CN103994601A - 带热回收功能的温湿度独立控制空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带余热回收功能的温湿度独立控制的空调系统，包括温度调节系统、湿度调节系统和制冷机冷凝热回收系统，温度调节系统中的第一压缩机、第一冷凝器通过热回收管道与集热器相连，第一压缩机依次连接第一冷凝器、第一蒸发器、第一膨胀阀形成回路，第一蒸发器与换热模块连接，换热模块输出端连接毛细管辐射板；湿度调节系统中的第二压缩机、第二冷凝器通过热回收管道与集热器相连，第二压缩机依次连接第二冷凝器、第二膨胀阀、第二蒸发器形成回路，第二蒸发器输出端通过管道连接新风除湿机，新风除湿机输入端连接板转轮热回收器；集热器输出端通过热管连接热水箱。该系统可提供舒适的室内环境，同时提高空调系统的能效比，减少对环境的热污染。

Description

带热回收功能的温湿度独立控制空调系统

技术领域

本发明涉及一种空调系统，尤其涉及一种带热回收功能的温湿度独立控制的空调系统。

背景技术

现代建筑的空调系统必须要符合很高的要求，传统的空调系统很难同时达到最佳热舒适性和节能的要求。温湿度独立控制空调系统是一种新型、高效、节能的空调系统，它可以实现对空调房间的温度和湿度的独立控制。温湿度的独立控制，就是向室内送入经过处理的新风，承担室内湿负荷，夏季对新风进行降温除湿处理，冬季进行加热加湿处理，夏季向干式末端装置送入14～20℃的冷水，冬季为32～38℃热水，承担室内显热负荷。

在制冷剂循环中，制冷机在运行时要排出大量的冷凝热，在空调工况下运行，制冷量是耗电的3～5倍，冷凝热是耗电的4～6倍。若在高冷凝温度下运行，制冷量为耗电的2.5～4倍，冷凝热为耗电的3.5～5倍，达制冷量的1.2～1.3倍。过多的冷水机组运行使得建筑物周围环境温度升高，造成严重的环境热污染。而且，由于环境温度的升高，还恶化了冷水机组的工作环境，导致机组COP下降，空调能耗增加。而对于星级宾馆、酒店来说，又需要大量的生活热水供应，如洗浴水与洗涤水，所以添加加热设备是必要的。若能很好的利用这部分冷凝热，不仅能够减轻环境热污染，还能够产生很大的经济效益。

同时，在空调系统中，新风负荷占据整个空调系统总负荷的比例的份额是比较大的，尤其是节能建筑的外维护结构保温性能加强以后，其占据的份额就更大，通常不小于30%，对人员密集的建筑，甚至可以达到60%以上，因此将排风部分的能量进行回收利用具有较大的节能效益和经济效益是十分必要的，实际设计中，受空调系统的限制，对排风进行热回收的系统还是很少。

所以，开发节能的温湿度独立控制空调系统，有效的回收制冷机组的冷凝热和排风余热，减轻环境热污染和能源消耗具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种带余热回收功能的温湿度独立控制的空调系统，该空调系统中引入热回收技术，可实现制冷机组冷凝热回收，并用来制备生活热水；实现排风热回收，并用来对新风进行再热；该系统可有效的防止环境热污染，节省能源消耗，产生经济效益。

为实现上述的目的，本发明的技术方案是：

一种带余热回收功能的温湿度独立控制的空调系统，包括温度调节系统、湿度调节系统和制冷机冷凝热回收系统，其特点是：

温度调节系统由第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀阀、换热模块、毛细管辐射板、第一蒸发器组成，第一压缩机、第一冷凝器通过热回收管道与集热器相连，第一压缩机依次连接第一冷凝器、第一蒸发器、第一膨胀阀形成回路，第一蒸发器与换热模块连接，换热模块输出端连接毛细管辐射板；

湿度调节系统由第二压缩机、第二冷凝器、第二膨胀阀、第二蒸发器、新风除湿机、转轮热回收器组成，第二压缩机、第二冷凝器通过热回收管道与集热器相连，第二压缩机依次连接第二冷凝器、第二膨胀阀、第二蒸发器形成回路，第二蒸发器输出端通过管道连接新风除湿机，新风除湿机输入端连接板转轮热回收器；制冷机冷凝热回收系统由集热器、热管、热水箱组成，集热器输出端通过热管连接热水箱。

换热模块的换热介质是水，水的温度范围为14℃~20℃；新风除湿机的换热介质是制冷剂。热水箱与热管之间还连接有电加热器。

本发明的有益效果是：

由于本发明温湿度独立控制系统采用了上述技术方案，即本系统包括温度调节系统、湿度调节系统和制冷机冷凝热回收系统，温度调节系统通过第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀阀、换热模块、水泵、分水器、集水器为毛细管辐射板提供低温冷源，毛细管辐射板通过辐射换热承担室内显热负荷；湿度调节系统通过第二压缩机、第二冷凝器、第二膨胀阀、新风除湿机、转轮热回收器组成换热除湿装置，对新风进行除湿降温，新风承担室内湿负荷；制冷机冷凝热回收系统通过集热器、热管、电加热器、水箱、热输出管道组成换热装置，回收制冷机组的冷凝热，并用来制备生活热水，有效的减轻了环境热污染，降低了空调系统放热能耗，提高了空调系统的运行效率。

附图说明

图1是本发明的温湿度独立控制的空调系统结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方法对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明的带余热回收功能的温湿度独立控制的空调系统，包括热水箱1、电加热器2、热管3、集热器4、第一压缩机5、第二压缩机6、第二膨胀阀7、第二冷凝器8、第二蒸发器9、第一冷凝器10、新风除湿机11、转轮热回收器12、毛细管辐射板13、温湿度传感器14、分水器15、集水器16、水泵17、阀门18、换热模块19、第一蒸发器20、第一膨胀阀21等。

本发明带余热回收功能的温湿度独立控制的空调系统由温度调节系统、湿度调节系统和制冷机冷凝热回收系统组成。

温度调节系统由第一压缩机5、第一冷凝器10、第一膨胀阀21、换热模块19、分水器15、集水器16、毛细管辐射板13、水泵17、阀门18以及管道组成。第一压缩机5、第一冷凝器10通过热回收管道与集热器4相连，第一压缩机5依次连接第一冷凝器10、第一蒸发器20、第一膨胀阀21形成回路，第一蒸发器20与换热模块19连接，换热模块19输出端通过阀门18、水泵17连接毛细管辐射板13。

湿度调节系统由第二压缩机6、第二冷凝器8、第二膨胀阀7、新风除湿机11、转轮热回收器12组成。第二压缩机6、第二冷凝器8通过热回收管道与集热器4相连，第二压缩机6依次连接第二冷凝器8、第二膨胀阀7、第二蒸发器9形成回路，第二蒸发器9输出端通过管道连接新风除湿机11，新风除湿机11输入端连接板转轮热回收器12。

制冷机冷凝热回收系统由集热器4、热管3、电加热器2、热水箱1以及热输出管道组成。集热器4输出端通过热管3连接热水箱1。热水箱1与热管3之间还连接有电加热器2。

温度调节系统的低温冷源由高温制冷机组提供。湿度调节系统的低温冷源由低温制冷机组提供。

换热模块19的换热介质是水，新风除湿机的换热介质是制冷剂，换热模块19的换热介质的温度大于14℃，不宜超过20℃，以保证毛细管辐射板承担室内的显热负荷。

新风除湿机组采用两级除湿，所述两级除湿是先进行预冷在进行深度除湿，以保证新风的除湿效果，从而达到承担室内湿负荷的目标。

排风热回收采用转轮热回收器，转轮热回收器是目前热回收效果较好且经济的一种热回收器。

制冷机冷凝热回收系统采用热管进行余热回收，并用电加热器辅助加热，以便出现突发状况时正常提供生活热水。

该空调系统湿度调节系统中，新风先通过转轮热回收器与排风进行换热，进入新风除湿机，在新风除湿机中， 14～20℃水对其预冷除湿，预冷水温将升高，接着7℃冷冻水 将对新风进行深度除湿，最后温度升高后的预冷水再对其再热，最终达到所要送入房间的空气状态点的效果。

该空调系统制冷机冷凝热回收系统中，制冷机的冷凝热先通过热输出管道收集在集热器中，然后通过热管换热将热量转移到生活热中，在这里辅以电加热器加热，以应对突发状况。

本发明提供了一种具有余热回收功能的温湿度独立控制空调系统，即利用热管进行制冷机冷凝热回收和利用转轮热回收器进行排风热回收，实现空气温湿度独立控制和余热回收，具有减轻环境热污染，实现节约能源和保护环境的优点。

Claims (3)

1.一种带余热回收功能的温湿度独立控制的空调系统，包括温度调节系统、湿度调节系统和制冷机冷凝热回收系统，其特征在于：所述温度调节系统由第一压缩机(5)、第一冷凝器(10)、第一膨胀阀(21)、换热模块(19)、毛细管辐射板(13)、第一蒸发器(20)组成，所述第一压缩机(5)、第一冷凝器(10)通过热回收管道与集热器(4)相连，第一压缩机(5)依次连接第一冷凝器(10)、第一蒸发器(20)、第一膨胀阀(21)形成回路，第一蒸发器(20)与换热模块(19)连接，换热模块(19)输出端连接毛细管辐射板(13)；所述湿度调节系统由第二压缩机(6)、第二冷凝器(8)、第二膨胀阀(7)、第二蒸发器(9)、新风除湿机(11)、转轮热回收器(12)组成，所述第二压缩机(6)、第二冷凝器(8)通过热回收管道与集热器(4)相连，第二压缩机(6)依次连接第二冷凝器(8)、第二膨胀阀(7)、第二蒸发器(9)形成回路，第二蒸发器(9)输出端通过管道连接新风除湿机(11)，新风除湿机(11)输入端连接板转轮热回收器(12)；所述制冷机冷凝热回收系统由集热器(4)、热管(3)、热水箱(1)组成，集热器(4)输出端通过热管(3)连接热水箱(1)。

2.根据权利要求1所述的带余热回收功能的温湿度独立控制的空调系统，其特征在于：所述换热模块(19)的换热介质是水，水的温度范围为14℃~20℃；新风除湿机的换热介质是制冷剂。

3.根据权利要求1所述的带余热回收功能的温湿度独立控制的空调系统，其特征在于：所述热水箱(1)与热管(3)之间还连接有电加热器(2)。