本實用新型涉及空調(diào)機組領(lǐng)域,更具體地,涉及一種全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組。
背景技術(shù):
全新風(fēng)空調(diào)機組是指提供新鮮空氣的一種空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。功能上按使用環(huán)境的要求可以達到恒溫恒濕或者單純提供新鮮空氣。工作原理是在室外抽取新鮮的空氣經(jīng)過除塵、除濕(或加濕)、降溫(或升溫)等處理后通過風(fēng)機送到室內(nèi),在進入室內(nèi)空間時替換室內(nèi)原有的空氣。
傳統(tǒng)全新風(fēng)空調(diào)機組運行能耗超高,能效有待提升。為了提高能效,現(xiàn)有技術(shù)中對空調(diào)機組產(chǎn)生的冷凝水進行回收利用,將回收的冷凝水再循環(huán)和霧化,降低冷凝器進風(fēng)口換熱環(huán)境(空氣)溫度,從而減少壓縮機制冷功耗,達到節(jié)電目的。
雖然對冷凝水的回收利用可以降低能耗,但是全新風(fēng)空調(diào)機組在排放量需要額外補充后排放量遠遠大于新風(fēng)量值,這使得排放量不等于新風(fēng)路從而無法實現(xiàn)全新全排的目的,此外,全新風(fēng)空調(diào)機組運行過程中,除了冷凝水可以回收利用外,空調(diào)機組中還存在其他顯熱、潛熱等可以進行回收利用,傳統(tǒng)的全新風(fēng)空調(diào)機組能效還存在提高能效的空間。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷(不足),提供一種高效節(jié)能的全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組。
本實用新型還提供一種高效節(jié)能的全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組的控制方法。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型的技術(shù)方案如下:
一種全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組,包括送風(fēng)機、排風(fēng)機、壓縮機、蒸發(fā)冷卻換熱器、節(jié)流機構(gòu)、蒸發(fā)器,還包括熱交換器、第一新風(fēng)風(fēng)閥、第二新風(fēng)風(fēng)閥、排風(fēng)進風(fēng)閥,從排風(fēng)進風(fēng)閥進入的排風(fēng)穿過熱交換器后再進入蒸發(fā)冷卻換熱器;從第一新風(fēng)風(fēng)閥進入的新風(fēng)穿過熱交換器后進入蒸發(fā)器;從第二新風(fēng)風(fēng)閥進入的新風(fēng)直接到達蒸發(fā)器; 第一新風(fēng)風(fēng)閥、第二新風(fēng)風(fēng)閥在空調(diào)機組的不同運行模式下?lián)褚婚_啟。
本實用新型的空調(diào)機組中,第一新風(fēng)風(fēng)閥開啟時,兩度使用排風(fēng),從排風(fēng)進風(fēng)閥進入的排風(fēng)與從第一新風(fēng)風(fēng)閥進入的新風(fēng)在熱交換器中進行顯熱換熱,高品質(zhì)的排風(fēng)將新風(fēng)的干球溫度降低,排風(fēng)的干球溫度升高,濕球溫度不變;干球溫度升高、濕球溫度保持不變的排風(fēng)在蒸發(fā)冷卻換熱器中進行熱交換,排風(fēng)的溫濕度決定蒸發(fā)冷卻換熱器制冷系統(tǒng)的冷凝溫度,在蒸發(fā)冷卻換熱器中與高溫制冷機進行蒸發(fā)全熱交換,帶走制冷系統(tǒng)中冷凝側(cè)熱量,通過排風(fēng)機排到外界;當(dāng)?shù)诙嘛L(fēng)風(fēng)閥開啟時,排風(fēng)從排風(fēng)進風(fēng)閥進入穿過熱交換器后直接達到蒸發(fā)冷卻換熱器中進行熱交換,同樣可以實現(xiàn)全熱交換,帶走制冷系統(tǒng)中冷凝側(cè)熱量。兩個過程都可以對排風(fēng)的能量進行回收利用,實現(xiàn)高效節(jié)能運行。
上述方案中,還包括設(shè)于蒸發(fā)器底部的蒸發(fā)器凝結(jié)水盤和與蒸發(fā)器凝結(jié)水盤底部連通的第一噴管,蒸發(fā)器的凝結(jié)水通過第一噴管噴到蒸發(fā)冷卻換熱器表面。將蒸發(fā)器的凝結(jié)水用于蒸發(fā)冷卻換熱器蒸發(fā)冷卻散熱,物盡其用,變廢為寶,實現(xiàn)高效節(jié)能運行的同時,耗水量僅為同行同類產(chǎn)品的40%,非常節(jié)水。
上述方案中,蒸發(fā)冷凝換熱器的底部設(shè)有蒸發(fā)冷卻循環(huán)水盤和通過水泵、管路與蒸發(fā)冷卻循環(huán)水盤底部連通的第二噴管,落到蒸發(fā)冷卻循環(huán)水盤的水通過第二噴管噴到蒸發(fā)冷卻換熱器表面。將蒸發(fā)冷卻換熱器的水進行循環(huán)利用,進一步降低系統(tǒng)的用水量。
上述方案中,所述空調(diào)機組設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu),所述熱交換器置于雙層結(jié)構(gòu)之間,第一新風(fēng)風(fēng)閥、蒸發(fā)冷卻換熱器、節(jié)流機構(gòu)、蒸發(fā)冷卻循環(huán)水盤、水泵、第二噴管、排風(fēng)機設(shè)于雙層結(jié)構(gòu)的底層,排風(fēng)進風(fēng)閥、第二新風(fēng)風(fēng)閥、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器凝結(jié)水盤、壓縮機、送風(fēng)機設(shè)于雙層結(jié)構(gòu)的頂層,其中,第二新風(fēng)風(fēng)閥設(shè)于頂層的頂部。
上述方案中,所述第一新風(fēng)風(fēng)閥和第二新風(fēng)風(fēng)閥分別配置有新風(fēng)過濾器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型技術(shù)方案的有益效果是:
本實用新型通過對排風(fēng)的一度或者兩度使用,充分利用排風(fēng)來提高系統(tǒng)運行的能效,同時重復(fù)利用蒸發(fā)器的凝結(jié)水和蒸發(fā)冷卻換熱器流出的水,提高系統(tǒng)能效的同時還降低系統(tǒng)的耗水量。
本實用新型的空調(diào)機組根據(jù)氣溫變化在全年中實現(xiàn)夏季供冷、過渡季供冷、冬季通風(fēng)運行三種模式的交替使用,實現(xiàn)排風(fēng)兩重使用和蒸發(fā)器凝結(jié)水重復(fù)利用一共三重能量回收,高效節(jié)能,大幅降低機組運行能耗;
本實用新型的冬季通風(fēng)運行模式是直接將新風(fēng)送入室內(nèi),實際免費冷卻效果,進一步降低機組運行的能耗。
本實用新型的機組運行時,始終保證排風(fēng)量等于新風(fēng)量,制冷系統(tǒng)在全新全排空氣處理過程中穩(wěn)定運行,有利于全新風(fēng)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)工程實施。
附圖說明
圖1為本實用新型一種全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組的原理圖。
圖2為本實用新型一種全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組的外形結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
附圖僅用于示例性說明,不能理解為對本專利的限制;
為了更好說明本實施例,附圖某些部件會有省略、放大或縮小,并不代表實際產(chǎn)品的尺寸;
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或隱含所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以是通過中間媒介間接連接,可以說兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型的具體含義。
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的說明。
實施例1
如圖1和所示,本實用新型一種全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組,包括送風(fēng)機1、排風(fēng)機2、壓縮機10、蒸發(fā)冷卻換熱器5、節(jié)流機構(gòu)7、蒸發(fā)器9,還包括熱交換器5、第一新風(fēng)風(fēng)閥11、第二新風(fēng)風(fēng)閥13、排風(fēng)進風(fēng)閥16,從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入的排風(fēng)穿過熱交換器15后再進入蒸發(fā)冷卻換熱器5;從第一新風(fēng)風(fēng)閥11進入的新風(fēng)穿過熱交換器15后進入蒸發(fā)器9;從第二新風(fēng)風(fēng)閥13進入的新風(fēng)直接到達蒸發(fā)器9; 第一新風(fēng)風(fēng)閥11、第二新風(fēng)風(fēng)閥13在空調(diào)機組的不同運行模式下?lián)褚婚_啟。
本實用新型的空調(diào)機組中,第一新風(fēng)風(fēng)閥11開啟時,兩度使用排風(fēng),從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入的排風(fēng)與從第一新風(fēng)風(fēng)閥11進入的新風(fēng)在熱交換器15中進行顯熱換熱,高品質(zhì)的排風(fēng)將新風(fēng)的干球溫度降低,排風(fēng)的干球溫度升高,濕球溫度不變;干球溫度升高、濕球溫度保持不變的排風(fēng)在蒸發(fā)冷卻換熱器5中進行熱交換,排風(fēng)的溫濕度決定蒸發(fā)冷卻換熱器5制冷系統(tǒng)的冷凝溫度,在蒸發(fā)冷卻換熱器5中與高溫制冷機進行蒸發(fā)全熱交換,帶走制冷系統(tǒng)中冷凝側(cè)熱量,通過排風(fēng)機2排到外界;當(dāng)?shù)诙嘛L(fēng)風(fēng)閥13開啟時,排風(fēng)從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入穿過熱交換器15后直接達到蒸發(fā)冷卻換熱器5中進行熱交換,同樣可以實現(xiàn)全熱交換,帶走制冷系統(tǒng)中冷凝側(cè)熱量。兩個過程都可以對排風(fēng)的能量進行回收利用,實現(xiàn)高效節(jié)能運行。
在具體實施過程中,空調(diào)機組的運行模式包括夏季供冷、過渡季供冷、冬季通風(fēng)三種運行模式,其中夏季供冷運行模式下開啟第一新風(fēng)風(fēng)閥11、關(guān)閉第二新風(fēng)風(fēng)閥13,過渡季供冷運行模式和冬季通風(fēng)供冷運行模式下開啟第二新風(fēng)風(fēng)閥13,關(guān)閉第一新風(fēng)風(fēng)閥11。具體應(yīng)用時,本實用新型的全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組為全自動運行,通過第一新風(fēng)風(fēng)閥11和/或第二新風(fēng)風(fēng)閥13處設(shè)置的新風(fēng)傳感器來自動檢測判斷室外工況將全年分為夏季供冷、過渡季供冷、冬季通風(fēng)三種運行模式。當(dāng)新風(fēng)傳感器連續(xù)n天檢測到室外平均溫度T大于第一預(yù)設(shè)溫度閾值時,按夏季供冷模式運行;當(dāng)連續(xù)n天檢測到T小于或等于第二預(yù)設(shè)溫度閾值時,按冬季通風(fēng)模式運行;其余情況按過渡季供冷模式運行,其中,第一預(yù)設(shè)溫度閾值大于第二預(yù)設(shè)溫度閾值,n大于0,如n設(shè)置為7天。第一預(yù)設(shè)溫度閾值和第二預(yù)設(shè)溫度閾值可以根據(jù)實際需要設(shè)置,如第一預(yù)設(shè)溫度閾值設(shè)置為27攝氏度或26攝氏度,第二預(yù)設(shè)溫度閾值設(shè)置為7攝氏度或6攝氏度。
在具體實施過程中,本實用新型的空調(diào)機組還包括設(shè)于蒸發(fā)器9底部的蒸發(fā)器凝結(jié)水盤8和與蒸發(fā)器凝結(jié)水盤9底部連通的第一噴管3,蒸發(fā)器9的凝結(jié)水通過第一噴管3噴到蒸發(fā)冷卻換熱器5表面。
再者,蒸發(fā)冷凝換熱器5的底部設(shè)有蒸發(fā)冷卻循環(huán)水盤4和通過水泵6、管路與蒸發(fā)冷卻循環(huán)水盤4底部連通的第二噴管,落到蒸發(fā)冷卻循環(huán)水盤4的水通過第二噴管噴到蒸發(fā)冷卻換熱器5表面。
在上述方案中,將蒸發(fā)器的凝結(jié)水和蒸發(fā)冷卻換熱器中的凝結(jié)水用于蒸發(fā)冷卻換熱器蒸發(fā)冷卻散熱,物盡其用,變廢為寶,實現(xiàn)高效節(jié)能運行的同時,耗水量僅為同行同類產(chǎn)品的40%,非常節(jié)水。
在具體實施過程中,空調(diào)機組設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu),熱交換器15置于雙層結(jié)構(gòu)之間,第一新風(fēng)風(fēng)閥11、蒸發(fā)冷卻換熱器5、節(jié)流機構(gòu)7、蒸發(fā)冷卻循環(huán)水盤4、水泵6、第二噴管、排風(fēng)機2設(shè)于雙層結(jié)構(gòu)的底層,排風(fēng)進風(fēng)閥16、第二新風(fēng)風(fēng)閥13、蒸發(fā)器9、蒸發(fā)器凝結(jié)水盤8、壓縮機10、送風(fēng)機1設(shè)于雙層結(jié)構(gòu)的頂層,其中,第二新風(fēng)風(fēng)閥13設(shè)于頂層的頂部。此方案中,將空調(diào)機組設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu),方便于布局第一新風(fēng)風(fēng)閥11和第二新風(fēng)風(fēng)閥13,使得第一新風(fēng)風(fēng)閥11啟動后新風(fēng)可以通過熱交換器15后再進入蒸發(fā)器9,第二新風(fēng)風(fēng)閥13啟動后新風(fēng)可以不通過熱交換15直接進入蒸發(fā)器9。
具體實施過程中,為了保證新風(fēng)的質(zhì)量,所述第一新風(fēng)風(fēng)閥11和第二新風(fēng)風(fēng)閥13分別配置有新風(fēng)過濾器14,從第一新風(fēng)風(fēng)閥11或第二新風(fēng)風(fēng)閥13進入的新風(fēng)都可以通過新風(fēng)過濾器14對新風(fēng)進行過濾。
具體實施過程中,送風(fēng)機1送風(fēng)的出口處設(shè)置有送風(fēng)風(fēng)閥12,排風(fēng)機2排風(fēng)的出口處設(shè)置有排風(fēng)出風(fēng)閥17。
在具體實施過程中,水泵6優(yōu)選采用離心水泵,節(jié)流機構(gòu)7優(yōu)選采用電子節(jié)流機構(gòu)。
基于本具體實施例的技術(shù)方案,在一個具體的應(yīng)用實例中,當(dāng)新風(fēng)傳感器連續(xù)7天檢測到室外平均溫度T大于27℃時,按夏季供冷模式運行;當(dāng)連續(xù)7天檢測到T小于或等于7℃時,按冬季通風(fēng)模式運行;其余情況按過渡季供冷模式運行。 夏季供冷、過渡季供冷、冬季通風(fēng)三種運行模式的具體工作方式如下:
(1)夏季供冷運行模式
開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16,排風(fēng)出風(fēng)閥17、第一新風(fēng)風(fēng)閥11、送風(fēng)風(fēng)閥12同步打開,關(guān)閉第二新風(fēng)風(fēng)閥13,一定時間如30秒后開啟水泵6,一定時間如30秒后同步開啟送風(fēng)機1、排風(fēng)機2,再一定時間如30秒后開啟壓縮機10,節(jié)流機構(gòu)7根據(jù)設(shè)置過熱度TC(預(yù)先設(shè)定好的溫度值)來開大或關(guān)小閥芯,如5℃≤TC≤15℃或TC =5℃,達到控制制冷機流程來控制運行精度的目的。
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0,預(yù)設(shè)時間TA(如300s)后執(zhí)行壓縮機10卸載運行,每穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB(如300s)后壓縮機10卸載幅度按預(yù)設(shè)比例(如10%)遞減;
當(dāng)壓縮機10處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按預(yù)設(shè)比例(如10%)將壓縮機10加載運行,每次加載穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB(如300s)后繼續(xù)加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)壓縮機10卸載至一定比例(如25%)后仍T6≤T0,則完全停止壓縮機10運行,先關(guān)閉壓縮機10,一定時間(如30s)后關(guān)閉水泵6,排風(fēng)機2通風(fēng)運行;
然后每隔預(yù)設(shè)時間TB(如300s)重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按夏季供冷運行模式再次開啟壓縮機10。
(2)過渡季供冷運行模式
開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16,排風(fēng)進風(fēng)閥17、第二新風(fēng)風(fēng)閥13、送風(fēng)風(fēng)閥12同步打開,第一新風(fēng)風(fēng)閥11關(guān)閉,一定時間(如30s)水泵6打開,一定時間(如30s)同步開啟排風(fēng)機2、送風(fēng)機1,再一定時間(如30s)開啟壓縮機10然后將壓縮機10按卸載至預(yù)設(shè)比例(如75%比例)運行,節(jié)流機構(gòu)7根據(jù)設(shè)置過熱度TC來開大或關(guān)小閥芯,如5℃≤TC≤15℃或TC =5℃,達到控制制冷機流程來控制運行精度的目的。
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0時,預(yù)設(shè)時間TA(如300s)后執(zhí)行壓縮機10卸載運行,每穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB(如300s)后壓縮機10卸載幅度按預(yù)設(shè)比例(如10%比例)遞減;
當(dāng)壓縮機10處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按預(yù)設(shè)比例(如10%比例)將壓縮機10加載運行,每次加載穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB(如300s)后繼續(xù)加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)壓縮機10卸載至一定比例(如25%比例)后仍T6≤T0,則完全停止壓縮機10運行,先關(guān)閉壓縮機10,一定時間(如30s)后關(guān)閉水泵6,排風(fēng)機2通風(fēng)運行;
然后每隔預(yù)設(shè)時間TB(如300s)重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按過渡季供冷運行模式再次開啟壓縮機10。
(3)冬季通風(fēng)運行模式
首先關(guān)閉壓縮機10,一定時間(如30s)后關(guān)閉水泵6,開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16,排風(fēng)進風(fēng)閥17、第二新風(fēng)風(fēng)閥13、送風(fēng)風(fēng)閥12同步打開,關(guān)閉第一新風(fēng)風(fēng)閥11,排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步開啟,執(zhí)行全排全送的通風(fēng)運行模式;
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0,預(yù)設(shè)時間TA(如300s)后執(zhí)行排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步卸載運行,每穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB(如300s)后送風(fēng)機1、排風(fēng)機2卸載幅度按預(yù)設(shè)比例(如10%比例)遞減;
當(dāng)送風(fēng)機1、排風(fēng)機2處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按預(yù)設(shè)比例排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步加載運行,每次加載穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB(如300s)后繼續(xù)加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)送風(fēng)機1、排風(fēng)機2卸載至一定比例(如25%)后仍T6≤T0,則完全停止排風(fēng)機2、送風(fēng)機1,每隔預(yù)設(shè)時間TB(如300s)后重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按冬季通風(fēng)運行模式再次開啟排風(fēng)機2、送風(fēng)機1。
在不同運行模式下可以實現(xiàn)不同的能量回收,具體為:
(1)夏季供冷模式下,從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入的排風(fēng)和從第一新風(fēng)風(fēng)閥11進入的新風(fēng)在熱交換器15中進行熱交換,此過程會產(chǎn)生第一重能量回收,如圖2所示,具體為:
T1干球≤預(yù)設(shè)溫度閾值,進入機組經(jīng)熱交換器15后,T2干球= T1+η*(T3-T4),T1濕球=T2濕球,第一重能量回收量為w1=Q排*(T2干球-T1干球)/3000,且通過T2干球與T2濕球可以確定T2焓值;
(2)在夏季供冷模式、過渡季供冷模式下,從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入的排風(fēng)都會進入蒸發(fā)冷卻換熱器5中進行熱交換,此時,會進行第二重能量回收,如圖2所示,具體為:
干濕球溫度分別為(T2干球,T2濕球)的空氣進入蒸發(fā)冷卻換熱器5,在蒸發(fā)冷卻換熱器5內(nèi)經(jīng)全熱(顯熱+潛熱)交換后,空氣狀態(tài)點中的濕球溫度與相對濕度分別為T5濕球=(T2濕球+7℃),T5相對濕度=95%,且通過T5濕球與T5相對濕度可以確定T5的焓值T5焓值,第二能量回收量為w2= Q 排*(T5焓值-T2焓值)/3000;
(3)在夏季供冷模式、過渡季供冷模式下,蒸發(fā)器9的凝結(jié)水量Wat5= Q新* (g4-g6)/1000,凝結(jié)水Wat5進入蒸發(fā)冷卻換熱器5后完全蒸發(fā),lkg 水在常壓下蒸發(fā)能帶走約2428 kJ 熱量,則第三重能量回收量為w3= Wat5*2428/674,
其中,T1指的是從排風(fēng)進風(fēng)閥16處獲取的溫濕度工況參數(shù),T1干球和T1濕球分別表示T1的干球溫度和濕球溫度;預(yù)設(shè)溫度閾值可以根據(jù)實際情況設(shè)置,如設(shè)置為27℃;
T2表示排風(fēng)經(jīng)熱交換器15換熱出來后獲取的溫濕度工況參數(shù);T2干球和T2濕球分別表示從T2的干球溫度和濕球溫度,T2焓值表示T2的焓值;
T3表示從第一新風(fēng)風(fēng)閥11出獲取的溫濕度工況參數(shù);
T4表示新風(fēng)經(jīng)過熱交換器15換熱處理后獲取的溫濕度工況參數(shù);
T5 表示排風(fēng)經(jīng)蒸發(fā)冷卻換熱器5換熱出來后獲取的溫、濕度工況參數(shù);
T6表示新風(fēng)經(jīng)蒸發(fā)器9換熱出來后獲取的溫、濕度工況參數(shù);
Q表示風(fēng)量,Q排表示排風(fēng)量,η表示熱交換器15的顯熱交換效率,g4表示新風(fēng)經(jīng)熱交換器15換熱出來后含濕量,g6表示新風(fēng)經(jīng)蒸發(fā)器9換熱出來后含濕量; Q新表示新風(fēng)風(fēng)量;
各個溫濕度工況進行計算時,按干球與干球進行計算,濕球與濕球進行計算;如T3-T4進行T3干球-T4干球和與T3濕球-T4濕球的計算。
夏季供冷運行模式下和過渡季供冷模式下可以實現(xiàn)三重或者兩重能量回收,高效節(jié)能,大幅降低機組運行的能耗。
本實用新型將蒸發(fā)器9的凝結(jié)水用于蒸發(fā)冷卻換熱器5蒸發(fā)冷卻,蒸發(fā)液化換熱帶走冷凝熱量,凝結(jié)水不含鈣、鎂離子,蒸發(fā)冷卻換熱器5不結(jié)垢,實現(xiàn)節(jié)水和高效換熱;
本實用新型兩度使用排風(fēng),將排風(fēng)經(jīng)顯熱交換與潛換交熱分段充分使用后吸熱排到外界。
本實用新型實現(xiàn)三重?zé)峄厥漳芰刻嵘夹g(shù)和蒸發(fā)冷卻換熱技術(shù),可以達到排風(fēng)機2排熱風(fēng)量與送風(fēng)機1供冷風(fēng)量相同的條件下,實現(xiàn)在同一臺機組內(nèi)部使用同一份空氣完成降溫、吸熱、排熱循環(huán),通過對排風(fēng)進行顯熱交換、潛熱交換、全熱交換后,充分使用排風(fēng),無需額外提供排風(fēng)量的前提下,實現(xiàn)系統(tǒng)平衡。
實施例2
在實施例1的基礎(chǔ)上,本實用新型還提供一種全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組的控制方法。本具體實施例的一種全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組的控制方法采用實施例1所述的全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組實現(xiàn),上述空調(diào)機執(zhí)行夏季供冷、過渡季供冷、冬季通風(fēng)三種運行模式,其中夏季供冷運行模式下開啟第一新風(fēng)風(fēng)閥11、關(guān)閉第二新風(fēng)風(fēng)閥13,過渡季供冷運行模式和冬季通風(fēng)供冷運行模式下開啟第二新風(fēng)風(fēng)閥13,關(guān)閉第一新風(fēng)風(fēng)閥11。
具體應(yīng)用時,本實用新型的全新風(fēng)能量回收空調(diào)機組為全自動運行,通過第一新風(fēng)風(fēng)閥11和/或第二新風(fēng)風(fēng)閥13處設(shè)置的新風(fēng)傳感器來自動檢測判斷室外工況將全年分為夏季供冷、過渡季供冷、冬季通風(fēng)三種運行模式。當(dāng)新風(fēng)傳感器連續(xù)n天檢測到室外平均溫度T大于第一預(yù)設(shè)溫度閾值時,按夏季供冷模式運行;當(dāng)連續(xù)n天檢測到T小于或等于第二預(yù)設(shè)溫度閾值時,按冬季通風(fēng)模式運行;其余情況按過渡季供冷模式運行,其中,第一預(yù)設(shè)溫度閾值大于第二預(yù)設(shè)溫度閾值,n大于0,如n設(shè)置為7天。第一預(yù)設(shè)溫度閾值和第二預(yù)設(shè)溫度閾值可以根據(jù)實際需要設(shè)置,如第一預(yù)設(shè)溫度閾值設(shè)置為27攝氏度或26攝氏度,第二預(yù)設(shè)溫度閾值設(shè)置為7攝氏度或6攝氏度。
夏季供冷運行模式下第一新風(fēng)風(fēng)閥11開啟時,兩度使用排風(fēng),從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入的排風(fēng)與從第一新風(fēng)風(fēng)閥11進入的新風(fēng)在熱交換器15中進行顯熱換熱,高品質(zhì)的排風(fēng)將新風(fēng)的干球溫度降低,排風(fēng)的干球溫度升高,濕球溫度不變;干球溫度升高、濕球溫度保持不變的排風(fēng)在蒸發(fā)冷卻換熱器5中進行熱交換,排風(fēng)的溫濕度決定蒸發(fā)冷卻換熱器5制冷系統(tǒng)的冷凝溫度,在蒸發(fā)冷卻換熱器5中與高溫制冷機進行蒸發(fā)全熱交換,帶走制冷系統(tǒng)中冷凝側(cè)熱量,通過排風(fēng)機2排到外界;
過渡季供冷運行模式下,第二新風(fēng)風(fēng)閥13開啟,排風(fēng)從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入穿過熱交換器15后直接達到蒸發(fā)冷卻換熱器5中進行熱交換,同樣可以實現(xiàn)全熱交換,帶走制冷系統(tǒng)中冷凝側(cè)熱量。
通過夏季供冷、過渡季供冷、冬季通風(fēng)運行模式按照氣候分區(qū)運行,實現(xiàn)全年各氣候均能高效節(jié)能運行。
具體實施過程中,夏季供冷運行模式具體為:
開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16、第一新風(fēng)風(fēng)閥11,關(guān)閉第二新風(fēng)風(fēng)閥13,開啟水泵6,同步開啟送風(fēng)機1、排風(fēng)機2,再開啟壓縮機10,控制節(jié)流機構(gòu)7開大或關(guān)小閥芯;
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0,預(yù)設(shè)時間TA后執(zhí)行壓縮機10卸載運行,每穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB后壓縮機10卸載幅度按預(yù)設(shè)比例遞減;
當(dāng)壓縮機10處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按預(yù)設(shè)比例將壓縮機10加載運行,每次加載穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB后繼續(xù)按預(yù)設(shè)比例加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)壓縮機10卸載至一定比例后仍T6≤T0,則完全停止壓縮機10運行,先關(guān)閉壓縮機10,一定時間后關(guān)閉水泵6,排風(fēng)機2通風(fēng)運行;
然后每隔預(yù)設(shè)時間TB重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按夏季供冷運行模式再次開啟壓縮機10。
具體實施過程中,所述過渡季供冷運行模式為:
開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16、第二新風(fēng)風(fēng)閥13,第一新風(fēng)風(fēng)閥11關(guān)閉,水泵6打開,同步開啟排風(fēng)機2、送風(fēng)機1,開啟壓縮機10然后將壓縮機10按卸載至預(yù)設(shè)比例運行,控制節(jié)流機構(gòu)7開大或關(guān)小閥芯;
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0時,預(yù)設(shè)時間TA后執(zhí)行壓縮機10卸載運行,每穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB后壓縮機10卸載幅度按預(yù)設(shè)比例遞減;
當(dāng)壓縮機10處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按預(yù)設(shè)比例將壓縮機10加載運行,每次加載穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB后繼續(xù)按比例加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)壓縮機10卸載至一定比例后仍T6≤T0,則完全停止壓縮機10運行,先關(guān)閉壓縮機10,一定時間后關(guān)閉水泵6,排風(fēng)機2通風(fēng)運行;
然后每隔預(yù)設(shè)時間TB重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按過渡季供冷運行模式再次開啟壓縮機10。
具體實施過程中,冬季通風(fēng)運行模式具體為:
首先關(guān)閉壓縮機10,一定時間后關(guān)閉水泵6,開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16、第二新風(fēng)風(fēng)閥13,關(guān)閉第一新風(fēng)風(fēng)閥11,排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步開啟,執(zhí)行全排全送的通風(fēng)運行模式;
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0,預(yù)設(shè)時間TA后執(zhí)行排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步卸載運行,每穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB后送風(fēng)機1、排風(fēng)機2卸載幅度按預(yù)設(shè)比例遞減;
當(dāng)送風(fēng)機1、排風(fēng)機2處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按預(yù)設(shè)比例排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步加載運行,每次加載穩(wěn)定預(yù)設(shè)時間TB后繼續(xù)按預(yù)設(shè)比例加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)送風(fēng)機1、排風(fēng)機2卸載至一定后仍T6≤T0,則完全停止排風(fēng)機2、送風(fēng)機1,每隔預(yù)設(shè)時間TB后重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按冬季通風(fēng)運行模式再次開啟排風(fēng)機2、送風(fēng)機1。
基于上述技術(shù)方案,一種具體的應(yīng)用實例為:
(1)夏季供冷運行模式
開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16,排風(fēng)出風(fēng)閥17、第一新風(fēng)風(fēng)閥11、送風(fēng)風(fēng)閥12同步打開,關(guān)閉第二新風(fēng)風(fēng)閥13, 30秒后開啟水泵6, 30秒后同步開啟送風(fēng)機1、排風(fēng)機2, 30秒后開啟壓縮機10,節(jié)流機構(gòu)7根據(jù)設(shè)置過熱度TC來開大或關(guān)小閥芯,如5℃≤TC≤15℃或TC =5℃,達到控制制冷機流程來控制運行精度的目的。
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0, 300s后執(zhí)行壓縮機10卸載運行,每穩(wěn)定300s后壓縮機10卸載幅度按如10%比例遞減;
當(dāng)壓縮機10處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按10%比例將壓縮機10加載運行,每次加載穩(wěn)定300s后繼續(xù)按預(yù)設(shè)比例加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)壓縮機10卸載至25%比例后仍T6≤T0,則完全停止壓縮機10運行,先關(guān)閉壓縮機10, 30s后關(guān)閉水泵6,排風(fēng)機2通風(fēng)運行;
然后每隔300s重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按夏季供冷運行模式再次開啟壓縮機10。
(2)過渡季供冷運行模式
開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16,排風(fēng)進風(fēng)閥17、第二新風(fēng)風(fēng)閥13、送風(fēng)風(fēng)閥12同步打開,第一新風(fēng)風(fēng)閥11關(guān)閉, 30s水泵6打開,30s后同步開啟排風(fēng)機2、送風(fēng)機1,再30s開啟壓縮機10然后將壓縮機10按卸載至75%運行,節(jié)流機構(gòu)7根據(jù)設(shè)置過熱度TC來開大或關(guān)小閥芯,如5℃≤TC≤15℃或TC =5℃,達到控制制冷機流程來控制運行精度的目的。
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0時, 300s后執(zhí)行壓縮機10卸載運行,每穩(wěn)定300s后壓縮機10卸載幅度按10%比例遞減;
當(dāng)壓縮機10處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按10%比例將壓縮機10加載運行,每次加載穩(wěn)定300s后繼續(xù)按預(yù)設(shè)比例加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)壓縮機10卸載至25%比例后仍T6≤T0,則完全停止壓縮機10運行,先關(guān)閉壓縮機10,30s后關(guān)閉水泵6,排風(fēng)機2通風(fēng)運行;
然后每隔300s重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按過渡季供冷運行模式再次開啟壓縮機10。
(3)冬季通風(fēng)運行模式
首先關(guān)閉壓縮機10, 30s后關(guān)閉水泵6,開啟排風(fēng)進風(fēng)閥16,排風(fēng)進風(fēng)閥17、第二新風(fēng)風(fēng)閥13、送風(fēng)風(fēng)閥12同步打開,關(guān)閉第一新風(fēng)風(fēng)閥11,排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步開啟,執(zhí)行全排全送的通風(fēng)運行模式;
當(dāng)實時送風(fēng)溫度T6≤設(shè)定送風(fēng)溫度T0,300s后執(zhí)行排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步卸載運行,每穩(wěn)定300s后送風(fēng)機1、排風(fēng)機2卸載幅度按10%比例遞減;
當(dāng)送風(fēng)機1、排風(fēng)機2處于非100%運行狀態(tài)時出現(xiàn)T6>T0,則按預(yù)設(shè)比例排風(fēng)機2、送風(fēng)機1同步加載運行,每次加載穩(wěn)定300s后繼續(xù)按預(yù)設(shè)比例加載運行并檢測T6與T0關(guān)系;
當(dāng)送風(fēng)機1、排風(fēng)機2卸載至25%后仍T6≤T0,則完全停止排風(fēng)機2、送風(fēng)機1,300s后重復(fù)檢測T6與T0關(guān)系,滿足T6>T0時,按冬季通風(fēng)運行模式再次開啟排風(fēng)機2、送風(fēng)機1。
在不同運行模式下可以實現(xiàn)不同的能量回收,具體為:
(1)夏季供冷模式下,從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入的排風(fēng)和從第一新風(fēng)風(fēng)閥11進入的新風(fēng)在熱交換器15中進行熱交換,此過程會產(chǎn)生第一重能量回收,如圖2所示,具體為:
T1干球≤預(yù)設(shè)溫度閾值,進入機組經(jīng)熱交換器15后,T2干球= T1+η*(T3-T4),T1濕球=T2濕球,第一重能量回收量為w1=Q排*(T2干球-T1干球)/3000,且通過T2干球與T2濕球可以確定T2焓值;其中,T1指的是排風(fēng)進風(fēng)閥16出的排風(fēng)溫度,T1干球和T1濕球分別表示T1的干球溫度和濕球溫度;預(yù)設(shè)溫度閾值可以根據(jù)實際情況設(shè)置,如設(shè)置為27℃;T2干球和T2濕球分別表示從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入的排風(fēng)穿過熱交換器15后的排風(fēng)溫度T2的干球溫度和濕球溫度,T2焓值表示T2的焓值, Q排表示排風(fēng)風(fēng)量。
(2)在夏季供冷模式、過渡季供冷模式下,從排風(fēng)進風(fēng)閥16進入的排風(fēng)都會進入蒸發(fā)冷卻換熱器5中進行熱交換,此時,會進行第二重能量回收,如圖2所示,具體為:
干濕球溫度分別為(T2干球,T2濕球)的空氣進入蒸發(fā)冷卻換熱器5,在蒸發(fā)冷卻換熱器5內(nèi)經(jīng)全熱(顯熱+潛熱)交換后,空氣狀態(tài)點中的濕球溫度與相對濕度分別為T5濕球=(T2濕球+7℃),T5相對濕度=95%,且通過T5濕球與T5相對濕度可以確定T5的焓值T5焓值,第二能量回收量為w2= Q 排*(T5焓值-T2焓值)/3000;其中,T5為排風(fēng)進入蒸發(fā)冷卻換熱器5中進行熱交換后得到的排風(fēng)溫度;
(3)在夏季供冷模式、過渡季供冷模式下,蒸發(fā)器9的凝結(jié)水量Wat5= Q新* (g4-g6)/1000,凝結(jié)水Wat5進入蒸發(fā)冷卻換熱器5后完全蒸發(fā),lkg 水在常壓下蒸發(fā)能帶走約2428 kJ 熱量,則第三重能量回收量為w3= Wat5*2428/674;
夏季供冷運行模式下和過渡季供冷模式下可以實現(xiàn)三重或者兩重能量回收,高效節(jié)能,大幅降低機組運行的能耗。
相同或相似的標(biāo)號對應(yīng)相同或相似的部件;
附圖中描述位置關(guān)系的用于僅用于示例性說明,不能理解為對本專利的限制;
顯然,本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例,而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。