水接口管道(13)上,所述变频水泵(10)设置在所述空调回水接口管道(12)处。

8.根据权利要求7所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统,其特征在于:所述支路管道(9)一端连接所述混水三通阀(8)的一端、另一端连接所述地暖回水接口管道(14)。

9.如权利要求1~8任一项所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统的实现方法,其特征在于:包括:

10.根据权利要求9所述的冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统的实现方法,其特征在于:还包括混水三通阀的控制方法:


技术总结
本发明属于空调地暖技术领域,提供了一种冷热水空调实现风盘与地暖同时供冷供热系统及其实现方法。本发明包括中央空调系统和地暖系统,地暖进水管路与空调出水管路连接并设置有混水三通阀,地暖回水管路与空调回水管路连接,地暖回水管路通过支路管道与混水三通阀连接并构成地暖回路;通过上述设置,可以实现风机盘管单独运行(制热或制冷)、地暖单独运行(制热或制冷)、风机盘管和地暖混合制热、风机盘管和地暖混合制冷,在常规的风机盘管、地暖单独运行的基础上,还可以实现双末端同时运行,不仅提高了系统制冷/供暖效率,减少了地暖闲置率,而且适合改装、安装简单、降低了设备成本。

技术研发人员:李春林
受保护的技术使用者:四川虹林机电有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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