專利名稱：冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，特別是冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)。
背景技術(shù)：
我國民用建筑空調(diào)系統(tǒng)大都采用新回風(fēng)混合模式，由于大部分空氣在室內(nèi)循環(huán)， 使得污染物不能很快的排到室外，危害人類健康。加大新風(fēng)量(或采用全新風(fēng)的運(yùn)行方式)， 可以將室內(nèi)的有害物質(zhì)稀釋并排出室外，明顯提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。但另一方面，新風(fēng)量的增加使得新風(fēng)處理能耗大大增加。另外對空氣的處理方式目前多采用冷凍水或直接蒸發(fā)的除濕方式，這種空調(diào)方式存在以下幾個方面的弊端一、風(fēng)冷式制冷機(jī)的冷凝溫度較高， 能效比低；二、為了提供較低的冷凍水溫度，需要較低的蒸發(fā)溫度，使冷水機(jī)的效率也隨之降低；三、難以適應(yīng)熱濕比的變化。只通過蒸發(fā)方式對空氣進(jìn)行冷卻和除濕，其吸收的顯熱與潛熱比只能在一定的范圍內(nèi)變化，而建筑物實際需要的熱濕比卻在較大的范圍內(nèi)變化。 一般是犧牲對濕度的控制，通過僅滿足室內(nèi)溫度的要求來妥協(xié)，造成室內(nèi)相對濕度過高或過低的現(xiàn)象；四、因出風(fēng)溫度過低導(dǎo)致冷凝水的存在，盤管的表面形成了滋生各種霉菌的溫床，惡化了室內(nèi)空氣品質(zhì)，引發(fā)多種病態(tài)建筑綜合癥。此冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，利用了峰谷電價的冰蓄冷低溫冷凍水及熱泵全熱回收新風(fēng)機(jī)組的有機(jī)結(jié)合，其基本功能為處理顯熱與潛熱的系統(tǒng)可同時調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度與濕度。通過控制室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度來處理潛熱及部分顯熱，再利用二個全熱回收器分別預(yù)冷和升溫，以及冷凝熱升溫來降低相對濕度，因而不存在出風(fēng)溫度過低結(jié)露的危險；特別是冬季利用全熱回收器預(yù)熱新風(fēng)以克服因新風(fēng)溫度過低而壓縮機(jī)起動困難的情況。新風(fēng)處理機(jī)組還同時承擔(dān)去除室內(nèi)C02、異味，以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的任務(wù)。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中，需要新風(fēng)處理機(jī)組提供干燥的室外新風(fēng)，以滿足排濕、排C02、排味和提供新鮮空氣的需求。采用轉(zhuǎn)輪除濕方式，是一種可能的解決途徑，即用硅膠、分子篩等吸濕材料附著于輕質(zhì)骨料制作的轉(zhuǎn)輪表面。但轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)熱能利用效率低的實質(zhì)是除濕與再生這兩個過程都是等焓過程而非等溫過程，轉(zhuǎn)輪表面與空氣間的濕度差和溫度差都很不均勻，造成很大的不可逆損失，同時還存在新風(fēng)與排風(fēng)交叉污染的情況。再一種除濕方式是空氣直接與低溫的蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換(通過露點(diǎn)溫度)，空氣中的水蒸氣被凝結(jié)成冷凝水后經(jīng)過輔助冷凝器的升溫，從而實現(xiàn)空氣的除濕目的，從而實現(xiàn)接近等溫的吸濕過程；同時低溫低濕排風(fēng)經(jīng)過冷凝器有助于降低冷凝溫度，從而大大提高了機(jī)組的能效比。本發(fā)明采用除濕技術(shù)處理空調(diào)新風(fēng)，新排風(fēng)為二路獨(dú)立通道，杜絕了交叉污染，改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)；系統(tǒng)回收室內(nèi)排風(fēng)的能量，減小了新風(fēng)處理能耗；提高熱泵能效比，使低品味熱源得以利用，由于熱泵可獲得比驅(qū)動能源多的熱量，有助于節(jié)能和改善因燃煤、燃油造成的環(huán)境污染狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、運(yùn)行平穩(wěn)、能耗低的冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，以克服及改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計的冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，由排風(fēng)部分、新風(fēng)處理部分、全熱回收器和熱泵系統(tǒng)組成。圖中實線表示制冷工質(zhì)流動管道，虛線表示新風(fēng)及排風(fēng)處理通道。所述的冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，其特征是所述四通換向閥的c 接口與冷凝器的一端連接，a接口與壓縮機(jī)的排氣口連接，b接口與壓縮機(jī)的吸氣口連接，d 接口與蒸發(fā)器的一端連接；冷凝器的另一端通過節(jié)流部件與蒸發(fā)器的另一端連接。所述冷凝器與節(jié)流部件之間還連接有電磁閥a，電磁閥a兩端并聯(lián)有冷凝熱回收器，其中，電磁閥a與冷凝器連接的一端與通過電磁閥b與冷凝熱回收器連接；冷凝熱回收器設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)口處。所述全熱回收器分為全熱回收器a及全熱回收器b，全熱回收器a設(shè)置在室內(nèi)排風(fēng)入口處，全熱回收器b設(shè)置在新風(fēng)入風(fēng)口處。所述新風(fēng)處理部分含新風(fēng)機(jī)、表面式換熱器及加濕器；表面式換熱器及加濕器設(shè)置在蒸發(fā)器與全熱回收器a之間。當(dāng)室外空氣為高溫潮濕空氣時，開啟壓縮機(jī)，四通閥的a、c接口連通，b、d接口連通，室外新風(fēng)依次經(jīng)過全熱回收器b及蒸發(fā)器，被全熱回收器b預(yù)冷及蒸發(fā)器冷卻除濕后， 再經(jīng)過表面式換熱器進(jìn)一步降溫除濕，然后經(jīng)過全熱回收器a及冷凝熱回收器升溫后送入室內(nèi)。全熱回收器b的目的是高溫高濕新風(fēng)與低溫低濕排風(fēng)通過全熱交換進(jìn)行預(yù)冷；蒸發(fā)器的目的是通過冷媒蒸發(fā)達(dá)到露點(diǎn)溫度，除去高溫潮濕的新風(fēng)中的水分；表面式換熱器的目的是利用冰蓄冷低溫冷凍水達(dá)到更低露點(diǎn)溫度，進(jìn)一步除去新風(fēng)中的水分；再經(jīng)過全熱回收器a及冷凝熱回收器升溫使其相對濕度降低，以達(dá)到所需的出風(fēng)溫濕度。室內(nèi)排風(fēng)分別經(jīng)過全熱回收器a、全熱回收器b后再經(jīng)過冷凝器排出室外；排風(fēng)經(jīng)過全熱回收器a后溫度降低，再通過全熱回收器b與新風(fēng)進(jìn)行全熱交換，有助于新風(fēng)預(yù)冷；室內(nèi)的低溫排風(fēng)有助于冷卻冷凝器以增強(qiáng)其散熱能力，及降低耗電量提高能效比。當(dāng)室外空氣為低溫干燥空氣時，開啟壓縮機(jī)，四通閥的a、d接口連通，b、c接口連通，通過四通閥換向?qū)崿F(xiàn)蒸發(fā)器和冷凝器的相互轉(zhuǎn)換。室外干燥、低溫的新風(fēng)依次經(jīng)過全熱回收器b及冷凝器，被全熱回收器b預(yù)熱及冷凝器加熱后，再經(jīng)過表面式換熱器及加濕器進(jìn)一步升溫加濕，新風(fēng)被加熱加濕后送入室內(nèi)。冷凝器的排熱量用于加熱新風(fēng)。室內(nèi)高溫高濕空氣分別通過全熱回收器a、全熱回收器b后再經(jīng)過蒸發(fā)器，降溫后被排出室外；電磁閥a開啟，電磁閥b關(guān)閉，冷凝熱回收器不工作。夏季，當(dāng)室外空氣溫度適合、室內(nèi)溫濕度過低時，關(guān)閉壓縮機(jī)，從室內(nèi)排出室外的空氣和從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)行通風(fēng)換氣；
冬季，當(dāng)室外空氣溫度適合、室內(nèi)溫濕度過高時，關(guān)閉壓縮機(jī)，從室內(nèi)排出室外的空氣和從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)行通風(fēng)換氣。所述冷凝熱回收器與冷凝器串聯(lián)連接，用于回收制冷系統(tǒng)的冷凝熱，升高新風(fēng)出風(fēng)溫度及降低相對濕度；若新風(fēng)出風(fēng)溫度過低，需將電磁閥b打開，電磁閥a關(guān)閉；若新風(fēng)
5出風(fēng)溫度過高，則需將電磁閥a開啟，電磁閥b關(guān)閉，冷凝熱回收器不工作。本發(fā)明利用了峰谷電價的冰蓄冷低溫冷凍水及采用熱泵技術(shù)、全熱交換器進(jìn)行多級全熱交換來處理空調(diào)新風(fēng)，還可通過在新風(fēng)部分附加過濾及殺菌裝置可以除去空氣中夾帶的灰塵和細(xì)菌，起到凈化空氣的作用，改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)；系統(tǒng)能回收室內(nèi)排風(fēng)的能量，減小了新風(fēng)處理能耗；利用熱泵提供除濕熱量，使低品味熱源得以利用，由于熱泵可獲得比驅(qū)動能源多的熱量，有助于節(jié)能和改善因燃煤、燃油造成的環(huán)境污染狀況。


圖I為本發(fā)明一實施例工作原理不意圖。圖2為本發(fā)明另一實施例工作原理示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見圖1，本冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，由排風(fēng)部分、新風(fēng)處理部分、全熱回收器和熱泵系統(tǒng)組成。熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)I、四通閥7、冷凝器3、蒸發(fā)器2、冷凝熱回收器4和膨脹閥10，冷凝熱回收器4設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)口處；全熱回收器分為全熱回收器al3及全熱回收器bl4，全熱回收器al3設(shè)置在室內(nèi)排風(fēng)入口處，全熱回收器bl4設(shè)置在新風(fēng)入風(fēng)口處；排風(fēng)部分由排風(fēng)機(jī)6執(zhí)行；新風(fēng)處理部分含新風(fēng)機(jī)5、表面式換熱器11及加濕器12組成。四通換向閥7的c接口與冷凝器3的一端連接，a接口與壓縮機(jī)I的排氣口連接， b接口與壓縮機(jī)I的吸氣口連接，d接口與蒸發(fā)器2的一端連接；冷凝器3的另一端通過膨脹閥10與蒸發(fā)器2的另一端連接。冷凝器3與膨脹閥10之間還連接有電磁閥a8，電磁閥a8兩端并聯(lián)有冷凝熱回收器4，其中，電磁閥a8與冷凝器3連接的一端與通過電磁閥b9與冷凝熱回收器4連接；冷凝熱回收器4設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)口處。全熱回收器al3設(shè)置在室內(nèi)排風(fēng)入口處，全熱回收器bl4設(shè)置在新風(fēng)入風(fēng)口處。新風(fēng)處理部分的新風(fēng)機(jī)5設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)口處，表面式換熱器11及加濕器12設(shè)置在蒸發(fā)器2與全熱回收器al3之間；排風(fēng)部分的排風(fēng)機(jī)6設(shè)置在室內(nèi)排風(fēng)出風(fēng)口處，回收室內(nèi)排風(fēng)的能量。其工作原理是
一、夏季運(yùn)行
高溫潮濕的室外新風(fēng)依次經(jīng)過全熱回收器bl4及蒸發(fā)器2，被全熱回收器bl4預(yù)冷及蒸發(fā)器2冷卻除濕后，再經(jīng)過表面式換熱器11進(jìn)一步降溫除濕，然后經(jīng)過全熱回收器al3及冷凝熱回收器4升溫后送入室內(nèi)。全熱回收器bl4的目的是高溫高濕新風(fēng)與低溫低濕排風(fēng)通過全熱交換進(jìn)行預(yù)冷；蒸發(fā)器2的目的是通過冷媒蒸發(fā)達(dá)到露點(diǎn)溫度，除去高溫潮濕的新風(fēng)中的水分；表面式換熱器11的目的是利用冰蓄冷低溫冷凍水達(dá)到更低露點(diǎn)溫度，進(jìn)一步除去新風(fēng)中的水分；再經(jīng)過全熱回收器al3及冷凝熱回收器11升溫使其相對濕度降低， 以達(dá)到所需的出風(fēng)溫濕度。室內(nèi)排風(fēng)分別經(jīng)過全熱回收器al3、全熱回收器bl4后再經(jīng)過冷凝器3排出室外；排風(fēng)經(jīng)過全熱回收器al3后溫度降低，再通過全熱回收器bl4與新風(fēng)進(jìn)行全熱交換，有助于新風(fēng)預(yù)冷；室內(nèi)的低溫排風(fēng)有助于冷卻冷凝器3以增強(qiáng)其散熱能力，及降低耗電量提高能效比。全熱回收器bl4、蒸發(fā)器2、全熱回收器al3及冷凝熱回收器4與蒸發(fā)器2串聯(lián)使用，有助于調(diào)節(jié)新風(fēng)出風(fēng)溫度及相對濕度，提高機(jī)組能效比及熱交換效率。若新風(fēng)出風(fēng)溫度過低，需將電磁閥b9打開，電磁閥a8關(guān)閉，冷凝熱回收器4的冷凝熱用于升高新風(fēng)出風(fēng)溫度及降低相對濕度；若新風(fēng)出風(fēng)溫度過高，則需將電磁閥a8開啟，電磁閥b9 關(guān)閉，冷凝熱回收器4不工作。二、冬季運(yùn)行
當(dāng)室外空氣為低溫干燥空氣時，開啟壓縮機(jī)1，四通閥的a、d接口連通，b、c接口連通， 通過四通閥7換向?qū)崿F(xiàn)蒸發(fā)器和冷凝器的相互轉(zhuǎn)換。室外干燥、低溫的新風(fēng)依次經(jīng)過全熱回收器b 14及冷凝器2，被全熱回收器bl4預(yù)熱及冷凝器2加熱后，再經(jīng)過表面式換熱器11 及加濕器12進(jìn)一步升溫加濕，新風(fēng)被加熱加濕后送入室內(nèi)，冷凝器2的排熱量用于加熱新風(fēng)。室內(nèi)高溫高濕空氣分別通過全熱回收器al3、全熱回收器bl4后再經(jīng)過蒸發(fā)器3，降溫后被排出室外；電磁閥a8開啟，電磁閥b9關(guān)閉，冷凝熱回收器4不工作。三、過渡季節(jié)新風(fēng)機(jī)組運(yùn)行說明
熱泵系統(tǒng)停止工作。排風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行交換，新風(fēng)自然的能量后被送入室內(nèi)，室內(nèi)污濁空氣排出室外。
權(quán)利要求
1.冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，由排風(fēng)部分、新風(fēng)處理部分、全熱回收器和熱泵系統(tǒng)組成；熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(I)、四通換向閥(7)、冷凝器(3)、蒸發(fā)器(2)、冷凝熱回收器(4)和膨脹閥(10)，冷凝熱回收器(4)設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)口處；全熱回收器分為全熱回收器a (13)及全熱回收器b (14);排風(fēng)部分由排風(fēng)機(jī)(6)執(zhí)行；新風(fēng)處理部分含新風(fēng)機(jī) (5 )、表面式換熱器(11)及加濕器(12 )組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，其特征是所述四通換向閥(7)的c接口與冷凝器(3)的一端連接，a接口與壓縮機(jī)(I)的排氣口連接，b接口與壓縮機(jī)(I)的吸氣口連接，d接口與蒸發(fā)器2的一端連接；冷凝器(3)的另一端通過膨脹閥(10)與蒸發(fā)器(2)的另一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，其特征是所述冷凝器(3)與膨脹閥(10)之間還連接有電磁閥a (8)，電磁閥a (8)兩端并聯(lián)有冷凝熱回收器(4)，其中，電磁閥a (8)與冷凝器(3)連接的一端與通過電磁閥b (9)與冷凝熱回收器(4)連接；冷凝熱回收器(4)設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，其特征是所述全熱回收器分為全熱回收器a (13)及全熱回收器b (14)，全熱回收器a (13)設(shè)置在室內(nèi)排風(fēng)入口處，全熱回收器b (14)設(shè)置在新風(fēng)入風(fēng)口處。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，其特征是所述新風(fēng)處理部分的新風(fēng)機(jī)(5)設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)口處，表面式換熱器(11)及加濕器(12)設(shè)置在蒸發(fā)器(2)與全熱回收器a (13)之間；排風(fēng)部分的排風(fēng)機(jī)(6)設(shè)置在室內(nèi)排風(fēng)出風(fēng)口處，回收室內(nèi)排風(fēng)的能量；當(dāng)室外空氣為高溫潮濕空氣時，開啟壓縮機(jī)(1)，四通閥(7)的a、c接口連通，b、d接口連通，室外新風(fēng)依次經(jīng)過全熱回收器b (14)及蒸發(fā)器(2)，被全熱回收器b (14)預(yù)冷及蒸發(fā)器(2 )冷卻除濕后，再經(jīng)過表面式換熱器(11)進(jìn)一步降溫除濕，然后經(jīng)過全熱回收器a(13)及冷凝熱回收器(4)升溫后送入室內(nèi)；全熱回收器b (14)的目的是高溫高濕新風(fēng)與低溫低濕排風(fēng)通過全熱交換進(jìn)行預(yù)冷；蒸發(fā)器(2)的目的是通過冷媒蒸發(fā)達(dá)到露點(diǎn)溫度，除去高溫潮濕的新風(fēng)中的水分；表面式換熱器(11)的目的是利用冰蓄冷低溫冷凍水達(dá)到更低露點(diǎn)溫度，進(jìn)一步除去新風(fēng)中的水分； 再經(jīng)過全熱回收器a (13)及冷凝熱回收器(4)升溫使其相對濕度降低，以達(dá)到所需的出風(fēng)溫濕度；室內(nèi)排風(fēng)分別經(jīng)過全熱回收器a (13)、全熱回收器b (14)后再經(jīng)過冷凝器(3)排出室外；排風(fēng)經(jīng)過全熱回收器a (13)后溫度降低，再通過全熱回收器b (14)與新風(fēng)進(jìn)行全熱交換，有助于新風(fēng)預(yù)冷；室內(nèi)的低溫排風(fēng)有助于冷卻冷凝器以增強(qiáng)其散熱能力，及降低耗電量提聞能效比；當(dāng)室外空氣為低溫干燥空氣時，開啟壓縮機(jī)，四通閥(7)的a、d接口連通，b、c接口連通，通過四通閥換向?qū)崿F(xiàn)蒸發(fā)器和冷凝器的相互轉(zhuǎn)換；室外干燥、低溫的新風(fēng)依次經(jīng)過全熱回收器b (14)及冷凝器，被全熱回收器b (14)預(yù)熱及冷凝器加熱后，再經(jīng)過表面式換熱器(11)及加濕器(12)進(jìn)一步升溫加濕，新風(fēng)被加熱加濕后送入室內(nèi)；冷凝器的排熱量用于加熱新風(fēng)；室內(nèi)高溫高濕空氣分別通過全熱回收器 a (13)、全熱回收器b (14)后再經(jīng)過蒸發(fā)器，降溫后被排出室外；電磁閥a (8)開啟，電磁閥b (9)關(guān)閉，冷凝熱回收器(4)不工作；夏季，當(dāng)室外空氣溫度適合、室內(nèi)溫濕度過低時，關(guān)閉壓縮機(jī)(1)，從室內(nèi)排出室外的空氣和從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)行通風(fēng)換氣；冬季，當(dāng)室外空氣溫度適合、室內(nèi)溫濕度過高時，關(guān)閉壓縮機(jī)(1)，從室內(nèi)排出室外的空氣和從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)行通風(fēng)換氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，其特征是所述冷凝熱回收器(4)與冷凝器(3)串聯(lián)連接，用于回收制冷系統(tǒng)的冷凝熱，升高新風(fēng)出風(fēng)溫度及降低相對濕度；若新風(fēng)出風(fēng)溫度過低，需將電磁閥b (9)打開，電磁閥a (8)關(guān)閉；若新風(fēng)出風(fēng)溫度過高，則需將電磁閥a (8)開啟，電磁閥b (9)關(guān)閉，冷凝熱回收器(4)不工作。
全文摘要
一種冰蓄冷熱泵藕合多級全熱回收新風(fēng)處理機(jī)，屬能源利用技術(shù)和空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域。由排風(fēng)部分、新風(fēng)處理部分、全熱回收器和熱泵系統(tǒng)組成。熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝熱回收器、蒸發(fā)器和膨脹閥。夏季利用室內(nèi)低溫低濕的排風(fēng)排走制冷系統(tǒng)的冷凝熱量；冬季利用室內(nèi)高溫高濕的排風(fēng)排走制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)冷量。全熱回收器對新風(fēng)及排風(fēng)進(jìn)行多級全熱回收以提高熱回收效率。熱泵系統(tǒng)為新風(fēng)處理系統(tǒng)提供所需的冷量和熱量。冰蓄冷提供低溫冷凍水對新風(fēng)進(jìn)行更徹底除濕，以達(dá)到更低的含濕量。
文檔編號F24F12/00GK102589073SQ201210095410
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月2日
發(fā)明者劉湘輝, 呂智, 賀建鑫 申請人:呂智