CN107504600A - 整体式辐射空调机组 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调领域，特别涉及一种整体式辐射空调机组，其包括变频多联室外机，整体式辐射空调室内机，辐射末端；整体式辐射空调室内机包括新风全热回收部分，冷媒除湿再热部分和辐射冷热源部分。冷媒除湿回路部分包括依次连接的第一级除湿蒸发器、第二级除湿蒸发器和再热冷凝器；变频多联室外机压缩机的排气管连接再热冷凝器，再热冷凝器连接第二级除湿蒸发器，第二级除湿蒸发器连接至所述第一级除湿蒸发器的气管回到压缩机。变频多联室外机的液管分成两路，通过两个电子膨胀阀分别与第一级除湿蒸发器和辐射冷热源部分的板式换热器连接后，再并连汇合回到压缩机。其优点是：集成度高，安装设计简单，除湿效高，耗电低。

Description

整体式辐射空调机组
技术领域
本发明属于空调领域，特别涉及一种整体式辐射空调机组。
背景技术
随着人们对室内气候环境要求的不断提高，恒温恒湿恒氧的辐射空调系统作为一种健康、舒适、节能的空调系统，从欧洲引进到国内，在住宅和高端场所上的应用越来越多。辐射空调系统是一种吊顶墙壁地板冷热辐射末端与独立新风相结合的温湿度独立控制的新技术空调系统。其优点是：健康：该系统通过独立新风可以去除室内外PM2.5，同时控制室内CO2浓度；舒适：该系统采用辐射板或毛细管作为室内末端，通过辐射传热进行制冷制热控制室内温度，没有常规空调系统的噪音，并且能够精准控制室内温度和湿度，提高人体舒适度；节能：辐射冷暖系统，采用高温冷水换热，和温湿度独立控制技术，能耗是传统空调系统的50％左右。
但是目前的辐射空调系统由冷热源(热泵冷水空调机组)，耦合罐，混水调节中心，分集水器，全热交换新风机，除湿新风机，辐射末端(辐射板或毛细管)等多个独立设备组成。系统设计复杂，现场安装施工困难，同时占用较大的安装空间，需要专门设备机房。室内外冷热量是通过水管道传输，二次泵耦合水力系统复杂，存在漏水隐患，冬季易发生冻坏管道和机组的情况。低温冷水预除湿加冷媒冷冻除湿在高温高湿工况下，除湿效率还不太理想。预除湿需要的低温冷水需求限制了热泵冷水机组高供水，阻碍了热泵冷水机组能效的提升。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种整体式辐射空调机组，组成部分之间相互独立，采用可组合、可拆卸的模块化安装，操作简单，适应性强。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种整体式辐射空调机组，包括变频多联室外机，新风全热回收系统，冷媒除湿回路系统和辐射冷热源系统，所述冷媒除湿回路系统包括依次连接的第一级除湿蒸发器、第二级除湿蒸发器和再热冷凝器，所述第一级除湿蒸发器连接所述新风全热回收系统，室外气体依次通过所述新风全热回收系统、第一级除湿蒸发器、第二级除湿蒸发器和再热冷凝器进入室内；
所述变频多联室外机内设有相互连接的冷凝器和压缩机，所述冷凝器分别与第一级除湿蒸发器和辐射冷热源系统连接，所述压缩机的进气口分别通向所述第一级除湿蒸发器和辐射冷热源系统的气管，低压气态冷媒经所述压缩机形成高压高温气态冷媒，高压高温气态冷媒通过冷凝器冷凝为液态冷媒分别进入所述第一级除湿蒸发器和辐射冷热源系统热交换气化为所述低压气态冷媒回到所述压缩机；
所述压缩机的排气口还连接所述再热冷凝器，所述再热冷凝器通过电子膨胀阀连接所述第二级除湿蒸发器，所述第二级除湿蒸发器连接至所述第一级除湿蒸发器的气管，所述压缩机形成的高压高温气态冷媒进入再热冷凝器冷凝为液态冷媒后进入所述第二级除湿蒸发器热交换气化为所述低压气态冷媒回到所述压缩机。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：
进一步的，所述第一级除湿蒸发器、所述辐射冷热源系统和所述第二级除湿蒸发器的冷媒入口处均设有电子膨胀阀，所述冷凝器的出口处设有电子膨胀阀。
进一步的，所述辐射冷热源系统包括水泵、分水器、集水器、板式换热器、三通混水阀和辐射末端；
所述板式换热器的冷媒进口和冷媒出口分别连接所述冷凝器和所述压缩机的进气口，板式换热器的供水口、三通混水阀、分水器和辐射末端的进水口依次连接；所述辐射末端的出水口、集水器、水泵和板式换热器的回水口依次连接，所述水泵和所述回水口之间的连接管路与所述三通混水阀相通。
所述冷凝器内形成的液态冷媒一部分过电子膨胀阀进入板式换热器，液态冷媒与板式换热器内的水进行热交换吸热气化为低压气态冷媒回到压缩机；与此同时水经过板式换热器换热降温后依次通过板式换热器的供水口、三通混水阀和分水器到达所述辐射末端，通过提供低温水辐射与室内环境进行热交换，水经过辐射末端升温后，在水泵的动力下，水依次通过集水器和水泵，在三通混水阀的调节下，部分水通过板式换热器的回水口回到所述板式换热器内进行热交换再次降温，另一部分水通过三通混水阀与板式换热器的供水口供出的水混合，在三通混水阀控制水流量的情况下有效控制进入所述辐射末端的水的温度，如此反复循环为所述辐射末端持续提供低温冷水，通过辐射实现与室内环境进行热交换，实现室内制冷。
进一步的，所述冷媒出口连接所述辐射冷热源系统的气管，所述辐射冷热源系统的气管和所述第一级除湿蒸发器的气管相互连通并为同一冷媒总气管通向所述压缩机的进气口。通过此结构设计，减少管路数量，占地面积小，利用率高。
进一步的，所述新风全热回收系统包括送风风机，依次连接的风管、全热回收芯体和排风风机，所述送风风机的进风口和出风口分别连接所述再热冷凝器和所述辐射末端，所述全热回收芯体设有与所述风管相通的第一进气口和与所述排风风机相通的第一出气口，所述全热回收芯体还设有与室外相通的第二进气口和与所述第一级除湿蒸发器相连通的第二出气口。
室内气体与室外气体在全热回收芯体相遇换热后，室内气体升温排出室外，室外气体初步降温进入第一级除湿蒸发器与冷凝器提供的液态冷媒进行热交换，液态冷媒吸热变为低压气态冷媒回到所述压缩机，室外气体中的水蒸汽被低温凝结成冷凝水，冷凝水通过排水管排到室外。
此时，室外气体降温除湿后进入第二级除湿蒸发器与再热冷凝器提供的液态冷媒再次进行热交换，液态冷媒吸热变为低压气态冷媒回到所述压缩机，室外气体再次降温除湿后进入再热冷凝器与压缩机提供的高压高温气态冷媒热交换，室外气体升温后进入室内，高压高温气态冷媒液化形成液态冷媒进入第二级除湿蒸发器。
其中，所述辐射末端设置于室内，所述送风风机的出风口连接于所述辐射末端。室外气体通过第一级除湿蒸发器、第二级除湿蒸发器的两次降温除湿，有效降低室内空气湿度，再通过再热冷凝器升温，避免温度过低在所述送风风机的出风口形成凝露。
进一步的，所述全热回收芯体的第一进气口、第二进气口和第二出气口均设有过滤板。能够对排出室外的空气和进入室内的空气进行过滤，有效去除室内外PM2.5，同时控制室内CO2浓度。
进一步的，所述冷媒除湿回路系统、送风风机，排风风机，全热回收芯体、分水器、集水器，水泵、三通混水阀和板式换热器全部集成在一个室内机箱体中形成辐射空调室内机。集成度高，占地面积小，安装设计简单。
进一步的，所述辐射空调室内机通过所述风管与室内送回风口相连；所述辐射空调室内的分水器和集水器机分别通过水管道连接辐射末端的进水口和辐射末端的出水口。
进一步的，所述变频多联室外机设置于室外，所述变频多联室外机还设有四通换向阀，所述四通换向阀分别连接所述压缩机的出气口、冷凝器、冷媒总气管和压缩机的进气口。
在需要供暖时，通过四通换向阀改变流通方向，与供冷情况供冷原理相同，实现暖气供应。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
1、本发明利用两级冷媒除湿蒸发器和再热冷凝器对新风进行深度除湿和再热处理，在提高除湿效率的同时控制送风温度不能太低，防止送风风机的出风口凝露。省掉了除湿压缩机，降低设备成本，减小了室内噪音。两级冷却除湿效率提升，降低室内露点温度，可以让辐射末端在较低的供水温度下运行，提高辐射末端单位面积的产冷量，系统减小辐射末端的铺设面积，降低整个空调系统的成本。
2、本发明利用变频多联室外机输送冷热量代替传统冷水空调室外机，杜绝了安装漏水隐患和冬季冻破水管和室外机的可能性。把传统辐射空调系统的二次泵水系统，简化为一次泵变流量水系统，降低设备成本，简化了传统辐射空调系统的水力设计。一次泵变流量系统配合变频多联室外机的变冷媒流量，将机组系统能效进一步提高。
3、本发明将所述冷媒除湿回路系统、送风风机，排风风机，全热回收芯体、分水器、集水器，水泵、三通混水阀和板式换热器全部集成在一个室内机箱体中形成辐射空调室内机。集成度高，占地面积小，安装设计简单。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的整体式辐射空调机组的结构示意图；
图2为本发明实施例2所述的整体式辐射空调机组的结构示意图；
其中，1-压缩机，2-冷凝器，3-四通换向阀，4-电子膨胀阀，5-板式换热器，6-三通混水阀，7-集水器，8-分水器，9-水泵，10-辐射末端，11-全热回收芯体，12-过滤板，13-排风风机，14-第一级除湿蒸发器，15-第二级除湿蒸发器，16-再热冷凝器，17-送风风机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据权利要求书和下面的说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例1
一种整体式辐射空调机组，如图1所示，包括变频多联室外机，新风全热回收系统，冷媒除湿回路系统和辐射冷热源系统，所述冷媒除湿回路系统包括依次连接的第一级除湿蒸发器14、第二级除湿蒸发器15和再热冷凝器16，所述第一级除湿蒸发器14连接所述新风全热回收系统，室外气体依次通过所述新风全热回收系统、第一级除湿蒸发器14、第二级除湿蒸发器15和再热冷凝器16进入室内；
所述变频多联室外机内设有相互连接的冷凝器2和压缩机1，所述冷凝器2分别与第一级除湿蒸发器14和辐射冷热源系统连接，所述压缩机1的进气口分别通向所述第一级除湿蒸发器14和辐射冷热源系统的气管，低压气态冷媒经所述压缩机1形成高压高温气态冷媒，高压高温气态冷媒通过冷凝器2冷凝为液态冷媒分别进入所述第一级除湿蒸发器14和辐射冷热源系统热交换气化为所述低压气态冷媒回到所述压缩机1；
所述压缩机1的排气口还连接所述再热冷凝器16，所述再热冷凝器16通过电子膨胀阀4连接所述第二级除湿蒸发器15，所述第二级除湿蒸发器15连接至所述第一级除湿蒸发器14的气管，所述压缩机1形成的高压高温气态冷媒进入再热冷凝器16冷凝为液态冷媒后进入所述第二级除湿蒸发器15热交换气化为所述低压气态冷媒回到所述压缩机1。
其中，所述第一级除湿蒸发器14、所述辐射冷热源系统和所述第二级除湿蒸发器15的冷媒入口处均设有电子膨胀阀4，所述冷凝器2的出口处设有电子膨胀阀4。
在一优选方案中，所述辐射冷热源系统包括水泵9、分水器8、集水器7、板式换热器5、三通混水阀6和辐射末端10；
所述板式换热器5的冷媒进口和冷媒出口分别连接所述冷凝器2和所述压缩机1的进气口，板式换热器5的供水口、三通混水阀6、分水器8和辐射末端10的进水口依次连接；所述辐射末端10的出水口、集水器7、水泵9和板式换热器5的回水口依次连接，所述水泵9和所述回水口之间的连接管路与所述三通混水阀6相通。
在一优选方案中，所述冷媒出口连接所述辐射冷热源系统的气管，所述辐射冷热源系统的气管和所述第一级除湿蒸发器14的气管相互连通并为同一冷媒总气管通向所述压缩机1的进气口。
在一优选方案中，所述新风全热回收系统包括送风风机17，依次连接的风管、全热回收芯体11和排风风机13，所述送风风机17的进风口和出风口分别连接所述再热冷凝器16和所述辐射末端10，所述全热回收芯体11设有与所述风管相通的第一进气口和与所述排风风机13相通的第一出气口，所述全热回收芯体11还设有与室外相通的第二进气口和与所述第一级除湿蒸发器14相连通的第二出气口。
其中，所述辐射末端10设置于室内，所述送风风机17的出风口连接于所述辐射末端10。
在一优选方案中，所述全热回收芯体11的第一进气口、第二进气口和第二出气口均设有过滤板12。
在一优选方案中，所述冷媒除湿回路系统、送风风机17，排风风机13，全热回收芯体11、分水器8、集水器7，水泵9、三通混水阀6和板式换热器5全部集成在一个室内机箱体中形成辐射空调室内机。集成度高，占地面积小，安装设计简单。
其中，所述辐射空调室内机通过所述风管与室内送回风口相连；所述辐射空调室内的分水器8和集水器7机分别通过水管道连接辐射末端10的进水口和辐射末端10的出水口。
在一优选方案中，所述变频多联室外机设置于室外，所述变频多联室外机还设有四通换向阀3，所述四通换向阀3分别连接所述压缩机1的出气口、冷凝器2、冷媒总气管和压缩机1的进气口。
实施例2
本实施例与实施例1大体结构原理相同，如图2所示，其中，室外可设有多台变频多联室外机并联组合为变频多联室外机室外系统，多台辐射空调室内机并联组合为辐射空调室内系统，变频多联室外机室外系统与辐射空调室内系统相连，可以组成更大的辐射空调系统。
本发明的工作原理是：
低压气态冷媒经所述压缩机1形成高压高温气态冷媒，高压高温气态冷媒通过冷凝器2冷凝为液态冷媒，一部分液态冷媒进入所述第一级除湿蒸发器14热交换气化为所述低压气态冷媒回到所述压缩机1；所述压缩机1形成的高压高温气态冷媒进入再热冷凝器16冷凝为液态冷媒后进入所述第二级除湿蒸发器15热交换气化为所述低压气态冷媒回到所述压缩机1。
与此同时，室内气体与室外气体在全热回收芯体11相遇换热后，室内气体升温排出室外，室外气体初步降温进入第一级除湿蒸发器14与冷凝器2提供的液态冷媒进行热交换，室外气体中的水蒸汽被低温凝结成冷凝水，冷凝水通过排水管排到室外。室外气体降温除湿后进入第二级除湿蒸发器15与再热冷凝器16提供的液态冷媒再次进行热交换，室外气体再次降温除湿后进入再热冷凝器16与压缩机1提供的高压高温气态冷媒热交换，室外气体升温后通过所述送风风机17的出风口进入室内。
所述冷凝器2内形成的液态冷媒另一部分过电子膨胀阀4进入板式换热器5，液态冷媒与板式换热器5内的水进行热交换吸热气化为低压气态冷媒回到压缩机1；
与此同时，水经过板式换热器5换热降温后依次通过板式换热器5的供水口、三通混水阀6和分水器8到达所述辐射末端10，通过提供低温水辐射与室内环境进行热交换，水经过辐射末端10升温后，在水泵9的动力下，水依次通过集水器7和水泵9，在三通混水阀6的调节下，部分水通过板式换热器5的回水口回到所述板式换热器5内进行热交换再次降温，另一部分水通过三通混水阀6与板式换热器5的供水口供出的水混合，在三通混水阀6控制水流量的情况下有效控制进入所述辐射末端10的水的温度，如此反复循环为所述辐射末端10持续提供低温冷水，通过辐射实现与室内环境进行热交换，实现室内制冷。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种整体式辐射空调机组，其特征在于，包括变频多联室外机，新风全热回收系统，冷媒除湿回路系统和辐射冷热源系统，所述冷媒除湿回路系统包括依次连接的第一级除湿蒸发器、第二级除湿蒸发器和再热冷凝器，所述第一级除湿蒸发器连接所述新风全热回收系统，室外气体依次通过所述新风全热回收系统、第一级除湿蒸发器、第二级除湿蒸发器和再热冷凝器进入室内；
所述变频多联室外机内设有相互连接的冷凝器和压缩机，所述冷凝器分别与第一级除湿蒸发器和辐射冷热源系统连接，所述压缩机的进气口分别通向所述第一级除湿蒸发器和辐射冷热源系统的气管，低压气态冷媒经所述压缩机形成高压高温气态冷媒，高压高温气态冷媒通过冷凝器冷凝为液态冷媒分别进入所述第一级除湿蒸发器和辐射冷热源系统热交换气化为所述低压气态冷媒回到所述压缩机；
所述压缩机的排气口还连接所述再热冷凝器，所述再热冷凝器通过电子膨胀阀连接所述第二级除湿蒸发器，所述第二级除湿蒸发器连接至所述第一级除湿蒸发器的气管，所述压缩机形成的高压高温气态冷媒进入再热冷凝器冷凝为液态冷媒后进入所述第二级除湿蒸发器热交换气化为所述低压气态冷媒回到所述压缩机。
2.根据权利要求1所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述第一级除湿蒸发器、所述辐射冷热源系统和所述第二级除湿蒸发器的冷媒入口处均设有电子膨胀阀，所述冷凝器的出口处设有电子膨胀阀。
3.根据权利要求2所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述辐射冷热源系统包括水泵、分水器、集水器、板式换热器、三通混水阀和辐射末端；
所述板式换热器的冷媒进口和冷媒出口分别连接所述冷凝器和所述压缩机的进气口，板式换热器的供水口、三通混水阀、分水器和辐射末端的进水口依次连接；所述辐射末端的出水口、集水器、水泵和板式换热器的回水口依次连接，所述水泵和所述回水口之间的连接管路与所述三通混水阀相通。
4.根据权利要求3所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述冷媒出口连接所述辐射冷热源系统的气管，所述辐射冷热源系统的气管和所述第一级除湿蒸发器的气管相互连通并为同一冷媒总气管通向所述压缩机的进气口。
5.根据权利要求1或4所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述新风全热回收系统包括送风风机，依次连接的风管、全热回收芯体和排风风机，所述送风风机的进风口和出风口分别连接所述再热冷凝器和所述辐射末端，所述全热回收芯体设有与所述风管相通的第一进气口和与所述排风风机相通的第一出气口，所述全热回收芯体还设有与室外相通的第二进气口和与所述第一级除湿蒸发器相连通的第二出气口。
6.根据权利要求5所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述辐射末端设置于室内，所述送风风机的出风口连接于所述辐射末端。
7.根据权利要求6所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述全热回收芯体的第一进气口、第二进气口和第二出气口均设有过滤板。
8.根据权利要求7所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述冷媒除湿回路系统、送风风机，排风风机，全热回收芯体、分水器、集水器，水泵、三通混水阀和板式换热器全部集成在一个室内机箱体中形成辐射空调室内机。
9.根据权利要求8所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述辐射空调室内机通过所述风管与室内送回风口相连；所述辐射空调室内的分水器和集水器机分别通过水管道连接辐射末端的进水口和辐射末端的出水口。
10.根据权利要求9所述的整体式辐射空调机组，其特征在于，所述变频多联室外机设置于室外，所述变频多联室外机还设有四通换向阀，所述四通换向阀分别连接所述压缩机的出气口、冷凝器、冷媒总气管和压缩机的进气口。
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