一種適用于嚴寒地區(qū)的熱泵型排風熱回收新風空調(diào)機組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于嚴寒地區(qū)的熱泵型排風熱回收新風空調(diào)機組，包括送風換熱器、排風換熱器、壓縮機、四通換向閥、節(jié)流裝置、制冷劑連接管、新風口、第一三通換向閥、第二三通換向閥、送風風機、送風口、回風口、排風風機、化霜電加熱器、空氣?空氣板式換熱器、排風口、風道。對傳統(tǒng)熱泵式排風熱回收新風空調(diào)機組加以改進，利用排風換熱器出口空氣(>0°C)深度預熱室外低溫空氣，提高送風換熱器的進風溫度至?10°C以上，降低熱泵系統(tǒng)負荷，避免排風換熱器發(fā)生結(jié)霜，可大幅擴展熱泵式排風熱回收新風空調(diào)機組的適用范圍至?30°C室外環(huán)境溫度。
【專利說明】
一種適用于嚴寒地區(qū)的熱泵型排風熱回收新風空調(diào)機組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及適用于-30° C嚴寒地區(qū)的空調(diào)機組，具體為一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著人們對室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求不斷提高，新風空調(diào)機組的使用越來越廣泛。新風空調(diào)機組是一種有效的空氣凈化設備，一方面把室內(nèi)污濁的空氣排出室外，另一方面把室外新鮮的空氣經(jīng)過過濾和熱濕處理后，再輸入到室內(nèi)。但如果不采用排風熱回收技術(shù)，新風的熱濕處理將消耗大量的能源。
[0003]近年來興起的熱栗式排風熱回收新風空調(diào)機組，是一種新型的有源排風熱回收技術(shù)，它使用有限的電能，通過制冷劑熱栗循環(huán)回收排風的冷量和熱量。夏季，送風換熱器作為蒸發(fā)器，排風換熱器作為冷凝器，經(jīng)排風帶走新風負荷和壓縮機耗功。制熱工況下，送風換熱器作為冷凝器，排風換熱器作為蒸發(fā)器，排風中的顯熱和潛熱均被回收用于加熱新風。 其具有熱回收效率高，適應溫差范圍大，使用方便等諸多優(yōu)點，廣受歡迎。
[0004]但是傳統(tǒng)的熱栗式熱回收裝置在冬季嚴寒地區(qū)使用時，排風換熱器(蒸發(fā)器)易發(fā)生結(jié)霜，影響機組的制熱能力和正常運行。數(shù)值仿真顯示，若設定送風溫度為20°C，當室外環(huán)境低于-1 〇° C，排風換熱器結(jié)霜將無可避免。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種對傳統(tǒng)熱栗式排風熱回收新風空調(diào)機組加以改進，利用排風換熱器出口空氣(>〇°C)深度預熱室外低溫空氣，提高送風換熱器的進風溫度至-10° C以上，降低熱栗系統(tǒng)負荷，避免排風換熱器發(fā)生結(jié)霜，可大幅擴展熱栗式排風熱回收新風空調(diào)機組的適用范圍至-30° C室外環(huán)境溫度，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，包括送風換熱器、排風換熱器、壓縮機、四通換向閥、節(jié)流裝置、制冷劑連接管、新風口、第一三通換向閥、第二三通換向閥、送風風機、送風口、回風口、排風風機、化霜電加熱器、空氣-空氣板式換熱器、排風口、風道，所述新風口通過風道與第一三通換向閥導通，第一三通換向閥同時通過風道與第二三通換向閥相連，通過排風口與空氣-空氣板式換熱器相連;所述第二三通換向閥同時通過排風口與空氣-空氣板式換熱器相連，通過風道與送風風機相連，送風風機通過風道與送風換熱器導通，送風換熱器通過風道連接送風口；所述送風換熱器通過制冷劑連接管分別與四通換向閥及節(jié)流裝置連通，所述四通換向閥上設置壓縮機，四通換向閥與節(jié)流裝置以并行方式通過制冷劑連接管與排風換熱器相連，排風換熱器輸入端通過風道連接回風口，輸出端通過風道連接排風風機，排風風機上通過風道串行連接有化霜電加熱器，并與空氣-空氣板式換熱器相連。
[0007]優(yōu)選的，空氣-空氣板式換熱器包括第一空氣通道和第二空氣通道，第一空氣通道垂直于地面，通過風道與化霜電加熱器和排風口連通，第二空氣通道通過風道與三通換向閥連通。
[0008]優(yōu)選的，第一空氣通道側(cè)壁涂抹超疏水材料。
[0009]優(yōu)選的，第一空氣通道側(cè)壁布置電熱絲。
[0010]優(yōu)選的，節(jié)流裝置為毛細管、短管、熱力膨脹閥或電子膨脹閥，通過制冷劑連接管與送風換熱器，排風換熱器和再熱裝置連通。
[0011]優(yōu)選的，還包括再熱盤管、再熱電磁閥及再熱流量調(diào)節(jié)閥，再熱盤管設置在送風換熱器與送風口之間的風道上，再熱盤管分別與再熱電磁閥的輸出端及再熱流量調(diào)節(jié)閥的輸入端相連，再熱電磁閥的輸入端與壓縮機及四通換向閥向連通，再熱流量調(diào)節(jié)閥的輸出端連接在排風換熱器與節(jié)流裝置之間的風道上。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明可在室外溫度-30 °C的極端低溫條件下，不降低送風溫度且蒸發(fā)器不結(jié)霜。本發(fā)明嚴寒條件下制熱性能顯著，大幅擴展了熱栗式排風熱回收新風空調(diào)機組的適用地區(qū)。
[0013](2)本發(fā)明的空調(diào)機組通過回收排風顯熱和潛熱，可獲得較高的制冷制熱效率，節(jié)能效果顯著。仿真計算結(jié)果顯示，本發(fā)明在夏季制冷COP可達3.0以上，冬季制熱COP可達4.0以上。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，包括送風換熱器1、排風換熱器2、壓縮機3、四通換向閥4、節(jié)流裝置5、制冷劑連接管9、新風口 1、第一三通換向閥11、第二三通換向閥12、送風風機13、送風口 14、回風口15、排風風機16、化霜電加熱器17、空氣-空氣板式換熱器18、排風口 19、風道20，新風口 10通過風道20與第一三通換向閥11導通，第一三通換向閥11同時通過風道20與第二三通換向閥12相連，通過排風口 19與空氣-空氣板式換熱器18相連，第二三通換向，12同時通過排風口19與空氣-空氣板式換熱器18相連，通過風道20與送風風機13相連，送風風機13通過風道20與送風換熱器I導通，送風換熱器I通過風道20連接送風口 14.送風換熱器I通過制冷劑連接管9分別與四通換向閥4及節(jié)流裝置5連通，四通換向閥4上設置壓縮機3，四通換向閥4與節(jié)流裝置5以并行方式通過制冷劑連接管9與排風換熱器2相連，排風換熱器2輸入端通過風道20連接回風口 15，輸出端通過風道20連接排風風機16，排風風機16上通過風道20串行連接有化霜電加熱器17，并與空氣-空氣板式換熱器18相連。
[0017]空氣-空氣板式換熱器18包括第一空氣通道和第二空氣通道，第一空氣通道垂直于地面，通過風道與化霜電加熱器和排風口連通，第二空氣通道通過風道與三通換向閥連通。第一空氣通道側(cè)壁涂抹超疏水材料。第一空氣通道側(cè)壁布置電熱絲。節(jié)流裝置5為毛細管、短管、熱力膨脹閥或電子膨脹閥，通過制冷劑連接管9與送風換熱器1，排風換熱器2和再熱裝置連通。對傳統(tǒng)熱栗式排風熱回收新風空調(diào)機組加以改進，利用排風換熱器2出口空氣 (>〇°C)深度預熱室外低溫空氣，提高送風換熱器1的進風溫度至-10°C以上，降低熱栗系統(tǒng)負荷，避免排風換熱器2發(fā)生結(jié)霜，可大幅擴展熱栗式排風熱回收新風空調(diào)機組的適用范圍至-30° C室外環(huán)境溫度。
[0018]實施例1一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組存在制冷，制熱兩種工況，其具體工作流程如下。
[0019]制冷工況下，送風換熱器1作為蒸發(fā)器，排風換熱器2作為冷凝器，四通換向閥4使制冷劑連接管9連通，第一三通換向閥11及第二三通換向閥12使風道20連通，化霜電加熱器 17不啟動。制冷劑循環(huán):壓縮機3 ?制冷劑連接管9 ?四通換向閥4 ?制冷劑連接管9——排風換熱器2——制冷劑連接管9——節(jié)流裝置5——制冷劑連接管9——送風換熱器1——制冷劑連接管9——四通換向閥4——制冷劑連接管9——壓縮機3。新鮮空氣從新風口 10被吸入后，經(jīng)風道20，第一三通換向閥11，后從風道20被旁通不經(jīng)過空氣-空氣板式換熱器18。之后新風經(jīng)第二三通換向閥12、送風風機13進入送風換熱器1被冷卻除濕，最后經(jīng)送風口 14送入房間或其他空氣處理設備。室內(nèi)排風從回風口 15被吸入后，經(jīng)風道20進入排風換熱器5吸收制冷劑冷凝熱，然后通過排風風機16、化霜電加熱器17、空氣-空氣板式換熱器18的第一空氣通道至排風口 19排出。
[0020]制熱工況下，送風換熱器1作為冷凝器，排風換熱器5作為蒸發(fā)器，四通換向閥4使制冷劑連接管9連通，第一三通換向閥11及二三通換向閥12使風道20連通，化霜電加熱器17 在空氣-空氣板式換熱器18的第一空氣通道結(jié)霜時短時間啟動，化霜完成后關(guān)閉。制冷劑循環(huán):壓縮機3---制冷劑連接管9---四通換向閥4---制冷劑連接管9----送風換熱器1一一制冷劑連接管9一一節(jié)流裝置5—一制冷劑連接管9一一排風換熱器2—一制冷劑連接管9一一四通換向閥4一一制冷劑連接管9一一壓縮機3。新鮮空氣從新風口 10被吸入后，經(jīng)風道20、第一三通換向閥11、風道20進入空氣-空氣板式換熱器18,被排風預熱。之后新風經(jīng)第二三通換向閥12、送風風機13進入送風換熱器1被加熱，最后經(jīng)送風口 14送入房間或其他空氣處理設備。室內(nèi)排風從回風口 15被吸入后，經(jīng)風道20進入排風換熱器5向制冷劑放熱， 然后通過排風風機16、化霜電加熱器17,進入空氣-空氣板式換熱器18的第一空氣通道被進一步冷卻，最后經(jīng)風道20至排風口 19排出。[〇〇21] 實施例2一種帶再熱功能的，適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，結(jié)構(gòu)和流程如圖2所示。在實施例1的基礎(chǔ)上，增加了再熱盤管6,再熱電磁閥7,再熱流量調(diào)節(jié)閥8,并補充了必要的制冷劑連接管，功能上增加了除濕再熱工況。除濕工況是在制冷工況的基礎(chǔ)上， 開啟再熱電磁閥7,再熱流量調(diào)節(jié)閥8。新風在送風換熱器1中被冷卻除濕后，經(jīng)再熱盤管6提高干球溫度，保證送風舒適度。除濕工況適用于春秋季，溫度適宜但濕度較大的天氣條件。
[0022]與實施例1相比，實施例2增加了第二新風口 21和第二排風口 22，功能上除了在制冷工況下使新風不經(jīng)過空氣-空氣板式換熱器18外，還可使排風也不必經(jīng)過空氣-空氣板式換熱器18，從而降低排風風機16的功耗。
[0023]上述實施例中未完整展示制冷劑循環(huán)和風道的所有部件，實施過程中，選用不同制冷劑，在制冷劑回路設置高壓儲液器、氣液分離器、油分離、過濾器、干燥器等常見制冷輔件，在水管設置過濾器，殺菌裝置等水處理附件，在風道設置過濾器，消聲器，輔助加濕器，輔助加熱器，殺菌裝置等空氣處理附件，選用不同的送風噴口和回風格柵，改變風機位置，使用風閥替代風道三通換向閥或不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神增加換熱器，風機和風閥等，均不能視為對本發(fā)明進行了實質(zhì)性改進，應屬于本發(fā)明保護范圍。
[0024]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，其特征在于:包括送風換熱器、排風換熱器、壓縮機、四通換向閥、節(jié)流裝置、制冷劑連接管、新風口、第一三通換向閥、第二三通換向閥、送風風機、送風口、回風口、排風風機、化霜電加熱器、空氣-空氣板式換熱器、排風口、風道，所述新風口通過風道與第一三通換向閥導通，第一三通換向閥同時通過風道與第二三通換向閥相連，通過排風口與空氣-空氣板式換熱器相連;所述第二三通換向閥同時通過排風口與空氣-空氣板式換熱器相連，通過風道與送風風機相連，送風風機通過風道與送風換熱器導通，送風換熱器通過風道連接送風口 ；所述送風換熱器通過制冷劑連接管分別與四通換向閥及節(jié)流裝置連通，所述四通換向閥上設置壓縮機，四通換向閥與節(jié)流裝置以并行方式通過制冷劑連接管與排風換熱器相連，排風換熱器輸入端通過風道連接回風口，輸出端通過風道連接排風風機，排風風機上通過風道串行連接有化霜電加熱器，并與空氣-空氣板式換熱器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，其特征在于:所述空氣-空氣板式換熱器包括第一空氣通道和第二空氣通道，所述第一空氣通道垂直于地面，通過風道與化霜電加熱器和排風口連通，所述第二空氣通道通過風道與三通換向閥連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，其特征在于:所述第一空氣通道側(cè)壁涂抹超疏水材料。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，其特征在于:所述第一空氣通道側(cè)壁布置電熱絲。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，其特征在于:所述節(jié)流裝置為毛細管、短管、熱力膨脹閥或電子膨脹閥，通過制冷劑連接管與送風換熱器，排風換熱器和再熱裝置連通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嚴寒地區(qū)的熱栗型排風熱回收新風空調(diào)機組，其特征在于:還包括再熱盤管、再熱電磁閥及再熱流量調(diào)節(jié)閥，所述再熱盤管設置在送風換熱器與送風口之間的風道上，再熱盤管分別與再熱電磁閥的輸出端及再熱流量調(diào)節(jié)閥的輸入端相連，所述再熱電磁閥的輸入端與壓縮機及四通換向閥向連通，所述再熱流量調(diào)節(jié)閥的輸出端連接在排風換熱器與節(jié)流裝置之間的風道上。
【文檔編號】F25B29/00GK105953469SQ201610303003
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】俞越, 張春路, 曹祥
【申請人】南通華信中央空調(diào)有限公司, 同濟大學