CN108167990A - 被动房用整体式新风空调除湿一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及换新风技术及风管式空调技术，具体涉及一种被动房用整体式新风空调除湿一体机，其包括压缩机、四通阀一、四通阀二、室外换热器、室内换热器、除湿再热器、室外循环风机、室内循环风机、储液器、节流元件、全空气交换芯块、新风机和控制模块；一体机设有室外循环风口、排风口和新风口以及室内循环风口、送风口和浊风口，全空气交换芯块安装在送风风道和排风风道之间。本发明结构简单，设计合理，只需设定相关参数即可实现智能化高效运行，既能在换新风时节能降耗，又能满足室内温湿度的需求，达到被动房的设计宗旨，且在工程安装上无需再在被动房室外安装室外机，安装便捷，维护方便。

Description

被动房用整体式新风空调除湿一体机
技术领域
本发明涉及换新风技术及风管式空调技术，特别是将新风与温湿度融合在一起应用于被动房建筑的系统集成技术，具体涉及一种被动房用整体式新风空调除湿一体机。
背景技术
“被动房”是指通过充分利用各种可再生能源，通过高隔热隔音、高密封性的建筑外墙而基本无需主动供应能量的超低能耗生态建筑。但因其需要通风换气而有能量损失，故被动房需要一套既有被动式通风换气功能又有主动制冷和制热及湿度控制功能的设备。
被动房属于高隔热隔音及密封性强的建筑，而居住在其中的人们有呼吸新鲜空气的需要，故需适时向室内补充新鲜的室外空气。换新风装置，根据房间的需求，通过排风设备及使用场所的大气压差，使室内排风和室外新风在全交叉逆流板式换热器内进行热交换，达到节能降耗目的。
风管式空调根据卡诺循环原理制取空调冷风或热风，再通过送风装置送到各末端设备，实现室内温度的调节。
因季节性和用户对舒适性要求的差异，需要适时调节室内的湿度。
在现有的被动房中，空气调节机组多采用分体式（室外机+室内机+连接管），因此需要安装室外机，现在常见的做法是在外墙加装室外机安装支架或室外机安装平台，这样做将导致被动房建筑设计复杂及有产生冷热桥路的隐患，如能研发出一款不带室外机的整体式新风空调除湿一体机，安装在被动房内或设备间，不用在外墙加装室外机，减少冷热桥路出现的几率，且不影响整体建筑的设计效果，显得愈发重要。
发明内容
本发明的目的是提供用于被动房建筑的整体式新风空调除湿一体机，既能在换新风时节能降耗，又能满足室内温湿度的需求，且在工程安装上无需再在被动房室外安装室外机，安装便捷，维护方便。
根据本发明的技术方案，所述被动房用整体式新风空调除湿一体机，包括压缩机、四通阀一、四通阀二、室外换热器、室内换热器、除湿再热器、室外循环风机、室内循环风机、储液器、节流元件、全空气交换芯块、新风机和控制模块；所述压缩机分别连接四通阀一和四通阀二，室外换热器和室内换热器分别连接四通阀一，室外换热器与室内换热器之间连接有储液器和节流元件；所述除湿再热器与四通阀二相连，除湿再热器的出口连接储液器；所述一体机设有与室外空气相通的室外循环风口、排风口和新风口以及与室内空气相通的室内循环风口、送风口和浊风口，室外循环风口、排风口与室内循环风口之间形成室内外循环风进出风道，新风口与送风口之间形成送风风道，浊风口与排风口之间形成排风风道；所述排风口安装有室外循环风机，送风口安装有室内循环风机；所述全空气交换芯块安装在送风风道和排风风道之间，其新风进口与新风口相通，排风出口与排风口相通，送风出口与送风口相通，送风出口外设有新风机，回风进口与浊风口相通。
进一步的，所述储液器与节流元件串联；节流元件分别连接单向阀一和单向阀二的进口，单向阀一的出口连接室内换热器，单向阀二的出口连接室外换热器；除湿再热器与和储液器之间连接有向储液器单向流通的单向阀三；室内换热器连接单向阀四的进口，室外换热器连接单向阀五的进口，单向阀四和单向阀五的出口连接储液器。
进一步的，所述排风口设有电动风阀一，浊风口设有电动风阀二，新风口设有电动风阀三，室外循环风口设有电动风阀四，室外循环风口设有电动风阀五。
进一步的，所述浊风口与全空气交换芯块的回风进口之间设有过滤装置一，新风口与全空气交换芯块的新风进口之间设有过滤装置二和过滤装置三，新风机和室内循环风机之间设有过滤装置四，室外循环风口设有过滤装置五，室外循环风口设有过滤装置六。
本发明的有益效果在于：结构简单，设计合理，只需设定相关参数即可实现智能化高效运行，既能在换新风时节能降耗，又能满足室内温湿度的需求，达到被动房的设计宗旨，且在工程安装上无需再在被动房室外安装室外机，安装便捷，维护方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：1-压缩机、2-四通阀一、3-四通阀二、4-室外换热器、5-室内换热器、6-除湿再热器、7-室外循环风机、8-室内循环风机、9-储液器、10-节流元件、11-单向阀一、12-单向阀二、13-单向阀三、14-单向阀四、15-单向阀五、16-全空气交换芯块、17-电动风阀一、18-过滤装置一、19-电动风阀二、20-电动风阀三、21-过滤装置二、22-过滤装置三、23-过滤装置四、24-电动风阀四、25-过滤装置五、26-电动风阀五、27-过滤装置六、28-新风机、29-控制模块。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图所示：被动房用整体式新风空调除湿一体机，包括压缩机1、四通阀一2、四通阀二3、室外换热器4、室内换热器5、除湿再热器6、室外循环风机7、室内循环风机8、储液器9、节流元件10、全空气交换芯块16、新风机28和控制模块29。压缩机1分别连接四通阀一2和四通阀二3，室外换热器4和室内换热器5分别连接四通阀一2，室外换热器4与室内换热器5之间连接有储液器9和节流元件10。除湿再热器6与四通阀二3相连，除湿再热器6的出口连接储液器9。具体的，储液器9与节流元件10串联；室外换热器4与储液器9之间连接有单向阀五15，单向阀五15由室外换热器4向储液器9单向流通，节流元件10与连接室内换热器5之间连接单向阀一11，单向阀一11由节流元件10向室内换热器5单向流通，为制冷工作中的部分回路；连接室内换热器5与储液器9之间连接有单向阀四14，单向阀四14由室内换热器5向储液器9单向流通；节流元件10与室外换热器4之间连接有单向阀二12，单向阀二12由节流元件10向室外换热器4单向流，为制热工作中的部分回路；在除湿再热器6和储液器9之间连接有单向阀三13，单向阀三13由除湿再热器6向储液器9单向流通；使得预冷、制热、除湿共用储液器9和节流元件10，空间利用和成本合理化。
一体机设有六个风口，分别是与室外空气相通的室外循环风口、排风口和新风口以及与室内空气相通的室内循环风口、送风口和浊风口，室外循环风口。在排风口与室内循环风口之间形成室内外循环风进出风道，新风口与送风口之间形成送风风道，浊风口与排风口之间形成排风风道。排风口安装有室外循环风机7，送风口安装有室内循环风机8。排风口设有电动风阀一17，浊风口设有电动风阀二19，新风口设有电动风阀三20，室外循环风口设有电动风阀四24，室外循环风口设有电动风阀五26，即除送风口外，其余风口皆配有由控制模块29控制的电动风阀，控制不同功能模式下机组运行时的气流组织，保证各功能实现。全空气交换芯块16安装在送风风道和排风风道之间，其新风进口与新风口相通，排风出口与排风口相通，送风出口与送风口相通，送风出口外设有新风机28，回风进口与浊风口相通。
为保证进入室内的空气质量，在风口设有过滤装置，具体的，在浊风口与全空气交换芯块16的回风进口之间设有过滤装置一18，新风口与全空气交换芯块16的新风进口之间设有过滤装置二21和过滤装置三22，新风机28和室内循环风机8之间设有过滤装置四23，室外循环风口设有过滤装置五25，室外循环风口设有过滤装置六27。
由全空气交换芯块16、电动风阀三20、过滤装置二21、过滤装置三22、过滤装置四23、室内循环风机8、电动风阀二19、过滤装置一18、室外循环风机7及新风机28组成换新风模块，处理室内排风及室外新风；由压缩机1、四通阀一2、四通阀二3、室外换热器4、室内换热器5、室外循环风机7、室内循环风机8、储液器9、节流元件10、单向阀一11、单向阀二12、单向阀三13、单向阀四14、单向阀五15、电动风阀五26、过滤装置六27、过滤装置四23、电动风阀四24、过滤装置五25组成空调模块，处理室内空气温度；由压缩机1、四通阀一2、四通阀二3、室外换热器4、室内换热器5、除湿再热器6、室外循环风机7、室内循环风机8、储液器9、节流元件10、单向阀一11、单向阀二12、单向阀三13、单向阀四14、单向阀五15、电动风阀五26、过滤装置六27、过滤装置四23、电动风阀四24、过滤装置五25组成除湿模块，处理室内空气湿度。
工作原理：
制冷：控制模块29发出指令，电动风阀一17、电动风阀四24和电动风阀五26动作，打开室内外循环风进出通道，室外循环风机7、室内循环风机8相继运行；压缩机1启动，四通阀一2、四通阀二3都不动作，压缩机1排出的高温高压气体流经四通阀一2进入室外换热器4在室外循环风机7的作用下向排出室外的空气冷凝放热，再由连接铜管通过单向阀五15进入储液器9后进入节流元件10，变成常温低压湿蒸气后通过单向阀一11进入室内换热器5，并在室内循环风机8的作用下吸收室内空气的热量后经四通阀一2进入压缩机1；如此循环，而室内空气则因温差放热而实现降温，达到设定要求后机组进入待机状态。
制热：控制模块29发出指令，电动风阀一17、电动风阀四24和电动风阀五26动作，打开室内外循环风进出通道，室外循环风机7、室内循环风机8相继运行；压缩机1启动，四通阀一2动作换向，四通阀二3不动作，压缩机1排出的高温高压气体流经四通阀一2进入室内换热器5在室内循环风机8的作用下向室内的循环空气冷凝放热，再由连接铜管通过单向阀四14进入储液器9后进入节流元件10，变成常温低压湿蒸气后通过单向阀二12进入室外换热器4，并在室外循环风机7的作用下吸收室外空气的热量后经四通阀一2进入压缩机1；如此循环，而室内空气则因温差吸热而实现升温，达到设定要求后机组进入待机状态。
除湿：控制模块29发出指令，电动风阀一17、电动风阀四24和电动风阀五26动作，打开室内外循环风进出通道，室外循环风机7、室内循环风机8相继运行；压缩机1启动，四通阀一2不动作、四通阀二3动作，压缩机1排出的高温高压气体流分成两部分，大部分气体经四通阀一2进入室外换热器4在室外循环风机7的作用下向排出室外的空气冷凝放热，再由连接铜管通过单向阀五15进入储液器9后进入节流元件10，变成常温低压湿蒸气后通过单向阀一11进入室内换热器5，并在室内循环风机8的作用下吸收室内空气的热量后经四通阀一2进入压缩机1；而压缩机1排出的一小部分气体流经四通阀二3后进入除湿再热器6也在室内循环风机8的作用下，向已经过室内换热器5处理过的低温空气冷凝放热提升送风温度至与回风温度接近，不至于让人感到不适后经由连接管道并通过单向阀三13后进入储液器，与从室外换热器4流入的液态制冷剂混合后进入节流元件10；如此循环，除去室内空气中的湿度而避免送回风温差过大引起人体不适，达到设定要求后机组进入待机状态；
新风：控制模块29发出指令，电动风阀一17、电动风阀二19、电动风阀三20、电动风阀四24动作，打开新、排风及室内循环风进出通道，启动新风机28、室内循环风机8及室外循环风机7，并按新风需求量调整室外循环风机7排风量，室内浊风经电动风阀二19及过滤装置一18后进入全空气交换芯块16，室外新风在新风机28的作用下由电动风阀三20，并在滤装置二21、过滤装置三22的作用下去除新风中的有害物质后进入全空气交换芯块16，与室内浊风进行热湿交换后，室内浊风在室外循环风机7的作用下排出室外，而室外处理过的新风则与室内循环风汇合后并经过滤装置五26进一步处理后由室内循环风机8送入室内，如此直到新风达到设定值后停止运行。
制冷+新风：控制模块29发出指令，电动风阀一17、电动风阀二19、电动风阀三20、电动风阀四24、电动风阀五26全部动作，打开室内、外循环风进出通道及新、排风进出通道，氟系统工作方式同“制冷”模式，风系统工作方式同“新风”模式，达到设定指标后，机组进入待机状态。
制热+新风：控制模块29发出指令，电动风阀一17、电动风阀二19、电动风阀三20、电动风阀四24、电动风阀五26全部动作，打开室内、外循环风进出通道及新、排风进出通道，氟系统工作方式同“制热”模式，风系统工作方式同“新风”模式，达到设定指标后，机组进入待机状态。
除湿+新风：控制模块29发出指令，电动风阀一17、电动风阀二19、电动风阀三20、电动风阀四24、电动风阀五26全部动作，打开室内、外循环风进出通道及新、排风进出通道，氟系统工作方式同“除湿”模式，风系统工作方式同“新风”模式，达到设定指标后，机组进入待机状态。

Claims (4)

1.被动房用整体式新风空调除湿一体机，其特征在于，包括压缩机（1）、四通阀一（2）、四通阀二（3）、室外换热器（4）、室内换热器（5）、除湿再热器（6）、室外循环风机（7）、室内循环风机（8）、储液器（9）、节流元件（10）、全空气交换芯块（16）、新风机（28）和控制模块（29）；所述压缩机（1）分别连接四通阀一（2）和四通阀二（3），室外换热器（4）和室内换热器（5）分别连接四通阀一（2），室外换热器（4）与室内换热器（5）之间连接有储液器（9）和节流元件（10）；所述除湿再热器（6）与四通阀二（3）相连，除湿再热器（6）的出口连接储液器（9）；所述一体机设有与室外空气相通的室外循环风口、排风口和新风口以及与室内空气相通的室内循环风口、送风口和浊风口，室外循环风口、排风口与室内循环风口之间形成室内外循环风进出风道，新风口与送风口之间形成送风风道，浊风口与排风口之间形成排风风道；所述排风口安装有室外循环风机（7），送风口安装有室内循环风机（8）；所述全空气交换芯块（16）安装在送风风道和排风风道之间，其新风进口与新风口相通，排风出口与排风口相通，送风出口与送风口相通，送风出口外设有新风机（28），回风进口与浊风口相通。
2.根据权利要求1所述的被动房用整体式新风空调除湿一体机，其特征在于，所述储液器（9）与节流元件（10）串联；节流元件（10）分别连接单向阀一（11）和单向阀二（12）的进口，单向阀一（11）的出口连接室内换热器（5），单向阀二（12）的出口连接室外换热器（4）；除湿再热器（6）与和储液器（9）之间连接有向储液器（9）单向流通的单向阀三（13）；室内换热器（5）连接单向阀四（14）的进口，室外换热器（4）连接单向阀五（15）的进口，单向阀四（14）和单向阀五（15）的出口连接储液器（9）。
3.根据权利要求1所述的被动房用整体式新风空调除湿一体机，其特征在于，所述排风口设有电动风阀一（17），浊风口设有电动风阀二（19），新风口设有电动风阀三（20），室外循环风口设有电动风阀四（24），室外循环风口设有电动风阀五（26）。
4.根据权利要求1所述的被动房用整体式新风空调除湿一体机，其特征在于，所述浊风口与全空气交换芯块（16）的回风进口之间设有过滤装置一（18），新风口与全空气交换芯块（16）的新风进口之间设有过滤装置二（21）和过滤装置三（22），新风机（28）和室内循环风机（8）之间设有过滤装置四（23），室外循环风口设有过滤装置五（25），室外循环风口设有过滤装置六（27）。
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