本發(fā)明涉及空調(diào)系統(tǒng)，具體涉及一種用于化纖工廠的車間空氣調(diào)控裝置。

背景技術(shù)：

在錦綸長絲生產(chǎn)中使用的工藝環(huán)境空調(diào)中。夏天時(shí)節(jié)，當(dāng)環(huán)境氣溫高于18℃時(shí)即必須由制冷機(jī)組提供冷媒以確保生產(chǎn)工藝對空調(diào)溫度的要求，特殊產(chǎn)品環(huán)境溫度高于15℃，即需要增開冷凍機(jī)降溫；冬天當(dāng)環(huán)境溫低于15℃時(shí)，必須通過電加熱進(jìn)行加熱，來保證工藝空調(diào)溫度在15℃-18℃之間。該制冷系統(tǒng)的設(shè)備裝機(jī)總?cè)萘繛?25kw,每年用于制冷的電量達(dá)288.6萬kwh，給公司的生產(chǎn)經(jīng)營、產(chǎn)品銷售帶來了較大的影響。

通過直冷技術(shù)在化纖生產(chǎn)過程中冷卻側(cè)吹風(fēng)和環(huán)境風(fēng)的應(yīng)用，有效降低化纖生產(chǎn)中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的電能消耗，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品市場競爭力的目的。由于螺桿水冷機(jī)組為中央空調(diào)提供的冷凍水，是通過蒸發(fā)器吸收冷凍水中的熱量而制取冷凍水，再用冷媒水泵輸送到各中央空調(diào)機(jī)組冷卻段的表冷器吸收空氣中的熱量制得符合工藝溫度要求的靜冷空氣，而吸收了熱量的冷媒必須得到有效的冷卻后才能回到蒸發(fā)器，再次吸收熱量，周而復(fù)始，形成連續(xù)工作的循環(huán)鏈。由于整個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，耗能點(diǎn)多，加之制冷機(jī)組使用日久管壁中易形成雜質(zhì)粘附致使損耗增大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開發(fā)目的：將模塊式渦旋制冷制熱技術(shù)應(yīng)用到我公司錦綸長絲生產(chǎn)的中央空調(diào)制冷系統(tǒng)改造中，達(dá)到節(jié)能省電，減少企業(yè)生產(chǎn)成本的目的；并且本節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)采用了獨(dú)特的風(fēng)力充電裝置，利用我國的季風(fēng)氣候的穩(wěn)定的風(fēng)向的自然條件實(shí)現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電充電，利用該電能啟動新風(fēng)板塊、送風(fēng)板塊的風(fēng)機(jī)，進(jìn)一步的節(jié)省了電能消耗。

本發(fā)明提供了下述技術(shù)方案：節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)，包括依次連接的新風(fēng)板塊、粗濾板塊、噴淋板塊、表冷板塊、送風(fēng)板塊、精濾板塊、靜壓板塊、負(fù)荷板塊，所述節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)還設(shè)有模塊式渦旋溫控泵機(jī)組，所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組與所述表冷板塊連接，所述表冷板塊與所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組連接，所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組與所述表冷板塊構(gòu)成循環(huán)制冷機(jī)構(gòu),所述節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)還包括風(fēng)能充電裝置，所述風(fēng)能充電裝置包括第一風(fēng)車、第二風(fēng)車、大齒輪、小齒輪、機(jī)箱、發(fā)電機(jī)、磚塔機(jī)構(gòu)、底盤、第一電池組、第二電池組、傳動軸，所述機(jī)箱通過所述磚塔機(jī)構(gòu)與所述底盤活動連接，所述傳動軸與所述機(jī)箱活動連接，所述第一風(fēng)車、第二風(fēng)車分別與所述傳動軸的兩端固定連接，所述大齒輪與所述傳動軸固定連接，所述大齒輪與所述小齒輪嚙合，所述小齒輪通過從動軸與所述機(jī)箱活動連接，所述從動軸與所述發(fā)電機(jī)傳動連接，所述第一電池組、第二電池組的正負(fù)極均與所述發(fā)電機(jī)的接線端由導(dǎo)線連接，所述第一電池組、第二電池組的接線端均設(shè)有開關(guān)，所述第一電池組或第二電池組的接線端接入新風(fēng)板塊、送風(fēng)板塊的風(fēng)機(jī)，所述第一風(fēng)車、第二風(fēng)車的葉片的傾角可調(diào)，所述第一風(fēng)車、第二風(fēng)車的葉片的傾角范圍為0～30°。

另外，所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組的每個(gè)模塊包含3～5臺壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)內(nèi)置有過熱保護(hù)電路。

另外，所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組的蒸發(fā)器為管殼式高效換熱器。所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組的冷凝器采用高效管殼式熱交換器。

另外，所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組的制冷回路包括有殼管式冷凝器、蒸發(fā)器，所述冷凝器與所述蒸發(fā)器串聯(lián)。

本發(fā)明的有益效果：本申請的主題節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)，是一種新風(fēng)機(jī)組，新風(fēng)機(jī)組是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(dá)到恒溫恒濕或者單純提供新鮮空氣。工作原理是在車間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(jī)送到車間內(nèi)，在進(jìn)入車間內(nèi)空間時(shí)替換車間內(nèi)原有的空氣。為保障車間內(nèi)空氣品質(zhì)，為車間內(nèi)空間配備集中新風(fēng)系統(tǒng)，而供應(yīng)新風(fēng)并對新風(fēng)進(jìn)行處理的主機(jī)則稱為新風(fēng)機(jī)組。

模塊式渦旋直接制冷熱技術(shù)具有高效節(jié)能的特點(diǎn)。模塊式機(jī)組由數(shù)十個(gè)單元組合而成，這種設(shè)計(jì)以其單元步進(jìn)的方式解決了其他機(jī)組很難解決的難題，即在負(fù)荷從最小到最大的變化過程中，機(jī)組電腦控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)其輸出與負(fù)荷始終保持最佳匹配，從而大大節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。模塊式渦旋制冷熱技術(shù)可使制冷效率從普通機(jī)組的68-95%提高到98%，節(jié)約了用戶9.2%的制冷熱空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用。另外，由于采取了模塊式直接插入表冷系統(tǒng)，使原來的冷媒水泵組、冷卻水泵組、冷卻塔的風(fēng)電機(jī)全部省去，節(jié)約了36%的安裝功率，而且新的模塊式渦旋機(jī)組沒有冷媒水在管道內(nèi)的流動，就沒有了結(jié)垢后導(dǎo)致傳熱效果變差的后果。經(jīng)測驗(yàn)，僅僅這方面就使新裝置具有其它空調(diào)機(jī)組不可比擬的高能效比，機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用低，較其它形式的中央空調(diào)，可節(jié)能1/4～1/3左右，且運(yùn)行過程中不使用水資源，更不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的排泄物。

并且所述節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)還包括風(fēng)能充電裝置，所述風(fēng)能充電裝置的零部件有第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10、大齒輪11、小齒輪12、機(jī)箱13、發(fā)電機(jī)14、磚塔機(jī)構(gòu)15、底盤16、第一電池組17、第二電池組18、傳動軸19，所述機(jī)箱13通過所述磚塔機(jī)構(gòu)15與所述底盤16活動連接，所述機(jī)箱13能根據(jù)風(fēng)向的情況進(jìn)行自身轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)，從而使得風(fēng)能充分的利用轉(zhuǎn)化為電能。

綜上所述，該裝置將模塊式渦旋制冷制熱技術(shù)應(yīng)用到我公司錦綸長絲生產(chǎn)的中央空調(diào)制冷系統(tǒng)改造中，達(dá)到節(jié)能省電，減少企業(yè)生產(chǎn)成本的目的利用我國的季風(fēng)氣候的穩(wěn)定的風(fēng)向的自然條件實(shí)現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電充電，并且本節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)采用了獨(dú)特的風(fēng)力充電裝置，利用該電能啟動新風(fēng)板塊、送風(fēng)板塊的風(fēng)機(jī)，進(jìn)一步的節(jié)省了電能消耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是所述風(fēng)能充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是第一風(fēng)車9接受來風(fēng)，第二風(fēng)車10作為舵平衡所述第一風(fēng)車9的原理圖。

圖4是第二風(fēng)車10接受來風(fēng)，第一風(fēng)車9作為舵平衡所述第二風(fēng)車10的原理圖。

圖5是葉片傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1～5中：新風(fēng)板塊1、粗濾板塊2、噴淋板塊3、表冷板塊4、送風(fēng)板塊5、精濾板塊6、靜壓板塊7、負(fù)荷板塊8、第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10、大齒輪11、小齒輪12、機(jī)箱13、發(fā)電機(jī)14、磚塔機(jī)構(gòu)15、底盤16、第一電池組17、第二電池組18、傳動軸19、從動軸20、開關(guān)21、溫控管道22、回水管道23、模塊式渦旋溫控泵機(jī)組24、螺絲25、第一安裝板26、第二安裝板27。

節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)，包括依次連接的新風(fēng)板塊1、粗濾板塊2、噴淋板塊3、表冷板塊4、送風(fēng)板塊5、精濾板塊6、靜壓板塊7、負(fù)荷板塊8，所述節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)還設(shè)有模塊式渦旋溫控泵機(jī)組24，所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組與所述表冷板塊4連接，所述表冷板塊4與所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組連接，所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組與所述表冷板塊4構(gòu)成循環(huán)制冷機(jī)構(gòu),所述節(jié)能型空氣溫控凈化系統(tǒng)還包括風(fēng)能充電裝置，所述風(fēng)能充電裝置的零部件有第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10、大齒輪11、小齒輪12、機(jī)箱13、發(fā)電機(jī)14、磚塔機(jī)構(gòu)15、底盤16、第一電池組17、第二電池組18、傳動軸19，所述機(jī)箱13通過所述磚塔機(jī)構(gòu)15與所述底盤16活動連接，所述機(jī)箱13能根據(jù)風(fēng)向的情況進(jìn)行自身轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)，從而使得風(fēng)能充分的利用轉(zhuǎn)化為電能。

所述傳動軸19與所述機(jī)箱13軸承活動連接，所述第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10分別與所述傳動軸19的兩端固定連接，所述大齒輪11與所述傳動軸19的中段鍵固定連接，所述大齒輪11與所述小齒輪12嚙合，所述小齒輪12的直徑是大齒輪直徑的1/6至1/3，滿足一個(gè)增速傳動的要求。利用更加快速的轉(zhuǎn)動帶動下述發(fā)電機(jī)14進(jìn)行發(fā)電，從而獲得更多的電量。

所述小齒輪12通過從動軸20與所述機(jī)箱13活動連接，所述從動軸20與所述發(fā)電機(jī)14傳動連接，將轉(zhuǎn)動傳給發(fā)電機(jī)14的線圈，通過法拉第定律的產(chǎn)生電流。

所述第一電池組17、第二電池組18的正負(fù)極均與所述發(fā)電機(jī)14的接線端由導(dǎo)線連接，所述發(fā)電機(jī)14發(fā)出的電能給第一電池組17、第二電池組18進(jìn)行充電。第一電池組17、第二電池組18為為72v的電池組，所述新風(fēng)板塊、送風(fēng)板塊的電機(jī)為直流電機(jī)。新風(fēng)板塊、送風(fēng)板塊接受電池組的電能，兩只的開關(guān)21進(jìn)行交替使用，第一電池組17、第二電池組18其中一個(gè)處于使用狀態(tài)另一個(gè)處于充電狀態(tài)，保證用電的連續(xù)性。

所述第一電池組17、第二電池組18的接線端均設(shè)有開關(guān)21，所述第一電池組17或第二電池組18的接線端接入新風(fēng)板塊1、送風(fēng)板塊5的風(fēng)機(jī)，所述第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10的葉片的傾角可調(diào)，所述第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10的葉片的傾角范圍為0～30°。第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10的葉片的傾角可調(diào)。所述新風(fēng)板塊1、送風(fēng)板塊5的風(fēng)機(jī)動力源為風(fēng)能。本方案采用第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10的目的是：在第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10其中一只風(fēng)車使用的同時(shí)，另一只風(fēng)機(jī)起到平衡另一只風(fēng)機(jī)的作用，保證風(fēng)車轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性。處于平衡作用的那個(gè)風(fēng)車的傾角為0°，如圖3所示，圖中箭頭的指向?yàn)轱L(fēng)向，第一風(fēng)車9接受來風(fēng)，第二風(fēng)車10作為舵平衡所述第一風(fēng)車9；如圖4所示，圖中箭頭的指向也為風(fēng)向，第二風(fēng)車10接受來風(fēng)，第一風(fēng)車9作為舵平衡所述第二風(fēng)車10。所述第一風(fēng)車9、第二風(fēng)車10的葉片的傾角的調(diào)節(jié)過程是這樣的：手動轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)后螺絲鎖緊。如圖5所示，轉(zhuǎn)動葉片到適當(dāng)?shù)慕嵌扔寐萁z25將連接葉片的第一安裝板26和第二安裝板27閂接固定。第一安裝板26與第二安裝板27活動連接，能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組的每個(gè)模塊包含3～5臺壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)內(nèi)置有過熱保護(hù)電路。

本系列機(jī)組采用高效渦旋式壓縮機(jī)，每個(gè)模塊包含3～5臺壓縮機(jī)，可以提供多級容量調(diào)節(jié)。壓縮機(jī)內(nèi)置有過熱保護(hù)，為了避免壓縮機(jī)剛啟動時(shí)出現(xiàn)液擊，每臺壓縮機(jī)底部均安裝了合適功率的油加熱帶，對待機(jī)狀態(tài)下壓縮機(jī)進(jìn)行加熱。

所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組的蒸發(fā)器為管殼式高效換熱器。制冷劑側(cè)設(shè)計(jì)壓力為3.5mpa，水側(cè)設(shè)計(jì)壓力為1.0mpa。蒸發(fā)器采用高效換熱管，并內(nèi)置pp隔水板，冷凍水沿隔板迂回流動以增加擾流效果。蒸發(fā)器入口經(jīng)特殊設(shè)計(jì)使冷媒在各銅管內(nèi)分配更加均勻，以提高整體換熱效率。

所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組的冷凝器采用高效管殼式熱交換器。r22系列機(jī)組制冷劑側(cè)設(shè)計(jì)壓力為5.5mpa，r410a系列機(jī)組制冷劑側(cè)設(shè)計(jì)壓力為3.0mpa．水側(cè)設(shè)計(jì)壓力均為9mpa。冷凝器采用高效換熱管以強(qiáng)化換熱，底部含過冷器，可有效提高制冷劑液體過冷度。每個(gè)制冷劑系統(tǒng)均有安全保護(hù)裝置。

所述模塊式渦旋溫控泵機(jī)組的制冷回路包括有殼管式冷凝器、蒸發(fā)器，所述冷凝器與所述蒸發(fā)器串聯(lián)。還設(shè)有熱力膨脹閥、干煤過濾器、高低壓力開關(guān)。制冷系統(tǒng)在工廠已經(jīng)進(jìn)行了耐壓和氣密性試驗(yàn)，并抽真空后充好制冷劑，低溫部分管路均采用軟質(zhì)閉孔泡沫結(jié)構(gòu)保溫材料進(jìn)行保溫。

模塊式渦旋溫控泵機(jī)組是一種利用地下水、土壤或地表水等地下淺層地能資源的冷熱源兼用型的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。機(jī)組利用地下水和土壤溫度相對穩(wěn)定的特點(diǎn)，通過地下水或深埋土壤的管路系統(tǒng)進(jìn)行熱量交換，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能的轉(zhuǎn)移。冬季時(shí)將從水源中吸取的低品位熱量轉(zhuǎn)移到車間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對房間供暖。夏季時(shí)則從車間內(nèi)取出熱量，釋放到水源，實(shí)現(xiàn)對房間的制冷。機(jī)組采用模塊化設(shè)計(jì)，相對獨(dú)立的各個(gè)模塊單元可以任意組合，由微電腦進(jìn)行集中控制。機(jī)組可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化通過啟停相應(yīng)模塊單元靈活控制制冷熱量輸出，有效節(jié)約能源。機(jī)組可選配熱回收功能，在提供空調(diào)冷源的同時(shí)還可以回收制冷運(yùn)行過程中產(chǎn)生的冷凝余熱，最高可提供60℃的生活熱水或工藝熱水。

每個(gè)模塊單元均有獨(dú)立的制冷系統(tǒng)和控制保護(hù)系統(tǒng)，各模塊單元以步進(jìn)方式滿足空調(diào)所需的負(fù)荷容量。其中任何模塊單元發(fā)生故障時(shí)并不影響其他單元的正常工作，從而確保機(jī)組連續(xù)運(yùn)行，可靠性高，無需備用機(jī)組。相同或不同模塊單元可以獨(dú)立安裝，也可以相互拼裝在一起，最多可實(shí)現(xiàn)10個(gè)模塊組網(wǎng)，靈活性高，且可節(jié)省機(jī)組吊運(yùn)空間和安裝費(fèi)用。機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理緊湊，占地面積小。

由于采用模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)組可分級啟停以減少對電網(wǎng)的瞬間沖擊，節(jié)省配電容量的投入。微電腦控制器能自動感測空調(diào)系統(tǒng)負(fù)載大小，且根據(jù)模糊控制理論調(diào)整相應(yīng)模塊的容量輸出，實(shí)現(xiàn)機(jī)組冷量與空調(diào)負(fù)荷的最佳匹配，以最大限度地降低運(yùn)行費(fèi)用。機(jī)組采用最新高效全密閉渦旋式壓縮機(jī)，噪聲低、振動小且能效比高。制冷系統(tǒng)采用壓縮機(jī)并聯(lián)設(shè)計(jì)，部分負(fù)荷能效提高15％，更大限度的節(jié)約電能。

采用最新高效渦旋壓縮機(jī)，內(nèi)置過熱保護(hù)，品質(zhì)穩(wěn)定可靠。制冷系統(tǒng)關(guān)鍵組件均選用歐美日名牌產(chǎn)品，品質(zhì)穩(wěn)定。微電腦控制器具有能量控制、故障診斷、防凍監(jiān)測、運(yùn)行模式等多項(xiàng)自動控制保護(hù)功能，確保機(jī)組在最佳狀態(tài)下可靠運(yùn)行。

機(jī)組微電腦控制器對高低壓、排氣溫度和水溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，且采用多重系統(tǒng)保護(hù)，可確保機(jī)組安全運(yùn)行。機(jī)組的蒸發(fā)器和冷凝器均采用高效強(qiáng)化換熱管，傳熱效率高，機(jī)組采用管殼式換熱器，可有效防止蒸發(fā)器凍裂，同時(shí)對冷凍和冷卻水質(zhì)要求較低，且保養(yǎng)清洗容易。

可回收制冷過程中的高溫冷凝余熱，以提供最高達(dá)60℃的生活熱水，而無需消耗任何能源。直接利用冷凝余熱，可減少廢熱排放；同時(shí)熱水系統(tǒng)水電隔離，無安全隱患。熱回收工況運(yùn)行時(shí)機(jī)組制冷能效比可提高5％，運(yùn)行費(fèi)用低。

系統(tǒng)配置與節(jié)能效果比較表：

下面對本表進(jìn)行詳細(xì)說明：

改造前：能效比=3885:925=4.2:1

改造后：能效比=3902:840=4.645:1

改造后能效比提高：4.645-4.2/4.2=10.60%

改造前制冷效率按81.5%計(jì)算，則改造后節(jié)約電力=925×10.60%×81.5%+469×85%-0+45×100%-0=523.52kw

改造前總電力：925+469+45=1439kw

節(jié)電率：523.52/1439=36.38%

年節(jié)約電量：523.52×3120=1633382kwh

投資回收期：年節(jié)約電費(fèi)1633382kwh，按照0.70元/kwh計(jì)算，

年節(jié)省電費(fèi)1633382×0.70=114.34萬元。

投資回收期：231/(114.34/12)=24月。