CN103411278A

CN103411278A - 适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组

Info

Publication number: CN103411278A
Application number: CN2013103735490A
Authority: CN
Inventors: 张廷华
Original assignee: THIRD DESIGN AND RESEARCH INSTITUTE MI CHINA
Current assignee: THIRD DESIGN AND RESEARCH INSTITUTE MI CHINA
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2013-11-27

Abstract

本发明公开了一种适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，包括风机箱、表冷器、风机和直膨式制冷系统，所述直膨式制冷系统包括通过制冷剂输送管连接的压缩机﹑第一冷凝器、第二冷凝器和直膨式空气冷却器，所述表冷器、直膨式空气冷却器和第二冷凝器沿风流方向依次设置在风机箱中。本发明通过表冷器利用高温冷冻水对新风进行预冷处理，直膨式空气冷却器对新风进行深度除湿处理，能充分利用高温冷源的冷量、减少低温冷源的使用，提高了整个系统的能效，且除湿效果好，且制冷剂管路小，占用空间小；本发明中采用第二冷凝器对新风进行再热处理，避免了新风温度过低导致室内结露的问题，且对新风的再热处理无需额外消耗其他热源，节能效果显著。

Description

适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组

技术领域

本发明涉及一种空调系统，特别涉及一种空调系统的新风机组。

背景技术

目前，暖通空调系统被广泛应用于各个领域，而暖通空调系统的能量消耗一般占整个建筑物总能耗的30%—50%，所以降低暖通空调系统能耗对节能环保有着十分重要的意义，这也与可持续发展道路理念十分相符。

降低暖通空调系统能耗有多种技术措施，如合理的确定室内空调设计参数、良好的建筑热工设计、各类热泵技术、热回收技术等等，这些技术措施从不同的技术角度和层面有效降低了暖通空调系统的能耗。

温湿度独立控制空调系统是从改变空气处理方式上实现节能，它由我国学者率先倡导，其核心思想是通过对新风、回风的分别处理实现温度和湿度的独立控制，对新风的处理实现对湿度的控制，对回风的处理实现温度的控制，整个处理过程无需新增热源进行再热处理，节能效果显著。同时，温湿度独立控制空调系统还有另外2个优点：能实现对温湿度的精准控制、空调房间室内空气品质高卫生条件好。相关研究表明温湿度独立控制空调系统若运用合理，则其节能效果显著，在南方地区节能率为25%—55%，在北方地区节能率为10%—30%。目前，温湿度独立控制空调系统在实际应用中有多种形式，其中应用的较多有以下几种，各形式间主要区别在于对新风的除湿处理方法上。

(一)转轮除湿+高温冷源降温

优点：性能稳定，寿命长；单位吸湿面积除湿量大；适用温度范围广：-30—40℃。缺点：再生时需要加热，耗电较多；接管较复杂，占地面积大。

(二)溶液除湿+高温冷源降温

溶液除湿是利用吸湿溶液和处理空气之间的水蒸汽分压力差来吸收处理空气的水蒸气，从而达到除湿的目的。优点：除湿效果好，能连续工作，兼有清洁空气的功能。缺点：设备庞大，占地面积大；管路复杂，管路占用空间大，初投资非常高。

(三)双温冷源冷冻除湿+降温

该方式核心就是空调水系统采用两套系统，低温冷冻水用于处理新风进行除湿，高温冷源系统用于处理回风进行降温。优点：除湿效果好，节能效果显著。缺点：制冷机房面积大，空调水系统管路复杂，管路占用安装空间大，维修管理不便，空调房间容易出现因新风温度低于房间露点温度而结露的问题(实际工程中已出现过这类问题)。

(四)单温冷源冷冻除湿+降温

单温冷源冷冻除湿+降温，就是对新风除湿回风降温均采用低温冷源，低温冷冻水在处理回风之前通过板式换热器换成的高温冷冻水，然后再对回风进行降温处理或直接用低温冷源对回风进行处理。优点：系统简单，维修管理方便，制冷机房面积相对较小。缺点：相对于其它几种方式能耗大，节能效果不明显，空调房间易结露。

上述几种系统在对新风进行除湿处理上，不是存在工程适应性不强（管路复杂﹑占地面积大﹑需要消耗其他资源﹑空调房间易结露），就是存在节能效果不明显的缺点，这也正是温湿度独立控制空调系统还未能被广泛使用的重要原因之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，以解决现有温湿度独立控制空调系统在对新风进行除湿处理上存在的工程适应性不强和节能效果不明显等问题。

本发明适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，包括风机箱、表冷器和风机，还包括直膨式制冷系统，所述直膨式制冷系统包括通过制冷剂输送管循环连接的压缩机﹑第一冷凝器和直膨式空气冷却器，所述制冷剂输送管上设置有控制进入直膨式空气冷却器制冷剂流量的膨胀阀和控制进入第一冷凝器制冷剂流量的第一流量控制阀；

所述表冷器和直膨式空气冷却器沿风流方向依次设置在风机箱中。

进一步，所述直膨式制冷系统还包括设置在风机箱中、并位于直膨式空气冷却器排风侧的第二冷凝器，所述第二冷凝器的制冷剂进口通过设有第二流量控制阀的管道和压缩机的制冷剂出口连通，所述第二冷凝器的出口通过管道和第一冷凝器的制冷剂出口连通。

进一步，所述表冷器的冷冻水供水管和第一冷凝器的冷冻水供水管相互连通，所述表冷器的冷冻水回水管和第一冷凝器的冷冻水回水管也相互连通，且所述表冷器的冷冻水回水管和第一冷凝器的冷冻水回水管上分别设置有调节阀。

进一步，所述表冷器为并列设置的两个。

进一步，所述膨胀阀为电子膨胀阀，所述第一流量控制阀、第二流量控制阀和调节阀均为电动阀。

进一步，所述适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括控制器、检测室内温度的温度传感器和检测室内湿度的湿度传感器，温度传感器和湿度传感器将检测信号输入控制器，控制器将控制信号输入电子膨胀阀、第一流量控制阀、第二流量控制阀、调节阀和风机。

本发明的有益效果：

1、本发明通过表冷器利用高温冷冻水对新风进行预冷处理，直膨式空气冷却器对新风进行深度除湿处理，能充分利用高温冷源的冷量、减少低温冷源的使用，提高了整个系统的能效，有利于节能，且除湿效果好；直膨式空气冷却器布置在风机箱内，布置灵活，占地面积小；且直膨式制冷系统的管路结构简单，制冷剂管路小，占用空间小。

2、本发明中采用第二冷凝器回收部分冷凝热对经深度除湿处理的新风进行再热处理，避免了新风温度过低导致室内结露的问题，且对新风的再热处理无需额外消耗其他热源，节能效果显著。

3、本发明中第一冷凝器与表冷器共用冷冻水管路系统，使得第一冷凝器采用与表冷器相同的高温冷冻水进行冷却，可显著提高直膨式制冷系统的制冷系数，除湿效果好；并且共用冷冻水管路系统也使得管路系统简单，安装方便，投资成本更低。

4、本发明通过自动控制系统能实现对新风温湿度精确控制和整个机组的节能运行。

附图说明

图1为本发明适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图所示，本实施例适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，包括风机箱1、表冷器2和风机3，还包括直膨式制冷系统，所述直膨式制冷系统包括通过制冷剂输送管循环连接的压缩机4﹑第一冷凝器5和直膨式空气冷却器6，所述制冷剂输送管上设置有控制进入直膨式空气冷却器6制冷剂流量的膨胀阀7和控制进入第一冷凝器5制冷剂流量的第一流量控制阀8；

所述表冷器2和直膨式空气冷却器6沿风流方向依次设置在风机箱1中。

本实施例通过表冷器2利用高温冷冻水对新风进行预冷处理，采用直膨式空气冷却器6（制冷剂直接在直膨式空气冷却器6中蒸发膨胀）对新风进行深度除湿处理，能充分利用高温冷源（高温冷冻水）的冷量、减少低温冷源（直膨式制冷系统）的使用，有利于节约系统能耗，且除湿效果好；同时直膨式空气冷却器6布置在风机箱1内，布置灵活，占地面积小；且直膨式制冷系统的管路结构简单，制冷剂管路小，占用空间小。

作为对本实施的改进，所述直膨式制冷系统还包括设置在风机箱1中、并位于直膨式空气冷却器6排风侧的第二冷凝器9，所述第二冷凝器9的制冷剂进口通过设有第二流量控制阀10的管道和压缩机4的制冷剂出口连通，所述第二冷凝器9的出口通过管道和第一冷凝器5的制冷剂出口连通。

本实施例中采用第二冷凝器9回收部分冷凝热对经深度除湿处理的新风进行再热处理，使新风出风温度高于空调房间露点温度1—2℃，避免了新风温度过低导致室内结露的问题，且对新风的再热处理无需额外消耗其他热源，节能效果显著。

作为对本实施的改进，所述表冷器2的冷冻水供水管11和第一冷凝器5的冷冻水供水管11相互连通，所述表冷器2的冷冻水回水管12和第一冷凝器5的冷冻水回水管12也相互连通，且所述表冷器2的冷冻水回水管和第一冷凝器5的冷冻水回水管上分别设置有调节阀13。

本实施例中，第一冷凝器5与表冷器2共用冷冻水管路系统，使得第一冷凝器5采用与表冷器2相同的高温冷冻水进行冷却，可显著提高直膨式制冷系统的制冷系数，除湿效果好；并且共用冷冻水管路系统也使得管路系统简单，安装方便，投资成本更低。

作为对本实施的改进，所述表冷器2为并列设置的两个，为两级表冷，夏季时可更充分的利用高温冷源（高温冷冻水）的冷量、减少低温冷源（直膨式制冷系统）的使用，提高整个系统的能效；冬季时可关闭二级表冷器只对一级表冷器供热水，实现对新风的加热。

作为对本实施的改进，所述膨胀阀7为电子膨胀阀，所述第一流量控制阀8、第二流量控制阀10和调节阀13均为电动阀，采用电动阀可通过自动控制系统控制本实施例新风机组的运行。

作为对本实施的改进，本适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括控制器14、检测室内温度的温度传感器15和检测室内湿度的湿度传感器16，温度传感器15和湿度传感器16将检测信号输入控制器15，控制器16将控制信号输入电子膨胀阀、第一流量控制阀8、第二流量控制阀10、调节阀13和风机3；通过本自动控制系统可实现新风温湿度精确控制和整个机组的节能运行。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，包括风机箱、表冷器和风机，其特征在于：还包括直膨式制冷系统，所述直膨式制冷系统包括通过制冷剂输送管循环连接的压缩机﹑第一冷凝器和直膨式空气冷却器，所述制冷剂输送管上设置有控制进入直膨式空气冷却器制冷剂流量的膨胀阀和控制进入第一冷凝器制冷剂流量的第一流量控制阀；

2.根据权利要求1所述的适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，其特征在于：所述直膨式制冷系统还包括设置在风机箱中、并位于直膨式空气冷却器排风侧的第二冷凝器，所述第二冷凝器的制冷剂进口通过设有第二流量控制阀的管道和压缩机的制冷剂出口连通，所述第二冷凝器的出口通过管道和第一冷凝器的制冷剂出口连通。

3.根据权利要求1所述的适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，其特征在于：所述表冷器的冷冻水供水管和第一冷凝器的冷冻水供水管相互连通，所述表冷器的冷冻水回水管和第一冷凝器的冷冻水回水管也相互连通，且所述表冷器的冷冻水回水管和第一冷凝器的冷冻水回水管上分别设置有调节阀。

4.根据权利要求3所述的适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，其特征在于：所述表冷器为并列设置的两个。

5.根据权利要求4所述的适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，其特征在于：所述膨胀阀为电子膨胀阀，所述第一流量控制阀、第二流量控制阀和调节阀均为电动阀。

6.根据权利要求5所述的适用于温湿度独立控制空调系统的新风机组，其特征在于：还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括控制器、检测室内温度的温度传感器和检测室内湿度的湿度传感器，温度传感器和湿度传感器将检测信号输入控制器，控制器将控制信号输入电子膨胀阀、第一流量控制阀、第二流量控制阀、调节阀和风机。