CN101672512A - 一种带分布式冷热源的热回收新风机组 - Google Patents

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赵庆珠
张乐平
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Abstract

一种带分布式冷热源的热回收新风机组，属于空调技术领域中的新风机组。本发明是由热泵系统和通风系统组成。热泵系统由压缩机、四通阀、单向阀、膨胀阀、储液器、气液分离器冷凝器和蒸发器组成空调制冷制热系统。通风系统由过滤器、新风旁通风阀、旁通风阀控制器、热回收换热器、水盘管、加湿器、送风机和排风机组成。其结构特点是，所述热泵系统中的冷凝器和蒸发器隔断置于通风系统中。冷凝器置于热回收换热器的进风出口，蒸发器置于热回收换热器的排风出口。本发明能在集中式冷热源未投入使用的情况下，对新风进行降温除湿或加热加湿处理、置换室内空气，提高室内的舒适度，并且在实现较高热回收效率的同时，具有较高的能效比。

Description

一种带分布式冷热源的热回收新风机组
技术领域
本发明属于空调技术领域中的新风机组，特别是带分布式冷热源的热回收新风机组。
背景技术
新风机组是提供新鲜空气的一种空气调节设备。工作原理是在室外抽取新鲜的空气经过除尘、除湿(或加湿)、降温(或升温)等处理后通过风机送到室内，在进入室内空间时替换室内原有的空气。
现有的新风机组，大多数包括过滤段、表冷段、加热段、风机段，将室外新风经过温湿度处理之后送入室内。其中降温除湿以及加热功能是通过空调系统的集中式冷热源提供。过度季节，集中式冷热源未投入使用的情况下，新风机组无法对送风进行温湿度调节。
随着对建筑节能的认识和规范的出台，目前高档新风机组增加了热回收功能，主要型式为板式、板翅式、转轮式热交换器。由于这种热回收装置是靠温差或者焓差驱动，一般回收效率小于70％。另外，单纯靠回收作用无法将新风处理到要求状态，还需空调系统的集中式冷热源进行后续处理，因此，带热回收功能的新风机组也无法单独工作。过度季节，集中式冷热源未投入使用时，单纯靠固定新风量(一般只满足人员基本要求)的新风机组无法满足过渡季的舒适性要求。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种带分布式冷热源的热回收新风机组。它能在集中式冷热源未投入使用的情况下，对新风进行降温除湿或加热加湿处理、置换室内空气，提高室内的舒适度，并且在实现较高热回收效率的同时，具有较高的能效比。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种带分布式冷热源的热回收新风机组，它是由热泵系统和通风系统组成。热泵系统由压缩机、四通阀、单向阀、膨胀阀、储液器、气液分离器冷凝器和蒸发器组成空调制冷制热系统。通风系统由过滤器、新风旁通风阀、旁通风阀控制器、热回收换热器、水盘管、加湿器、送风机和排风机组成。其结构特点是，所述热泵系统中的冷凝器和蒸发器隔断置于通风系统中。冷凝器置于热回收换热器的进风出口，蒸发器置于热回收换热器的排风出口。
本发明由于采用了上述结构，在非空调时间段可以单独进行新风运转，改善室内的空气品质。在空调时间段可将室内排风中携带的冷(热)量进行回收，并传递给新风。本发明具有如下有益效果：
1、本发明由于蒸发器和冷凝器的工况与普通空气源热泵的工况不同，可以极大提高系统的性能。本发明机组在冬季环境-8度情况下，制热性能系数可达到8.2；在夏季环境温度33.2度情况下，制冷性能系数可以达到5.1。而传统的空气源热泵在环境温度-8度时的制热性能系数小于2.5，夏季33.2度时制冷性能系数小于3.0。
2、本发明通过两级热回收，可以充分完成新排风之间的能量交换与回收。
3、本发明具有高效分布式能源的功能。尤其在过渡季，集中式冷热源未投入运行前，可以通过本发明机组向室内提供一定的冷热量，满足建筑物过渡季的需求，提高建筑环境的舒适度。
4、本发明机组充分利用室内排风的稳定性，保证机组在整个季节保持较高的性能系数，比集中式的冷热源系统的能效比更高
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
附图为本发明的结构原理图。
具体实施方式
参看附图，本发明新风机组由热泵系统和通风系统组成。热泵系统由压缩机1、四通阀2、单向阀4、膨胀阀5、储液器6、气液分离器9冷凝器3和蒸发器8组成空调制冷制热系统。通风系统由过滤器11、新风旁通风阀12、旁通风阀控制器10、热回收换热器13、水盘管14、加湿器15、送风机16和排风机17组成。热泵系统中的冷凝器3和蒸发器8隔断置于通风系统中。冷凝器3置于热回收换热器13的进风出口，蒸发器8置于热回收换热器13的排风出口。
本发明工作时，有如下几种工作模式：
模式一、制冷过渡季(室外温度低于室内温度时)的通风模式：
新风旁通阀12开启，热回收换热器13的新风侧关闭。新风经过滤器11、新风旁通阀12、冷凝器3和水盘管14后，由送风机16引入室内。排风依次经过滤器11、排风机17、热回收换热器13和蒸发器8后排出室外。此时，热泵机组不工作，热回收换热器13不工作(单股气流，不存在换热)，集中式冷热源未投入使用。因此，对新风只有过滤处理，没有温度和湿度的处理。
模式二、制热过渡季(室外温度低于室内温度时但不需要供热)的通风模式：
新风旁通阀12关闭，热回收换热器13投入使用。新风经过滤器11、热回收换热器13的吸收排风热量后经冷凝器3、水盘管14、加湿器15对新风的加湿后，由送风机16引入室内。排风经过滤器11、排风机17、热回收换热器13的降温后经蒸发器8后排出室外。此时，热泵机组不工作，热回收换热器13投入使用，集中式冷热源未投入使用。该模式下新风仅经过了过滤和热交换就被送入室内。
模式三、分布式制冷模式(集中式冷源未投入使用，但室内需要供冷)：
当室外环境温度低于室内温度时，新风旁通阀12打开，热回收换热器13旁通。新风经过滤器11、新风旁通阀12后进入冷凝器3(制冷模式为蒸发器)降温除湿，然后经水盘管14、加湿器15(不工作)后，由送风机16引入室内。排风经过滤器11、排风机17、热回收换热器13、蒸发器8(制冷模式为冷凝器)吸收冷凝热后排出室外。该模式下，新风经过了降温除湿处理送到室内。此时，热回收换热器13旁通，避免新、排风之间热交换。
当室外环境温度高于室内温度时，新风旁通阀12关闭，热回收换热器13投入使用。新风经过滤器11、热回收换热器13吸收排风内的冷量后进入冷凝器3(制冷模式为蒸发器)降温除湿，然后经水盘管14、加湿器15(不工作)后，由送风机16引入室内。排风经过滤器11、排风机17、热回收换热器13小幅升温、蒸发器8(制冷模式为冷凝器)吸收冷凝热后排出室外。该模式下，新风经过热回收小幅降温之后经过分布式冷源进行了大幅降温除湿处理，送到室内。
模式四、分布式制热模式(室内温度需要供热，但集中式冷源未投入使用)：
新风旁通阀12关闭，热回收换热器13投入使用。新风经过滤器11、热回收换热器13吸收排风部分热量后进入冷凝器3再次升温，然后经水盘管14、加湿器15对新风加湿后，由送风机16引入室内。排风经过滤器11、排风机17、热回收换热器13降温后进入蒸发器8再次将热量传给热泵机组后排出室外。该模式下，新风经过了热回收及升温加湿处理送到室内，解决室内供热问题。
模式五：分布式冷热源与集中式冷源联合运行的制冷模式(集中式冷源已投入使用，室外环境温度高度室内温度)：
新风旁通阀12关闭，热回收换热器13投入使用。新风经过滤器11、热回收换热器13吸收排风内的冷量后进入冷凝器3(制冷模式为蒸发器)降温除湿，然后经水盘管14进一步降温除湿后经过加湿器15(不工作)后，由送风机16引入室内。排风经过滤器11、排风机17、热回收换热器13小幅升温、蒸发器8(制冷模式为冷凝器)吸收冷凝热后排出室外。该模式下，新风经过热回收小幅降温之后经过分布式冷源和冷水盘管14进行大幅降温除湿处理，送到室内。
模式六：分布式冷热源与集中式热源联合运行的制热模式(集中式热源已投入使用，室外环境温度低于室内温度)：
新风旁通阀12关闭，热回收换热器13投入使用。新风经过滤器11、热回收换热器13吸收排风部分热量后进入冷凝器3升温，然后经水盘管14再次升温、加湿器15对新风加湿后，由送风机16引入室内。排风经过滤器11、排风机17，热回收换热器13降温后进入蒸发器8再次将热量传给热泵机组后排出室外。该模式下，新风经过了热回收及升温加湿处理，送到室内，解决室内供热问题。

Claims (1)

1、一种带分布式冷热源的热回收新风机组，它是由热泵系统和通风系统组成，热泵系统由压缩机(1)、四通阀(2)、单向阀(4)、膨胀阀(5)、储液器(6)、气液分离器(9)冷凝器(3)和蒸发器(8)组成空调制冷制热系统；通风系统由过滤器(11)、新风旁通风阀(12)、旁通风阀控制器(10)、热回收换热器(13)、水盘管(14)、加湿器(15)、送风机(16)和排风机(17)组成，其特征在于，所述热泵系统中的冷凝器(3)和蒸发器(8)隔断置于通风系统中，冷凝器(3)置于热回收换热器(13)的进风出口，蒸发器(8)置于热回收换热器(13)的排风出口。
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