CN108488986A - 一种余热回收型空气处理机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种余热回收型空气处理机组，包括三维变结构高效热回收器、三维变结构高效表冷器、送风机、排风机、回风粗效过滤器和新风粗效过滤器；室外新风经新风粗效过滤器处理后，跟室内回风在三维变结构高效热回收器中换热后，与室内回风混合，再经三维变结构高效表冷器换热，由送风机加压送入房间；室内回风经回风粗效过滤器，一部分跟换热后新风混合，一部分跟室外新风在三维变结构高效热回收器内换热后，由排风机排出室外。本发明的优点是：结构紧凑、体积小，特别适合安装空间紧张的建筑物；采用三维变结构高效热回收器，实现新、回风之间的高效热回收，采用三维变结构高效表冷器，提高换热效率，从而达到节能的目的。

Description

一种余热回收型空气处理机组
技术领域
本发明涉及建筑和环保技术领域，具体涉及一种余热回收型空气处理机组。
背景技术
随着人们生活水平的提高，建筑能耗也急剧上升。据统计，我国建筑能耗约占全国能源消费总量的20％，若加上建筑建造能耗，则整个建筑领域的建造和运行能耗占全社会一次能耗总量比例高达36％。因此，建筑节能显得尤为重要。对室外新风进行处理，以达到室内温湿度要求，能耗很大，约占空调能耗的20-30％，因此，利用建筑排风对室外新风进行预冷/预热处理，可节约能源，达到很好的节能效果。
目前的余热回收装置主要分为两种，一种是全热回收装置，另一种是显热回收装置。前者热回收效率相对较高，但是，存在新、排风交叉污染的风险；后者主要是采用汊流换热为主的热交换方式，尽管能避免新、排风交叉污染的危险，但是，热回收效率相对较低。
目前空气处理机组表冷器通常采用翅片管蒸发器，存在风侧流阻大、换热效果差、体积大、易结灰、造价成本高的缺点。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种余热回收型空气处理机组，采用三维变结构高效传热管，并利用顺紊流传热原理和非对称传热空间设计技术，能有效解决室内空气品质的问题，同时，节省建筑能耗。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种余热回收型空气处理机组，具有室外风侧、室内风侧和控制侧：
所述室外风侧包括依次设置的新风口、新风粗效过滤器、新风阀、三维变结构高效热回收器的新风进风口、三维变结构高效热回收器的新风通道、三维变结构高效热回收器的新风出风口、三维变结构高效表冷器的空气通道、中效过滤器、送风机以及送风口；
所述室内风侧分为两路，其中一路为依次设置的回风口、回风粗效过滤器、第一回风阀、三维变结构高效表冷器的空气通道、中效过滤器、送风机以及送风口；
另一路为依次设置的回风口、回风粗效过滤器、第二回风阀、三维变结构高效热回收器的回风进风口、三维变结构高效热回收器的回风通道、三维变结构高效热回收器的回风出风口、排风阀、排风机以及排风口；
所述控制侧包括控制模块，所述送风机、排风机和三维变结构高效表冷器均与控制模块通讯连接。
本发明的余热回收型空气处理机组，通过粗效过滤器和中效过滤器，可对室外新风中的灰尘和污染物进行净化，达到保证室外新风品质的目的，从而达到保证室内空气品质满足卫生要求的目的。
进一步地，所述三维变结构高效热回收器设有矩阵分布的三维变结构高效换热管，各三维变结构高效换热管之间具有间隙，构成供新风流通的新风侧通道，各三维变结构高效换热管的管腔构成供回风流通的回风侧通道。新风和回风通过三维变结构管束的内、外通道进行间壁换热，新风与回风之间不接触，从而避免新、回风之间的直接污染。
进一步地，所述三维变结构高效表冷器包括外壳，外壳左右两侧均设有通风口，外壳前侧设有通过隔水板隔开的分水腔和集水腔，外壳后侧设有集分水腔，分水腔、集水腔与集分水腔之间通过矩阵分布的三维变结构高效换热管连通，分水腔与进水管连通，集水腔与出水管连通，各三维变结构高效换热管之间的间隙构成空气通道，各三维变结构高效换热管的管腔构成冷冻/采暖水通道。
进一步地，所述三维变结构高效换热管由椭圆管经螺旋扭曲而成，相邻的三维变结构高效换热管在最大变径凸点处相互接触形成自支撑结构。三维变结构高效换热管的特殊结构，管内的流体易形成螺旋流和二次流，强化传热，较之传统的汊流换热，其换热效果更好，可大大提高换热效率。同时，各三维变结构高效换热管在最大变径凸点处相互接触形成自支撑结构，可避免因风速过大所产生的震动和噪声。
进一步地，所述控制侧还包括设置在回风粗效过滤器、新风粗效过滤器和中效过滤器上的压差传感器，各压差传感器均与控制模块通讯连接。控制模块通过检测各过滤器两端的压差，当压差超过设定值时，可提示需更换或清洗，以降低风阻。
进一步地，所述三维变结构高效表冷器下方还设置有凝结水盘，用于收集三维变结构高效表冷器产生的凝结水并排出机组。
进一步地，所述控制模块还具有远程通讯接口，可与楼宇自控系统远程连接，使控制模块具有就地控制和远程控制功能。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
1.本发明采用三维变结构高效换热装置，其结构紧凑、体积小，安装高度要求相对较小，特别适合于安装空间紧张的建筑物。
2.本发明采用三维变结构高效换热装置，采用顺紊流传热方式，在冷热流道中产生的离心力有利于产生二次流，使得空气及其水的热边界层变薄，降低传热热阻，较之传统产品的汊流传热方式，其传热效率高。对于同样的传热量或效率，本发明可减少传热面积，从而降低造价，节约成本。
3.本发明自成一套完整的控制系统，可实现就地控制，也可接入楼宇自控系统，实现远程监控。
附图说明
图1是本发明的余热回收型空气处理机组的外观示意图；
图2是A-A剖面图；
图3是本发明的三维变结构高效表冷器的前视图；
图4是B-B剖面图；
图5是C-C剖面图；
图6是本发明的三维变结构高效传热管的结构示意图；
附图标记说明：1-三维变结构高效热回收器；2-三维变结构高效表冷器；3-冷凝水盘；4-送风机；5-排风机；6-送风口；7-回风口；8-回风室；9-回风粗效过滤器；10-第一回风阀；11-第二回风阀；12-回风进风口；13-回风出风口；14-排风阀；15-排风口；16-新风口；17-新风粗效过滤器；18-新风阀；19-新风进风口；20-新风出风口；21-中效过滤器；22-控制模块；23-新风室；24-送风室；25-排风室；201-三维变结构高效换热管；202-分水腔；203-集分水腔；204-隔水板；205-出水管；206-进水管；207-壳体；208-集水腔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例：
如图1和图2所示，一种余热回收型空气处理机组，为一箱体结构，箱体的左上部为回风室8，右上部为新风室23，左下部为送风室24，右下部为排风室25，中部为三维变结构高效热回收器1。
回风室8顶面设有回风口7，底面通过第一回风阀10与送风室24连通，右侧面通过第二回风阀11、回风进风口12与三维变结构高效热回收器1的回风通道连通，在回风口7与第一回风阀10、第二回风阀11之间的流道中设有回风粗效过滤器9。
新风室23右侧面设有新风口16，左侧面通过新风阀18、新风进风口19与三维变结构高效热回收器1的新风通道连通，在新风口16与新风阀18之间的流道中设有新风粗效过滤器17。
送风室24右侧面通过新风出风口20与三维变结构高效热回收器1的新风通道连通，左侧面设有送风口6，在送风口6与第一回风阀10、新风出风口20之间的流道中依次设有送风机4、中效过滤器21和三维变结构高效热表冷器2，三维变结构高效表冷器2下方还设置有凝结水盘3，用于收集三维变结构高效表冷器2产生的凝结水并排出机组。
排风室25左侧面通过排风阀14、排风出风口13与三维变结构高效热回收器1的回风通道连通，右侧面设有排风口15，在排风阀14与排风口15之间的流道中设有排风机5。
括控制模块22位于回风室8中，回风粗效过滤器9、新风粗效过滤器17和中效过滤器21上均设有压差传感器。送风机4、排风机5、三维变结构高效表冷器2、以及各压差传感器均与控制模块22通讯连接。
三维变结构高效热回收器1内的换热部件为矩阵分布的多根三维变结构高效换热管201，如图6所示，三维变结构高效换热管201由椭圆管经螺旋扭曲而成，各三维变结构高效换热管201在最大变径凸点处相互接触形成自支撑结构，一方面构成供新风流通的新风通道，另一方面可避免因风速过大所产生的震动和噪声。三维变结构高效换热管201用绑带进行固定，制作简易。三维变结构高效换热管201的管腔则构成供回风流通的回风通道，新风和回风通过各三维变结构高效换热管201的内、外通道进行间壁换热，新风与回风之间不接触，既可避免新、回风之间的直接污染，又因三维变结构高效换热管201的特殊构造，新风和回风之间可形成顺紊流流动强化传热，较之传统的汊流换热器，其换热效果更好，可大大提高热回收效率。三维变结构高效换热管201可采用铝质换热管，重量轻，可减轻整个装置的重量。
如图3至图5所示，三维变结构高效表冷器2包括外壳207，外壳207左右两侧均设有通风口，外壳207前侧设有通过隔水板204隔开的分水腔202和集水腔208，外壳207后侧设有集分水腔203，分水腔202、集水腔208与集分水腔203之间通过矩阵分布的三维变结构高效换热管201连通，分水腔202与进水管206连通，集水腔208与出水管205连通，各三维变结构高效换热管201之间的间隙构成空气通道，各三维变结构高效换热管201的管腔构成冷冻/采暖水通道。从三维变结构高效热回收器1出来的新风或/和从回风室8直接过来的回风，与三维变结构高效表冷器2的循环水在多通道流道中形成顺紊流流动强化传热，较之传统的汊流换热器，其换热效果更好，可大大提高热回收效率。
本发明的工作过程如下：
室外新风经新风百叶、新风管道进入本装置的新风口16，经新风粗效过滤器17处理后，经新风阀18，通过三维变结构高效热回收器1的新风进风口19进入三维变结构高效热回收器1，与室内回风换热，再由三维变结构高效热回收器1的新风出风口20排出，与从第一回风阀10过来的回风混合后，再经三维变结构高效表冷器2换热，处理到设定工况，再经中效过滤器21处理，经送风机4加压，由送风口6送入房间内，通过与房间内新风管上的新风口，均匀地送入房间。
室内回风经回风管上的回风口收集后，由回风口7进入本装置，经回风粗效过滤器9处理后，一部分回风经第一回风阀10，与从三维变结构高效热回收器1的新风出风口20出来的新风混合；一部分回风经第二回风阀11、三维变结构高效热回收器1的回风进风口12进入三维变结构高效热回收1，与室外新风换热，再由三维变结构高效热回收器1的回风出口13排出，经过排风阀14，由排风机5经排风口15、排风管道、排风百叶排出室外。
通过控制模块22指导送风机4和排风机5的电机变频，调节新风量和排风量；通过控制模块22指导三维变结构高效表冷器2的电动水阀，调节送风温度。通过回风粗效过滤器9、新风粗效过滤器17和中效过滤器21，可对室外新风和室内回风中的灰尘和污染物进行净化，达到保证室内空气品质满足卫生要求的目的。
控制模块22还可检测回风粗效过滤器9、新风粗效过滤器17和中效过滤器21两端的压差，当压差超过设定值时，可提示需更换或清洗回风粗效过滤器9、新风粗效过滤器17和中效过滤器21，以降低风阻。回风粗效过滤器9、新风粗效过滤器17和中效过滤器21可商购获得。
控制模块22还提供免费的远程通讯端口，可接入建筑物的楼宇自控系统中，作为楼宇自控系统中的一个子系统，集成在楼宇自控制系统设备中，可在楼宇监控室内实现远程实时监控，及时发现问题，减少人工误操作的可能性。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种余热回收型空气处理机组，具有室外风侧、室内风侧和控制侧，其特征在于：
所述室外风侧包括依次设置的新风口(16)、新风粗效过滤器(17)、新风阀(18)、三维变结构高效热回收器(1)的新风进风口(19)、三维变结构高效热回收器(1)的新风通道、三维变结构高效热回收器(1)的新风出风口(20)、三维变结构高效表冷器(2)的空气通道、中效过滤器(21)、送风机(4)以及送风口(6)；
所述室内风侧分为两路，其中一路为依次设置的回风口(7)、回风粗效过滤器(9)、第一回风阀(10)、三维变结构高效表冷器(2)的空气通道、中效过滤器(21)、送风机(4)以及送风口(6)；
另一路为依次设置的回风口(7)、回风粗效过滤器(9)、第二回风阀(11)、三维变结构高效热回收器(1)的回风进风口(12)、三维变结构高效热回收器(1)的回风通道、三维变结构高效热回收器(1)的回风出风口(13)、排风阀(14)、排风机(5)以及排风口(15)；
所述控制侧包括控制模块(22)，所述送风机(4)、排风机(5)和三维变结构高效表冷器(2)均与控制模块(22)通讯连接。
2.根据权利要求1所述的余热回收型空气处理机组，其特征在于，所述三维变结构高效热回收器(1)设有矩阵分布的三维变结构高效换热管(201)，各三维变结构高效换热管(201)之间具有间隙，构成供新风流通的新风通道，各三维变结构高效换热管(201)的管腔构成供回风流通的回风通道。
3.根据权利要求1所述的余热回收型空气处理机组，其特征在于，所述三维变结构高效表冷器(2)包括外壳(207)，外壳(207)左右两侧均设有通风口，外壳(207)前侧设有通过隔水板(204)隔开的分水腔(202)和集水腔(208)，外壳(207)后侧设有集分水腔(203)，分水腔(202)、集水腔(208)与集分水腔(203)之间通过矩阵分布的三维变结构高效换热管(201)连通，分水腔(202)与进水管(206)连通，集水腔(208)与出水管(205)连通，各三维变结构高效换热管(201)之间的间隙构成空气通道，各三维变结构高效换热管(201)的管腔构成冷冻/采暖水通道。
4.根据权利要求2或3所述的余热回收型空气处理机组，其特征在于，所述三维变结构高效换热管(201)由椭圆管经螺旋扭曲而成，相邻的三维变结构高效换热管(201)在最大变径凸点处相互接触形成自支撑结构。
5.根据权利要求1所述的余热回收型空气处理机组，其特征在于，所述控制侧还包括设置在回风粗效过滤器(9)、新风粗效过滤器(17)和中效过滤器(21)上的压差传感器，各压差传感器均与控制模块(22)通讯连接。
6.根据权利要求1所述的余热回收型空气处理机组，其特征在于，所述三维变结构高效表冷器(2)下方还设置有凝结水盘(3)，用于收集三维变结构高效表冷器(2)产生的凝结水并排出机组。
7.根据权利要求1所述的余热回收型空气处理机组，其特征在于，所述控制模块(22)还具有远程通讯接口，可与楼宇自控系统远程连接。
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