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(diào)技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
在集中空調(diào)系統(tǒng)中，新風是保證人體健康不可缺少的部分，目前，集中空調(diào)系統(tǒng)中提供新風的設(shè)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(guī)集中空調(diào)系統(tǒng)的風機盤管機組作為空氣處理末端，對室內(nèi)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(lián)合控制，主機效率低，能耗高；空調(diào)末端冷凝水盤易滋生霉菌，室內(nèi)空氣質(zhì)量差，易引起空調(diào)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(jié)能效果，但不具有除濕效果。屬于溫濕度聯(lián)合控制，主機效率低，能耗高；空調(diào)末端冷凝水盤易滋生霉菌，室內(nèi)空氣質(zhì)量差，易引起空調(diào)病。
(3)溶液調(diào)濕新風機組
溶液調(diào)濕是溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)中的新風處理方式之一。溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)由溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)組成，其中溫度控制系統(tǒng)利用高溫冷水(一般14～17℃)為冷媒，負擔室內(nèi)顯熱負荷，空調(diào)末端在干工況下運行；濕度控制系統(tǒng)由獨立的新風除濕系統(tǒng)構(gòu)成，負擔全部的新風冷負荷、濕負荷以及室內(nèi)濕負荷。溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)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(chǎn)生霉菌等對人體健康有害的物質(zhì)。因此，溫濕度獨立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)具有高效、節(jié)能、舒適、健康的特點，是集中空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的方向。
溶液調(diào)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(diào)濕新風機組，根據(jù)溶液再生的方式不同，溶液調(diào)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(diào)濕新風機組。熱泵式溶液調(diào)濕新風機組具有全熱回收、除濕、加濕、殺菌消毒的功能，且設(shè)備完全獨立除濕運行，送風溫度適宜，不需外接冷熱源，空調(diào)系統(tǒng)僅為干式末端提供高溫冷水即可。但溶液調(diào)濕新風機組構(gòu)造復(fù)雜，控制環(huán)節(jié)繁多，鹽溶液腐蝕性較強，對設(shè)備制造、運行管理要求較高
(4)內(nèi)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(diào)系統(tǒng)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(diào)系統(tǒng)的所有優(yōu)點。根據(jù)低溫冷源的形式不同，雙冷源除濕分為內(nèi)冷式和水冷式之分。
內(nèi)冷式雙冷源除濕新風機組設(shè)有排風全熱回收裝置，新風經(jīng)全熱回收裝置回收排風能量后，依次經(jīng)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(yù)冷。后盤管為直接蒸發(fā)盤管，用于新風深度除濕。在機組排風側(cè)，排風經(jīng)全熱回收后，再經(jīng)過一個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，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(shè)熱回收裝置，新風經(jīng)前盤管高溫冷水預(yù)冷后，再經(jīng)后盤管直接蒸發(fā)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(tǒng)需要有高溫冷水及冷卻水提供、系統(tǒng)復(fù)雜，無法利用排風的能量，節(jié)能性較差。
因此，現(xiàn)有技術(shù)有的節(jié)能性較差，有的雖然節(jié)能性較好，但是系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備難以小型化。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過多組換熱器的設(shè)置，全部采用高溫冷水實現(xiàn)對新風的預(yù)冷、降溫除濕以及送風再熱，從而實現(xiàn)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(jié)構(gòu)的具體方案如下：
高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)，
包括至少四組換熱器，四組換熱器分別是水冷表冷器、蒸發(fā)器、水冷冷凝器和空氣加熱器，四組換熱器中蒸發(fā)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(lián)連接，冷凝器、空氣加熱器水路并聯(lián)連接，此外，四組換熱器設(shè)于一個箱體中。
水冷表冷器對需要處理的新風進行預(yù)冷，被預(yù)冷后的空氣通過蒸發(fā)器進一步被降溫、除濕，經(jīng)蒸發(fā)器降溫除濕后的低溫空氣，被空氣加熱器內(nèi)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(fā)器連接，蒸發(fā)器管內(nèi)來自壓縮機制冷循環(huán)的低溫液態(tài)制冷劑蒸發(fā)，吸收熱量，使得被水冷表冷器預(yù)冷后的空氣進一步被降溫、除濕。
所述蒸發(fā)器與冷凝器之間還設(shè)有膨脹閥，經(jīng)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(jīng)膨脹閥膨脹為低溫制冷劑液體，進入蒸發(fā)器蒸發(fā)，蒸發(fā)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(nèi)管與壓縮機排氣側(cè)連接，冷凝器的外管與所述水冷表冷器串聯(lián)連接。所述空氣加熱器與冷凝器外管并聯(lián)，再與水冷式表冷器串聯(lián)，經(jīng)蒸發(fā)器深度降溫除濕后的空氣被空氣加熱器管內(nèi)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(xiàn)有技術(shù)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(jié)構(gòu)，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(jié)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(jié)構(gòu)連接，全熱回收裝置一側(cè)與送風機連接，另一側(cè)與排風機連接。
與現(xiàn)有技術(shù)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(yù)冷、冷凝、再熱均利用高溫冷水實現(xiàn)，系統(tǒng)更加節(jié)能。
2、僅利用一種溫度的高溫冷水，系統(tǒng)簡單、可靠，設(shè)備簡潔、緊湊，不受風量大小及安裝形式的限制。
附圖說明
構(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)在h-d圖上的處理過程；
圖3是常規(guī)空調(diào)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(jié)構(gòu)，3.全熱回收裝置，4.送風機，5.排風機，6.水冷表冷器，7.蒸發(fā)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(yīng)該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)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(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)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(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，為了解決如上的技術(shù)問題，本申請?zhí)岢隽烁邷厮潆p冷源除濕結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)內(nèi)順序設(shè)置四組換熱器，第一組換熱器為水冷表冷器6，管內(nèi)冷媒為系統(tǒng)高溫冷水，用于對經(jīng)過熱回收裝置后的新風進行預(yù)冷；第二組為蒸發(fā)器7，蒸發(fā)器7管內(nèi)來自壓縮制冷循環(huán)的低溫液態(tài)制冷劑蒸發(fā)，被預(yù)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(nèi)管冷媒為壓縮機排氣側(cè)的高溫高壓的制冷劑氣體，經(jīng)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(nèi)為較高溫度的冷水，管外為經(jīng)蒸發(fā)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(tǒng)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(jīng)設(shè)備匹配，混合后的水溫與進水溫度之差可保持與系統(tǒng)要求的水溫差一致。
以表1所示的室內(nèi)外設(shè)計參數(shù)、額定處理風量為1000m3/h設(shè)備為例，該實施方式工作過程及節(jié)能計算如下：
夏季室內(nèi)外設(shè)計參數(shù)表1
圖2是高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)在h-d圖上的處理過程。
L1為高溫冷水預(yù)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(fā)器除濕后的狀態(tài)點，取含濕量dL2時的機器露點，稱為第二機器露點。
dL2為空調(diào)系統(tǒng)處理室內(nèi)余濕需要的送風含濕量，根據(jù)建筑空調(diào)濕負荷、新風量計算確定。
機組預(yù)冷負荷：QYL＝ρ.LX.(hW-hL1)＝1.2×1000×(89.5-47.6)/3.6＝W
機組內(nèi)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(tǒng)總功率為，
為顯示節(jié)能效果，以下計算常規(guī)空調(diào)耗功率：
圖3是常規(guī)空調(diào)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(tài)點為室內(nèi)狀態(tài)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(jié)構(gòu)較常規(guī)空調(diào)新風機組節(jié)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(jié)能效果上具有顯著的效果。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)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(jié)構(gòu)，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(cè)與送風機連接，另一側(cè)與排風機連接。
以下對該應(yīng)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(yù)冷負荷：
QYL＝ρ.LX.(hR-hL1)＝1.2×1000×(67.6-47.6)/3.6＝6670W
新風機組內(nèi)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(tǒng)總功率為，
高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組較常規(guī)空調(diào)新風機組節(jié)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(jié)能效果上具有顯著的效果。
以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領(lǐng)域的技術(shù)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(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。
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