(高溫水冷雙冷源除濕新風換氣(qì)機組的(de)製作方法(fǎ))
本實用新型涉及空調技術領域,特別是涉(shè)及高溫水冷雙冷源除濕新風換氣機組。
背(bèi)景技術:
在集中空調係統中,新風是(shì)保證人體健康不可缺(quē)少的部分,目前,集中空(kōng)調係統中(zhōng)提供新(xīn)風的設備有(yǒu)以下幾種形式:
(1)普通新風機組
由風機和表冷(lěng)盤管組成,夏季采用7℃的低溫冷水作為冷媒,配(pèi)合(hé)常規集中空調係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(xī)出空氣中(zhōng)的水分,達到除(chú)濕的目(mù)的。該方式不具有熱回收能力,溫濕度聯合控(kòng)製,主機效率低,能耗高;空調末(mò)端冷凝(níng)水盤易滋生黴菌,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(kōng)氣(qì)熱回收裝置組成,用於有集中(zhōng)排風的(de)場合,具有熱回收節能效(xiào)果,但不具有除濕效果。屬於溫濕(shī)度聯合控製,主機效率低,能耗高;空調末端冷凝水盤易滋生黴菌,室內空氣質(zhì)量差,易引起空(kōng)調病(bìng)。
(3)溶液調濕新風機組
溶液(yè)調濕是溫濕度獨立控製空調係統中的(de)新風處理(lǐ)方式之一。溫濕度獨立控製空調係統由溫度控製係統和濕度控(kòng)製係統(tǒng)組成,其中溫度控製係統利(lì)用(yòng)高溫冷水(一般14~17℃)為冷媒,負擔室(shì)內顯(xiǎn)熱負荷,空調末端(duān)在(zài)幹工況下運行;濕度控製係統由獨立的新風除濕係統構(gòu)成,負擔全(quán)部的新風(fēng)冷負荷、濕負荷以及室內濕負荷。溫濕度獨立控製空(kōng)調係統中冷(lěng)水機組在高(gāo)溫水工(gōng)況下運行,效率高;幹式末端無冷凝水,不(bú)產生黴菌等對人體健康有害的物(wù)質。因(yīn)此,溫濕度獨立調(diào)節空調係統具有高效、節能、舒適、健康的特點,是集中空調係(xì)統發展(zhǎn)的方(fāng)向。
溶液調濕新風機組利用LiBr、CaCl2等鹽溶液在不同濃度下對(duì)水蒸氣吸收能力不同而製成的溶液調濕新風機組,根據溶液再生的方式不同,溶液(yè)調濕新風機組又分為熱泵式、餘熱式兩種,民用建築常用的為熱泵式溶(róng)液(yè)調濕新風機組。熱泵式溶液調濕新風機組具有全熱回(huí)收、除(chú)濕、加濕、殺菌消毒的功(gōng)能,且設備(bèi)完全(quán)獨立除濕運(yùn)行,送風溫度適宜,不需外接冷熱源,空調(diào)係統僅為幹式末端(duān)提供高(gāo)溫冷水即可。但溶液調(diào)濕新風機(jī)組構造複雜,控製(zhì)環節繁多,鹽溶液腐蝕性較強,對設備(bèi)製造、運行管理(lǐ)要求較高(gāo)
(4)內冷式雙冷源除濕新風機組
雙冷源除濕是溫濕度獨立(lì)控製空調係統中的另一種主要的新風(fēng)處理方式,具(jù)有溫濕度獨立控製空調係統的所(suǒ)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(shuāng)冷源除濕(shī)新風機組設(shè)有排風(fēng)全熱回收(shōu)裝置,新(xīn)風經全熱回收裝置回收排風(fēng)能量後,依次經過前後兩組盤(pán)管進行冷卻除濕。其中前盤(pán)管為水冷盤管,以高溫冷水為冷媒,用(yòng)於新風預冷。後盤(pán)管為直接蒸發盤管,用於新風深度除濕(shī)。在機(jī)組排風側,排風經全熱回收後,再經過一個蒸發冷卻係統,帶走除(chú)濕冷源的大部分冷凝熱,其餘冷凝熱用來對送風進行再熱,保證合適的送風溫度。
(5)水(shuǐ)冷式雙冷源除濕新風機組(zǔ)
與(4)相比,機組不設熱回收裝置,新風經前盤管高溫冷(lěng)水預冷後,再經後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(zǒu),其餘冷凝熱用來(lái)對送風進行再熱(rè),保證合適的送風溫度。
該種係統需要有高溫冷水(shuǐ)及冷卻水提供、係統複雜,無法利用排風的能量,節能性較差。
因此,現有技術有的節能(néng)性較差(chà),有的雖然節能性(xìng)較好,但是係統複雜,設備難(nán)以小型化。
技術實現要(yào)素:
為了克(kè)服現有技術的不足,本實用新型提(tí)供了高溫水冷(lěng)雙(shuāng)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(shuǐ)實現對新風的預冷、降(jiàng)溫除濕以及送風再熱,從而實現有利於獲得滿足需要的溫度、濕度的送風。
高溫水冷(lěng)雙冷源除濕結構的具(jù)體方案(àn)如下:
高溫水冷雙冷源除濕結構(gòu),
包括至少四組換熱器,四組換熱器分別是水冷表冷(lěng)器、蒸發器、水冷冷凝器和空氣加熱器,四組換熱器中(zhōng)蒸發器與冷凝器連接(jiē),水冷表冷器與冷凝器、空氣(qì)加熱器分別通過高溫水路串聯連(lián)接,冷凝器、空氣加熱(rè)器水路並聯(lián)連接,此外,四(sì)組換熱器設(shè)於一個箱體中。
水冷表冷(lěng)器對需要處理的新風進行預冷,被預冷後的(de)空氣通過蒸發器進一步被降溫、除濕,經蒸發器降溫除濕後的低溫(wēn)空氣,被空氣加熱器(qì)內較(jiào)高溫度的冷水再熱,達到需要的(de)送風溫度(dù),冷凝器的冷卻(què)水及空氣加熱器的加熱水均來自水冷表冷(lěng)器的回水,充分利用高溫(wēn)冷水的冷量。
所述冷凝器(qì)與(yǔ)壓縮機(jī)連接,壓縮機與(yǔ)蒸發器連(lián)接,蒸發(fā)器(qì)管內來自壓縮機(jī)製冷循環的低溫液態製冷劑蒸發,吸(xī)收熱量,使得被水冷表(biǎo)冷器預冷後的空氣進一步被降溫、除濕(shī)。
所述蒸(zhēng)發器與冷凝器之間還(hái)設有膨脹閥,經壓縮機壓縮後的高溫氣體製冷劑進(jìn)入冷凝器,被冷卻降溫,經膨脹閥膨脹為低溫製冷劑液體,進入蒸發器蒸發,蒸發器外的空氣被深度降溫、除濕。
所述冷(lěng)凝器為套管式冷凝器,冷凝器的內管與壓縮(suō)機排氣側連接,冷凝器的外管與所述水冷(lěng)表冷器串聯連接(jiē)。所述空氣加熱器與冷凝器外管並聯,再(zài)與水冷式(shì)表冷器(qì)串聯,經蒸發器深(shēn)度降溫除濕後的空氣被空氣加熱(rè)器管內較高溫度的冷水再(zài)熱,達到需要(yào)的送風濕度、送風溫度。
為(wéi)了克服現有技術的不足,本實用新(xīn)型還提供了高溫水冷雙冷源(yuán)除濕新風換氣機組,包括全熱回收模塊和所述(shù)的高溫水冷雙冷源除濕結構,全(quán)熱(rè)回收模塊包括(kuò)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(wēn)度的高溫冷水、不受風量(liàng)大小(xiǎo)、安裝形式的限製,更(gèng)加節能(néng)、舒適。
其中,所述全熱回收裝置與所述的高溫(wēn)水冷雙冷源除濕結構連接,全(quán)熱回收裝(zhuāng)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(fēng)的預冷、冷凝、再熱均利用高溫冷水實現,係統更加(jiā)節能。
2、僅利用一種溫度的高(gāo)溫冷水(shuǐ),係統簡單、可靠,設備簡潔、緊湊,不受風量(liàng)大小及安裝形式的限製。
附圖說明
構成本申請的一部分的(de)說(shuō)明書附圖用(yòng)來提供對本申(shēn)請的進一步理解,本申請(qǐng)的示意性實施例及其說明用於解釋本申請(qǐng),並不構成對本(běn)申請的不當限定。
圖1是本(běn)實用新型中換(huàn)氣(qì)機的示意圖;
圖2高溫水冷雙冷源除(chú)濕結構在h-d圖上的處理過程;
圖3是常規空調新風(fēng)機組在h-d圖上(shàng)的處理過程;
圖4是高溫水冷(lěng)雙冷源除濕新風換(huàn)氣機組在(zài)h-d圖上(shàng)的處理過程;
其中:1.全熱回收模塊(kuài),2、高溫水冷雙冷(lěng)源除濕結構,3.全熱回收裝置,4.送風機,5.排風機(jī),6.水冷表冷器,7.蒸發器,8.壓(yā)縮機,9.冷凝器,10.膨(péng)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(de),旨在對本申請提供進一步的說明。除非另有(yǒu)指明,本文使用的所有技術和科學術語具有(yǒu)與本申請所屬技術(shù)領域的普通技術人員通(tōng)常理解的相同含義。
需要注意的是,這(zhè)裏所使用的術語僅是為了描述具體實施方式(shì),而非意圖限製根據本申請(qǐng)的示例性實施方式。如在這(zhè)裏所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括複數形式,此外,還應當理解的是,當在本說明書中使用術語(yǔ)“包含”和/或“包括”時,其指明(míng)存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的(de)組合(hé)。
正如背景(jǐng)技術所介紹的,現有技術中存在的不(bú)足,為了解決如上的技術問題,本申(shēn)請提出了高溫(wēn)水冷雙冷源除濕結(jié)構及(jí)高溫水冷雙冷(lěng)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(guǎn)內冷媒(méi)為係統高(gāo)溫冷水,用於對經(jīng)過熱(rè)回收裝置後的新(xīn)風進行預冷;第二組(zǔ)為蒸發器7,蒸發器7管內來自壓縮製冷循環的低溫液態製冷劑蒸發,被預冷後的空氣進一步被降溫、除濕;第三組為套管(guǎn)式冷凝器9,冷凝器9內管冷媒為壓縮機(jī)排氣側的高溫高壓的製冷劑氣體,經過水冷表冷器6升溫後的高溫冷水一部分進入(rù)外(wài)管,冷卻製冷(lěng)劑,另一部分進入空氣(qì)加熱器11;空氣加熱器11管內為較高溫(wēn)度的冷水,管外為經蒸發器7降(jiàng)溫除濕後的低溫空氣,低溫空氣(qì)被較高溫度的(de)冷水再(zài)熱,達到需(xū)要的送(sòng)風溫度,較高溫度的冷水被冷卻降溫,與被(bèi)冷凝器9加熱的冷水混(hún)合,回至係統回水。在此過程中,冷凝器9的(de)冷卻水及空氣(qì)加(jiā)熱器的加熱水均來自水冷表冷器6的回水,分別被冷凝器(qì)9加熱(rè)與空氣加熱器11冷卻,經設(shè)備匹配,混合後的水溫與進水溫度之差可(kě)保持與(yǔ)係統要求的水溫差一致(zhì)。
以表(biǎo)1所示的室內外設計參數、額(é)定處(chù)理風量為1000m3/h設備為例,該實施方式(shì)工作過程及節能計算如下:
夏(xià)季室內外(wài)設(shè)計(jì)參數表1
圖2是高溫水冷(lěng)雙冷(lěng)源除濕結構在h-d圖上的處理過程。
L1為(wéi)高溫冷水預冷後的(de)機器露點,當(dāng)高溫冷水(shuǐ)供/回水溫度為15℃/20℃時,L1約為幹(gàn)球(qiú)溫度(dù)18℃與相對濕度90%的交點,稱為第一機器露點;L2為蒸發器除濕後的狀態點(diǎn),取含濕量dL2時的機器露點,稱為第二機器露點。
dL2為(wéi)空調係統處理室內餘濕需要的送風含(hán)濕量(liàng),根據建築空調濕負荷、新風量(liàng)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
係統總功率(lǜ)為,
為顯示節能效果,以下計算常規空調耗功率:
圖(tú)3是常規空調(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(zhuàng)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(néng)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(guǒ)。
為了克服現有技術的不足,本實用(yòng)新型還提供了另一實(shí)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(gāo)溫水冷雙冷源除(chú)濕(shī)結構,全熱回(huí)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(zài)的(de)管路連接,與(yǔ)所述(shù)的(de)空氣加熱器連接,全(quán)熱回收裝置一側與送風機連接,另一側與排(pái)風機連接。
以下對該應用(yòng)耗功率予以計算:
圖4是高溫水冷雙冷源除(chú)濕新(xīn)風換氣機組在(zài)h-d圖上的處理過(guò)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
新風機組內置冷源負(fù)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(lěng)源提供的負荷為:QG=QYL+QLN-QZR=6670+7230-1110=W
係統總功率為,
高溫水冷雙冷源除濕新風換氣(qì)機組較常規空調新風(fēng)機組節能率:(5567-3587)/5567*100%=35.6%,從而可以明(míng)顯確定本實施例提供的方案在節(jiē)能效(xiào)果上具有(yǒu)顯著的效(xiào)果。
以上所述僅為本申請的優選實施例而已(yǐ),並不用於(yú)限製本申請,對於本領域的技術人員來說,本(běn)申請可以有(yǒu)各(gè)種更改和變化。凡在本申請的精神(shén)和原則之內,所作的(de)任何(hé)修改、等同(tóng)替換、改進等,均應包含在本申請的保護範圍之內。