RU2678881C2 - Система и способ регулирования темпертауры и очистки окружающего воздуха в здании - Google Patents
Система и способ регулирования темпертауры и очистки окружающего воздуха в здании Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678881C2 RU2678881C2 RU2015124172A RU2015124172A RU2678881C2 RU 2678881 C2 RU2678881 C2 RU 2678881C2 RU 2015124172 A RU2015124172 A RU 2015124172A RU 2015124172 A RU2015124172 A RU 2015124172A RU 2678881 C2 RU2678881 C2 RU 2678881C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentration
- ambient air
- control unit
- air
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
- F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
- F24F11/76—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by means responsive to temperature, e.g. bimetal springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
- F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
- F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
- F24F8/108—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using dry filter elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
- F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
- F24F8/158—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means using active carbon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
- F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
- F24F8/167—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means using catalytic reactions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/50—Air quality properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/50—Air quality properties
- F24F2110/65—Concentration of specific substances or contaminants
- F24F2110/66—Volatile organic compounds [VOC]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системе регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании, содержащей по меньшей мере один источник тепла, содержащий средства приведения в движение окружающего воздуха и средства теплообмена между окружающим воздухом и контуром теплоносителя, вентиль регулирования расхода теплоносителя, средства измерения температуры окружающего воздуха, устройство очистки окружающего воздуха, включающее в себя по меньшей мере один модуль очистки, выполненный с возможностью обработки химических или биологических загрязнителей, средства отслеживания концентрации по меньшей мере одного загрязнителя в воздухе, блок управления, выполненный с возможностью управления активацией средств приведения в движение окружающего воздуха, вентиля и устройства очистки в зависимости от температуры окружающего воздуха и от концентрации загрязнителя в окружающем воздухе. Объектом изобретения является также способ управления такой системой, содержащий этапы, на которых блок управления регулирует открывание вентиля в зависимости от результата сравнения между окружающей температурой и заданной температурой, и блок управления подает команду на активацию устройства очистки и регулирует интенсивность работы средств приведения в движение окружающего воздуха в зависимости от результата сравнения между концентрацией загрязнителя в окружающем воздухе и предельной концентрацией. Это позволяет создать комбинированную систему регулирования температуры и очистки воздуха в здании. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к системе регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании, а также к способу управления такой системой.
Окружающий воздух в здании подвергается специфическим загрязнениям, связанным со многими источниками загрязняющих веществ. Положения, касающиеся энергообеспечения зданий, в соответствии с Директивой 2010/31/UE Европейского парламента и Совета Европы от 19 мая 2010 года предписывают принятие мер для обеспечения энергетической эффективности зданий. Одним из следствий является возведение зданий, герметичных по отношению к воздуху, в которых одного обновления воздуха может быть недостаточно для обеспечения чистоты окружающего воздуха, в частности, с учетом присутствия источников, выделяющих загрязняющие вещества. Качество воздуха является важным показателем в рамках охраны здоровья, который требует использования очистителей воздуха.
Известна обработка загрязненного воздуха при помощи вентиляции. Пропускную способность системы вентиляции и/или вытяжки окружающего воздуха адаптируют в зависимости от концентрации загрязнителя. Очистку производят путем обновления воздуха и/или вытяжки загрязненного воздуха, поэтому загрязнители полностью не уничтожаются. Концентрацию загрязнителей снижают за счет подачи свежего воздуха.
Для удаления загрязнителей установки обработки воздуха оборудуют фильтрами-улавливателями частиц, которые задерживают пыль из поступающего свежего воздуха и, в случае необходимости, из рециркулируемого воздуха. Другие известные установки оборудованы системами очистки, предусмотренными для уничтожения химических или биологических загрязнителей, например, системами, использующими холодную плазму, комбинацию абсорбции на активном угле и фотокатализа или комбинацию холодной плазмы и фотокатализа.
Кроме того, обработка загрязненного воздуха путем вентиляции не зависит от регулирования температуры окружающего воздуха, которое осуществляет дополнительная система, например, конвекционный вентилятор или тепловой насос.
В известных системах обработка загрязненного воздуха путем фильтрации или очистки не зависит от проблемы контроля температуры окружающего воздуха, которую вместе с тем необходимо регулировать.
В документе US-A1-2011/253359 описана система регулирования температуры окружающего воздуха в здании при помощи устройства "HVAC", включающего в себя множество компрессоров, средств нагрева, вентиляторов и механических приводов вентилей. Однако эта система регулирования не позволяет очищать окружающий воздух в здании и лишь позволяет заменить внутренний воздух наружным воздухом посредством вентиляции. Таким образом, загрязнители не проходят через обработку, а лишь удаляются.
В документе FR-A1-2 676 367 описано устройство контроля внутренней атмосферы, позволяющее одновременно регулировать температуру окружающего воздуха в здании и подавать дезинфицирующее средство или инсектицид в течение заданного времени для уничтожения бактерий и насекомых, что не позволяет очистить внутренний воздух, так как этот внутренний воздух, наоборот, загрязняется инсектицидом, то есть его необходимо заменять. Это устройство позволяет также выделять и ослаблять запах воздуха, но при этом не обеспечивает обработки загрязняющих частиц и химических или биологических загрязнителей в зависимости от концентрации этих загрязнителей в воздухе. В этом документе предусмотрено использование фильтров, которые не позволяют выделять загрязняющие вещества, такие как мелкие частицы. Наконец, в документе FR-A1-2 676 367 предложено просто заменять внутренний воздух наружным воздухом, поэтому на самом деле загрязнители просто удаляются наружу.
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков за счет создания комбинированной системы регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании.
В связи с этим объектом изобретения является система регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании, содержащая:
- по меньшей мере один источник тепла, содержащий средства приведения в движение окружающего воздуха и средства теплообмена между окружающим воздухом и контуром теплоносителя,
- вентиль регулирования расхода теплоносителя,
- средства измерения температуры окружающего воздуха, при этом система дополнительно содержит:
- устройство очистки окружающего воздуха, включающее в себя по меньшей мере один модуль очистки, выполненный с возможностью обработки химических или биологических загрязнителей,
- средства отслеживания концентрации по меньшей мере одного загрязнителя в воздухе,
- блок управления, выполненный с возможностью управления активацией средств приведения в движение окружающего воздуха, вентиля и устройства очистки в зависимости от температуры окружающего воздуха и от концентрации загрязнителя в окружающем воздухе.
Благодаря изобретению, система обеспечивает одновременно тепловой комфорт и борьбу с загрязнением в зависимости от потребности в тепле и от предельной концентрации загрязняющего вещества. В частности, модуль очистки позволяет обрабатывать химические или биологические загрязнители в санитарных целях, что отличается от простого дезодорирования воздуха, которое не обязательно оказывает влияние на здоровье. Кроме того, поскольку очистку воздуха осуществляют в зависимости от концентрации загрязнителей, она является более эффективной.
Согласно предпочтительным, но неограничивающим вариантам осуществления, такая система может иметь один или несколько следующих отличительных признаков, рассматриваемых в любой технически допустимой комбинации:
- интенсивность работы устройства очистки окружающего воздуха зависит от интенсивности средств приведения в движение окружающего воздуха.
- устройство очистки включает в себя фильтр-улавливатель частиц, выполненный с возможностью задержания загрязняющих частиц.
- средства отслеживания включают в себя датчик частиц, измеряющий концентрацию тонких частиц, и устройство очистки включает в себя фильтр-улавливатель тонких частиц.
- средства отслеживания включают в себя химический датчик, измеряющий концентрацию формальдегида бензола или стирола, и устройство очистки включает в себя систему, использующую холодную плазму или комбинацию абсорбции на активном угле и фотокатализа или комбинацию холодной плазмы и фотокатализа.
- средства отслеживания включают в себя биологический датчик, измеряющий концентрацию вирусов, грибков или бактерий, и устройство очистки включает в себя систему, использующую холодную плазму или комбинацию абсорбции на активном угле и фотокатализа или комбинацию холодной плазмы и фотокатализа.
- источник тепла является конвекционным вентилятором, включающим в себя электровентиляторный агрегат.
Объектом изобретения является также способ управления такой системой регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
а) блок управления регулирует открывание вентиля и интенсивность средств приведения в движение окружающего воздуха в зависимости от результата сравнения между окружающей температурой и заданной температурой,
b) блок управления подает команду на активацию модуля очистки устройства очистки для обработки загрязняющих частиц, химических и/или биологических загрязнителей в зависимости от результата сравнения концентрации загрязнителя в окружающем воздухе и предельной концентрации.
Согласно предпочтительным, но не ограничительным вариантам осуществления, такой способ может иметь один или несколько следующих отличительных признаков, рассматриваемых в любой технически допустимой комбинации:
- этапы а) и b) следуют друг за другом.
- если концентрация загрязнителя в окружающем воздухе превышает предельную концентрацию, блок управления активирует устройство очистки в течение заранее определенного времени.
- источник тепла является конвекционным вентилятором, включающим в себя электровентиляторный агрегат, и блок управления выполнен с возможностью регулирования интенсивности электровентиляторного агрегата по нескольким возрастающим скоростям, которые характеризуют параметрируемую величину в процентах от максимальной скорости вращения средств приведения в движение окружающего воздуха.
- блок управления выполнен с возможностью модулирования степени открывания вентиля по нескольким возрастающим степеням открывания вентиля, которые характеризуют параметрируемую величину в процентах от максимального открывания вентиля.
- этап b) содержит подэтап, в ходе которого блок управления сравнивает концентрацию тонких частиц с предельной концентрацией.
- система содержит химический датчик, и на этапе b) блок управления сравнивает концентрацию химического соединения, в частности, формальдегида бензола или стирола, с предельной концентрацией.
- система содержит биологический датчик, и на этапе b) блок управления сравнивает концентрацию микробиологического загрязнителя, в частности, вируса, грибка или бактерии, с предельной концентрацией.
Изобретение и его другие признаки будут более очевидны из нижеследующего, представленного исключительно в качестве примера описания системы регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании, а также способа управления такой системой со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показана схема системы регулирования в соответствии с изобретением;
на фиг. 2 представлена блок-схема способа управления системой, показанной на фиг. 1;
на фиг. 3 представлен график изменения скорости вращения вентилятора системы в зависимости от потребностей в тепловой энергии.
Заявленная система регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании В представлена на фиг. 1 и содержит по меньшей мере один источник 10 тепла, выполненный с возможностью регулирования температуры окружающего воздуха, то есть с возможностью нагрева или охлаждения воздуха. Например, речь может идти о конвекционном вентиляторе, включающем в себя средства 11 приведения в движение окружающего воздуха, например, электровентиляторный агрегат, содержащий двигатель 111, приводящий в действие вентилятор 112, выполненный с возможностью обеспечения циркуляции воздуха и его направления на средства 12 теплообмена воздух/вода между окружающим воздухом и контуром 13 теплоносителя, например, на одну или несколько теплообменных батарей. Теплоноситель может нагреваться и/или охлаждаться при помощи блока 14 нагрева и/или охлаждения, например, теплового насоса, в частности, реверсивного теплового насоса. Теплоносителем может быть вода, в случае необходимости, с добавками.
Во время активации электровентиляторного агрегата 11 окружающий воздух всасывается и входит в контакт с теплообменной батареей 12, что приводит к повышению или к понижению температуры окружающего воздуха в зависимости от того, работает тепловой насос 14 в режиме нагрева и/или охлаждения. Затем воздух поступает в здание В через рассеивающий узел 15.
Электровентиляторный агрегат 11 может работать на нескольких скоростях вращения, например, на трех скоростях вращения, а именно на первой низкой скорости VI, ограничивающей шумовые явления, на второй или средней скорости V2, обеспечивающий средний уровень теплового комфорта, и на третьей или высокой скорости V3 для быстрого кондиционирования комнаты по температуре в ущерб акустическому комфорту.
Скорости VI, V2 и V3 являются возрастающими и не равны нулю и характеризуют параметрируемую величину в процентах от максимальной скорости вращения вентилятора 112. Нулевая скорость вентилятора 112 обозначается V0.
Вентилятор 112 предназначен для принудительного приведения в движение окружающего воздуха в источнике 10 тепла и не обеспечивает обновления окружающего воздуха, называемого обычно «вентиляцией».
В варианте конвекционный вентилятор 10 можно заменить внутренним блоком кондиционирования.
Устройство 20 очистки окружающего воздуха является частью системы. Речь идет о модуле очистки, выполненном с возможностью обработки химических и/или биологических загрязнителей. Например, химические и/или биологические загрязнители можно уничтожать при помощи системы, использующей холодную плазму или комбинацию абсорбции на активированном угле и фотокатализа. В варианте речь может идти о системе, использующей комбинацию холодной плазмы и фотокатализа. Устройство очистки может также содержать модуль очистки, выполненный с возможностью обработки загрязняющих частиц, такой как фильтр-улавливатель частиц, выполненный с возможностью задержания загрязняющих частиц, иногда называемых «тонкими частицами», то есть частицами, размер которых меньше 2,5 мкм.
Устройство очистки может содержать комбинацию нескольких из этих устройств очистки.
Средства измерения концентрации загрязнителя в окружающем воздухе включают в себя по меньшей мере один датчик 30 загрязнения, измеряющий концентрацию Р конкретного загрязнителя. Датчик 30 загрязнения может быть химическим датчиком, датчиком частиц и/или биологическим датчиком. Концентрация Р конкретного загрязнителя является, например, концентрацией частиц и, в частности, тонких частиц, если речь идет о датчике частиц, концентрацией химического соединения, в частности, формальдегида бензола или стирола, если речь идет о химическом датчике, и концентрацией микробиологического загрязнителя, такого как вирус, грибок или бактерия, если речь идет о биологическом датчике.
Понятно, что очистку окружающего воздуха можно производить без подачи воздуха снаружи здания и что система не удаляет загрязнители наружу здания.
Блок 50 управления выполнен с возможностью управления источником 10 тепла в зависимости от разности между заданной температурой Тс, запрограммированной в запоминающем устройстве блока 50 управления, и температурой Т окружающего воздуха, измеряемой средствами измерения температуры окружающего воздуха, например, температурным датчиком 40.
Блок 50 управления выполнен также с возможностью управления устройством 20 очистки в зависимости от разности между концентрацией Р загрязнителя и предельной концентрацией Рс загрязнителя, запрограммированной в запоминающем устройства блока 50 управления.
Потребность в тепловой энергии здания В пропорциональна расходу теплоносителя 13 источника 10 тепла. Блок 50 управления управляет вентилем 60 регулирования расхода в зависимости от разности между температурами Тс и Т для обеспечения нагрева или охлаждения окружающего воздуха.
Интенсивность работы устройства 20 очистки окружающего воздуха зависит от интенсивности вентилятора 112. Действительно, чем выше скорость вентилятора 112, тем больше объем воздуха, обрабатываемого устройством 20 очистки.
Далее следует описание способа управления показанной на фиг. 1 системой регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании В. Речь идет об управлении по многим критериям, которое обеспечивает тепловой комфорт и контроль загрязнения в зависимости от потребности в тепле и от предельной концентрации Рс загрязнителя.
На первом этапе 1 блок 50 управления сравнивает окружающую температуру Т с заданной температурой Тс.
На втором этапе 2, если окружающая температура Т отличается от заданной температуры Тс, блок 50 управления приводит в действие вентиль 60 для регулирования расхода теплоносителя 13.
На этом этапе 2 блок управления модулирует степень открывания М вентиля 60 в зависимости от разности между окружающей температурой Т и заданной температурой Тс. Вентиль 60 открывают максимально, если потребность в тепловой энергии является очень большой, и его открывают частично и даже оставляют закрытым, если эта потребность является низкой или нулевой. График на фиг. 3 показывает изменение скорости V вентилятора в об/мин в зависимости от степени открывания М вентиля 60, выражаемой в процентах.
Пять степеней открывания М вентиля 60, которые отображают параметрируемую величину в процентах от максимального открывания, обозначены М0, M1, М2, М3 и М4. Степени М0-М4 пропорциональны уровням потребности в тепловой энергии здания В. Уровни М0 и М4 соответственно равны 0% и 100%. Например, степень Ml равна 25%, М2 равна 50%, М3 равна 75%.
Кривая С1, показанная пунктирной линией между А и D, соответствует постепенному открыванию вентиля 60, когда необходимо добавление теплой или холодной тепловой энергии для обогрева или охлаждения окружающего воздуха здания В в зависимости от того, работает система в режиме обогрева или охлаждения.
Обозначим А первую рабочую точку, при которой скорость V вентилятора 112 равна V0 и степень открывания вентиля равна степени Ml. Если степень открывания М вентиля 60 превышает степень Ml, блок 50 управления управляет вентилятором так, чтобы он перешел на низкую скорость V1 во второй рабочей точке В для обеспечения теплового комфорта и одновременного ограничения акустического дискомфорта. Пока степень открывания М вентиля 60 находится в пределах между Ml и М3, вентилятор 112 остается в режиме низкой скоростиУ1.
Когда степень открывания М вентиля 60 превышаетМ3, вентилятор 112 переходит на среднюю скорость V2, как показано в рабочей точке С. Пока степень открывания М вентиля 60 находится в пределах между М3 и М4, вентилятор 112 остается в режиме средней скорости V2.
Как только появляется необходимость в дополнительной тепловой энергии, вентилятор 112 переходит на высокую скорость, как показано в рабочей точке D.
Кривая С2, показанная сплошной линией между точками D и G, соответствует постепенному закрыванию вентиля 60 в случае избытка тепловой энергии в здании В, то есть когда воздух является слишком теплым по отношению в заданной температуре Тс и установка работает в режиме обогрева или когда воздух является слишком холодным по сравнению с заданной температурой Тс и установка работает в режиме охлаждения.
В рабочей точке D, пока степень открывания М вентиля 60 остается междуМ3 и М4, вентилятор 112 остается на высокой скорости V3.
Как только степень открывания М становится нижеМ3, блок 50 управления управляет вентилятором 112 таким образом, чтобы он перешел на среднюю скорость V2 в рабочей точке Е, параметры которой идентичны параметрам рабочей точки С.
Пока степень открывания М вентиля 60 находится между М2 иМ3, вентилятор 112 остается на средней скорости V2.
Когда степень открывания М становится ниже М2, вентилятор 112 переходит на низкую скорость VI, как показано в рабочей точке F. Пока степень открывания М вентиля 60 остается между М0 и Ml, вентилятор 112 остается на низкой скорости VI.
Когда избыток тепловой энергии приходит к нулю, вентиль 60 переходит к степени открывания М0.
Таким образом, этапы 1 и 2 предпочтительно соответствуют этапу а), на котором блок 50 управления регулирует 2 открывание вентиля 60 и интенсивность работы средств 112 приведения в движение окружающего воздуха в зависимости от результата сравнения 1 между окружающей температурой Т и заданной температурой Тс.
По завершении этапов 1 и 2 степень открывания М вентиля 60 регулируют в соответствии с потребностями обогрева или охлаждения здания В. Далее способ, продолжение которого соответствует этапу b), позволяет регулировать интенсивность устройства очистки в зависимости от концентрации Р загрязнителя.
На третьем этапе 3, следующем за этапами 1 и 2, блок 50 управления сравнивает уровень Р загрязнения с предельной концентрацией Рс загрязнителя.
Уровень Р загрязнения, сравниваемый на этапе 3, является концентрацией химического и/или биологического загрязнителя. В частности, во время этапа 3 блок управления сравнивает концентрацию химического соединения, в частности, формальдегида бензола или стирола, если речь идет о химическом датчике, или микробиологического загрязнителя, такого как вирус, грибок или бактерия, если речь идет о биологическом датчике, с предельной концентрацией Рс.
Можно также измерять другие загрязнители и сравнивать с предельной концентрацией Рс: концентрацию частиц и, в частности, тонких частиц, если речь идет о датчике частиц. Таким образом, этап 3 содержит подэтап, в ходе которого блок управления сравнивает концентрацию (Р) тонких частиц с предельной концентрацией (Рс).
Если концентрация Р загрязнителя ниже предельной концентрации Рс, блок 50 управления опять активирует первый этап 1, не меняя состояния устройства 20 очистки.
Если уровень Р загрязнения превышает предельную концентрацию Рс, блок 50 управления активирует четвертый этап 4.
На четвертом этапе 4, если устройство 20 очистки не включено, блок 50 управления активирует пятый этап 5, на котором блок 50 управления активирует устройство 20 очистки в течение первого заранее определенного времени D1, например, в течение 3 минут. Таким образом, концентрация Р снижается, что улучшает качество воздуха.
На этапе 5 блок 50 управления активирует, в частности, модуль очистки для обработки химических и/или биологических загрязнителей, как было указано выше.
Шестой этап 6 активируют, если на четвертом этапе 4 устройство 20 очистки активно. Шестой этап активируют также в конце времени активации D1 устройства очистки по завершении пятого этапа 5.
На шестом этапе 6 блок 50 управления сравнивает скорость V вентилятора 112 со средней скоростью V2. Если скорость V ниже средней скорости V2, активируют седьмой этап 7, на котором блок 50 управления активирует среднюю скорость V2 вентилятора 112 в течение второго заранее определенного времени D2, например, в течение 3 минут. Если скорость V превышает или равна средней скорости V2, блок 50 управления не меняет скорость V.
В конечном итоге этапы 3-7 соответствуют этапу b), на котором блок 50 управления подает команду на активацию устройства 20 очистки в зависимости от результата сравнения 3 между концентрацией Р загрязнителя в окружающем воздухе и предельной концентрацией Рс.
Тот факт, что этап b) и, в частности, этапы 3 и 5 следуют за этапами 1 и 2, то есть за этапом а), позволяет отдавать приоритет управлению температурой окружающего воздуха, чтобы в первую очередь обеспечить комфорт пользователя и только во вторую очередь очистку воздуха в санитарных целях. Действительно, как правило, пользователь в большей степени ощущает дискомфорт, который может возникнуть при неадекватной температуре, поскольку температура вызывает у этого пользователя ощущение жары или холода. Что касается повышенного уровня загрязнения, он может не ощущаться пользователем, хотя такое загрязнение может иметь серьезные последствия для его здоровья.
По завершении этапов 1-7 блок 50 управления опять активирует первый этап 1. Таким образом, этапы 1-7 повторяются циклично.
В варианте конвекционный вентилятор 10 можно заменить внутренним блоком кондиционирования.
В рамках изобретения различные варианты можно комбинировать между собой.
Claims (24)
1. Система регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании (В), содержащая:
- по меньшей мере один источник (10) тепла, содержащий средства (112) приведения в движение окружающего воздуха и средства (12) теплообмена между окружающим воздухом и контуром теплоносителя (13),
- вентиль (60) регулирования расхода теплоносителя (13),
- средства (40) измерения температуры (Т) окружающего воздуха,
отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- устройство (20) очистки окружающего воздуха, включающее в себя по меньшей мере один модуль очистки, выполненный с возможностью обработки химических или биологических загрязнителей,
- средства (30) отслеживания концентрации (Р) по меньшей мере одного загрязнителя в воздухе,
- блок (50) управления, выполненный с возможностью управления активацией средств (112) приведения в движение окружающего воздуха, вентиля (60) и устройства (20) очистки в зависимости от температуры (Т) окружающего воздуха и от концентрации (Р) загрязнителя в окружающем воздухе.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что интенсивность работы устройства (20) очистки окружающего воздуха зависит от интенсивности (112) средств приведения в движение окружающего воздуха.
3. Система по одному из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что устройство (20) очистки включает в себя фильтр-улавливатель частиц, выполненный с возможностью задержания загрязняющих частиц.
4. Система по одному из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что средства (30) отслеживания включают в себя датчик частиц, измеряющий концентрацию тонких частиц, и устройство (20) очистки включает в себя фильтр-улавливатель тонких частиц.
5. Система по одному из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что средства (30) отслеживания включают в себя химический датчик, измеряющий концентрацию (Р) формальдегида бензола или стирола, и устройство (20) очистки включает в себя систему, использующую холодную плазму или комбинацию абсорбции на активном угле и фотокатализа или комбинацию холодной плазмы и фотокатализа.
6. Система по одному из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что средства (30) отслеживания включают в себя биологический датчик, измеряющий концентрацию (Р) вирусов, грибков или бактерий, и устройство (20) очистки включает в себя систему, использующую холодную плазму или комбинацию абсорбции на активном угле и фотокатализа или комбинацию холодной плазмы и фотокатализа.
7. Система по одному из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что источник (10) тепла является конвекционным вентилятором, включающим в себя электровентиляторный агрегат.
8. Способ управления системой регулирования температуры и очистки окружающего воздуха в здании по п. 1, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
a) блок (50) управления регулирует (2) открывание вентиля (60) и интенсивность средств (112) приведения в движение окружающего воздуха в зависимости от результата сравнения (1) между окружающей температурой (Т) и заданной температурой (Тс),
b) блок (50) управления подает команду (5) на активацию модуля очистки устройства (20) очистки для обработки загрязняющих частиц, химических и/или биологических загрязнителей в зависимости от результата сравнения (3) концентрации (Р) загрязнителя в окружающем воздухе и предельной концентрации (Pc).
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что этапы а) и b) следуют друг за другом.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что, если концентрация (Р) загрязнителя в окружающем воздухе превышает предельную концентрацию (Pc), блок (50) управления активирует устройство (20) очистки в течение заранее определенного времени (D1).
11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что источник (10) тепла является конвекционным вентилятором, включающим в себя электровентиляторный агрегат, при этом блок (50) управления выполнен с возможностью регулирования интенсивности электровентиляторного агрегата по нескольким возрастающим скоростям (V0, V1, V2, V3), которые характеризуют параметрируемую величину в процентах от максимальной скорости вращения средств (112) приведения в движение окружающего воздуха.
12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что блок (50) управления выполнен с возможностью модулирования степени открывания (М) вентиля (60) по нескольким возрастающим степеням (М0-М4) открывания (М) вентиля, которые характеризуют параметрируемую величину в процентах от максимального открывания вентиля (60).
13. Способ по п. 8, отличающийся тем, что этап b) содержит подэтап, в ходе которого блок управления сравнивает концентрацию (Р) тонких частиц с предельной концентрацией (Pc).
14. Способ по п. 8, отличающийся тем, что система содержит химический датчик и на этапе b) блок управления сравнивает концентрацию химического соединения, в частности, формальдегида бензола или стирола, с предельной концентрацией (Pc).
15. Способ по п. 8, отличаюпщйся тем, что система содержит биологический датчик и на этапе b) блок управления сравнивает концентрацию микробиологического загрязнителя, в частности вируса, грибка или бактерии, с предельной концентрацией (Pc).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1455800 | 2014-06-23 | ||
| FR1455800A FR3022615B1 (fr) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Systeme et methode de regulation de temperature et d'epuration de l'air ambiant dans un batiment |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015124172A RU2015124172A (ru) | 2017-01-10 |
| RU2015124172A3 RU2015124172A3 (ru) | 2018-12-03 |
| RU2678881C2 true RU2678881C2 (ru) | 2019-02-04 |
Family
ID=51519021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015124172A RU2678881C2 (ru) | 2014-06-23 | 2015-06-22 | Система и способ регулирования темпертауры и очистки окружающего воздуха в здании |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2960589B1 (ru) |
| ES (1) | ES2897626T3 (ru) |
| FR (1) | FR3022615B1 (ru) |
| RU (1) | RU2678881C2 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106196505B (zh) * | 2016-08-17 | 2019-02-22 | 北京同衡能源技术研究院有限公司 | 一种新风机组的智能控制方法及应用该方法的新风机组 |
| CN106642433B (zh) * | 2016-12-31 | 2019-07-02 | 宁波华仪宁创智能科技有限公司 | 封闭空间内气体的净化装置及方法 |
| CN109974189B (zh) * | 2017-12-27 | 2020-10-27 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种室内空气净化和新风流场的控制方法 |
| CN111174334B (zh) * | 2018-10-24 | 2021-05-25 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于可移动空调的控制方法及装置 |
| CN111256285A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 室内气体的处理方法、装置和系统 |
| US11828480B2 (en) | 2020-12-16 | 2023-11-28 | Rheem Manufacturing Company | System and method for controlling air flow in air handling unit |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2676367A1 (fr) * | 1991-05-17 | 1992-11-20 | Norm Pacific Automat Corp | Dispositif de controle d'une atmosphere interne. |
| JP2001033105A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気清浄温風暖房装置 |
| US6358139B1 (en) * | 1999-09-16 | 2002-03-19 | M+W Zander Facility Engineering Gmbh | Super-clean air device for the pharmaceutical, foodstuff, and biotechnology sector |
| WO2003046442A1 (en) * | 2001-11-26 | 2003-06-05 | Honeywell International Inc. | System and method for controlling an ultraviolet air treatment device |
| EP1515097A1 (en) * | 2003-09-15 | 2005-03-16 | Lg Electronics Inc. | Air cleaner and method of controlling operation thereof |
| RU2253804C2 (ru) * | 2003-02-13 | 2005-06-10 | Тесленко Валерий Николаевич | Способ и система кондиционирования воздуха |
| US20050277381A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-15 | Chinmoy Banerjee | System to control environmental conditions in a living space |
| CN202813624U (zh) * | 2012-09-28 | 2013-03-20 | 东南大学 | 一种可实现预凝的热源塔装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0518327B1 (en) * | 1991-06-14 | 1998-01-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Air quality conditioning system |
| FI92290C (fi) * | 1992-12-11 | 1995-09-13 | Jaakko Raippalinna | Tupakkahuone |
| DE20218363U1 (de) * | 2002-11-26 | 2004-01-15 | Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG | Luftaustauschsystem für die Entlüftung wenigstens eines Raums eines Gebäudes |
| US9074784B2 (en) * | 2007-08-03 | 2015-07-07 | Honeywell International Inc. | Fan coil thermostat with fan ramping |
| US7824626B2 (en) * | 2007-09-27 | 2010-11-02 | Applied Nanotech Holdings, Inc. | Air handler and purifier |
| US20110253359A1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Zeta Communities, Zero Energy Technology & Architecture | System and method for sensing air flow, carbon dioxide or volatile organic compound in residential building |
| US20110274600A1 (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Mineral Right, Inc. | Ozone oxidation filtration and neutralization air cleaning system, apparatus & method |
| US9651321B2 (en) * | 2012-11-09 | 2017-05-16 | Trane International Inc. | Methods of controlling fan capacity and coil capacity in HVAC systems |
-
2014
- 2014-06-23 FR FR1455800A patent/FR3022615B1/fr active Active
-
2015
- 2015-06-22 EP EP15173122.1A patent/EP2960589B1/fr active Active
- 2015-06-22 RU RU2015124172A patent/RU2678881C2/ru active
- 2015-06-22 ES ES15173122T patent/ES2897626T3/es active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2676367A1 (fr) * | 1991-05-17 | 1992-11-20 | Norm Pacific Automat Corp | Dispositif de controle d'une atmosphere interne. |
| JP2001033105A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気清浄温風暖房装置 |
| US6358139B1 (en) * | 1999-09-16 | 2002-03-19 | M+W Zander Facility Engineering Gmbh | Super-clean air device for the pharmaceutical, foodstuff, and biotechnology sector |
| WO2003046442A1 (en) * | 2001-11-26 | 2003-06-05 | Honeywell International Inc. | System and method for controlling an ultraviolet air treatment device |
| RU2253804C2 (ru) * | 2003-02-13 | 2005-06-10 | Тесленко Валерий Николаевич | Способ и система кондиционирования воздуха |
| EP1515097A1 (en) * | 2003-09-15 | 2005-03-16 | Lg Electronics Inc. | Air cleaner and method of controlling operation thereof |
| US20050277381A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-15 | Chinmoy Banerjee | System to control environmental conditions in a living space |
| CN202813624U (zh) * | 2012-09-28 | 2013-03-20 | 东南大学 | 一种可实现预凝的热源塔装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015124172A (ru) | 2017-01-10 |
| ES2897626T3 (es) | 2022-03-02 |
| FR3022615A1 (fr) | 2015-12-25 |
| FR3022615B1 (fr) | 2019-05-31 |
| RU2015124172A3 (ru) | 2018-12-03 |
| EP2960589A1 (fr) | 2015-12-30 |
| EP2960589B1 (fr) | 2021-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2678881C2 (ru) | Система и способ регулирования темпертауры и очистки окружающего воздуха в здании | |
| JP4647018B2 (ja) | ハウス用換気装置およびハウス用空気調和システム | |
| EP3237808B1 (en) | Arrangement and method for air management of a room | |
| RU2646200C2 (ru) | Способ эксплуатации чистого помещения и управляющее устройство | |
| KR101959671B1 (ko) | 전열교환 및 공기청정 기능을 갖는 복합형 팬코일 유니트 | |
| CN108507057A (zh) | 一种室内空气交换系统 | |
| JP2007130483A (ja) | 殺菌装置及びその制御方法 | |
| JP2015500452A (ja) | 分散型空気循環システムを備える閉鎖環境内で空気を調節するための方法およびシステム | |
| US20220023482A1 (en) | Pathogen decontamination for indoor environments using ultraviolet radiation | |
| US12098859B2 (en) | Feedback-driven air treatment system for new and existing buildings | |
| US20140290301A1 (en) | Personal cooling unit using phase change material | |
| CN1475708A (zh) | 可控湿度空气净化处理装置 | |
| CN107636392B (zh) | 空气净化系统及方法 | |
| KR20100005319A (ko) | 열전소자를 적용한 공기 청정기능이 구비된 공기조화기 | |
| WO2021261283A1 (ja) | 空調方法、空調システム、ｕｖ処理装置 | |
| JPH11201511A (ja) | 空気浄化システム | |
| KR101001435B1 (ko) | 환기겸용 바이오세라믹 공기청정기 | |
| CN117537439A (zh) | 一种空调的控制方法、装置、存储介质及空调 | |
| CN118066628A (zh) | 通风空气过滤灭菌方法及其相关设备 | |
| KR200317624Y1 (ko) | 실내 온도조절 및 공기정화 장치 | |
| JPWO2023053215A5 (ru) | ||
| KR102186848B1 (ko) | 물로 미세먼지를 제거하는 스마트 공기청정기, 환기 시스템 및 그 구동방법 | |
| KR102328819B1 (ko) | 제습장치 및 제습장치의 제어방법 | |
| KR20110066668A (ko) | 공기청정기의 운전방법 및 공기 청정기 | |
| JP2002106906A (ja) | 給排気処理システム |