CN108131751A - 一种除湿热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除湿热泵系统，属于除湿热泵领域，解决了现有除湿热泵工作时能量损豪较多的问题，其技术方案要点是，包括将室外空气引入室内的送风通道、将室内的湿热空气排至室外的排风通道、与送风通道和排风通道连接的全热交换器以及主控终端，本发明的一种除湿热泵系统，工作时，室外的空气经新风管、进风进口、出风进口后经送风管进入到室内，室内的空气经回风管、排风进口、排风出口后经排风管排到室外，在此过程中，室内的空气和室外的空气通过全热交换器实现了热交换，从而实现了对排除的室内空气所带能量的收集利用，节约了能源。
Description
技术领域
本发明涉及除湿热泵，特别涉及一种除湿热泵系统。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，人们不仅要求有可以游泳的地方，对游泳的环境提出更高的要求，游泳池表面水蒸汽的蒸发会导致泳池空间水蒸汽的大大增多，同时潮湿的地面、刚从池水出来的人体表面、呼吸等也会导致泳池空间水蒸汽的增多，在露天场所，对整个大气空间的含湿量而言，这部分的水蒸汽只占很小的比例，然而，对于相对封闭的室内游泳池，这部分的水蒸汽会大大影响室内环境，湿空气不仅使人感到湿闷、不舒服，也会对馆内建筑及装饰物造成严重腐蚀，除湿热泵则顺应了这一市场需求，迅速占据这一市场。
现有的除湿热泵在排除室内游泳池上方的湿热空气时，带走的不仅仅是大量的水蒸汽，也带走了水蒸汽中所蕴含的大量热能，而在寒冷的冬季，室外的干冷空气进入到室内的时候需要进行辅助加热以避免进入室内的空气过冷，夏季室外的空气进入到室内的时候需要降温以使室内温度恒定，增大了能耗，因此，如何将除湿热泵中排出的能量回收利用是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种除湿热泵系统，实现了对排除的室内空气所带能量的收集利用，节约了能源。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种除湿热泵系统，包括将室外空气引入室内的送风通道、将室内的湿热空气排至室外的排风通道以及主控终端，
送风通道，包括设置于室外的新风管以及设置于室内的送风管；所述送风管沿空气的流通方向依次连接有室内冷凝器和送风风机；
排风通道，包括设置于室内的回风管以及设置于室外的排风管；其中所述回风管连接有回风风机；
该除湿热泵系统还包括与新风管、送风管、回风管和排风管连通的全热交换器，所述全热交换器包括送风进口、送风出口、排风进口和排风出口，所述新风管的出风端与全热交换器的送风进口连通，所述送风管的进风端与全热交换器的送风出口连通，所述回风管的出风端与全热交换器的排风进口连通，所述排风管与全热交换器的排风出口连通。
采用上述方案，该除湿热泵系统工作时，室外的空气经新风管、进风进口、出风进口后经送风管进入到室内，室内的空气经回风管、排风进口、排风出口后经排风管排到室外，在此过程中，室内的空气和室外的空气通过全热交换器实现了热交换，从而实现了对排除的室内空气所带能量的收集利用，节约了能源。
作为优选，该除湿热泵系统还包括：
室内温度检测模块：设置于室内用于检测室内温度并输出室内温度检测信号至主控终端，定义室内温度检测模块检测到的室内温度为T1；
室外温度检测模块：设置于室外用于检测室外温度并输出室外温度检测信号，定义室外温度检测模块检测到的室外温度为T2；
所述排风管上设置有与新风管连通的室外支管，所述室外支管上设置有室外开度阀，定义P1、P2、P3、P4、P5为数值依次增大的阈值，所述主控终端控制室外开度阀满足以下条件：
当0≤T1-T2≤P1时，送风通道内的空气通过全热交换器吸收排风通道内的空气所带的能量，主控终端控制室外开度阀关闭；
当P1＜T1-T2≤P2时，送风通道内的空气通过全热交换器吸收排风通道内的空气所带的能量外，主控终端控制室外开度阀开启10%的开度；
当P2＜T1-T2≤P3时，送风通道内的空气通过全热交换器吸收排风通道内的空气所带的能量外，主控终端控制室外开度阀开启20%的开度；
当P3＜T1-T2≤P4时，送风通道内的空气通过全热交换器吸收排风通道内的空气所带的能量外，主控终端控制室外开度阀开启30%的开度；
当P4＜T1-T2≤P5时，送风通道内的空气通过全热交换器吸收排风通道内的空气所带的能量外，主控终端控制室外开度阀开启40%的开度。
采用上述方案，通过主控终端控制室外开度阀的不同开度最大程度的保证了进入室内的空气新鲜，同时减少了室内湿热空气中能量的损失。
作为优选，所述送风管于全热交换器和送风风机之间连接有室内冷凝器，定义P6为比P5大的阈值，所述主控终端控制室内冷凝器以及室外开度阀满足以下条件：
当P5＜T1-T2≤P6时，送风通道内的空气通过全热交换器吸收排风通道内的空气所带的能量外，此时室外开度阀开启40%的开度，主控终端控制室内冷凝器对送风管内的空气进行加热。
采用上述方案，通过主控终端控制室外开度阀的不同开度最大程度的保证了进入室内的空气新鲜，同时减少了室内湿热空气中能量的损失，以保证进入室内的空气温度维持与室内的温度一致。
作为优选，所述送风管于送风风机远离全热交换器的一端连接有表冷器，所述主控终端控制表冷器以及室外开度阀满足以下条件：
当T1-T2＞P6时，送风通道内的空气通过全热交换器吸收排风通道内的空气所带的能量外，此时室外开度阀开启40%的开度，主控终端控制表冷器开启以对送风管内加热后的空气再次加热。
采用上述方案，在寒冷的冬季，室外的温度较低，此时进入室内的空气需要通过表冷器进行加热以保证进入室内的空气温度维持与室内的温度一致。
作为优选，所述新风管连接有室外蒸发器，所述主控终端控制室外蒸发器以及室外开度阀满足以下条件：
当T1＜T2时，主控终端控制室外开度阀关闭，并开启室外蒸发器对新风管内的空气进行制冷除湿。
采用上述方案，在炎热的夏季，室内的温度低于室外的温度，此时，室外进入室内的空气通过室外蒸发器进行降温以保证进入室内的空气温度维持与室内的温度一致。
作为优选，所述回风风机与全热交换器之间的回风管连接有压缩机，该除湿热泵系统还包括：
室内湿度检测模块：设置于室内用于检测室内空气湿度并输出室内湿度检测信号至主控终端，定义室内湿度检测模块检测到的室内空气湿度为H1；
室外湿度检测模块：设置于室外用于检测室外空气湿度并输出室外湿度检测信号至主控终端，定义室外湿度检测模块检测到的室外空气湿度为H2；
所述主控终端控制压缩机以及室外开度阀满足以下条件：
当H2/H1＞84%，且T1-T2＞P6时，主控终端控制压缩机开启。
采用上述方案，将压缩机设置在回风管上，当室外的空气湿度过高时，开启压缩机进行对抽出的空气进行除湿，以保证混合后的空气进入到室内时的湿度较低。
作为优选，所述新风管的进风端设置有送风节流阀，所述排风管的出风端设置有排风节流阀，所述室内冷凝器与送风风机之间的送风管上设置有连通于回风管的室内支管，所述室内支管上设置有室内开度阀，定义室内的标准湿度为H，所述主控终端控制送风节流阀、出风节流阀、室外开度阀以及室内开度阀满足以下条件：
当H1≤H时，主控终端控制送风节流阀、出风节流阀以及室外开度阀关闭，并开启室内开度阀以实现通风。
采用上述方案，当室内的湿度较低，不需要除湿时，开启通风模式有利于室内空气的流通。
作为优选，所述新风管于送风节流阀和室外蒸发器之间设置有初级过滤网用于过滤新风管路内的空气。
采用上述方案，通过初级过滤网的设置可以有效的过滤室外进入至室内的空气，保证空气的清新。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
该除湿热泵系统工作时，室外的空气经新风管、进风进口、出风进口后经送风管进入到室内，室内的空气经回风管、排风进口、排风出口后经排风管排到室外，在此过程中，室内的空气和室外的空气通过全热交换器实现了热交换，从而实现了对排除的室内空气所带能量的收集利用，节约了能源。
附图说明
图1为本实施例中除湿热泵系统室外开度阀关闭时的系统流程图；
图2为本实施例中除湿热泵系统室外开度阀开启时的系统流程图；
图3为本实施例中除湿热泵系统室内开度阀关闭时的系统流程图；
图4为本实施例中除湿热泵系统的框架示意图。
图中：1、送风通道；11、新风管；12、送风管；13、送风节流阀；14、室外蒸发器；15、室内冷凝器；16、送风风机；17、表冷器；18、初级过滤网；2、排风通道；21、回风管；22、排风管；23、回风风机；24、压缩机；25、室外冷凝器；26、排风节流阀；3、主控终端；4、全热交换器；5、室外支管；51、室外开度阀；6、室内支管；61、室内开度阀；71、室内温度检测模块；72、室外温度检测模块；73、室内湿度检测模块；74、室外湿度检测侧模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本实施例公开的一种除湿热泵系统，结合图1至图4，包括将室外空气引入室内的送风通道1、将室内的湿热空气排至室外的排风通道2以及主控终端3；
送风通道1，包括设置于室外的新风管11以及设置于室内的送风管12；其中新风管11沿空气的流通方向依次设置有送风节流阀13、室外蒸发器14，所述送风管12沿空气的流通方向依次设至有室内冷凝器15、送风风机16以及表冷器17；
排风通道2，包括设置于室内的回风管21以及设置于室外的排风管22；其中回风管21连接有回风风机23和压缩机24，排风管22上连接有室外冷凝器25和排风节流阀26。
该除湿热泵系统还包括与新风管11、送风管12、回风管21和排风管22连通的全热交换器4，全热交换器4包括送风进口、送风出口、排风进口和排风出口，新风管11的出风端与全热交换器4的送风进口连通，送风管12的进风端与全热交换器4的送风出口连通，回风管21的出风端与全热交换器4的排风进口连通，排风管22与全热交换器4的排风出口连通，其中全热交换器4的送风进口和送风出口与所述的排风进口和排风出口呈交叉状设置，室外的空气经新风管11、进风进口、出风进口后经送风管12进入到室内，室内的空气经回风管21、排风进口、排风出口后经排风管22排到室外，在此过程中，室内的空气和室外的空气通过全热交换器4实现了热交换。
新风管11于送风节流阀13和室外蒸发器14之间设置有初级过滤网18用于过滤进入新风管11内的空气，送风节流阀13与室外蒸发器14之间的送风管12设置有连通于排风管22的室外支管，室外支管与排风管22的连接处位于排风节流阀26与室外蒸发器14之间，室外支管上设置有室外开度阀51；室内冷凝器15与送风风机16之间的送风管12上设置有连通于排风管22的室内支管65，室内支管65与排风管22的连接处位于排风风机与全热交换器4之间，室内混合管路上设置有室内开度阀61。
该除湿热泵系统还包括：
室内温度检测模块71：设置于室内用于检测室内温度并输出室内温度检测信号至主控终端3，定义室内温度检测模块71检测到的室内温度为T1；
室外温度检测模块72：设置于室外用于检测室外温度并输出室外温度检测信号，定义室外温度检测模块72检测到的室外温度为T2；
室内湿度检测模块73：设置于室内用于检测室内空气湿度并输出室内湿度检测信号至主控终端3，定义室内湿度检测模块73检测到的室内空气湿度为H1；
室外湿度检测模块：设置于室外用于检测室外空气湿度并输出室外湿度检测信号至主控终端3，定义室外湿度检测模块检测到的室外空气湿度为H2；
定义P1、P2、P3、P4、P5、P6为数值依次增大的阈值，定义室内的标准湿度为H：
当0≤T1-T2≤P1时，送风通道1内的空气通过全热交换器4吸收排风通道2内的空气所带的能量，主控终端3控制室外开度阀51关闭，P1为经全热交换器4获取的最大能量对应的温度差值，此时主控制终端控制室外开度阀51关闭以最大程度的保证进入室内的空气新鲜。
当P1＜T1-T2≤P2时，送风通道1内的空气通过全热交换器4吸收排风通道2内的空气所带的能量外，主控终端3控制室外开度阀51开启10%的开度；
当P2＜T1-T2≤P3时，送风通道1内的空气通过全热交换器4吸收排风通道2内的空气所带的能量外，主控终端3控制室外开度阀51开启20%的开度；
当P3＜T1-T2≤P4时，送风通道1内的空气通过全热交换器4吸收排风通道2内的空气所带的能量外，主控终端3控制室外开度阀51开启30%的开度；
当P4＜T1-T2≤P5时，送风通道1内的空气通过全热交换器4吸收排风通道2内的空气所带的能量外，主控终端3控制室外开度阀51开启40%的开度；
通过主控终端3控制室外开度阀51的不同开度最大程度的保证了进入室内的空气新鲜，同时减少了室内湿热空气中能量的损失，但当室外开度阀51达到40%时，即使T1-T2＞P5，此时主控终端3控制室外开度阀51仍保持在40%的开度，保证进入室内的空气清新度良好，其中室外开度阀51的控制主要是通过单片机实现。
当P5＜T1-T2≤P6时，送风通道1内的空气通过全热交换器4吸收排风通道2内的空气所带的能量外，此时室外开度阀51开启40%的开度，主控终端3控制室内冷凝器15对送风管12内的空气进行加热，以保证进入室内的空气温度维持与室内的温度一致。
当T1-T2＞P6时，送风通道1内的空气通过全热交换器4吸收排风通道2内的空气所带的能量外，此时室外开度阀51开启40%的开度，且室内冷凝器15开启，主控终端3控制表冷器17开启以对送风管12内加热后的空气再次加热，以保证进入室内的空气温度维持与室内的温度一致，主要是用在寒冷的冬季。
当T1＜T2时，主控终端3控制室外开度阀51关闭，并开启室外蒸发器14对新风管11内的空气进行制冷除湿，以保证进入室内的空气温度维持与室内的温度一致。
当H2/H1＞84%，且T1-T2＞P6时，通过混合室内和室外的空气以避免室内空气中的能量损失，并通过主控终端3控制压缩机24开启以对混合后的空气进行除湿，以保证进入室内的空气干燥。
当H1≤H时，主控终端3控制送风节流阀13、出风节流阀以及室外开度阀51关闭，并开启室内开度阀61以实现通风。
该除湿热泵系统工作时，室外的空气经新风管11、进风进口、出风进口后经送风管12进入到室内，室内的空气经回风管21、排风进口、排风出口后经排风管22排到室外，在此过程中，室内的空气和室外的空气通过全热交换器4实现了热交换，并根据室内外的温度差异通过送风通道1上的各设备对进入到室内的空气进行加热或制冷。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种除湿热泵系统，包括将室外空气引入室内的送风通道（1）、将室内的湿热空气排至室外的排风通道（2）以及主控终端（3），其特征是：
送风通道（1），包括设置于室外的新风管（11）以及设置于室内的送风管（12）；所述送风管（12）沿空气的流通方向依次连接有室内冷凝器（15）和送风风机（16）；
排风通道（2），包括设置于室内的回风管（21）以及设置于室外的排风管（22）；其中所述回风管（21）连接有回风风机（23）；
该除湿热泵系统还包括与新风管（11）、送风管（12）、回风管（21）和排风管（22）连通的全热交换器（4），所述全热交换器（4）包括送风进口、送风出口、排风进口和排风出口，所述新风管（11）的出风端与全热交换器（4）的送风进口连通，所述送风管（12）的进风端与全热交换器（4）的送风出口连通，所述回风管（21）的出风端与全热交换器（4）的排风进口连通，所述排风管（22）与全热交换器（4）的排风出口连通。
2.根据权利要求1所述的一种除湿热泵系统，其特征是：该除湿热泵系统还包括：
室内温度检测模块（71）：设置于室内用于检测室内温度并输出室内温度检测信号至主控终端（3），定义室内温度检测模块（71）检测到的室内温度为T1；
室外温度检测模块（72）：设置于室外用于检测室外温度并输出室外温度检测信号，定义室外温度检测模块（72）检测到的室外温度为T2；
所述排风管（22）上设置有与新风管（11）连通的室外支管，所述室外支管上设置有室外开度阀（51），定义P1、P2、P3、P4、P5为数值依次增大的阈值，所述主控终端（3）控制室外开度阀（51）满足以下条件：
当0≤T1-T2≤P1时，送风通道（1）内的空气通过全热交换器（4）吸收排风通道（2）内的空气所带的能量，主控终端（3）控制室外开度阀（51）关闭；
当P1＜T1-T2≤P2时，送风通道（1）内的空气通过全热交换器（4）吸收排风通道（2）内的空气所带的能量外，主控终端（3）控制室外开度阀（51）开启10%的开度；
当P2＜T1-T2≤P3时，送风通道（1）内的空气通过全热交换器（4）吸收排风通道（2）内的空气所带的能量外，主控终端（3）控制室外开度阀（51）开启20%的开度；
当P3＜T1-T2≤P4时，送风通道（1）内的空气通过全热交换器（4）吸收排风通道（2）内的空气所带的能量外，主控终端（3）控制室外开度阀（51）开启30%的开度；
当P4＜T1-T2≤P5时，送风通道（1）内的空气通过全热交换器（4）吸收排风通道（2）内的空气所带的能量外，主控终端（3）控制室外开度阀（51）开启40%的开度。
3.根据权利要求2所述的一种除湿热泵系统，其特征是：所述送风管（12）于全热交换器（4）和送风风机（16）之间连接有室内冷凝器（15），定义P6为比P5大的阈值，所述主控终端（3）控制室内冷凝器（15）以及室外开度阀（51）满足以下条件：
当P5＜T1-T2≤P6时，送风通道（1）内的空气通过全热交换器（4）吸收排风通道（2）内的空气所带的能量外，此时室外开度阀（51）开启40%的开度，主控终端（3）控制室内冷凝器（15）对送风管（12）内的空气进行加热。
4.根据权利要求3所述的一种除湿热泵系统，其特征是：所述送风管（12）于送风风机（16）远离全热交换器（4）的一端连接有表冷器（17），所述主控终端（3）控制表冷器（17）以及室外开度阀（51）满足以下条件：
当T1-T2＞P6时，送风通道（1）内的空气通过全热交换器（4）吸收排风通道（2）内的空气所带的能量外，此时室外开度阀（51）开启40%的开度，主控终端（3）控制表冷器（17）开启以对送风管（12）内加热后的空气再次加热。
5.根据权利要求2所述的一种除湿热泵系统，其特征是：所述新风管（11）连接有室外蒸发器（14），所述主控终端（3）控制室外蒸发器（14）以及室外开度阀（51）满足以下条件：
当T1＜T2时，主控终端（3）控制室外开度阀（51）关闭，并开启室外蒸发器（14）对新风管（11）内的空气进行制冷除湿。
6.根据权利要求3所述的一种除湿热泵系统，其特征是：所述回风风机（23）与全热交换器（4）之间的回风管（21）连接有压缩机（24），该除湿热泵系统还包括：
室内湿度检测模块（73）：设置于室内用于检测室内空气湿度并输出室内湿度检测信号至主控终端（3），定义室内湿度检测模块（73）检测到的室内空气湿度为H1；
室外湿度检测模块：设置于室外用于检测室外空气湿度并输出室外湿度检测信号至主控终端（3），定义室外湿度检测模块检测到的室外空气湿度为H2；
所述主控终端（3）控制压缩机（24）以及室外开度阀（51）满足以下条件：
当H2/H1＞84%，且T1-T2＞P6时，主控终端（3）控制压缩机（24）开启。
7.根据权利要求6所述的一种除湿热泵系统，其特征是：所述新风管（11）的进风端设置有送风节流阀（13），所述排风管（22）的出风端设置有排风节流阀（26），所述室内冷凝器（15）与送风风机（16）之间的送风管（12）上设置有连通于回风管（21）的室内支管（6）（5），所述室内支管（6）（5）上设置有室内开度阀（61），定义室内的标准湿度为H，所述主控终端（3）控制送风节流阀（13）、出风节流阀、室外开度阀（51）以及室内开度阀（61）满足以下条件：
当H1≤H时，主控终端（3）控制送风节流阀（13）、出风节流阀以及室外开度阀（51）关闭，并开启室内开度阀（61）以实现通风。
8.根据权利要求7所述的一种除湿热泵系统，其特征是：所述新风管（11）于送风节流阀（13）和室外蒸发器（14）之间设置有初级过滤网（18）用于过滤新风管（11）路内的空气。
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