新风机组及其控制方法与流程
1.本发明涉及空气处理设备技术领域，特别是一种新风机组及其控制方法。
背景技术：
2.为了提高空调系统的整体能效比，制冷主机的出水温度每提高一度都能对提高主机的能效比有很大帮助，所以中温水空调水系统(制冷主机冷冻水出进温度12℃/17℃)相比于一般的空调水系统(制冷主机冷冻水出进温度7℃/12℃)有更好的节能表现，但是在夏热地区中温水系统处理高温高湿的新风时往往达不到预期效果，无法高效的把高温高湿的新风处理到露点温度。所以针对以上情况，如何高效的利用热回收是主要解决方法。
3.现有技术中一般采用以回风为蒸发的工作风与水进行直接蒸发换热前后两次，两次换热后都分别与新风进行间接预冷，然后新风再与水进行直接蒸发换热降温，经过表冷最后送风。在与回风换热过程中，均是采用外部水源进行供水来与回风进行蒸发换热，需要额外设置水泵等动力机构，造成空调系统的能耗增加的问题。
技术实现要素：
4.为了解决现有技术中为回风蒸发换热供水而造成能耗增加的技术问题，而提供一种采用冷凝水在重力作用下进行供水的新风机组及其控制方法。
5.一种新风机组，包括：
6.壳体，所述壳体上设置有新风进风口、新风出风口、回风进风口和回风出风口；
7.间接蒸发冷却器，所述间接蒸发冷却器设置于所述壳体内，且所述间接蒸发冷却器内形成有回风通道和新风通道，所述回风通道与所述回风进风口和所述回风出风口连通，所述新风通道与所述新风进风口和所述新风出风口连通；
8.表冷器，所述表冷器设置于所述壳体内，且所述表冷器位于所述间接蒸发冷却器的上方，且所述表冷器的冷凝水能够进入所述回风通道内。
9.所述壳体包括上层壳体和下层壳体，所述表冷器设置于所述上层壳体内，所述间接蒸发冷却器设置于所述下层壳体内，所述新风进风口、所述回风进风口和所述回风出风口均设置于所述下层壳体上，所述新风出风口设置于所述上层壳体上。
10.所述新风机组还包括接水盘，所述接水盘设置于所述表冷器和所述间接蒸发冷却器之间，且所述接水盘的出水口为所述间接蒸发冷却器供水。
11.所述新风机组还包括制冷主机，所述制冷主机与所述表冷器之间形成换热循环。
12.所述新风机组还包括室内机，所述室内机与所述制冷主机之间形成换热循环，且所述室内机的冷凝水能够进入所述回风通道内。
13.所述间接蒸发冷却器包括：
14.外壳；
15.蒸发冷芯体，所述蒸发冷芯体设置于所述外壳内，且所述蒸发冷芯体与所述外壳的内表面之间形成所述回风通道，所述蒸发冷芯体的内部形成所述新风通道；
16.布水器，所述布水器位于蒸发冷芯体的上方，且所述布水器的出水朝向所述蒸发冷芯体；
17.所述表冷器的冷凝水为所述布水器供水。
18.所述蒸发冷芯体包括多根换热管，所有所述换热管均设置于所述外壳内，且所述换热管的内部形成所述新风通道，所述换热管与所述外壳之间形成所述回风通道。
19.所述间接蒸发冷却器还包括集水机构，所述集水机构的出口与所述布水器的水入口连通，所述表冷器的冷凝水能够进入所述集水机构。
20.所述新风机组还包括控制装置，所述控制装置能够按预设条件控制所述新风出风口的开度和/或所述回风进风口的开度。
21.所述新风机组还包括用于检测室内人数的检测机构，所述检测机构与所述控制装置电连接，且所述控制装置根据所述检测机构的检测结果控制所述新风出风口的开度和/或所述回风进风口的开度。
22.所述新风出风口和所述回风进风口之间还设置有旁通管路，所述旁通管路上设置有流量调节机构，所述流量调节机构与所述控制装置电连接。
23.所述新风机组还包括新风风机和回风风机，所述新风风机设置于所述上层壳体内，所述回风风机设置于所述下层壳体内。
24.一种上述新风机组的控制方法，所述新风机组的新风出风口和回风进风口均与室内连通，所述方法包括：
25.获取室内人数n；
26.根据室内人数n控制所述新风机组的新风风量g0。
27.在根据室内人数n控制所述新风出风口的新风风量g0中，还包括：
28.根据以下公式确定室内人数n和新风风量g0的关系：
29.g0＝x*n*a；
30.其中，x为每人每小时所需的预设最小新风风量，a为计算常数。
31.在根据室内人数n控制所述新风出风口的新风风量g0中，还包括：
32.比较计算获得的g0和预设最大新风风量gmax；
33.若g0＞gmax，则控制新风机组的新风风量处于gmax。
34.所述新风机组包括新风阀门，所述新风阀门设置于所述新风出风口处，在根据室内人数n控制所述新风出风口的新风风量g0中，还包括：
35.根据室内人数n调节所述新风阀门的开度。
36.所述新风机组还包括回风阀门，所述回风阀门设置于所述回风进风口处，在根据室内人数n调节所述新风阀门的开度中，还包括：
37.所述新风阀门的开度和所述回风阀门的开度同步调节。
38.所述新风出风口和所述回风进风口之间设置有旁通管路，所述旁通管路上设置有流量调节机构，在根据室内人数n控制所述新风出风口的新风风量g中，所述方法还包括：
39.比较当前室内人数nz与预设最小人数nmin；
40.若nmin＞nz，则打开所述流量调节机构。
41.在若nmin＞nz，则打开所述流量调节机构中，所述方法还包括：
42.根据nz与nmin的差值调节所述流量调节机构的开度。
43.所述新风机组还包括制冷主机和连接于所述制冷主机和所述表冷器之间的连通管路，所述制冷主机与所述表冷器形成换热循环，室外新风通过所述表冷器进入所述新风出风口，所述连通管路上设置有调节阀，在比较当前室内人数nz与预设最小人数nmin中，还包括：
44.若nmin＞nz，则减小所述调节阀的开度。
45.所述新风机组包括新风风机，所述方法还包括：
46.获取所述新风出风口的静压h0，并比较h0和预设静压值h1；
47.若h0＞h1，则降低所述新风风机的运行频率；
48.若h0＜h1，则增加所述新风风机的运行频率。
49.所述新风机组还包括室内机，所述控制方法还包括：
50.获取室内的实际温度值t0和相对湿度值φ0，并使实际温度值t0和预设温度值t进行比较，使相对湿度值φn与φ进行比较；
51.若t0＞t或φ0＞φ，则提高室内机的工作频率；
52.若t
‑△
t≤t0≤t且φ
‑△
φ≤φ0≤φ，则保持室内机的工作频率；
53.若t0＜t
‑△
t或φ0＜φ
‑△
φ，则降低室内机的工作频率。
54.所述新风机组还包括制冷主机，所述制冷主机与所述室内机构成冷冻水换热循环，所述方法还包括：
55.若t0＞t或φ0＞φ，则降低制冷主机的冷冻水供水温度；
56.若t0＜t
‑△
t或φ0＜φ
‑△
φ，则提高制冷主机的冷冻水供水温度。
57.本发明提供的新风机组及其控制方法，新风经过了间接蒸发冷却器的冷却，并且未与冷凝水接触，此时表冷器处的除湿降温需求较小，从而可以降低新风机组的制冷量，有效的降低新风机组的能耗，而且利用表冷器产生的冷凝水作为间接蒸发冷却器的水源，减少外部水源的使用，从而减少水泵等驱动部件的使用，达到降低新风机组的能耗的目的，合理利用的新风机组的废水，还能够借助冷凝水低温的优势，进一步降低冷却新风时所需的冷量，进一步降低新风机组的能耗。
附图说明
58.图1为本发明实施例提供的新风机组的结构示意图；
59.图2为本发明实施例提供的新风机组的剖视图；
60.图3为本发明实施例提供的蒸发冷芯体的结构示意图；
61.图4为本发明实施例提供的新风机组的使用状态图；
62.图5为本发明实施例提供的新风机组的另一结构示意图；
63.图6为本发明实施例提供的新风机组的另一结构示意图；
64.图7为本发明实施例提供的控制方法的原理图；
65.图中：
66.1、壳体；11、新风进风口；12、新风出风口；13、回风进风口；14、回风出风口；2、间接蒸发冷却器；3、表冷器；15、上层壳体；16、下层壳体；4、接水盘；5、制冷主机；6、室内机；21、回风通道；22、新风通道；23、外壳；24、蒸发冷芯体；25、布水器；241、换热管；242、翅片；7、旁通管路；8、流量调节机构；9、新风风机；10、回风风机。
具体实施方式
67.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
68.如图1至图7所示的新风机组，包括：壳体1，所述壳体1上设置有新风进风口11、新风出风口12、回风进风口13和回风出风口14；间接蒸发冷却器2，所述间接蒸发冷却器2设置于所述壳体1内，且所述间接蒸发冷却器2内形成有回风通道21和新风通道22，所述回风通道21与所述回风进风口13和所述回风出风口14连通，所述新风通道22与所述新风进风口11和所述新风出风口12连通；表冷器3，所述表冷器3设置于所述壳体1内，且所述表冷器3位于所述间接蒸发冷却器2的上方，且所述表冷器3的冷凝水能够进入所述回风通道21内。新风经过了间接蒸发冷却器2的冷却，并且未与冷凝水接触，此时表冷器3处的除湿降温需求较小，从而可以降低新风机组的制冷量，有效的降低新风机组的能耗，而且利用表冷器3产生的冷凝水作为间接蒸发冷却器2的水源，减少外部水源的使用，从而减少水泵等驱动部件的使用，达到降低新风机组的能耗的目的，合理利用的新风机组的废水，还能够借助冷凝水低温的优势，进一步降低冷却新风时所需的冷量，进一步降低新风机组的能耗。
69.在新风机组工作过程中，回风由回风进风口13进入回风通道21内，并与回风通道21内的冷凝水进行蒸发换热，从而有效的降低新风通道22的温度，换热后的回风由所述回风出风口14排出壳体1，新风由新风进风口11进入新风通道22内，在被回风及冷凝水冷却的新风通道22内冷却后，在经过表冷器3进行冷却，最终由新风出风口12排出壳体1。由于新风经过了间接蒸发冷却器2的冷却，并且未与冷凝水接触，此时表冷器3处的除湿降温需求较小，从而可以降低新风机组的制冷量，进一步降低新风机组的能耗。
70.为了保证表冷器3的冷凝水能够进入到回风通道21内，所述壳体1包括上层壳体15和下层壳体16，所述表冷器3设置于所述上层壳体15内，所述间接蒸发冷却器2设置于所述下层壳体16内，所述新风进风口11、所述回风进风口13和所述回风出风口14均设置于所述下层壳体16上，所述新风出风口12设置于所述上层壳体15上。冷凝水能够在重力的作用下流入回风通道21内，从而减少水泵等驱动部件的使用，进一步降低新风机组的能耗。
71.所述新风机组还包括接水盘4，所述接水盘4设置于所述表冷器3和所述间接蒸发冷却器2之间，且所述接水盘4的出水口为所述间接蒸发冷却器2供水。利用接水盘4承接和收集表冷器3产生的冷凝水，使表冷器3的冷凝水尽可能的得到利用，从而保证间接蒸发冷却器2的工作可靠的同时减少外部水源的使用。
72.所述新风机组还包括制冷主机5，所述制冷主机5与所述表冷器3之间形成换热循环。冷却介质在制冷主机5内冷却，并在冷却后进入表冷器3内使表冷器3的温度降低，新风经过表冷器3时会在表冷器3的温度的作用下降温除湿，此时表冷器3产生冷凝水。
73.优选的，冷却介质为冷冻水，制冷主机5和表冷器3之间设置有用于调节冷却介质流量的阀体，可以通过调节阀体的开度控制表冷器3的冷却效率。
74.所述新风机组还包括室内机6，所述室内机6与所述制冷主机5之间形成换热循环，且所述室内机6的冷凝水能够进入所述回风通道21内。使新风机组内可能产生的冷凝水仅引到至回风通道21内，从而减少间接蒸发冷却器2所需求的外部水源，降低新风机组的能耗。
75.优选的，所述室内机6包括风机盘管，风机盘管产生的冷凝水能够引流至回风通道21内。
76.所述间接蒸发冷却器2包括：外壳23；蒸发冷芯体24，所述蒸发冷芯体24设置于所述外壳23内，且所述蒸发冷芯体24与所述外壳23的内表面之间形成所述回风通道21，所述蒸发冷芯体24的内部形成所述新风通道22；布水器25，所述布水器25位于蒸发冷芯体24的上方，且所述布水器25的出水朝向所述蒸发冷芯体24；所述表冷器3的冷凝水为所述布水器25供水。回风由外壳23的外部进入回风通道21，并与布水器25向回风通道21内供给的水在回风通道21内换热，达到降低新风通道22温度的目的，换热后的回风排出外壳23，完成回风的换热，而新风由外壳23的外部进入新风通道22，在新风通道22内降温冷却，最终排出外壳23，完成新风冷却过程。
77.所述蒸发冷芯体24包括多根换热管241，所有所述换热管241均设置于所述外壳23内，且所述换热管241的内部形成所述气体干通道，所述换热管241与所述外壳23之间形成所述气体湿通道。
78.优选的，所有所述换热管241并列分布于外壳23内，且所有所述换热管241的轴线相互平行。
79.所述蒸发冷芯体24还包括多个翅片242，所有所述翅片242均设置于所述换热管241上，且相互两个所述翅片242之间形成气体湿通道，利用翅片242进一步增加回风与水之间的蒸发换热效果，从而提高蒸发冷芯体24对新风的冷却效果。
80.所述间接蒸发冷却器2还包括集水机构，所述集水机构的出口与所述布水器25的水入口连通，所述表冷器3的冷凝水能够进入所述集水机构。优选的，所述集水机构为集水管，集水管的第一端与所述布水器25的入口连通，集水管的第二端与接水盘4的出水口连通。
81.可选的，集水管的第二端也可以与新风机组内的其他产生冷凝水的结构连通。
82.所述新风机组还包括控制装置，所述控制装置能够按预设条件控制所述新风出风口12的开度和/或所述回风进风口13的开度。
83.其中预设条件是指根据室内的人数进行控制，为此，所述新风机组还包括用于检测室内人数的检测机构，所述检测机构与所述控制装置电连接，且所述控制装置根据所述检测机构的检测结果控制所述新风出风口12的开度和/或所述回风进风口13的开度。若室内人数较多，则增大新风出风口12的开度，从而增加进入室内的新风量，同时为了保持室内的气压变动不大，回风进风口13的开度于新风出风口12的开度同步调节。若室内人数较少，则减少新风出风口12的开度，从而减少进入室内的新风量，节约能耗。
84.当新风机组的风机为变频风机时，所述控制装置根据所述检测机构的检测结果控制变频风机的工作频率，进而达到调节新风机组提供的新风风量的目的。
85.当新风机组为至少两个房间提供新风时，每个房间内均设置有至少一个新风出风口12和至少一个回风进风口13，控制装置可以根据每个房间内的检测结果对应的调节该房间内的所有新风出风口12的开度和/或所有回风进风口13的开度。
86.优选的，检测结构为红外检测器，利用红外检测器的感应判断当前房间内的人数。
87.所述新风出风口12和所述回风进风口13之间还设置有旁通管路7，所述旁通管路7上设置有流量调节机构8，所述流量调节机构8与所述控制装置电连接。当室内的人数较少
时，新风机组无需提供较大的新风风量，此时可以开启流量调节机构8，使部分冷却后的新风进入到回风通道21内，利用进入回风通道21内的新风使气体干通道内的温度降低，达到冷却新风的目的。
88.可选的，当新风机组无需提供较大的新风风量时，表冷器3可以不对新风进行冷却，此时减少或者关闭制冷主机5和表冷器3之间的阀体，制冷主机5可以降低工作频率，使冷却介质在制冷主机5和表冷器3之间循环的水泵也可以降低工作频率，进一步降低新风机组的能耗。
89.所述新风机组还包括新风风机9和回风风机10，所述新风风机9设置于所述上层壳体15内，所述回风风机10设置于所述下层壳体16内。通过合理的布置新风风机9和回风风机10的位置，尽可能的减小壳体1的体积，从而减少新风机组的占用空间。
90.一种上述新风机组的控制方法，所述新风机组的新风出风口12和回风进风口13均与室内连通，所述方法包括：
91.获取室内人数n；
92.根据室内人数n控制所述新风机组的新风风量g0。其中g0可以为新风机组出厂预设，也可以根据新风机组所在位置进行实际调试确定。
93.若室内人数较多，则增大新风出风口12的开度，从而增加进入室内的新风量，同时为了保持室内的气压变动不大，回风进风口13的开度于新风出风口12的开度同步调节。若室内人数较少，则减少新风出风口12的开度，从而减少进入室内的新风量，节约能耗。
94.当新风机组的风机为变频风机时，所述控制装置根据所述检测机构的检测结果控制变频风机的工作频率，进而达到调节新风机组提供的新风风量的目的。
95.当新风机组为至少两个房间提供新风时，每个房间内均设置有至少一个新风出风口12和至少一个回风进风口13，控制装置可以根据每个房间内的检测结果对应的调节该房间内的所有新风出风口12的开度和/或所有回风进风口13的开度。
96.优选的，检测结构为红外检测器，利用红外检测器的感应判断当前房间内的人数。
97.检测结构每隔设定时间检测一次，新风机组根据每次检测结果均进行对应调节。
98.优选的设定时间为300s至900s，优选为600s。
99.在根据室内人数n控制所述新风出风口12的新风风量g0中，还包括：
100.根据以下公式确定室内人数n和新风风量g0的关系：
101.g0＝x*n*a；
102.其中，x为每人每小时所需的预设最小新风风量，a为计算常数。优选的，a为1.05。保证新风风量满足需求。
103.在根据室内人数n控制所述新风出风口12的新风风量g0中，还包括：
104.比较计算获得的g0和预设最大新风风量gmax；
105.若g0＞gmax，则控制新风机组的新风风量处于gmax。
106.所述新风机组包括新风阀门，所述新风阀门设置于所述新风出风口12处，在根据室内人数n控制所述新风出风口12的新风风量g0中，还包括：
107.根据室内人数n调节所述新风阀门的开度。
108.当存在多个室内时，每个室内的新风阀门根据对应的室内人数进行调节。
109.所述新风机组还包括回风阀门，所述回风阀门设置于所述回风进风口13处，在根
据室内人数n调节所述新风阀门的开度中，还包括：
110.所述新风阀门的开度和所述回风阀门的开度同步调节。
111.当存在多个室内时，每个室内的回风阀门根据对应的室内人数进行调节。
112.所述新风出风口12和所述回风进风口13之间设置有旁通管路7，所述旁通管路7上设置有流量调节机构8，在根据室内人数n控制所述新风出风口12的新风风量g0中，所述方法还包括：
113.比较当前室内人数nz与预设最小人数nmin；
114.若nmin＞nz，则打开所述流量调节机构8。
115.当室内的人数较少时，新风机组无需提供较大的新风风量，此时可以开启流量调节机构8，使部分冷却后的新风进入到回风通道21内，利用进入回风通道21内的新风使气体干通道内的温度降低，达到冷却新风的目的。此时新风进风温度较低，对于表冷器3的换热压力较小，可以进一步降低制冷主机5内的水泵运行频率，节约能耗。
116.在若nmin＞nz，则打开所述流量调节机构8中，所述方法还包括：
117.根据nz与nmin的差值调节所述流量调节机构8的开度。
118.所述新风机组还包括制冷主机5和连接于所述制冷主机5和所述表冷器3之间的连通管路，所述制冷主机5与所述表冷器3形成换热循环，室外新风通过所述表冷器3进入所述新风出风口12，所述连通管路上设置有调节阀，在比较当前室内人数nz与预设最小人数nmin中，还包括：
119.若nmin＞nz，则减小所述调节阀的开度。从而降低供应至表冷器3处的冷量，也能够降低制冷主机5的工作效率，进一步节约能源。
120.所述新风机组包括新风风机9，所述方法还包括：
121.获取所述新风出风口12的静压h0，并比较h0和预设静压值h1；
122.若h0＞h1，表明此时的新风出风风量存在剩余，则降低所述新风风机9的运行频率，降低新风机组的新风出风风量；
123.若h0＜h1，表明此时的新风出风风量缺乏，则增加所述新风风机9的运行频率，增加新风机组的新风出风风量。
124.所述新风机组还包括室内机6，所述控制方法还包括：
125.获取室内的实际温度值t0和相对湿度值φ0，并使实际温度值t0和预设温度值t进行比较，使相对湿度值φn与预设湿度值φ进行比较；
126.若t0＞t或φ0＞φ，此时室内需要进行制冷除湿，则提高室内机6的工作频率；
127.若t
‑△
t≤t0≤t且φ
‑△
φ≤φ0≤φ，此时室内的温度和湿度处于适宜范围，则保持室内机6的工作频率；
128.若t0＜t
‑△
t或φ0＜φ
‑△
φ，此时新风机组对室内的冷却除湿超过室内需求，则降低室内机6的工作频率。
129.所述新风机组还包括制冷主机5，所述制冷主机5与所述室内机6构成冷冻水换热循环，所述方法还包括：
130.若t0＞t或φ0＞φ，则降低制冷主机5的冷冻水供水温度；当室内机6的工作频率增加至最大值时，需要降低冷冻水供水温度来进一步提高室内机6对室内的冷却除湿效果；
131.若t0＜t
‑△
t或φ0＜φ
‑△
φ，则提高制冷主机5的冷冻水供水温度，当室内机6的
工作频率降低至最小值时，需要提高冷冻水供水温度来进一步减小室内机6对室内的冷却除湿效果。
132.其中，
△
t的范围为1℃至3℃；
△
φ的范围为5％至15％。室内机6的工作频率按照预设频率变化量进行提高或降低，预设频率变化量为1hz。冷冻水供水温度按照预设温度变化量进行提高或降低，预设温度变化量为1℃。
133.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
