專利名稱：一種節(jié)能型中央空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中央空調(diào)，特別是涉及一種節(jié)能型中央空調(diào)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)中央空調(diào)是由主機，節(jié)流裝置，蒸發(fā)器，冷凝器，冷卻塔等部件組成，它們之間 通過各種裝置的管道(如風管、水管及冷媒管)和閥件來連接的。其中運動設(shè)備(如水泵、風 機及壓縮機)驅(qū)動流體在管道中流動在各種型式的熱交換器(如風機盤管、蒸發(fā)器、冷凝器 及中間熱交換器等)中進行熱量或冷量交換。傳統(tǒng)中央空調(diào)的冷卻塔是利用環(huán)境新風(熱風) 對從冷凝器出來的冷卻熱水進行冷卻的(被冷卻了的冷卻水再回冷凝器冷卻制冷劑)，冷卻 效率低、風機耗能大。而中央空調(diào)為保證空調(diào)空間空氣的清新，不得不要設(shè)獨立排風系統(tǒng) 進行空調(diào)排風，以對空調(diào)空間進行換氣?？照{(diào)排風的溫度比大氣溫度低出許多，直接排向 大氣是能量大損失，即使使用現(xiàn)有的熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置進行能量回收，最后排風的溫度 仍比大氣溫度低出不少，若將此空調(diào)排風引導(dǎo)用于傳統(tǒng)中央空調(diào)的冷卻塔，將使中央空調(diào) 實現(xiàn)新的節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種利用回收排風冷 量來提高制冷效果的節(jié)能型中央空調(diào)。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種節(jié)能型中央空調(diào)，包括一次熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置、送風管、空調(diào)冷卻塔、空調(diào)冷 卻塔節(jié)能控制中心和控制裝置； 一次熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置通過送風管連接空調(diào)冷卻塔；空 調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心包括MCS-51單片機；MCS-51單片機與控制裝置連接；
所述熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置包括排風機、新風空氣過濾器、回風空氣過濾器、全熱回收 轉(zhuǎn)輪、空調(diào)降溫盤管和送風機。全熱回收轉(zhuǎn)輪位于熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置1的中部，新風空 氣過濾器和排風機在全熱回收轉(zhuǎn)輪的一側(cè)，回風空氣過濾器、空調(diào)降溫盤管和送風機位于 全熱回收轉(zhuǎn)輪的另一側(cè)，全熱回收轉(zhuǎn)輪分別通過管道與新風空氣過濾器、排風機、空調(diào)降 溫盤管和回風空氣過濾器連接；空調(diào)降溫盤管與送風機連接；
所述空調(diào)冷卻塔的導(dǎo)風渦殼體是圓柱型殼體；螺旋導(dǎo)風槽是在導(dǎo)風渦殼體內(nèi)表面的由下而上的螺旋上升型凹槽；入風口位于螺旋導(dǎo)風槽入口端口，螺旋導(dǎo)風槽入口端口位于螺 旋導(dǎo)風槽的底部，螺旋導(dǎo)風槽出口位于導(dǎo)風渦殼體頂部，空調(diào)排風從入風口進入螺旋導(dǎo)風 槽，在螺旋導(dǎo)風槽的引導(dǎo)下均勻擴散；
所述控制裝置包括空氣流速傳感器、空氣溫度傳感器、空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心、風 扇變頻電機、風量控制裝置和冷卻水溫度傳感器；風量控制裝置設(shè)置在中央空調(diào)的所述導(dǎo) 風渦殼體上，調(diào)節(jié)風口是導(dǎo)風渦殼體表面的一個開口，調(diào)節(jié)風門為可關(guān)閉調(diào)節(jié)風口的活動 門；風門導(dǎo)軌是固定在導(dǎo)風渦殼體外表面的滑動導(dǎo)軌，風門導(dǎo)軌支撐和引導(dǎo)調(diào)節(jié)風門沿導(dǎo) 軌的方向做往復(fù)運動；步進電動機固定在調(diào)節(jié)風門上；齒圈固定在導(dǎo)風渦殼體的上邊沿； 步進電動機通過輸出軸與電機齒輪連接，電機齒輪與齒圈嚙合；空氣流速傳感器、空氣溫 度傳感器、風扇變頻電機、步進電機和冷卻水溫度傳感器分別通過傳感導(dǎo)線與空調(diào)冷卻塔 節(jié)能控制中心連接；步進電動機通過電機齒輪與齒圈的嚙合帶動自身與調(diào)節(jié)風門沿著風門 導(dǎo)軌在導(dǎo)風渦殼體左右移動，控制調(diào)節(jié)風門對調(diào)節(jié)風口的開口大??；空氣流速傳感器與空 氣溫度傳感器分別位于冷卻塔頂部排氣出口處，分別用于收集出口處排氣的流速和溫度數(shù) 據(jù)；風扇變頻電機位于冷卻塔頂部，與風扇連接，控制風扇轉(zhuǎn)速；冷卻水溫度傳感器位于 冷卻塔底部的回水盤處，收集回水盤處冷卻水溫度數(shù)據(jù)。
為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，所述的空氣溫度傳感器和冷卻水溫度傳感器為熱電偶溫度 傳感器。
所述的空氣流速傳感器為體積流量傳感器。
所述的風門導(dǎo)軌固定在導(dǎo)風渦殼體的外表面的中部。
所述的螺旋導(dǎo)風槽為矩形凹槽。
所述的矩形凹槽深度優(yōu)選為30~50毫米，寬度優(yōu)選為200~300毫米。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果
節(jié)能型中央空調(diào)對冷卻塔經(jīng)過改進后，可以將中央空調(diào)系統(tǒng)中直接排向大氣的空調(diào)排 風進行冷量回收，同時因為空調(diào)排風的溫度比大氣溫度低出許多，所以節(jié)能型中央空調(diào)可 以提高冷卻效率、降低風機耗能，達到節(jié)能的要求。


圖1為節(jié)能型中央空調(diào)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為用于中央空調(diào)節(jié)能新系統(tǒng)的導(dǎo)風渦殼結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為用于中央空調(diào)冷卻塔的冷卻風量控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心原理圖。
圖5為用于中央空調(diào)的控制裝置控制流程框圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明專利作進一步說明，但本發(fā)明專利要求保護的范圍 并不局限于實施方式表述的范圍。
如圖1所示，本發(fā)明節(jié)能型中央空調(diào)包括一次熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置l、送風管2、空調(diào) 冷卻塔4、空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心3和控制裝置。 一次熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置1通過送風 管2連接空調(diào)冷卻塔4;室內(nèi)回風(即排風)和室外新風在熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置1處進行 一次熱回收處理后，排風(溫度仍比大氣溫度低不少)從室外排氣口排出，由送風管2引 導(dǎo)至中央空調(diào)的冷卻塔4處，在空氣導(dǎo)流渦殼體9上的空氣導(dǎo)流殼6導(dǎo)風槽的引導(dǎo)下，從 空調(diào)冷卻塔圓周方向進入冷卻塔，對冷卻水進行更有效的降溫處理。當進入空調(diào)的排風量 不足時，空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心(ECU)控制風量控制裝置5，讓空氣導(dǎo)流渦殼體9外 空氣從調(diào)節(jié)風口進入，補充冷卻風量。風量控制裝置5的動作由空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心 3控制；由于排風溫度比大氣溫度低，因此大大加強了空調(diào)冷卻塔的冷卻效果，使冷卻水 溫度降低從而明顯增大制冷量；或降低冷卻塔風機的轉(zhuǎn)速從而可明顯節(jié)電?？照{(diào)冷卻塔節(jié) 能控制中心3包括MCS-51單片機、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊D/A1和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換D/A2;第一 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊D/A1和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換D/A2分別與MCS-51單片機信號連接。
熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置1包括排風機、新風空氣過濾器、回風空氣過濾器、全熱回收轉(zhuǎn) 輪、空調(diào)降溫盤管和送風機。全熱回收轉(zhuǎn)輪位于熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置1的中部，新風空氣 過濾器和排風機在全熱回收轉(zhuǎn)輪的一側(cè)，回風空氣過濾器、空調(diào)降溫盤管和送風機位于全 熱回收轉(zhuǎn)輪的另一側(cè)，全熱回收轉(zhuǎn)輪分別通過管道與新風空氣過濾器、排風機、空調(diào)降溫 盤管和回風空氣過濾器連接；空調(diào)降溫盤管與送風機連接。全熱回收轉(zhuǎn)輪優(yōu)選為日本西部 技研或德國克林根堡生產(chǎn)的轉(zhuǎn)輪換熱器。室外新風經(jīng)新風空氣過濾器過濾后通過管道送入 全熱回收轉(zhuǎn)輪處降溫，然后降溫后的空氣經(jīng)空調(diào)降溫盤管進行再降溫處理，達到空調(diào)工程 的要求，再通過管道送入送風機，從送風機送入室內(nèi)；空調(diào)房室內(nèi)回風(即排風)通過回 風空氣過濾器過濾后通過管道送入全熱回收轉(zhuǎn)輪進行熱回收處理，處理后的排風通過管道 進入排風風機，由排風機排到送風管2處，再送到空調(diào)冷卻塔中和冷卻水進行冷量交換，實現(xiàn)節(jié)能目的。
如圖2所示，導(dǎo)風渦殼體9是圓柱型殼體，將現(xiàn)有中央空調(diào)冷卻塔4的空氣進口圍封 起來；螺旋導(dǎo)風槽6是在導(dǎo)風渦殼體9內(nèi)表面的由下而上的螺旋上升型凹槽；螺旋導(dǎo)風槽 6的尺寸由冷卻塔大小和中央空調(diào)排風量確定，螺旋導(dǎo)風槽6的凹槽優(yōu)選為矩形凹槽，矩 形凹槽深度范圍是30-50毫米、寬度大致范圍是200 300毫米，入風口8位于螺旋導(dǎo)風槽 6入口端口，螺旋導(dǎo)風槽6入口端口位于螺旋導(dǎo)風槽6的底部，螺旋導(dǎo)風槽6出口位于導(dǎo) 風渦殼體9頂部，空調(diào)排風從入風口 8進入螺旋導(dǎo)風槽6，在螺旋導(dǎo)風槽6的引導(dǎo)下均勻 擴散，從而與冷卻水水滴充分接觸進行冷量交換；調(diào)節(jié)風口 7是導(dǎo)風渦殼體表面的一個缺 口，當空調(diào)排風流量不足以供應(yīng)冷卻塔冷量交換要求時，可以調(diào)節(jié)空氣新風從調(diào)節(jié)風口 7 進入冷卻塔交換系統(tǒng)，補充冷卻塔所需冷量交換風量。螺旋導(dǎo)風槽6是內(nèi)沖壓出由下而上 的螺旋上升結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)從入風口導(dǎo)入的氣流既能從空調(diào)冷卻塔圓周方向進入，又有一種帶 動空調(diào)排風盤旋而上的作用；因為冷卻水水滴是從上往下運動，這樣空調(diào)排風向上運動符 合逆流換熱，螺旋上升則可以讓空調(diào)排風均勻擴散，和水滴充分接觸。
如圖3所示，風量控制裝置5設(shè)置在中央空調(diào)的導(dǎo)風渦殼體9上，包括齒圈ll、電機 齒輪12、步進電動機13、調(diào)節(jié)風口 7、調(diào)節(jié)風門10和風門導(dǎo)軌14。調(diào)節(jié)風口 7是導(dǎo)風渦 殼體9表面的一個開口，調(diào)節(jié)風門10為可關(guān)閉調(diào)節(jié)風口7的活動門；風門導(dǎo)軌14是固定 在導(dǎo)風渦殼體9外表面的滑動導(dǎo)軌，風門導(dǎo)軌14支撐和引導(dǎo)調(diào)節(jié)風門10沿導(dǎo)軌的方向做 往復(fù)運動；步進電動機13固定在調(diào)節(jié)風門10上；齒圈11固定在導(dǎo)風渦殼體9的上邊沿； 步進電動機13通過輸出軸與電機齒輪12連接，電機齒輪12與齒圈11嚙合；空氣流速傳 感器21、空氣溫度傳感器22、風扇變頻電機15、步進電機13和冷卻水溫度傳感器23分 別通過傳感導(dǎo)線與空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心3連接。步進電動機13通過電機齒輪12與齒 圈11的嚙合帶動自身與調(diào)節(jié)風門IO沿著風門導(dǎo)軌14在導(dǎo)風渦殼體9左右移動，控制調(diào)節(jié) 風門IO對調(diào)節(jié)風口 7的開口大小。風門導(dǎo)軌14優(yōu)選固定在導(dǎo)風渦殼體的外表面的中部。
如圖1所示，本發(fā)明專利節(jié)能型中央空調(diào)還包括控制裝置，控制裝置包括空氣流速傳 感器21、空氣溫度傳感器22、空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心3、風扇變頻電機15、風量控制裝 置5和冷卻水溫度傳感器23?？諝饬魉賯鞲衅?1與空氣溫度傳感器22分別位于冷卻塔頂 部排氣出口處，分別用于收集出口處排氣的流速和溫度數(shù)據(jù)；風扇變頻電機15位于冷卻塔 頂部，與風扇連接，控制風扇轉(zhuǎn)速；冷卻水溫度傳感器23位于冷卻塔底部的回水盤處，收
7集回水盤處冷卻水溫度數(shù)據(jù)。
空氣溫度傳感器22和冷卻水溫度傳感器23都是熱電偶溫度傳感器；空氣流速傳感器 21是體積流量傳感器；空氣流速傳感器21和空氣溫度傳感器22收集到的冷卻塔頂部排氣 的流速和溫度信號以及冷卻水溫度傳感器23收集的冷卻水溫度的信號分別通過傳感導(dǎo)線 傳給MCS-51單片機，經(jīng)MCS-51單片機處理后，通過第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊D/A1指令空氣流 量控制裝置5的步進電動機13對空氣流量進行調(diào)整，讓調(diào)節(jié)風門IO打開或關(guān)閉，打開是 讓塔外空氣進入(冷卻塔內(nèi)的"空調(diào)排風"流量不夠)，關(guān)閉是讓冷卻塔僅是使用"空調(diào)排 風"流量工作)等；當冷卻塔冷卻效果過大時通過第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊D/A2指令冷卻塔頂 風扇電機15控制風扇降低轉(zhuǎn)速,節(jié)省電能。如圖5所示，A為空氣溫度傳感器22測得值， 即為冷卻塔排風溫度；B為溫度傳感器23測得值，即為回水盤處冷卻水溫度；C為空氣流 速傳感器21測得值，C與出口面積的乘積為冷卻塔排風流量；AO為冷卻塔出口排氣溫度 標準值，B0為冷卻水標準進水溫度，B0取值一般為32。C; CO為預(yù)設(shè)回收的空調(diào)排風量， AO和CO分別與冷卻塔規(guī)模和回收風量大小以及當?shù)貧夂虻葪l件相關(guān)，AO標準值范圍是 32°C~37°C。 (1)當空氣流速低，空氣溫度高，冷卻水溫度高于設(shè)定值即，A。>A0， B. >B0， C.〈C0時，是冷卻塔內(nèi)空調(diào)排風流量不夠，即令P1接口數(shù)字量加1，即指令步進電動機13 啟動，讓滑門打開以讓塔外空氣進入，加大風量；(2)否則讓滑門關(guān)閉，冷卻塔僅是使用 塔內(nèi)的"空調(diào)排風"量工作。當冷卻水溫度低，空氣溫度低，即B<B0， A<A0時，即令 P2接口數(shù)字量減1，指令冷卻塔風扇電機2轉(zhuǎn)速下降(節(jié)能)。
本發(fā)明通過對中央空調(diào)冷卻塔冷量交換進行智能控制，保證冷卻塔處于最佳的運行狀 態(tài)。同時由于回收的空調(diào)排風比大氣溫度低，使得中央空調(diào)的熱回收效率更高，節(jié)能優(yōu)勢 更明顯。
權(quán)利要求
1、一種節(jié)能型中央空調(diào)，其特征在于包括一次熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置、送風管、空調(diào)冷卻塔、空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心和控制裝置；一次熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置通過送風管連接空調(diào)冷卻塔；空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心包括MCS-51單片機；MCS-51單片機與控制裝置連接；所述熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置包括排風機、新風空氣過濾器、回風空氣過濾器、全熱回收轉(zhuǎn)輪、空調(diào)降溫盤管和送風機。全熱回收轉(zhuǎn)輪位于熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置1的中部，新風空氣過濾器和排風機在全熱回收轉(zhuǎn)輪的一側(cè)，回風空氣過濾器、空調(diào)降溫盤管和送風機位于全熱回收轉(zhuǎn)輪的另一側(cè)，全熱回收轉(zhuǎn)輪分別通過管道與新風空氣過濾器、排風機、空調(diào)降溫盤管和回風空氣過濾器連接；空調(diào)降溫盤管與送風機連接；所述空調(diào)冷卻塔的導(dǎo)風渦殼體是圓柱型殼體；螺旋導(dǎo)風槽是在導(dǎo)風渦殼體內(nèi)表面的由下而上的螺旋上升型凹槽；入風口位于螺旋導(dǎo)風槽入口端口，螺旋導(dǎo)風槽入口端口位于螺旋導(dǎo)風槽的底部，螺旋導(dǎo)風槽出口位于導(dǎo)風渦殼體頂部，空調(diào)排風從入風口進入螺旋導(dǎo)風槽，在螺旋導(dǎo)風槽的引導(dǎo)下均勻擴散；所述控制裝置包括空氣流速傳感器、空氣溫度傳感器、空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心、風扇變頻電機、風量控制裝置和冷卻水溫度傳感器；風量控制裝置設(shè)置在中央空調(diào)的所述導(dǎo)風渦殼體上，調(diào)節(jié)風口是導(dǎo)風渦殼體表面的一個開口，調(diào)節(jié)風門為可關(guān)閉調(diào)節(jié)風口的活動門；風門導(dǎo)軌是固定在導(dǎo)風渦殼體外表面的滑動導(dǎo)軌，風門導(dǎo)軌支撐和引導(dǎo)調(diào)節(jié)風門沿導(dǎo)軌的方向做往復(fù)運動；步進電動機固定在調(diào)節(jié)風門上；齒圈固定在導(dǎo)風渦殼體的上邊沿；步進電動機通過輸出軸與電機齒輪連接，電機齒輪與齒圈嚙合；空氣流速傳感器、空氣溫度傳感器、風扇變頻電機、步進電機和冷卻水溫度傳感器分別通過傳感導(dǎo)線與空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心連接；步進電動機通過電機齒輪與齒圈的嚙合帶動自身與調(diào)節(jié)風門沿著風門導(dǎo)軌在導(dǎo)風渦殼體左右移動，控制調(diào)節(jié)風門對調(diào)節(jié)風口的開口大??；空氣流速傳感器與空氣溫度傳感器分別位于冷卻塔頂部排氣出口處，分別用于收集出口處排氣的流速和溫度數(shù)據(jù)；風扇變頻電機位于冷卻塔頂部，與風扇連接，控制風扇轉(zhuǎn)速；冷卻水溫度傳感器位于冷卻塔底部的回水盤處，收集回水盤處冷卻水溫度數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種節(jié)能型中央空調(diào)，其特征在于所述的空氣溫度傳感器 和冷卻水溫度傳感器為熱電偶溫度傳感器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型中央空調(diào)，其特征在于所述的空氣流速傳感器為體積流量傳感器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種節(jié)能型中央空調(diào)，其特征在于所述的風門導(dǎo)軌固定在 導(dǎo)風渦殼體的外表面的中部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種節(jié)能型中央空調(diào)，其特征在于所述的螺旋導(dǎo)風槽為矩 形凹槽。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種節(jié)能型中央空調(diào)，其特征在于所述的矩形凹槽深度為30~50毫米，寬度為200~300毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)能型中央空調(diào)，包括一次熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置、送風管、空調(diào)冷卻塔、空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心和控制裝置；一次熱回收轉(zhuǎn)輪處理裝置通過送風管連接空調(diào)冷卻塔；空調(diào)冷卻塔節(jié)能控制中心與控制裝置連接；空調(diào)冷卻塔的導(dǎo)風渦殼體是圓柱型殼體；螺旋導(dǎo)風槽是在導(dǎo)風渦殼體內(nèi)表面的由下而上的螺旋上升型凹槽；入風口位于螺旋導(dǎo)風槽入口端口，螺旋導(dǎo)風槽入口端口位于螺旋導(dǎo)風槽的底部，螺旋導(dǎo)風槽出口位于導(dǎo)風渦殼體頂部，空調(diào)排風從入風口進入螺旋導(dǎo)風槽，在螺旋導(dǎo)風槽的引導(dǎo)下均勻擴散?？照{(diào)排風的溫度比大氣溫度低出許多，本發(fā)明將中央空調(diào)系統(tǒng)中直接排向大氣的空調(diào)排風進行冷量回收，實現(xiàn)提高冷卻效率、降低風機耗能，節(jié)能的目標。
文檔編號F28F25/00GK101608819SQ200910041298
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者劉國榕, 巫江虹, 張潤香, 敏 彭, 朱傳芳, 梁榮光, 王惜慧 申請人:華南理工大學;廣州捷達萊堡通用設(shè)備有限公司