CN105972718A - 双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机 - Google Patents

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    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel

Abstract

本发明公开了一种双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，包括送风机、风过滤器、新风机柜和独立设置的第一级冷源、第二级冷源，第一级冷源包括第一压缩机以及第一压缩机的输出端与输入端之间依次设有的第一冷凝器、第一干燥过滤器、第一视液镜、第一蒸发器、第一气液分离器和第一吸气过滤器；第二级冷源包括第二压缩机以及第二压缩机的输出端与输入端之间依次设有的第二冷凝器、第二干燥过滤器、第二视液镜、第二蒸发器、第二气液分离器和第二吸气过滤器；第一蒸发器、第二蒸发器和第二冷凝器沿新风流向依次设于新风机柜内，第一级冷源和/或第二级冷源运行，实现新风除湿。本发明结构简单、能蒸发除湿、能热回收、能主动适应工况的变化，保证了各系统运行的稳定性、同时降低风机能耗。

Description

双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机
技术领域
本发明涉及一种双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机。
背景技术
建筑节能已经成为能否实现社会可持续发展的重要工作，由于空调系统能耗已经占到建筑总能耗的30％～50％，因此如何提高空调系统的效率，降低空调系统的能耗已经成为建筑节能的关键环节。
温度和湿度调节是空调系统的两大功能，夏季空调的作用是对空气进行降温和除湿处理，其中除湿的能耗占空调总能耗的30％～50％。在空调系统中，对空气的降温处理仅要求冷源的温度低于空调房间的干球温度，对于空气的除湿处理要求冷源低于房间空气的露点温度，并都需考虑相应的传热温差和介质输送温差。传统的空调系统，普遍采用热湿耦合的控制方法。夏季，采用冷凝除湿方式(7℃的冷冻水)实现对空气的降温与除湿处理，同时去除建筑的显热负荷和潜热负荷。由于常规空调系统采用热湿联合处理造成了一系列问题，如容易造成能源品位的极大浪费，无法对相对湿度进行有效控制，夏季存在湿表面等，因此迫切需要寻找其他方法来解决这些问题。
发明内容
本发明的主要任务是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、能蒸发除湿、能热回收、能主动适应工况的变化，保证了各系统运行的稳定性、同时降低风机能耗的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机。
本发明通过下述技术方案实现：
双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，包括送风机、风过滤器、新风机柜和独立设置的第一级冷源、第二级冷源，所述第一级冷源包括第一压缩机以及第一压缩机的输出端与输入端之间依次设有的第一冷凝器、第一干燥过滤器、第一视液镜、第一蒸发器、第一气液分离器和第一吸气过滤器；
所述第二级冷源包括第二压缩机以及第二压缩机的输出端与输入端之间依次设有的第二冷凝器、第二干燥过滤器、第二视液镜、第二蒸发器、第二气液分离器和第二吸气过滤器；
所述第一蒸发器、第二蒸发器和第二冷凝器沿新风流向依次设于新风机柜内，第一级冷源和/或第二级冷源运行，实现新风除湿。
所述第一级冷源设有第一油分离器，所述第一油分离器设于第一压缩机和第一冷凝器之间，第一油分离器与第一气液分离器之间依次设有第一视油镜和第一毛细管，所述第二级冷源设有第二油分离器，所述第二油分离器设于第二压缩机和第二冷凝器之间，第二油分离器与第二气液分离器之间依次设有第二视油镜和第二毛细管。
所述第一级冷源设有第一高压储液器，所述第一高压储液器设于第一冷凝器和第一干燥过滤器之间，所述第二级冷源设有第二高压储液器，所述第二高压储液器设于第二冷凝器和第二干燥过滤器之间。
所述第一级冷源设有用于调节冷凝压力的冷凝风扇，所述冷凝风扇设于第一冷凝器上。
所述第二级冷源设有冷凝压力调节装置，所述冷凝压力调节装置包括高压调节阀和压差调节阀，所述高压调节阀设于第二冷凝器与第二高压储液器之间，所述压差调节阀旁通于第二冷凝器的进口管路与高压调节阀的出口管路之间。
所述第一压缩机和所述第二压缩机均为变频压缩机。
所述第一级冷源设有第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀设于所述第一干燥过滤器和所述第一蒸发器之间，所述第二级冷源设有第二电子膨胀阀，所述第二电子膨胀阀设于所述第二干燥过滤器和所述第二蒸发器之间。
所述新风机还包括变频调速器。
所述第一级冷源、第二级冷源均设有系统检测及加放制冷剂接口、高压开关和温压一体传感器。
所述第一级冷源设有两个第一压缩机，所述两个第一压缩机并联，且第一压缩机与第一油分离器之间均设有单向阀。
本发明有益效果：该新风机采用独立两级串联直接蒸发式新风除湿处理方式，达到深度除湿的目的；根据工况负荷的变化可以只启动其中一级直接蒸发除湿，系统运行灵活；两级蒸发除湿联合运行时，有效回收利用了第二级除湿系统的冷凝热，控制送风温湿度的同时，降低了系统的能耗；双级系统采用变容量技术，能自动适应系统负荷工况的变化；在过渡季节，能实现空调系统采用全新风功能，从而实现全年部分时段停止空调系统制冷主机的运行，达到空调系统节能的目的；第一级冷源采用冷凝风扇调节冷凝压力、第二级冷源采用冷凝压力调节装置(高压调节阀+压差调节阀组合)调节冷凝压力，使双级制冷系统的冷凝压力能主动适应工况的变化，保证了各系统运行的稳定性；双级制冷系统采用了油分离器回油并设置了高压储液器，保证了制冷系统的运行安全和蒸发器供液的可靠性；送风机采用变频调速，以适应空调系统工况负荷的变化，同时起到降低风机能耗的作用。
附图说明
图1为双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机的原理图；
其中：1-系统检测及加放制冷剂接口；2-高压开关；3-温压一体传感器；4-第一冷凝器；5-冷凝风扇；6-第一油分离器；7-单向阀；8-第一压缩机；9-第一吸气过滤器；10-第一毛细管；11-第一视油镜；12-第一高压储液器；13-第一干燥过滤器；14-第一视液镜；15-第一电子膨胀阀；16-第一气液分离器；17-第一蒸发器；18-新风机柜；19-第二冷凝器；20-高压调节阀；21-压差调节阀；22-第二高压储液器；23-第二干燥过滤器；24-第二视液镜；25-第二电子膨胀阀；26-第二气液分离器；27-第二吸气过滤器；28-第二压缩机；29-第二油分离器；30-第二视油镜；31-第二毛细管；32-第二蒸发器；33-进风百叶；34-风过滤器：35-送风机；
具体实施方式
如图1所示，双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，包括送风机35、风过滤器34、新风机柜18和独立设置的第一级冷源、第二级冷源，第一级冷源包括第一压缩机8以及第一压缩机8的输出端与输入端之间依次设有的第一冷凝器4、第一干燥过滤器13、第一视液镜14、第一蒸发器17、第一气液分离器16和第一吸气过滤器9；
第二级冷源包括第二压缩机28以及第二压缩机28的输出端与输入端之间依次设有的第二冷凝器19、第二干燥过滤器23、第二视液镜30、第二蒸发器32、第二气液分离器26和第二吸气过滤器27；
第一蒸发器17、第二蒸发器32和第二冷凝器19沿新风流向依次设于新风机柜18内，第一级冷源和/或第二级冷源运行，实现新风除湿。该设计采用独立双冷源；两级串联直接蒸发式新风除湿处理方式；根据工况负荷的变化可以实现双冷源联合运行的两级新风除湿方式，或者只启动其中的一个，采用第一级冷源或第二级冷源直接蒸发新风除湿方式；第二级冷源的第二冷凝器19内置于新风机柜18内当加热器用，实现了冷凝热的回收利用。
进一步地，第一级冷源设有第一油分离器6，第一油分离器6设于第一压缩机8和第一冷凝器4之间，第一油分离器6与第一气液分离器16之间依次设有第一视油镜11和第一毛细管10，第二级冷源设有第二油分离器29，第二油分离器29设于第二压缩机28和第二冷凝器19之间，第二油分离器29与第二气液分离器26之间依次设有第二视油镜30和第二毛细管31。该设计保证了第一压缩机8和第二压缩机28的回油安全。
进一步地，第一级冷源设有第一高压储液器12，第一高压储液器12设于第一冷凝器4和第一干燥过滤器13之间，第二级冷源设有第二高压储液器22，第二高压储液器22设于第二冷凝器19和第二干燥过滤器23之间。该设计保证了系统供液的稳定和起到辅助冷凝压力调节的作用。
进一步地，第一级冷源设有用于调节冷凝压力的可调速风扇5，可调速风扇5设于第一冷凝器4上。该冷凝风扇5用于调节第一级冷源的冷凝压力。
进一步地，第二级冷源设有冷凝压力调节装置，冷凝压力调节装置包括高压调节阀20和压差调节阀21，高压调节阀(20)设于第二冷凝器(19)与第二高压储液器(22)之间，压差调节阀(21)旁通于第二冷凝器(19)的进口管路与高压调节阀(20)的出口管路之间。冷凝压力调节装置用于调节第二级冷源的冷凝压力。
优选地，第一压缩机8和第二压缩机28均为变频压缩机。
进一步地，第一级冷源设有第一电子膨胀阀15，第一电子膨胀阀15设于第一干燥过滤器13和第一蒸发器17之间，第二级冷源设有第二电子膨胀阀25，第二电子膨胀阀25设于第二干燥过滤器23和第二蒸发器32之间。该设计采用第一电子膨胀阀15、第二电子膨胀阀25配合进行制冷剂流量调节。从而实现制第一级冷源、第二级冷源的制冷量和第一压缩机、第二压缩机功耗随外界负荷的变化而变化，具有变容量系统的优点，实现节能之目的。
进一步地，新风机还包括变频调速器。根据全年运工况和新风负荷的变化，系统所需的新风量也相应变化，采用变频调速器控制新风机组的送风机转速，从而使新风机风量适应新风量的变化。同时由于送风机采用变频调速，可以实现大范围内风量的变化，从而当外界新风参数满足直接向室内送风进行空调的要求时，可以关闭空调系统的所有制冷机，实现空调系统在过渡季节到呢个部分时间段全新风不开制冷机的运行模式，从而有效降低空调系统的能耗。
进一步地，第一级冷源、第二级冷源均设有系统检测及加放制冷剂接口1、高压开关2和温压一体传感器3。
优选地，第一级冷源设有两个第一压缩机8，两个第一压缩机8并联，且第一压缩机8与第一油分离器6之间均设有单向阀7。
如图1所示，一种双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，第一级冷源(即第一制冷系统)的制冷流程为：并联第一压缩机8排出制冷剂，经单向阀7、第一油分离器6、第一冷凝器4、第一高压储液器12、第一干燥过滤器13、第一视液镜14、第一电子膨胀阀15、第一蒸发器17、第一气液分离器16、第一吸气过滤器9工作后最终由第一压缩机8吸气，完成循环；
第二级冷源(即第二制冷系统)的制冷流程为：第二压缩机28排出制冷剂、经第二油分离器29、第二冷凝器19(加热器)、第二高压储液器22、第二干燥过滤器23、第二视液镜24、第二电子膨胀阀25、第二蒸发器32、第二气液分离器26、第二吸气过滤器27工作后最终由第二压缩机28吸气，完成循环。可见第一级冷源和第二级冷源(即第一制冷系统和第二制冷系统)之间是相互独立的。根据设计参数、工况计算匹配各系统部件。
新风经从进风百叶33引入，经风过滤器34过滤、到达第一级冷源的第一蒸发器17进行第一级直接蒸发式降温除湿，除湿后的新风经过第二级冷源的第二蒸发器32进行第二级冷源直接蒸发式降温除湿。通过第一级冷源和第二级冷源双冷源联合运行、两级串联直接蒸发式降温除湿方式处理后的，新风将达到更低的含湿量，从而实现温湿度独立控制空调系统对湿度控制的要求。由于第一级冷源、第二级冷源这两个冷源是相对独立的制冷系统，当系统除湿负荷大时，可以采用双冷源的联合运行，实现更大程度上的新风除湿；当系统除湿负荷小时，可以只运用其中的一个制冷系统，从而实现系统除湿量随工况负荷的变化而变化。第二级冷源的第二冷凝器19内置于新风机柜18，位于沿新风流向的第二级冷源的第二蒸发器32之后。从而，当第二级冷源运行时，其第二级的第二冷凝器19同时放出热量加热新风，控制送风温湿度的同时，实现了冷凝热的回收利用，降低系统的能耗。
第一级冷源(第一制冷系统)独立冷源的第一压缩机8采用变频压缩机或者其它具有节能变容量功能的压缩机，同时系统采用第一电子膨胀阀15配合进行制冷剂流量调节。从而实现第一制冷系统的制冷量和第一压缩机8功耗随外界负荷的变化而变化，具有变容量系统的优点，实现节能之目的。
第二级冷源(第二制冷系统)独立冷源的第二压缩机28采用变频压缩机或者其它具有节能变容量功能的压缩机，同时系统采用第二电子膨胀阀25配合进行制冷剂流量调节。从而实现第二制冷系统的制冷量和第二压缩机28功耗随外界负荷的变化而变化，具有变容量系统的优点，实现节能之目的。
第一级冷源(即第一制冷系统)根据冷凝温度或冷凝压力的变化，采用CFVS冷凝风扇调速器改变可调速风扇5的转速，改变空气侧的气流速度，传热随之改变，从而调节了冷凝压力，使冷凝压力随全年室外工况的变化维持在合理范围之内；第二级冷源(即第二制冷系统)采用“高压调节阀20+压差调节阀21”组合的冷凝压力调节装置，使系统冷凝压力随工况的变化维持在合理范围之内，保证制冷系统的稳定运行。
第一级冷源(即第一制冷系统)采用第一油分离器16使大部分润滑油从制冷剂中分离出来，进过第一视油镜11与第一毛细管10回到第一气液分离器16，保证了第一压缩机8的回油安全；第二级冷源(即第二制冷系统)采用第二油分离器29使大部分润滑油从制冷剂中分离出来，进过第二视油镜30与第二毛细管31回到第二气液分离器26，保证了第二压缩机28的回油安全；
第一级冷源(第一制冷系统)设置了第一高压储液器12，保证了系统供液的稳定和起到辅助冷凝压力调节的作用，第二级冷源(第二制冷系统)设置了第二高压储液器22，保证了系统供液的稳定和起到辅助冷凝压力调节的作用。
根据全年运行工况和新风负荷的变化，系统所需的新风量也相应变化，采用变频调速器控制新风机组的送风机35转速，从而使风机风量适应新风量的变化。由于送风机35采用变频调速，可以实现大范围内风量的变化，从而当外界新风参数满足直接向室内送风进行空调的要求时，可以关闭空调系统所有制冷机，实现空调系统在过渡季节等部分时间段全新风不开制冷机的运行模式，从而有效降低空调系统的能耗。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，包括送风机(35)、风过滤器(34)、新风机柜(18)和独立设置的第一级冷源、第二级冷源，所述第一级冷源包括第一压缩机(8)以及第一压缩机(8)的输出端与输入端之间依次设有的第一冷凝器(4)、第一干燥过滤器(13)、第一视液镜(14)、第一蒸发器(17)、第一气液分离器(16)和第一吸气过滤器(9)；
所述第二级冷源包括第二压缩机(28)以及第二压缩机(28)的输出端与输入端之间依次设有的第二冷凝器(19)、第二干燥过滤器(23)、第二视液镜(30)、第二蒸发器(32)、第二气液分离器(26)和第二吸气过滤器(27)；
所述第一蒸发器(17)、第二蒸发器(32)和第二冷凝器(19)沿新风流向依次设于新风机柜(18)内，第一级冷源和/或第二级冷源运行，实现新风除湿。
2.根据权利要求1所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述第一级冷源设有第一油分离器(6)，所述第一油分离器(6)设于第一压缩机(8)和第一冷凝器(4)之间，第一油分离器(6)与第一气液分离器(16)之间依次设有第一视油镜(11)和第一毛细管(10)，所述第二级冷源设有第二油分离器(29)，所述第二油分离器(29)设于第二压缩机(28)和第二冷凝器(19)之间，第二油分离器(29)与第二气液分离器(26)之间依次设有第二视油镜(30)和第二毛细管(31)。
3.根据权利要求2所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述第一级冷源设有第一高压储液器(12)，所述第一高压储液器(12)设于第一冷凝器(4)和第一干燥过滤器(13)之间，所述第二级冷源设有第二高压储液器(22)，所述第二高压储液器(22)设于第二冷凝器(19)和第二干燥过滤器(23)之间。
4.根据权利要求1所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述第一级冷源设有用于调节冷凝压力的可调速冷凝风扇(5)，所述可调速冷凝风扇(5)设于第一冷凝器(4)上。
5.根据权利要求1所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述第二级冷源设有冷凝压力调节装置，所述冷凝压力调节装置包括高压调节阀(20)和压差调节阀(21)，所述高压调节阀(20)设于第二冷凝器(19)与第二高压储液器(22)之间，所述压差调节阀(21)旁通于第二冷凝器(19)的进口管路与高压调节阀(20)的出口管路之间。
6.根据权利要求1所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述第一压缩机(8)和所述第二压缩机(28)均为变频压缩机。
7.根据权利要求6所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述第一级冷源设有第一电子膨胀阀(15)，所述第一电子膨胀阀(15)设于所述第一干燥过滤器(13)和所述第一蒸发器(17)之间，所述第二级冷源设有第二电子膨胀阀(25)，所述第二电子膨胀阀(25)设于所述第二干燥过滤器(23)和所述第二蒸发器(32)之间。
8.根据权利要求1所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述新风机还包括变频调速器，以调节送风机(35)转速。
9.根据权利要求2所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述第一级冷源、第二级冷源均设有系统检测及加放制冷剂接口(1)、高压开关(2)和温压一体传感器(3)。
10.根据权利要求1所述的双冷源两级蒸发除湿带热回收功能的新风机，其特征在于：所述第一级冷源设有两个第一压缩机，所述两个第一压缩机(8)并联，且第一压缩机与(8)第一油分离器(6)之间均设有单向阀(7)。
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