CN102444941A - 一种极低冷热损失的洁净新风除湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极低冷热损失的洁净新风除湿系统，主要包括新风管道、室内排风管道、热超导体换热器、送风机、排风机、空气过滤器、二级除湿/加热装置、控制器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器等。本发明利用了热管的快速高效热传递特性，新风机通过室内双向换气，冬季采暖充分回收了新风系统排出的热量，夏季制冷充分回收了新风系统排出的冷量对新风进行除湿降温，既保证了室内空气的清新，又使置换新风的冷热量损失降至极低，同时，新风腔和排风管采用不同轴输入输出结构，使热管能充分吸收或排放热量，二级除湿装置与热管除湿相配合，能有效除湿，特别对高湿热地区适用，是一种节能、环保和舒适的新风机系统。

Description

一种极低冷热损失的洁净新风除湿系统

技术领域

本发明是基于热管技术和新风机技术，针对热管传热的优异特性和新风系统的功能要求发明的一种新型的热管冷热回收洁净新风除湿机系统。

背景技术

新风机是一种有效的空气净化设备，能够使室内空气产生循环。新风机主要分为排风式新风机和送风式新风机两种类型。

现常规新风机在置换新风过程中冷热量损失大，普通建筑的中央空调系统新风能耗约占空调能耗的30％，高品质的节能型建筑的新风能耗约占空调能耗的50％-70％。因此，降低新风能耗是中央空调建筑不容忽视的问题。

另外，为获得舒适新风，除湿、洁净功能等也应是新风系统所必备的功能，特别对高湿热地区，空气湿度大，易滋生细菌。

发明内容

发明目的：利用热管技术，降低新风能耗，以及实现新风除湿洁净功能。

技术方案：洁净新风除湿系统主要包括新风管道、室内排风管道、热超导体换热器、送风机、排风机、空气过滤器、二级除湿/加热装置、控制器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器等。该系统包括：热超导体换热器和新风机系统。

热超导体换热器主要由含吸液芯的热管、绝热板、隔板及换热器外壳组成。热超导体换热器内有若干热管，隔板将热管分为冷凝段和蒸发段，将热超导体换热器腔体分成新风腔和排风腔，新风腔和排风腔均有空气进出口。新风腔与新风管道相连，排风腔与室内排风管道连接，与新风腔连接的新风管道和与排风腔连接的排风管道均采用不同轴输入输出结构。

新风机系统主要包括新风管道、室内排风管道、空气过滤器、送风机、排风机、二级除湿/加热装置、控制器、湿度传感器、温度传感器、二氧化碳传感器等。二级除湿/加热装置进出口接空调冷冻水、采暖热水管，或与小型热泵机组相连；空气过滤器安装于新风管道进口处，除尘、杀菌，使空气洁净；温度传感器安装于新风管道和室内排风管道进出口处，控制器接收温度传感器的信号，控制开启或关闭二级加热装置；湿度传感器安装于新风管道出口处，控制器接收湿度传感器的信号，控制开启或关闭二级除湿装置；二氧化碳传感器安装于室内排风管道进口处，控制器接收温度传感器的信号，控制开启或关闭送风机、排风机。

其主要部件联接顺序按新风机中空气循环顺序为：新风管道进口—空气过滤器—送风机—热超导体换热器新风腔—二级除湿/加热装置—新风管道出口；室内排风管道进口—排风机—热超导体换热器排风腔—室内排风管道出口。

热超导体换热器中的热管填充有启动温度低的冷热交换介质，能有效回收室内排风冷热量；与新风腔连接的新风管道和与排风腔连接的排风管道均采用不同轴输入输出结构，使热管充分回收排风冷热量；新风入口段管道安装有空气过滤装置能除尘、杀菌，使空气洁净；夏季，二级除湿装置在热管新风腔的蒸发段除湿不足时启动；冬季，二级加热装置在热管新风腔的冷凝段新风加热不足时启动，配合热管一级除湿或加热新风，达到节能、环保和舒适的新风效果。

洁净新风除湿系统中新风机系统主要实现室内空气的更新及新风洁净除湿，热超导体换热器主要通过热管热传导原理与致冷介质的快速热传递性质实现热量交换，以达到冷热量回收的目的。

本发明优点：洁净新风除湿系统采用有芯热管和新风机结合的技术，利用了热管的快速高效热传递特性，新风机通过室内双向换气，冬季采暖充分回收了新风系统排出的热量，夏季制冷充分回收了新风系统排出的冷量同时具有除湿功能，既保证了室内空气的清新，又使置换新风的冷热量损失降至极低，解决了新风机冬夏两季热流反向问题，又使排风的冷热量得到高效回收，大大降低了新风置换的换热能耗，是一种节能、环保和舒适的新风机系统，具有普通新风机无可比拟的优点：

1、本发明利用热管的热超导体性能，使用热超导体换热器作为新风机的核心换热器具有较高的换热效果，可以实现该系统的免动力、极低冷热量损失的冷热回收技术，以达到实现系统的高效、节能的目的。

2、热管冷热回收新风机系统中热超导体换热器的冷、热气体完全分开流动，可以比较容易实现冷、热气体的完全逆流换热，用于品位较低的热能的回收非常经济。尤其对气—气型换热，热管外部可以很方便地采用扩展表面以增大换热面积，显著增大传热量。

3、热管冷热回收新风机系统中热管热换器需要较少的传热面积，因而具有良好的紧凑性。热管元件性能稳定、寿命长，而且具有良好的可拆换性，便于维护和检修。

4、本发明夏季利用热超导体换热器回收排出室内空气的冷量对进入室内的新风进行除湿，在解决了新风除湿问题的同时达到了高效节能的目的。冬季利用热超导体换热器回收排出室内空气的热量，实现置换新风极低热量损失。

附图说明

图1是洁净新风除湿系统图

1.新风管道入口，2.温度传感器，3.空气过滤器，4.送风机，5.热管，6.热超导体换热器，7.湿度传感器，8.二级除湿/加热装置，9.新风管道出口，10.室内排风入口，11.排风机，12.二氧化碳传感器，13.控制器，14.隔板，15.室内排风出口，16.绝热板，17.冷凝水排出口。

洁净新风除湿系统连接方式为：室外新风进入新风管道入口1-→空气过滤器3→送风机4→热超导体换热器6→二级除湿/加热装置8→新风管道出口9；室内空气进入室内排风入口10→排风机11→热超导体换热器6→室内排风出口15。新风机系统外部安装有控制器10。四个温度传感器T1、T2、T3、T4分别安装在新风管道入口1、新风管道出口9、室内排风入口11、室内排风出口16处，实时监测温度。湿度传感器7安装于新风管道出口9处，实时监测经过热超导体换热器的新风湿度，二氧化碳传感器12安装于室内排风入口11处，用于检测室内空气的二氧化碳浓度。

具体实施方式

洁净新风除湿系统的工作状态：

夏季制冷工况，控制器10打开，洁净新风除湿系统开启，送风机4和排风机11工作，将室外高温新风通过新风入口1送进新风机，新风经过空气过滤装置2进行除尘、杀菌等，洁净的新风再进入热超导体换热器6的新风腔入口，新风高温气体通过热超导体换热器新风腔中热管5蒸发段将热量传导到排风腔热管5的冷凝段，新风降温，同时湿热新风热管5形成冷凝水，经冷凝水排出口17流出，热管5进行一级除湿；经过一级除湿的新风，经湿度传感器监测，如新风湿度大于临界值，启动二级除湿装置8进行二级除湿，然后新风通过新风出口9进入室内；室内低温空气在排风机11的作用下经由室内排风入口10进入热超导体换热器6的排风腔，室内低温排风获得由热管5冷凝段放热的热量，室内排风温度升高，室内排风由室内排风出口15流到室外；四个温度传感器(T1、T2、T3、T4)实时监测各个进出口的温度，并监测新风置换的热量损失，同时将检测到的信号传至控制器13。二氧化碳传感器12实时监测室内的二氧化碳含量，当二氧化碳含量因过高而不符合要求时，送风机4和排风机11转速在控制器13内置的变频控制装置的控制下升高，以增大进入室内的新风量。

冬季制热工况，控制器10打开，洁净新风除湿系统开启，送风机4和排风机11工作。室外低温新风在送风机4的工作下进入新风入口1，新风经过空气过滤装置2进行除尘、杀菌等，洁净的新风再进入热超导体换热器6的新风腔，在热超导体换热器的高效热回收的作用下，室外低温新风获得由排风机11吹入热超导体换热器6排风腔的室内空气传递过来的热量，被加热升温，即利用室内排气的热量给新风加热，达到高效免动力热回收效果。经过加热的新风由新风出口段管道9进入室内。四个温度传感器(T1、T2、T3、T4)实时监测新风机各个进出口的温度，监测新风置换的热量损失，同时将检测到的信号传至控制器10。当新风温度低于设定临界值时，启动辅助加热装置8。二氧化碳传感器12实时监测室内的二氧化碳含量，当二氧化碳含量因过高而不符合要求时，送风机4和排风机11转速在控制器13内置的变频控制装置的控制下升高，以增大进入室内的新风量。

过渡季节，控制器10打开，洁净新风除湿系统开启，送风机4工作，将室外新风通过新风入口1送进新风机，再经过空气过滤装置2进行除尘、杀菌等，由于过渡季节室内外空气温度一致，热超导体换热器冷凝段和蒸发段温度相同，室外新风和室内污风不进行热交换。洁净的新风通过二级除湿装置8进行除湿。干燥、洁净的新风再进入室内，室内空气在排风机11的作用下进入室内排风入口10，并从室内排风出口15排出室外。二氧化碳传感器12实时监测室内的二氧化碳含量，当二氧化碳含量因过高而不符合要求时，送风机4和排风机11转速在控制器13内置的变频控制装置的控制下升高，以增大进入室内的新风量。

Claims (6)

1.一种极低冷热损失的洁净新风除湿系统，该系统包括热超导体换热器和新风机系统；新风机系统主要包括新风管道、室内排风管道、空气过滤装置、二级除湿/加热装置、送风机、排风机、控制器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、控制器等；热超导体换热器主要由含吸液芯的热管、绝热板、隔板及换热器外壳组成。

2.根据权利要求1，其特征在于新风管道与排风管道之间以能回收冷热量和一级除湿的热超导体换热器连接。

3.根据权利要求1，其特征在于新风腔和排风腔采用了使热管充分回收排风冷热量的不同轴输入和输出的结构。

4.根据权利要求1，热超导体换热器进风管道安装有保证空气洁净的空气过滤装置。

5.根据权利要求1，其特征在于夏季热管新风腔的蒸发段除湿不足时启动二级除湿装置；冬季热管新风腔的冷凝段给新风加热不足时启动二级加热装置。

6.根据权利要求1所述的热超导体换热器系统，其特征在于：热管内填充有启动温度低的冷热交换介质。

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