一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于被动式低能耗居住建筑采暖制冷系统控制方法，涉及能源利用技术领域，其中控制方法为采用CO2浓度监测模块、温度监测模块测得的参数直接存储至数据存储模块，CO2浓度监测模块、温度监测模块将CO2浓度、土壤温度、送风竖井干管温度及室外新风温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，新风空调系统控制面板传递信号至协调控制模块二，协调控制模块二根据冬季、夏季新风空调控制方法计算完成后通过以太网将信息传递至协调控制模块一控制地道风系统双向风机配合启动或变频运行。通过采集室内外环境参数信息，根据系统实际新风量和冷热负荷需求，优化地道风系统配合新风空调系统运行模式，提高系统各环节运行效率。提高系统各环节运行效率。提高系统各环节运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及能源利用
，属于暖通空调自动化领域，尤其涉及一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统及控制方法。

技术介绍

[0002]目前，被动式低能耗建筑作为建筑领域降低能源消耗和碳排放的直接方式，已成为社会各界的关注热点之一。被动式低能耗居住建筑依托高能效的户式新风热泵一体机作为采暖和制冷的技术支撑，而户式新风热泵一体机在严寒地区因室外低温等工况易出现结露结霜等现象，将降低新风机组温度交换效率。传统的除露除霜方式是通过热泵辅热、电辅热等方式将新风预热至
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5℃以上再送至室内，该类方式将增加部分建筑能耗。
[0003]地道风系统是指利用浅层土壤中相对稳定的地热能与室外空气进行换热，并由通风装置将处理过后的空气再送至室内，实现对新风的预热和预冷。在推广地道风系统的同时也存在一些技术障碍，由于我国地道风系统技术不够成熟，控制手段较为单一，仅依赖开关启停来控制风机运转，无法对送风温度进行控制，无法实现与户式新风热泵一体机间配合。只有进一步完善系统间控制手段、提高建筑运行管理节能，才能降低建筑能耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统及控制方法，解决地道风系统与新风空调系统的联动运行问题，根据当地气候特征和室内环境参数综合判断最优运行模式，以实现地道风系统对新风的预热预冷，防止户式新风热泵一体机结霜结露等现象发生，提高户式新风热泵一体机温度交换效率和送风温度，调节室内空气温度均衡，增强地道风系统适用性，降低建筑冬季热负荷、夏季冷负荷。
[0005]本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统，包括地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板、以太网、协调控制模块一、协调控制模块二、空调算法模块、CO2浓度监测模块、温度监测模块、反馈调节模块、数据存储模块、地道风系统双向风机、户式新风热泵一体机室内机、户式新风热泵一体机室外机、电动送风阀，其特征在于：所述的CO2浓度监测模块、温度监测模块与地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板、反馈调节模块连接，所述的地道风系统控制面板与协调控制模块一连接，所述的新风空调系统控制面板与协调控制模块二连接，所述的协调控制模块一与地道风系统双向风机连接，所述的协调控制模块二与户式新风热泵一体机室内机、空调算法模块、电动送风阀连接，所述的空调算法与户式新风热泵一体机室外机连接。
[0007]严寒(以大同为例)地下3～7m深度，冬季土壤温度3～9℃，夏季土壤温度7
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16℃；寒冷(以北京为例)地下3～7m深度，冬季土壤温度7～14℃，夏季土壤温度11
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16℃，地下土壤存储冷热量较大。地道风系统利用地层对自然界的冷、热能量的储存(冬季冷量夏季使
用，夏季热量冬季使用)进行采暖、制冷，冬季工况下不仅对新风预热，其可提升送风温度维持在0℃以上，夏季工况下送风温度可在20℃左右，比室内控制温度26℃低。地道风系统与新风空调系统联动，将增强系统间的合理性及适用性，建筑能耗进一步降低。
[0008]进一步地，所述的温度监测模块包含土壤温度传感器、送风竖井干管温度传感器、室外空气温度传感器、回风口温度传感器；所述的电动送风阀包括新风系统电动送风阀门一、新风系统电动送风阀门二。
[0009]还提供一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统控制方法，采用上述的采暖制冷系统，所述的CO2浓度监测模块、温度监测模块与数据存储模块连接，所述的CO2浓度监测模块、温度监测模块测得的参数直接存储至数据存储模块。
[0010]进一步地，所述的新风空调系统控制面板与地道风系统控制面板联动响应，CO2浓度监测模块将室内CO2浓度信息上传至新风空调系统控制面板到达用户侧，若室内CO2浓度大于1000ppm，新风空调系统控制面板传递信号至协调控制模块二，控制户式新风热泵一体机室内机、电动送风阀启动送风模式。
[0011]进一步地，所述的温度监测模块将土壤温度、送风竖井干管温度、室外新风温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板到达用户侧，新风空调系统控制面板传递信号至协调控制模块二，协调控制模块二根据冬季、夏季新风控制方法计算完成后通过以太网将信息传递至协调控制模块一，协调控制模块一控制地道风系统双向风机配合启动或变频运行。
[0012]进一步地，所述的冬季新风控制方法为：
[0013]步骤一：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度小于室外空气温度，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机停止运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一关闭，新风系统电动送风阀门二打开，新风经室外新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；
[0014]步骤二：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度大于室外空气温度且二者温差小于3℃，或送风竖井干管温度大于室外空气温度且二者温差小于1.5℃，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机停止运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一关闭，新风系统电动送风阀门二打开，新风经室外新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；
[0015]步骤三：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度大于室外空气温度且二者温差大于3℃，且送风竖井干管温度大于室外空气温度且二者温差大于1.5℃，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机启动运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一开启，新风系统电动送风阀门二关闭，新风经地道风新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；
[0016]步骤四：根据各用户新风空调系统控制面板启动信号数量，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机送风风量，地道风系统双向风机运行时，通过变频措施提供的新风量与各用户新风热泵一体机室内机提供新风量之和一致。
[0017]进一步地，所述的夏季新风控制方法为：
[0018]步骤一：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度大于室外空气温度，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机停止运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一关闭，新风系统电动送风阀门二打开，新风经室外新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；
[0019]步骤二：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度小于室外空气温度且二者温差大于
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3℃，或送风竖井干管温度小于室外空气温度且二者温差大于
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统，包括地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板、以太网、协调控制模块一、协调控制模块二、空调算法模块、CO2浓度监测模块、温度监测模块、反馈调节模块、数据存储模块、地道风系统双向风机、户式新风热泵一体机室内机、户式新风热泵一体机室外机、电动送风阀，其特征在于：所述的CO2浓度监测模块、温度监测模块与地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板、反馈调节模块连接，所述的地道风系统控制面板与协调控制模块一连接，所述的新风空调系统控制面板与协调控制模块二连接，所述的协调控制模块一与地道风系统双向风机连接，所述的协调控制模块二与户式新风热泵一体机室内机、空调算法模块、电动送风阀连接，所述的空调算法与户式新风热泵一体机室外机连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统，其特征是：所述的温度监测模块包含土壤温度传感器、送风竖井干管温度传感器、室外空气温度传感器、回风口温度传感器；所述的电动送风阀包括新风系统电动送风阀门一、新风系统电动送风阀门二。3.一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统控制方法，采用权利要求1或2中所述的采暖制冷系统，其特征是：所述的CO2浓度监测模块、温度监测模块与数据存储模块连接，所述的CO2浓度监测模块、温度监测模块测得的参数直接存储至数据存储模块。4.根据权利要求3所述的一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统控制方法，其特征是：所述的新风空调系统控制面板与地道风系统控制面板联动响应，CO2浓度监测模块将室内CO2浓度信息上传至新风空调系统控制面板到达用户侧，若室内CO2浓度大于1000ppm，新风空调系统控制面板传递信号至协调控制模块二，控制户式新风热泵一体机室内机、电动送风阀启动送风模式。5.根据权利要求4所述的一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统控制方法，其特征是：所述的温度监测模块将土壤温度、送风竖井干管温度、室外新风温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板到达用户侧，新风空调系统控制面板传递信号至协调控制模块二，协调控制模块二根据冬季、夏季新风控制方法计算完成后通过以太网将信息传递至协调控制模块一，协调控制模块一控制地道风系统双向风机配合启动或变频运行。6.根据权利要求5所述的一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统控制方法，其特征是：所述的冬季新风控制方法为：步骤一：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度小于室外空气温度，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机停止运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一关闭，新风系统电动送风阀门二打开，新风经室外新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；步骤二：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度大于室外空气温度且二者温差小于3℃，或送风竖井干管温度大于室外空气温度且二者温差小于1.5℃，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机停止运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动
送风阀门一关闭，新风系统电动送风阀门二打开，新风经室外新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；步骤三：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度大于室外空气温度且二者温差大于3℃，且送风竖井干管温度大于室外空气温度且二者温差大于1.5℃，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机启动运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一开启，新风系统电动送风阀门二关闭，新风经地道风新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；步骤四：根据各用户新风空调系统控制面板启动信号数量，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机送风风量，地道风系统双向风机运行时，通过变频措施提供的新风量与各用户新风热泵一体机室内机提供新风量之和一致。7.根据权利要求5或6所述的一种适用于被动式低能耗居住建筑的采暖制冷系统控制方法，其特征是：所述的夏季新风控制方法为：步骤一：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度大于室外空气温度，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机停止运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一关闭，新风系统电动送风阀门二打开，新风经室外新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；步骤二：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度小于室外空气温度且二者温差大于
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3℃，或送风竖井干管温度小于室外空气温度且二者温差大于
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1.5℃，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机停止运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一关闭，新风系统电动送风阀门二打开，新风经室外新风管道送入户式新风热泵一体机室内机；步骤三：土壤温度传感器、室外空气温度传感器、送风竖井干管温度传感器将温度信息上传至地道风系统控制面板、新风空调系统控制面板，若土壤温度小于室外空气温度且二者温差小于
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3℃，且送风竖井干管温度小于室外空气温度且二者温差小于
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1.5℃，地道风系统控制面板控制地道风系统双向风机启动运行，新风空调系统控制面板控制新风系统电动送风阀门一开启，新风系统电动送风阀门二关闭，新风经地道风新风...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭，马伊硕，赵洋，
申请(专利权)人：北京康居认证中心有限公司，
类型：发明
国别省市：