CN101839529A

CN101839529A - 热回收热泵型新风空调机组

Info

Publication number: CN101839529A
Application number: CN 201010136372
Authority: CN
Inventors: 仲华; 洪亮; 朱平
Original assignee: Shanghai Yunhe Air-Conditioning Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Yunhe Air-Conditioning Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2010-09-22

Abstract

本发明公开了一种热回收热泵型新风空调机组，在三层框架结构的机柜上层框架内设二台风机，风机间设一垂直风机隔板，框架二个侧面分设新风出口法兰、排风出口法兰，中层框架内设制冷或热泵运行单元；在机柜下层框架内设热回收单元，框架二个侧面分设排风入口法兰、新风入口法兰和调节阀；风机、制冷或热泵运行单元、热回收单元之间设风道，互相连通。该机组通过将室内排风的能量进行两次回收，用于处理送入室内的新风，可以达到较高的能效比，改善温度条件，提高处理可靠性，适用于各种特别寒冷或特别炎热的地区。

Description

热回收热泵型新风空调机组

技术领域

本发明涉及一种中央空调机组，特别是涉及一种采用热交换处理送入室内的新风的热回收热泵型新风空调机组。

背景技术

现有的全新风热泵中央空调系统，由于没有设置排风通道，对送入室内的新风的处理，是用压缩机制冷系统直接对新风进行处理，没有能量回收的过程，所以会消耗更多的能量，这样会消耗掉更多的电能。

另外，从制冷原理可以知道，空调对空气的处理都会有一个处理范围即设计工况。如果被处理空气的温度变化范围很大，例如在盛夏或严寒季节，室内外温差剧烈，空调对极热或极冷新风的处理能力不足，则可能使机组运行时超出其设计工况，从而造成故障，损坏压缩机。

发明内容

为解决上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种采用热交换，将建筑物室内排风的能量进行回收，用于处理送入室内的新风，使新风温度变化范围缩小，以更少的能量消耗处理新风的热回收热泵型新风空调机组。机组结构新颖，易于装配、运输和维护，其可靠性和对恶劣天气的适应范围得到提高，更能适应各种极端寒冷或特别炎热的地区，并带来较好的节能效果。

本发明的技术方案是：一种热回收热泵型新风空调机组，包括机柜，机柜内的制冷或热泵运行单元、风机、风道，其特征是：机柜为三层框架结构，上层框架内设二台风机，风机间设一垂直风机隔板，框架二个侧面分设新风出口法兰、排风出口法兰，中层框架内设制冷或热泵运行单元；在机柜下层框架内还设有一热回收单元，包括一四棱柱形全热交换器芯体，芯体二个对角棱边分别正对机柜下层框架的顶部和底部，并与之连接，芯体另二个对角棱边通过水平隔板与机柜下层框架二个侧壁连接，隔板下方的框架二个侧面分设排风入口法兰、新风入口法兰，新风入口法兰设调节阀，调节阀连通隔板上方的框架侧壁；风机、制冷或热泵运行单元、热回收单元之间设风道，互相连通。

所述机柜框架层面间安装保温板，机柜表面安装面板。

所述全热交换器芯体和隔板将机柜下层框架分隔成a、b、c、d四个腔体，其中a腔体与排风入口法兰连通，b腔体与新风入口法兰连通，c腔体位于b腔体上方的空间，d腔体位于a腔体上方的空间。

所述制冷或热泵运行单元中，由连接铜管将压缩机、四通换向阀、排风侧换热盘管、过滤器、膨胀阀、送风侧换热盘管、四通换向阀、气液分离器、压缩机连通为制冷运行回路；由连接铜管将压缩机、四通换向阀、送风侧换热盘管、膨胀阀、过滤器、排风侧换热器、四通换向阀、气液分离器、压缩机连通为制热运行回路；送风侧换热盘管、排风侧换热盘管按V形设置，一盘管隔板将送风侧换热盘管与排风侧换热盘管分隔开，形成送风侧和排风侧两个风道，其中送风侧盘管下方与送风侧盘管支架、机柜中层框架底面形成e腔体，排风侧盘管下方与排风侧盘管支架、机柜中层框架底面形成f腔体，送风侧盘管上方与机柜中层框架内壁、盘管隔板形成一个h腔体，排风侧盘管上方与机柜中层框架内壁、盘管隔板形成另一侧的g腔体。

二台风机之间的垂直风机隔板，将机柜上层框架分隔成i、j二个通道腔体，其中i腔体内的风机为送风机，送风机出风口连通新风出口法兰，j腔体内的风机为排风机，排风机出风口连通排风出口法兰。

所述风道包括排风通道、送风通道和附加风风道，其中排风通道由排风入口法兰依次连通a腔体、全热交换器芯体、c腔体、f腔体、排风侧换热排管、g腔体、j腔体、排风机、排风出口法兰组成；送风通道由新风入口法兰依次连通b腔体、全热交换器芯体、d腔体、e腔体、送风侧换热盘管、h腔体、i腔体、送风机、新风出口法兰组成；附加风风道由新风入口法兰调节阀依次连通c腔体、f腔体、排风侧换热盘管、g腔体、j腔体、排风机、排风出口法兰组成。

将风机、制冷或热泵运行单元、热回收单元依次安装在机柜的三层框架之后，形成以送风和排风两个风道的格局，上下贯通。

本发明的有益效果是：该机组通过将室内排风的能量进行两次能量回收，用于处理送入室内的新风，使整机可以达到较高的能效比，实现节能的目的；室外送入的新风和排风热交换以后其温度条件得到改善，再经制冷系统处理时可靠性得到提高，可以适用于各种特别寒冷或特别炎热的地区。图4附测试报告数据。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明制冷单元流程图；

图3是本发明三维效果图；以及

图4是本发明测试报告数据。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

如图1所示的热回收热泵型新风空调机组，机柜1为三层框架结构，框架层面间安装保温板，机柜表面安装面板。上层框架内分左右设二台风机，左边是送风机3、右边是排风机2。二台风机间设一垂直风机隔板20，框架左右侧面分设新风出口法兰4、排风出口法兰5。风机隔板将机柜上层框架分隔成二个通道i腔体32和j腔体33，其中i腔体内的风机为送风机，送风机出风口连通新风出口法兰，j腔体内的风机为排风机，排风机出风口连通排风出口法兰。

中层框架内设制冷或热泵运行单元。如图2所示，所述制冷或热泵运行单元中，由连接铜管13将压缩机16、四通换向阀11、排风侧换热盘管6、过滤器14、膨胀阀15、送风侧换热盘管7、四通换向阀11、气液分离器12、压缩机16连通为制冷运行回路；由连接铜管13将压缩机16、四通换向阀11、送风侧换热盘管7、膨胀阀15、过滤器14、排风侧换热器6、四通换向阀11、气液分离器12、压缩机16连通为制热运行回路。图1中，送风侧换热盘管7、排风侧换热盘管按V形设置，一盘管隔板19将送风侧换热盘管与排风侧换热盘管分隔开，形成送风侧和排风侧两个风道，其中送风侧盘管下方与送风侧盘管支架22、机柜中层框架底面形成e腔体28，排风侧盘管下方与排风侧盘管支架23、机柜中层框架底面形成f腔体29，送风侧盘管上方与机柜中层框架内壁、盘管隔板形成一个h腔体31，排风侧盘管上方与机柜中层框架内壁、盘管隔板形成另一侧的g腔体30。

如图1所示，在机柜下层框架内还设有一热回收单元，包括一四棱柱形全热交换器芯体8，芯体上、下二个对角棱边分别正对机柜下层框架的顶部和底部，并与之连接，芯体另二个对角棱边分别通过水平芯体隔板17、18与机柜下层框架二个侧壁连接，芯体隔板下方的框架二个侧面分设排风入口法兰10、新风入口法兰9，新风入口法兰设调节阀21，调节阀连通右侧芯体隔板上方的框架侧壁。全热交换器芯体和芯体隔板将机柜下层框架分隔成a、b、c、d四个腔体，其中a腔体24与排风入口法兰连通，b腔体25与新风入口法兰连通，c腔体26位于b腔体上方的空间，d腔体27位于a腔体上方的空间。

如图1所示，风机、制冷或热泵运行单元、热回收单元之间设风道，互相连通。所述风道包括排风通道、送风通道和附加风风道，其中排风通道由排风入口法兰依次连通a腔体、全热交换器芯体、c腔体、f腔体、排风侧换热排管、g腔体、j腔体、排风机、排风出口法兰组成；送风通道由新风入口法兰依次连通b腔体、全热交换器芯体、d腔体、e腔体、送风侧换热盘管、h腔体、i腔体、送风机、新风出口法兰组成；附加风风道由新风入口法兰调节阀依次连通c腔体、f腔体、排风侧换热盘管、g腔体、j腔体、排风机、排风出口法兰组成。

如图3所示的热回收热泵型新风空调机组三维效果图，可更直观的表明各组成部分的相互关系。

使用中，当排风从a腔体经过全热交换器芯体8至c腔体时，新风从b腔体经过全热交换器芯体8到d腔体，排风中的能量(冷量或热量)会由全热交换器芯体8传递到新风中，实现能量第一次回收。流到c腔体中的排风仍有多余能量，当排风流经f腔体到达排风侧换热盘管6时，能量(冷量或热量)传递到排风侧换热器6中，经过制冷(热泵)系统将能量(冷量或热量)传递到送风侧换热盘管7中，而当d腔体中的新风流经e腔体到达送风侧换热盘管7时，将其中的能量(冷量或热量)进一步传递给新风，排出废气中的能量实现第二次回收。当f腔体中排风侧风流在经过排风侧换热盘管6完成第二次回收后，到达g腔体，由排风机2抽入j腔体并送出室外；当e腔体中送风侧风流在经过送风侧换热盘管7经过热交换后，到达h腔体，由送风机3抽入i腔体并送入室内。

在制冷或热泵运行单元，根据室内外温差，灵活采用单送风机启动、排风机启动和压缩机启动。由压缩机16、送风侧换热盘管7、排风侧换热盘管6、四通换向阀11、气液分离器12、过滤器14、膨胀阀15、连接铜管13连接组成制冷(热泵)运行系统。通过四通换向阀11控制在管路内流动的制冷剂流向，产生制冷运行或热泵运行；对室内产生制冷的运行系统的连接顺序为：压缩机16→四通换向阀11→排风侧换热盘管6→过滤器14→膨胀阀15→送风侧换热盘管7→四通换向阀11→气液分离器12→压缩机16；对室内产生制热的运行系统的连接顺序为：压缩机16→四通换向阀11→送风侧换热盘管7→膨胀阀15→过滤器14排风侧换热器6→四通换向阀11→气液分离器12→压缩机16。(见图2)

从制冷原理可以知道，空调对空气的处理都会有一个处理范围即设计工况，如果被处理的空气温度变化范围很大的情况下可能使机组运行时超出其设计工况，从而造成故障损坏压缩机。新风和排风首先经过热交换，这样送入机组制冷系统新风的温度变化范围缩小，使制冷系统可以适应各种恶劣的天气变化，包括在北方特别寒冷的地区和特别炎热的地区也能正常使用。举例：当室外环境温度为40℃，室内温度为25℃时，40℃的新风经过腔体b，在全热交换器芯体8和25℃排风进行热交换后流入d腔体，经过热交换以后的空气温度变为33℃，再流入机组制冷系统二次处理。对机组压缩机制冷系统而言其进风的温度降低了7℃；同理在冬季寒冷天气则提高了制冷系统进风的温度条件，这样即缩小了压缩机制冷系统的进风温度变化范围。

图4附本发明测试报告数据。从数据来看，本发明完全满足使用需要，并达到了很好的效果，值得广泛推广。

Claims

1.一种热回收热泵型新风空调机组，包括机柜，机柜内的制冷或热泵运行单元、风机、风道，其特征是：机柜为三层框架结构，上层框架内设二台风机，风机间设一垂直风机隔板，框架二个侧面分设新风出口法兰、排风出口法兰，中层框架内设制冷或热泵运行单元；在机柜下层框架内还设有一热回收单元，包括一四棱柱形全热交换器芯体，芯体二个对角棱边分别正对机柜下层框架的顶部和底部，并与之连接，芯体另二个对角棱边通过水平隔板与机柜下层框架二个侧壁连接，隔板下方的框架二个侧面分设排风入口法兰、新风入口法兰，新风入口法兰设调节阀，调节阀连通隔板上方的框架侧壁；风机、制冷或热泵运行单元、热回收单元之间设风道，互相连通。

2.根据权利要求1所述的热回收热泵型新风空调机组，其特征是：所述机柜框架层面间安装保温板，机柜表面安装面板。

3.根据权利要求1所述的热回收热泵型新风空调机组，其特征是：所述全热交换器芯体和隔板将机柜下层框架分隔成a、b、c、d四个腔体，其中a腔体与排风入口法兰连通，b腔体与新风入口法兰连通，c腔体位于b腔体上方的空间，d腔体位于a腔体上方的空间。

4.根据权利要求1所述的热回收热泵型新风空调机组，其特征是：所述制冷或热泵运行单元中，由连接铜管将压缩机、四通换向阀、排风侧换热盘管、过滤器、膨胀阀、送风侧换热盘管、四通换向阀、气液分离器、压缩机连通为制冷运行回路；由连接铜管将压缩机、四通换向阀、送风侧换热盘管、膨胀阀、过滤器、排风侧换热器、四通换向阀、气液分离器、压缩机连通为制热运行回路；送风侧换热盘管、排风侧换热盘管按V形设置，一盘管隔板将送风侧换热盘管与排风侧换热盘管分隔开，形成送风侧和排风侧两个风道，其中送风侧盘管下方与送风侧盘管支架、机柜中层框架底面形成e腔体，排风侧盘管下方与排风侧盘管支架、机柜中层框架底面形成f腔体，送风侧盘管上方与机柜中层框架内壁、盘管隔板形成一个h腔体，排风侧盘管上方与机柜中层框架内壁、盘管隔板形成另一侧的g腔体。

5.根据权利要求1所述的热回收热泵型新风空调机组，其特征是：二台风机之间的垂直风机隔板，将机柜上层框架分隔成i、j二个通道腔体，其中i腔体内的风机为送风机，送风机出风口连通新风出口法兰，j腔体内的风机为排风机，排风机出风口连通排风出口法兰。

6.根据权利要求1所述的热回收热泵型新风空调机组，其特征是：所述风道包括排风通道、送风通道和附加风风道，其中排风通道由排风入口法兰依次连通a腔体、全热交换器芯体、c腔体、f腔体、排风侧换热排管、g腔体、j腔体、排风机、排风出口法兰组成；送风通道由新风入口法兰依次连通b腔体、全热交换器芯体、d腔体、e腔体、送风侧换热盘管、h腔体、i腔体、送风机、新风出口法兰组成；附加风风道由新风入口法兰调节阀依次连通c腔体、f腔体、排风侧换热盘管、g腔体、j腔体、排风机、排风出口法兰组成。