CN105352066B - 一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组及其控制方法，属于暖通设备技术领域。该热回收新风组主要由排风机、送风机、初效过滤器、热回收器、加湿器、除湿制冷系统和自控装置等组成。在不同的季节，能够控制热回收新风机组工作在三种不同的工作模式。本发明提供的一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组及其控制方法，能够实现排风热回收技术和温湿度独立控制系统的双重节能，同时具有一体化程度高、管理方便、占用空间省、配套管路简单、工程适应性强等特点。

Description

一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组及其控制 方法
技术领域
本发明属于暖通设备技术领域，涉及一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组及其控制方法。
背景技术
节能减排的被重视力度越来越大，2015年政府工作报告将节能减排摆到了非常重要的位置，强调“要打好节能减排和环境治理攻坚战”。作为节能减排的重要组成部分，建筑节能也一直倍受关注。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％，探索暖通空调系统的节能技术并将其作为实现建筑节能的重要突破口意义明显。
暖通空调系统的能耗环节多，其影响因素也多，多年来，行业人员一直在从不同环节、不同层次角度来探索各种节能降耗措施，并取得了一定的研究成果，如建筑围护结构保温、合适的新风量取值、地源热泵系统、水环热泵系统、温湿度独立控制系统、良好的水力平衡措施等。
温湿度独立控制系统从优化空气处理流程的角度入手，以期用最适合品位的冷源完成对空气的处理，从而达到节能而空气品质更高的目的。温湿度独立控制系统的本质是通过对新风、回风的分别处理实现温度、湿度的分别控制，处理新风控制湿度，处理回风控制温度，避免了再热损失，
其显著的节能效果，对温湿度精准的控制能力，对室内空气品质与卫生条件的提升能力，已被业内人员所认可。
温湿度独立控制系统已被提出多年，目前有一定的工程实例，但不多，这与温湿度独立控制系统自身特性和对其研究的程度有密切关系。当前，除湿和降温技术均较成熟，但关于将除湿和降温有机结合并以灵活形式应用的研究仍较少，目前温湿度独立控制系统的应用形式主要以溶液除湿+高温冷源降温为主，应用形式单一，这也是温湿度独立控制系统尚未得到推广的主要原因之一，因此很有必要对温湿度独立控制系统作进一步研究，创新其应用形式。
排风热回收技术是热回收技术中的一种，其节能效果早就被行业人员所熟知，并将其写入了《公共建筑节能设计标准》与各地方节能设计标准中。排风热回收技术有多种，如转轮式热回收装置、板式和板翅式热回收装置、热管式热回收装置、液体循环式热回收装置、溶液吸收式热回收装置。目前，在温湿度独立控制系统中主要应用溶液吸收式热回收装置，其他形式的热回收装置尚未见应用，基于此现状，有必要探索其他热回收装置与温湿度独立控制系统有效结合的应用形式。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组及其控制方法，能够实现排风热回收技术和温湿度独立控制系统的双重节能，同时具有一体化程度高、管理方便、占用空间省、配套管路简单、工程适应性强等特点。
本发明的目的之一是提供一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组，通过以下技术方案实现。
一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组，包括新风通道、排风通道；
所述新风通道包括新风入口、初效过滤器Ⅰ、热回收器、预冷换热器、检修空段、除湿制冷系统、加湿器、送风机、送风口；
新风入口与初效过滤器Ⅰ的输入端连接，初效过滤器Ⅰ的输出端与热回收器的第一输入端连接，新风从新风入口进入，经初效过滤器Ⅰ进行过滤处理，然后进入热回收器与排风进行热湿交换；热回收器的第一输出端与预冷换热器的输入端连接，预冷换热器的输出端与检修空段连接，检修空段与除湿制冷系统的输入端连接，所述除湿制冷系统用于对新风进行深度除湿处理，除湿制冷系统的输出端与加湿器的输出端连接，所述加湿器用于对新风进行加湿处理，加湿器的输出端与送风机的输入端连接，送风机的输出端与送风口连接；
所述排风通道包括排风入口、初效过滤器Ⅱ、排风机、第一风阀、第一排风口、热回收器、第二排风口；
排风入口与初效过滤器Ⅱ的输入端连接，初效过滤器Ⅱ的输出端与排风机的输入端连接，排风机的输出端分别与第一排风口和第一风阀连接，所述第一排风口自带风阀；第一风阀与热回收器的第二输入端连接，热回收器的第二输出端与第二排风口连接，排风进入热回收器与新风进行热湿交换后从第二排风口排出。
进一步，所述除湿制冷系统包括压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器，所述蒸发器安装在新风通道的检修空段与加湿器之间，用于对新风进行除湿。
进一步，夏季工况时，热回收新风机组实现制冷功能，所述预冷换热器用于对新风进行制冷，除湿制冷系统的蒸发器用于对新风进行深度除湿处理。
进一步，冬季工况时，热回收新风机组实现制热功能，所述预冷换热器用于对新风进行加热处理，加湿器用于对新风进行加湿处理。
本发明的目的之二是提供一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法，通过以下技术方案实现。
一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法，权利要求2所述的一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法包括夏季工况的控制方法，冬季工况的控制方法，过渡季节的控制方法；
所述夏季工况的控制方法为，关闭第一排风口自带风阀，开启第一风阀，除湿制冷系统为工作状态，关闭加湿器；
所述冬季工况的控制方法为，关闭第一排风口自带风阀，开启第一风阀，关闭除湿制冷系统，开启加湿器；
所述过渡季节的控制方法为，开启一排风口自带风阀，关闭第一风阀。
进一步，夏季工况时，预冷换热器与除湿制冷系统中的冷凝器接高温冷冻水；
室外新风经初效过滤器Ⅰ过滤后，进入热回收器与排风进行热湿交换，通过预冷换热器进行预降温降湿处理，然后经过检修空段，再通过除湿制冷系统的蒸发器进行深度除湿处理，最后由送风机加压，通过送风口送入空调房间内；
室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，经过第一风阀，进入热回收器，与新风进行热湿交换，然后从第二排风口排出。
进一步，所述蒸发器中含有液态制冷剂，液态制冷剂对新风进行降温除湿后，吸热转为气态，进入压缩机进行压缩加压，再进入冷凝器进行冷凝放热，然后流经电子膨胀阀进行降温，循环流至蒸发器继续吸热，继续对新风进行降温除湿处理。
进一步，冬季工况时，预冷换热器接空调热水；
室外新风经初效过滤器Ⅰ过滤后，进入热回收器，与排风进行热湿交换，通过预冷换热器进行加热处理，然后经过检修空段，再通过加湿器进行加湿处理，最后由送风机加压，通过送风口送入空调房间内；
室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，经过第一风阀，进入热回收器，与新风进行热湿交换，然后从第二排风口排出。
进一步，过度季节时，室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，开启第一排风口上的风阀，关闭第一风阀，排风直接由第一排风口排出。
本发明的有益效果在于：本发提供的一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组及其控制方法，将排风热回收技术与温湿度独立控制系统的新风处理技术进了有机结合，使得改机组同时具有排风热回收技术和温湿度独立控制系统的双重节能效果，新风与排风在进入热回收器之间，均进行了初效过滤处理，保证了热回收器的清洁与换热效果。通过切换关断空调箱内部的风阀，实现过渡季节的旁通排风功能，最大程度地利用新风的冷量。主要构件均沿空气处理流程依序置于同一空调箱中，除湿制冷系统的蒸发器置于新风处理流程的除湿功能段内，压缩机、冷凝器、电子膨胀阀置于空调箱的上层空段中，系统紧凑，一体化程度高，占地面积小，管理方便。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明所述热回收新风机组的结构示意图；
其中，1为新风入口1、2为初效过滤器Ⅰ、3为热回收器、4为预冷换热器、5为检修空段、6为蒸发器、7为加湿器、8为送风机、9为送风口、10为排风入口、11为初效过滤器Ⅱ、12为排风机、13为第一风阀、14为第一排风口(带风阀)、15为第二排风口、16为压缩机、17为冷凝器、18为电子膨胀阀、19为空调箱、20为自控装置、21为信号传输线。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本发明提供的一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组，如图1所示，主要构件包括新风入口1、初效过滤器Ⅰ2、热回收器3、预冷换热器4、检修空段5、蒸发器6、加湿器7、送风机8、送风口9、排风入口10、初效过滤器Ⅱ11、排风机12、第一风阀13、第一排风口(带风阀)14、第二排风口15、压缩机16、冷凝器17、电子膨胀阀18、空调箱19、自控装置20、信号传输线21，按空气处理流程依序置于空调箱中，构成新风通道、排风通道。
空调箱局部分为上下两层，自控装置的显示屏与控制器置于空调箱外，整个系统设备具有温湿度控制精度高、空气品质高、节能效果显著、一体化程度高、管理方便、占用空间省、配套管路简单、工程适应性强的特点。
新风通道包括新风入口1、初效过滤器Ⅰ2、热回收器3、预冷换热器4、检修空段5、除湿制冷系统、加湿器7、送风机8、送风口9；除湿制冷系统包括压缩机16、冷凝器17、电子膨胀阀18、蒸发器6；述蒸发器安装在新风通道的检修空段与加湿器之间，用于对新风进行除湿，压缩机、冷凝器、电子膨胀阀置于空调箱的上层空段中。
新风入口与初效过滤器Ⅰ的输入端连接，初效过滤器Ⅰ的输出端与热回收器的第一输入端连接，新风从新风入口进入，经初效过滤器Ⅰ进行过滤处理，然后进入热回收器与排风进行热湿交换；热回收器的第一输出端与预冷换热器的输入端连接，预冷换热器的输出端与检修空段连接，检修空段与除湿制冷系统的输入端连接，除湿制冷系统用于夏季工况时对新风进行深度除湿处理，除湿制冷系统的输出端与加湿器的输出端连接，加湿器用于冬季工况时对新风进行加湿处理，加湿器的输出端与送风机的输入端连接，送风机的输出端与送风口连接；
排风通道包括排风入口10、初效过滤器Ⅱ11、排风机12、第一风阀13、第一排风口14、热回收器3、第二排风口15；
排风入口与初效过滤器Ⅱ的输入端连接，初效过滤器Ⅱ的输出端与排风机的输入端连接，排风机的输出端分别与第一排风口和第一风阀连接，第一排风口自带风阀；第一风阀与热回收器的第二输入端连接，热回收器的第二输出端与第二排风口连接，排风进入热回收器与新风进行热湿交换后从第二排风口排出。
一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法包括夏季工况的控制方法，冬季工况的控制方法，过渡季节的控制方法。
夏季工况的控制方法为，关闭第一排风口自带风阀，开启第一风阀，除湿制冷系统为工作状态，关闭加湿器。
热回收新风机组实现制冷功能，预冷换热器用于对新风进行制冷，除湿制冷系统的蒸发器用于对新风进行深度除湿处理。预冷换热器与除湿制冷系统的冷凝器均接与干盘管相同(控制空调房间温度)的高温冷冻水(14-20℃)，预冷换热器水管路上的电动调节阀处于最大开度状态，除湿制冷系统的冷凝器水管上设电功双位阀并处于开启状态，将高温冷冻水的降温能力榨干用尽，减低除湿制冷系统的投入量，提高除湿制冷系统的能效。
水管路上不设电动调节阀而设电动双位阀了降低水管路阻力，使得制冷系统的性能显著提高，而且机组配套管路简洁，工程适应性强。
室外新风经初效过滤器Ⅰ过滤后，进入热回收器与排风进行热湿交换，通过预冷换热器进行预降温降湿处理，然后经过检修空段，再通过除湿制冷系统的蒸发器进行深度除湿处理，最后由送风机加压，通过送风口送入空调房间内。
蒸发器中含有液态制冷剂，液态制冷剂对新风进行降温除湿后，吸热转为气态，进入压缩机进行压缩加压，再进入冷凝器进行冷凝放热，然后流经电子膨胀阀进行降温，循环流至蒸发器继续吸热，继续对新风进行降温除湿处理。
室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，经过第一风阀，进入热回收器，与新风进行热湿交换，然后从第二排风口排出。
冬季工况的控制方法为，关闭第一排风口自带风阀，开启第一风阀，关闭除湿制冷系统，开启加湿器。
热回收新风机组实现制热功能，所述预冷换热器用于对新风进行加热处理，预冷换热器接空调热水，加湿器用于对新风进行加湿处理。
室外新风经初效过滤器Ⅰ过滤后，进入热回收器，与排风进行热湿交换，通过预冷换热器进行加热处理，然后经过检修空段，再通过加湿器进行加湿处理(除湿制冷系统停止运行)，最后由送风机加压，通过送风口送入空调房间内；
室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，经过第一风阀，进入热回收器，与新风进行热湿交换，然后从第二排风口排出。
过渡季节的控制方法为，开启一排风口自带风阀，关闭第一风阀。
室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，开启第一排风口上的风阀，关闭第一风阀，排风直接由第一排风口排出，不进入热回收器。
本发明所述的热回收新风组包括由一套自控装置20，通过信号传输线21与各传感器、执行器相连，夏季根据新风处理湿度要求调整电子膨胀阀，冬季根据新风处理湿度要求调整加湿器加湿量；自控装置20，能根据工况切换要求，自动开启和关闭相应风阀；自控装置20，同时完成对预冷换热器4和蒸发器6(或加湿器7)处理后的空气温湿度、室外新风温湿度的监测。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组，其特征在于：包括新风通道、排风通道；
所述新风通道包括新风入口、初效过滤器Ⅰ、热回收器、预冷换热器、检修空段、除湿制冷系统、加湿器、送风机、送风口，所述除湿制冷系统包括压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器，所述蒸发器安装在新风通道的检修空段与加湿器之间，用于对新风进行除湿；
新风入口与初效过滤器Ⅰ的输入端连接，初效过滤器Ⅰ的输出端与热回收器的第一输入端连接，新风从新风入口进入，经初效过滤器Ⅰ进行过滤处理，然后进入热回收器与排风进行热湿交换；热回收器的第一输出端与预冷换热器的输入端连接，预冷换热器的输出端与检修空段连接，检修空段与除湿制冷系统的输入端连接，所述除湿制冷系统用于对新风进行深度除湿处理，除湿制冷系统的输出端与加湿器的输出端连接，所述加湿器用于对新风进行加湿处理，加湿器的输出端与送风机的输入端连接，送风机的输出端与送风口连接；
夏季工况时，热回收新风机组实现制冷功能，所述预冷换热器用于对新风进行制冷，除湿制冷系统的蒸发器用于对新风进行深度除湿处理；冬季工况时，热回收新风机组实现制热功能，所述预冷换热器用于对新风进行加热处理，加湿器用于对新风进行加湿处理；
所述排风通道包括排风入口、初效过滤器Ⅱ、排风机、第一风阀、第一排风口、热回收器、第二排风口；
排风入口与初效过滤器Ⅱ的输入端连接，初效过滤器Ⅱ的输出端与排风机的输入端连接，排风机的输出端分别与第一排风口和第一风阀连接，所述第一排风口自带风阀；第一风阀与热回收器的第二输入端连接，热回收器的第二输出端与第二排风口连接，排风进入热回收器与新风进行热湿交换后从第二排风口排出。
2.一种用于如权利要求1所述的适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法，其特征在于：包括夏季工况的控制方法，冬季工况的控制方法，过渡季节的控制方法；
所述夏季工况的控制方法为，关闭第一排风口自带风阀，开启第一风阀，除湿制冷系统为工作状态，关闭加湿器；
所述冬季工况的控制方法为，关闭第一排风口自带风阀，开启第一风阀，关闭除湿制冷系统，开启加湿器；
所述过渡季节的控制方法为，开启第一排风口自带风阀，关闭第一风阀。
3.根据权利要求2所述的一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法，其特征在于：夏季工况时，预冷换热器与除湿制冷系统中的冷凝器接高温冷冻水；
室外新风经初效过滤器Ⅰ过滤后，进入热回收器与排风进行热湿交换，通过预冷换热器进行预降温降湿处理，然后经过检修空段，再通过除湿制冷系统的蒸发器进行深度除湿处理，最后由送风机加压，通过送风口送入空调房间内；
室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，经过第一风阀，进入热回收器，与新风进行热湿交换，然后从第二排风口排出。
4.根据权利要求3所述的一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法，其特征在于：所述蒸发器中含有液态制冷剂，液态制冷剂对新风进行降温除湿后，吸热转为气态，进入压缩机进行压缩加压，再进入冷凝器进行冷凝放热，然后流经电子膨胀阀进行降温，循环流至蒸发器继续吸热，继续对新风进行降温除湿处理。
5.根据权利要求2所述的一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法，其特征在于：冬季工况时，预冷换热器接空调热水；
室外新风经初效过滤器Ⅰ过滤后，进入热回收器，与排风进行热湿交换，通过预冷换热器进行加热处理，然后经过检修空段，再通过加湿器进行加湿处理，最后由送风机加压，通过送风口送入空调房间内；
室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，经过第一风阀，进入热回收器，与新风进行热湿交换，然后从第二排风口排出。
6.根据权利要求2所述的一种适用于温湿度独立控制系统的热回收新风机组的控制方法，其特征在于：过度季节时，室内房间抽出的空气，通过排风入口经初效过滤器Ⅱ过滤后，由排风机进行加压，开启第一排风口上的风阀，关闭第一风阀，排风直接由第一排风口排出。
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