高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組的制作方法

高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組的制作方法

　　本實用新型涉及空調技術領域，特別是涉及高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組。

　　背景技術：

　　在集中空調系統中，新風是保證人體健康不可缺少的部分，目前，集中空調系統中提供新風的設備有以下幾種形式：

　　(1)普通新風機組

　　由風機和表冷盤管組成，夏季采用7℃的低溫冷水作為冷媒，配合常規集中空調系統的風機盤管機組作為空氣處理末端，對室內降溫的同時，析出空氣中的水分，達到除濕的目的。該方式不具有熱回收能力，溫濕度聯合控制，主機效率低，能耗高；空調末端冷凝水盤易滋生霉菌，室內空氣質量差，易引起空調病。

　　(2)普通新風換氣機

　　由風機和空氣熱回收裝置組成，用于有集中排風的場合，具有熱回收節能效果，但不具有除濕效果。屬于溫濕度聯合控制，主機效率低，能耗高；空調末端冷凝水盤易滋生霉菌，室內空氣質量差，易引起空調病。

　　(3)溶液調濕新風機組

　　溶液調濕是溫濕度獨立控制空調系統中的新風處理方式之一。溫濕度獨立控制空調系統由溫度控制系統和濕度控制系統組成，其中溫度控制系統利用高溫冷水(一般14～17℃)為冷媒，負擔室內顯熱負荷，空調末端在干工況下運行；濕度控制系統由獨立的新風除濕系統構成，負擔全部的新風冷負荷、濕負荷以及室內濕負荷。溫濕度獨立控制空調系統中冷水機組在高溫水工況下運行，效率高；干式末端無冷凝水，不產生霉菌等對人體健康有害的物質。因此，溫濕度獨立調節空調系統具有高效、節能、舒適、健康的特點，是集中空調系統發展的方向。

　　溶液調濕新風機組利用LiBr、CaCl2等鹽溶液在不同濃度下對水蒸氣吸收能力不同而制成的溶液調濕新風機組，根據溶液再生的方式不同，溶液調濕新風機組又分為熱泵式、余熱式兩種，民用建筑常用的為熱泵式溶液調濕新風機組。熱泵式溶液調濕新風機組具有全熱回收、除濕、加濕、殺菌消毒的功能，且設備完全獨立除濕運行，送風溫度適宜，不需外接冷熱源，空調系統僅為干式末端提供高溫冷水即可。但溶液調濕新風機組構造復雜，控制環節繁多，鹽溶液腐蝕性較強，對設備制造、運行管理要求較高

　　(4)內冷式雙冷源除濕新風機組

　　雙冷源除濕是溫濕度獨立控制空調系統中的另一種主要的新風處理方式，具有溫濕度獨立控制空調系統的所有優點。根據低溫冷源的形式不同，雙冷源除濕分為內冷式和水冷式之分。

　　內冷式雙冷源除濕新風機組設有排風全熱回收裝置，新風經全熱回收裝置回收排風能量后，依次經過前后兩組盤管進行冷卻除濕。其中前盤管為水冷盤管，以高溫冷水為冷媒，用于新風預冷。后盤管為直接蒸發盤管，用于新風深度除濕。在機組排風側，排風經全熱回收后，再經過一個蒸發冷卻系統，帶走除濕冷源的大部分冷凝熱，其余冷凝熱用來對送風進行再熱，保證合適的送風溫度。

　　(5)水冷式雙冷源除濕新風機組

　　與(4)相比，機組不設熱回收裝置，新風經前盤管高溫冷水預冷后，再經后盤管直接蒸發盤管深度除濕。除濕冷源的大部分冷凝熱由冷卻水帶走，其余冷凝熱用來對送風進行再熱，保證合適的送風溫度。

　　該種系統需要有高溫冷水及冷卻水提供、系統復雜，無法利用排風的能量，節能性較差。

　　因此，現有技術有的節能性較差，有的雖然節能性較好，但是系統復雜，設備難以小型化。

　　技術實現要素：

　　為了克服現有技術的不足，本實用新型提供了高溫水冷雙冷源除濕結構，該結構通過多組換熱器的設置，全部采用高溫冷水實現對新風的預冷、降溫除濕以及送風再熱，從而實現有利于獲得滿足需要的溫度、濕度的送風。

　　高溫水冷雙冷源除濕結構的具體方案如下：

　　高溫水冷雙冷源除濕結構，

　　包括至少四組換熱器，四組換熱器分別是水冷表冷器、蒸發器、水冷冷凝器和空氣加熱器，四組換熱器中蒸發器與冷凝器連接，水冷表冷器與冷凝器、空氣加熱器分別通過高溫水路串聯連接，冷凝器、空氣加熱器水路并聯連接，此外，四組換熱器設于一個箱體中。

　　水冷表冷器對需要處理的新風進行預冷，被預冷后的空氣通過蒸發器進一步被降溫、除濕，經蒸發器降溫除濕后的低溫空氣，被空氣加熱器內較高溫度的冷水再熱，達到需要的送風溫度，冷凝器的冷卻水及空氣加熱器的加熱水均來自水冷表冷器的回水，充分利用高溫冷水的冷量。

　　所述冷凝器與壓縮機連接，壓縮機與蒸發器連接，蒸發器管內來自壓縮機制冷循環的低溫液態制冷劑蒸發，吸收熱量，使得被水冷表冷器預冷后的空氣進一步被降溫、除濕。

　　所述蒸發器與冷凝器之間還設有膨脹閥，經壓縮機壓縮后的高溫氣體制冷劑進入冷凝器，被冷卻降溫，經膨脹閥膨脹為低溫制冷劑液體，進入蒸發器蒸發，蒸發器外的空氣被深度降溫、除濕。

　　所述冷凝器為套管式冷凝器，冷凝器的內管與壓縮機排氣側連接，冷凝器的外管與所述水冷表冷器串聯連接。所述空氣加熱器與冷凝器外管并聯，再與水冷式表冷器串聯，經蒸發器深度降溫除濕后的空氣被空氣加熱器管內較高溫度的冷水再熱，達到需要的送風濕度、送風溫度。

　　為了克服現有技術的不足，本實用新型還提供了高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組，包括全熱回收模塊和所述的高溫水冷雙冷源除濕結構，全熱回收模塊包括送風機、排風機和全熱回收裝置。

　　上述的高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機，可以充分利用排風熱回收、僅利用一種溫度的高溫冷水、不受風量大小、安裝形式的限制，更加節能、舒適。

　　其中，所述全熱回收裝置與所述的高溫水冷雙冷源除濕結構連接，全熱回收裝置一側與送風機連接，另一側與排風機連接。

　　與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

　　1、充分利用排風熱回收，新風的預冷、冷凝、再熱均利用高溫冷水實現，系統更加節能。

　　2、僅利用一種溫度的高溫冷水，系統簡單、可靠，設備簡潔、緊湊，不受風量大小及安裝形式的限制。

　　附圖說明

　　構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

　　圖1是本實用新型中換氣機的示意圖；

　　圖2高溫水冷雙冷源除濕結構在h-d圖上的處理過程；

　　圖3是常規空調新風機組在h-d圖上的處理過程；

　　圖4是高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組在h-d圖上的處理過程；

　　其中：1.全熱回收模塊，2、高溫水冷雙冷源除濕結構，3.全熱回收裝置，4.送風機，5.排風機，6.水冷表冷器，7.蒸發器，8.壓縮機，9.冷凝器，10.膨脹閥，11.空氣加熱器。

　　具體實施方式

　　應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

　　需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

　　正如背景技術所介紹的，現有技術中存在的不足，為了解決如上的技術問題，本申請提出了高溫水冷雙冷源除濕結構及高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組。

　　本申請的一種典型的實施方式中，高溫水冷卻除濕結構內順序設置四組換熱器，第一組換熱器為水冷表冷器6，管內冷媒為系統高溫冷水，用于對經過熱回收裝置后的新風進行預冷；第二組為蒸發器7，蒸發器7管內來自壓縮制冷循環的低溫液態制冷劑蒸發，被預冷后的空氣進一步被降溫、除濕；第三組為套管式冷凝器9，冷凝器9內管冷媒為壓縮機排氣側的高溫高壓的制冷劑氣體，經過水冷表冷器6升溫后的高溫冷水一部分進入外管，冷卻制冷劑，另一部分進入空氣加熱器11；空氣加熱器11管內為較高溫度的冷水，管外為經蒸發器7降溫除濕后的低溫空氣，低溫空氣被較高溫度的冷水再熱，達到需要的送風溫度，較高溫度的冷水被冷卻降溫，與被冷凝器9加熱的冷水混合，回至系統回水。在此過程中，冷凝器9的冷卻水及空氣加熱器的加熱水均來自水冷表冷器6的回水，分別被冷凝器9加熱與空氣加熱器11冷卻，經設備匹配，混合后的水溫與進水溫度之差可保持與系統要求的水溫差一致。

　　以表1所示的室內外設計參數、額定處理風量為1000m3/h設備為例，該實施方式工作過程及節能計算如下：

　　夏季室內外設計參數表1

　　圖2是高溫水冷雙冷源除濕結構在h-d圖上的處理過程。

　　L1為高溫冷水預冷后的機器露點，當高溫冷水供/回水溫度為15℃/20℃時，L1約為干球溫度18℃與相對濕度90％的交點，稱為第一機器露點；L2為蒸發器除濕后的狀態點，取含濕量dL2時的機器露點，稱為第二機器露點。

　　dL2為空調系統處理室內余濕需要的送風含濕量，根據建筑空調濕負荷、新風量計算確定。

　　機組預冷負荷：QYL＝ρ.LX.(hW-hL1)＝1.2×1000×(89.5-47.6)/3.6＝W

　　機組內置冷源負荷：

　　QNL＝ρ.LX.(hL1-hL2)＝1.2×1000×(47.6-29)/3.6＝6200W

　　冷凝負荷QLN＝(1+1/6.0)QNL＝7230W

　　再熱量QZR＝ρ.CP·LX.(tC-tL2)＝1.2×1.01×1000×(14-10.7)/3.6＝1110W

　　高溫冷源提供的負荷為：

　　QG＝QYL+QLN-QZR＝+7230-1110＝W

　　系統總功率為，

　　為顯示節能效果，以下計算常規空調耗功率：

　　圖3是常規空調新風機組在h-d圖上的處理過程。

　　新風機組采用7℃/12℃冷水，處理狀態點為室內狀態等含濕量線。

　　新風機組負荷：QXL＝ρ.LX.(hW-hL1)＝1.2×1000×(89.5-40.7)/3.6＝W

　　風機盤管全熱冷量QFP＝6000W

　　主機冷量Q＝QXL+QFP＝W

　　總功率為：

　　高溫水冷雙冷源除濕結構較常規空調新風機組節能率：(5567-4990)/5567*100％＝10.4％，從而可以明顯確定本實施例提供的方案在節能效果上具有顯著的效果。

　　為了克服現有技術的不足，本實用新型還提供了另一實施例：高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組，包括全熱回收模塊和所述的高溫水冷雙冷源除濕結構，全熱回收模塊包括送風機、排風機和全熱回收裝置。

　　全熱回收裝置與換熱器所在的管路連接，與所述的空氣加熱器連接，全熱回收裝置一側與送風機連接，另一側與排風機連接。

　　以下對該應用耗功率予以計算：

　　圖4是高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組在h-d圖上的處理過程。

　　熱回收裝置承擔負荷：

　　QR＝GX(hW-hR)＝1.2×1000×(89.5-67.6)/3.6＝7300W

　　新風機組預冷負荷：

　　QYL＝ρ.LX.(hR-hL1)＝1.2×1000×(67.6-47.6)/3.6＝6670W

　　新風機組內置冷源負荷：

　　QNL＝ρ.LX.(hL1-hL2)＝1.2×1000×(47.6-29)/3.6＝6200W

　　冷凝負荷QLN＝(1+1/6.0)QNL＝7230W

　　再熱量QZR＝ρ.CP·LX.(tC-tL2)＝1.2×1.01×1000×(14-10.7)/3.6＝1110W

　　高溫冷源提供的負荷為：QG＝QYL+QLN-QZR＝6670+7230-1110＝W

　　系統總功率為，

　　高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組較常規空調新風機組節能率：(5567-3587)/5567*100％＝35.6％，從而可以明顯確定本實施例提供的方案在節能效果上具有顯著的效果。

　　以上所述僅為本申請的優選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。