CN109059134A - 一种多功能型热泵泳池除湿机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能型热泵泳池除湿机及其工作方法，除湿机包括两个并列设置的制冷循环系统，分别为制冷系统一和制冷系统二，制冷系统一为除湿制冷联合系统工质环路，配置有一个第一蒸发器和三个并联冷凝器，分别为第一再热冷凝器、池水冷凝器和第一空调冷凝器，可实现制冷除湿循环；制冷系统二为制冷加热联合系统工质环路，配置有一个蒸发器和一个第二空调冷凝器，可实现制冷或热泵制热；两个工质环路之间设有风处理通道。本发明多功能型热泵泳池除湿机能够将机组冷凝热回收再利用，调节改善送风状态，恒定池厅温湿度，达到一台机组实现多种功能的目的。

Description

一种多功能型热泵泳池除湿机及其工作方法

技术领域

本发明涉及游泳场馆用除湿机，特别是涉及一种适合于游泳场馆的多功能型热泵泳池除湿机。

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，对游泳的环境提出了更高的要求，室内泳池一般水温保持在26摄氏度到28摄氏度，空气温度保持在28摄氏度到30摄氏度，因此，室内泳池温湿度控制越来越受到广泛重视。当相对湿度过高时，室内空气质量得不到保证；当相对湿度过低时，池水蒸发过快无疑会增加投入成本。泳池除湿机应运而生。

优质游泳场所，全年的池水温度、池厅的空气温度、相对湿度是保持恒定的。基本可以认为池水带来的热湿负荷恒定不变，但是补充新风的负荷根据外界工况随机变化，所以对泳池除湿机来说，全年负荷都在变化中。夏季冷湿负荷最大，春秋过渡季节部分冷（热）湿负荷，冬季热负荷最大，湿负荷最小。

一般泳池除湿机选型是根据夏季最大的冷湿负荷，配置为单系统或者相同的双系统。无法完全适应冬季、春秋过渡季节的气候多样性。当湿负荷较小，热负荷需求较大，压缩机不启动，热湿负荷不满足；压缩机全开会造成过度除湿，室内相对湿度偏离控制范围；压缩机部分启动，湿负荷满足要求，但是热负荷无法达到要求，造成室内温度过低，偏离控制范围。

为了控制池厅温湿度恒定，一般除湿机组内增加辅助冷热源，平衡过度的降温或者升温，但同时也增加了机组能耗。

申请号为201110155403.x的专利公开了一种双系统热回收多功能泳池一体机设置A系统和B系统，A系统和B系统分别有各自独立的加热制冷联合系统工质环路，A系统通过热媒水路连接B系统；泳池水换热器和沐浴水换热器连接在系统的工质环路中，通过热媒水路实现热量交换。双系统既可以独立运行，又可以协同运行，实现了更合理的能量转移控制方式。

申请号为201110155403.X的中国专利，公开了一种双系统热回收多功能泳池一体机，该专利无冬夏季转换运行功能；未配有风冷室外冷凝器，当池厅空气温度和池水温度均满足要求，压缩机的冷凝热无其他的转移渠道，只能强制加热池厅空气或者池水，会造成池厅空气温度或池水温度过高；系统A中，空气加热冷凝器A2和泳池水换热器A3为串联系统，从而会造成：当压缩机A1启动时，无论池厅空气温度是否满足设定要求，都会在经过空气加热冷凝器A2被强制加热，而泳池水换热器A3能转移给池水的热量仅仅是加热空气后剩余的。同时，两个换热器串联，会造成制冷系统阻力增加，引起机组能效降低。所有的换热器在风通道内为并联形式，风系统阻力大，造成风机电机功率增加，能效降低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种多功能型热泵泳池除湿机，该热泵泳池除湿机能够将机组冷凝热回收再利用，调节改善送风状态，恒定池厅温湿度，达到一台机组实现多种功能的目的。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下具体的技术方案：

一种多功能型热泵泳池除湿机，包括两个并列设置的制冷循环系统，分别为制冷系统一和制冷系统二，制冷系统一为除湿制冷联合系统工质环路，配置有一个第一蒸发器和三个冷凝器，三个冷凝器分别为第一再热冷凝器、池水冷凝器和第一空调冷凝器，三个冷凝器并联设置，可实现制冷除湿、池水加热、升温除湿；

制冷系统二为制冷加热联合系统工质环路，配置有一个蒸发器和一个第二空调冷凝器，可实现制冷或热泵制热；

两个工质环路之间设有风处理通道，在风处理通道中，制冷系统一的第一蒸发器和制冷系统二的第二蒸发器并列放置，风可通过任一蒸发器；制冷系统一的再热冷凝器与制冷系统一的第一蒸发器、制冷系统二的第二蒸发器在气流方向分别串联放置；

在风处理通道内，设置有送风机。

所述制冷系统一包括第一压缩机、再热冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器、池水冷凝器、第一空调冷凝器、第一空调冷凝风机，其中，第一压缩机的出口端与再热冷凝器、池水冷凝器、第一空调冷凝器的进口端连接，再热冷凝器、池水冷凝器、第一空调冷凝器的出口端与第一膨胀阀的进口端连接，第一膨胀阀的出口端与第一蒸发器的进口端连接，第一蒸发器的出口端连接压缩机的进口端。位于第一空调冷凝器的一侧设置所述的第一空调风机。

所述制冷系统二包括第二压缩机、第二膨胀阀、第二蒸发器、四通换向阀、第二空调冷凝器、第二空调冷凝风机，其中，第二压缩机的出口端连接四通换向阀的进口端，四通换向阀的出口端分别连接第二空调冷凝器的进口端、第二压缩机的进口端、第二蒸发器的出口端，空调冷凝器的出口端连接第二膨胀阀的进口端，第二膨胀阀的出口端连接第二蒸发器的进口端；位于第二空调冷凝器的一侧设置所述的第二空调风机。

池水冷凝器上设有用于连接游泳池的池水进口以及池水出口。

一种所述的多功能型热泵泳池除湿机的工作方法，在夏季中，池厅内空气高温高湿，制冷系统一运行制冷除湿工况，制冷系统二运行制冷工况；

在冬季工况中，池厅内空气的湿负荷变小、热负荷大，制冷系统一运行除湿工况，制冷系统二运行热泵制热工况；

在春秋过渡季节中，池厅内空气湿负荷变小、热（冷）负荷小，制冷系统一和制冷系统二根据需要组合多种模式运行。

所述制冷系统一运行制冷除湿工况时，第一压缩机启动，第一蒸发器对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器回收冷凝热再热空气，提高送风温度，使池厅温度不至于过低；同时，利用池水冷凝器回收冷凝热加热池水，保持池水恒温；也可通过第一空调冷凝器、第一空调冷凝风机将多余的冷凝热转移到室外。

所述制冷系统二运行制冷工况时，第二压缩机启动，第二蒸发器对池厅空气进行降温除湿，利用第二空调冷凝器、第二空调风机将多余的热量排出池厅。

所述制冷系统一运行除湿工况时，第一压缩机启动，第一蒸发器对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器回收冷凝热再热空气，维持池厅温度；或利用池水冷凝器回收冷凝热加热池水，保持池水恒温；第一空调冷凝器、第一空调风机停用。

所述制冷系统二运行热泵制热工况时，第二压缩机启动，四通换向阀得电启动，切换制冷剂流向，第二压缩机排出的高温高压制冷剂流向第二蒸发器，第二蒸发器转换为冷凝器，对池厅空气进行加热升温；第二空调冷凝器转换为蒸发器，利用第二空调冷凝器、空调风机从室外取得热量。

在春秋过渡季节中，制冷系统一和制冷系统二可同时运行，也可独立运行任一系统；制冷系统一和制冷系统二可组合运行以下模式，包括：制冷系统一制冷降温除湿、制冷系统一升温除湿、制冷系统一制冷除湿+制冷系统一池水加热、制冷系统二制冷除湿、制冷系统二热泵运行加热升温、制冷系统一制冷降温除湿+制冷系统二制冷除湿、制冷系统一升温除湿+制冷系统二制冷除湿、制冷系统一制冷除湿+制冷系统一池水加热+制冷系统二制冷除湿、制冷系统一升温除湿+制冷系统二热泵运行加热升温、制冷系统一除湿+制冷系统一池水加热+制冷系统二热泵运行加热升温。

应用本发明技术方案具有以下几个有益效果：

第一、本发明一种多功能型热泵泳池除湿机，制冷系统一配置3个冷凝器，3个冷凝器为并联形式，可实现针对性的对池厅内空气加热，对池水加热，或将多余冷凝热对外排放。氟系统流程简单稳定。

第二、系统二配有四通换向阀，机组冬季可转换为制热模式，对室内空气进行升温。

第三、风系统中，蒸发器1和蒸发器14为并列安装，风系统阻力小。

第四、本发明一种多功能型热泵泳池除湿机，制冷系统一和制冷系统二可独立运行，可同时运行，多种运行模式组合，实现同时满足能适合各种工况和节能的目的。有效解决了在春秋过渡季节、冬季的冷（热）湿负荷不同的情况下的各种组合匹配模式运行，合理投入制冷量、除湿量、再热量、池水加热量、热泵制热量，将机组冷凝热的回收再利用，调节改善送风状态，恒定池厅温湿度，达到一台机组实现多种功能的目的。

附图说明

图1是本发明一种多功能型热泵泳池除湿机示意图；

其中，1、第二蒸发器；2、第二压缩机；3、四通换向阀；4、第二空调冷凝器；5、第二空调冷凝风机；6、第二膨胀阀；7、送风机；8、池水冷凝器；9、第一空调冷凝器；10、第一空调冷凝风机；11、第二压缩机；12、第二膨胀阀；13、再热冷凝器；14、第一蒸发器。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明多功能型热泵泳池除湿机的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例的一种多功能型热泵泳池除湿机，包括制冷系统一、制冷系统二；图中实线箭头方向表示制冷循环时制冷剂的流动方向，虚线箭头方向表示热泵制热循环时制冷剂的流动方向。

制冷系统一包括第一压缩机11、再热冷凝器13、第一膨胀阀12、第一蒸发器14、池水冷凝器8、第一空调冷凝器9、第一空调冷凝风机10，其中，第一压缩机11的出口端与再热冷凝器13、池水冷凝器8、第一空调冷凝器9的进口端连接，再热冷凝器13、池水冷凝器8、第一空调冷凝器9的出口端与第一膨胀阀12的进口端连接，第一膨胀阀12的出口端与第一蒸发器14的进口端连接，第一蒸发器14的出口端连接第一压缩机11的进口端。

制冷系统二包括第二压缩机2、第二膨胀阀6、第二蒸发器1、四通换向阀3、第二空调冷凝器4、第二空调冷凝风机5，其中，第二压缩机2的出口端连接四通换向阀3的进口端，四通换向阀3的出口端分别连接第二空调冷凝器4的进口端、第二压缩机2的进口端、第二蒸发器1的出口端，空调冷凝器4的出口端连接第二膨胀阀6的进口端，第二膨胀阀6的出口端连接第二蒸发器1的进口端。

在风处理通道中，制冷系统一的第一蒸发器和制冷系统二的第二蒸发器并列放置，风可通过任一蒸发器；制冷系统一的再热冷凝器13与制冷系统一的第一蒸发器14、制冷系统二的第二蒸发器1在气流方向串联放置，通过制冷系统一的第一蒸发器14和制冷系统二的第二蒸发器1的风，全部通过制冷系统一的再热冷凝器13；在风处理通道内，设置有送风机7。

作为本发明技术方案的进一步优选，池水冷凝器8上设有用于连接游泳池的池水进口A以及池水出口B。

本发明一种多功能型热泵泳池除湿机，制冷系统一配置3个冷凝器，可实现对池厅内空气加热，对池水加热，或将多余冷凝热对外排放，系统冷凝热根据实际需要灵活切换应用。

本发明一种多功能型热泵泳池除湿机，制冷系统一和制冷系统二可独立运行，可同时运行，多种运行模式组合。实现同时满足能适合各种工况和节能的目的。

本发明一种多功能型热泵泳池除湿机的工作方法是：

在夏季工况中，池厅内空气高温高湿，冷湿负荷大，制冷系统一运行制冷除湿工况，第一压缩机11启动，第一蒸发器14对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器13回收冷凝热再热空气，提高送风温度，使池厅温度不至于过低；同时，利用池水冷凝器8回收冷凝热加热池水，保持池水恒温；也可通过第一空调冷凝器9、第一空调冷凝风机10将多余的冷凝热转移到室外。

制冷系统二运行制冷工况，第二压缩机2启动，第二蒸发器1对池厅空气进行降温除湿，利用第二空调冷凝器4、第二空调风机5将多余的热量排出池厅。

在冬季工况中，池厅内空气的湿负荷变小、热负荷大，制冷系统一运行除湿工况，第一压缩机11启动，第一蒸发器14对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器13回收冷凝热再热空气，维持池厅温度；或利用池水冷凝器8回收冷凝热加热池水，保持池水恒温；第一空调冷凝器9、第一空调风机10停用；

制冷系统二运行热泵制热工况，第二压缩机2启动，四通换向阀3得电启动，切换制冷剂流向，第二压缩机2排出的高温高压制冷剂流向第二蒸发器1，第二蒸发器1转换为冷凝器，对池厅空气进行加热升温；第二空调冷凝器4转换为蒸发器，利用第二空调冷凝器4、空调风机5从室外取得热量。

在春秋过渡季节中，工况多变。

池厅内空气湿负荷变小、冷负荷小时，可单独运行制冷系统一或制冷系统二。

单独运行制冷系统一时，制冷系统一运行制冷除湿工况，第一压缩机11启动，第一蒸发器14对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器13回收冷凝热再热空气，提高送风温度，使池厅温度不至于过低；同时，利用池水冷凝器8回收冷凝热加热池水，保持池水恒温；也可通过第一空调冷凝器9、第一空调冷凝风机10将多余的冷凝热转移到室外。

单独运行制冷系统二时，制冷系统二运行制冷工况，第二压缩机2启动，第二蒸发器1对池厅空气进行降温除湿，利用第二空调冷凝器4、第二空调风机5将多余的热量排出池厅。

池厅内空气湿负荷变小、热负荷小时，可单独运行制冷系统一。制冷系统一运行制冷除湿工况，第一压缩机11启动，第一蒸发器14对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器13回收冷凝热再热空气，提高送风温度，使池厅温度不至于过低；同时，利用池水冷凝器8回收冷凝热加热池水，保持池水恒温；也可通过第一空调冷凝器9、第一空调冷凝风机10将多余的冷凝热转移到室外。

池厅内空气无湿负荷、热负荷小时，可单独运行制冷系统二。制冷系统二运行热泵制热工况，第二压缩机2启动，四通换向阀3得电启动，切换制冷剂流向，第二压缩机2排出的高温高压制冷剂流向第二蒸发器1，第二蒸发器1转换为冷凝器，对池厅空气进行加热升温；第二空调冷凝器4转换为蒸发器，利用第二空调冷凝器4、空调风机5从室外取得热量。提升室内空气温度。

池厅内空气湿负荷大、冷负荷小时，制冷系统一运行升温除湿工况，制冷系统二运行降温除湿工况。制冷系统一运行制冷除湿工况，第一压缩机11启动，第一蒸发器14对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器13回收冷凝热再热空气，提高送风温度，使池厅温度不至于过低。制冷系统二运行制冷工况，第二压缩机2启动，第二蒸发器1对池厅空气进行降温除湿，利用第二空调冷凝器4、第二空调风机5将多余的热量排出池厅。

可以运用制冷系统一和制冷系统二的多种组合运行模式，来适应全年各工况的恒温恒湿运行。达到既保证池厅空间内恒湿恒湿，同时系统节能运行。

最后需要说明的是，以上实施例用以说明本发明的优选实施方式，并未对此技术方案做进一步地限制，在本领域内对此技术方案进行修改和等同替换，而对该技术方案进行的常规变化和非实质性的替换都应包括在本发明申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能型热泵泳池除湿机，包括两个并列设置的制冷循环系统，分别为制冷系统一和制冷系统二，其特征在于，

制冷系统一为除湿制冷联合系统工质环路，配置有一个第一蒸发器（14）和三个冷凝器，三个冷凝器分别为第一再热冷凝器（13）、池水冷凝器（8）和第一空调冷凝器（9），三个冷凝器并联设置，可实现制冷除湿、池水加热、升温除湿；

制冷系统二为制冷加热联合系统工质环路，配置有一个蒸发器（1）和一个第二空调冷凝器（4），可实现制冷或热泵制热；

两个工质环路之间设有风处理通道，在风处理通道中，制冷系统一的第一蒸发器（14）和制冷系统二的第二蒸发器（1）并列放置，风可通过任一蒸发器；制冷系统一的再热冷凝器（13）与制冷系统一的第一蒸发器（14）、制冷系统二的第二蒸发器（1）在气流方向分别串联放置；

在风处理通道内，设置有送风机（7）。

2.根据权利要求1所述的多功能型热泵泳池除湿机，其特征在于，

所述制冷系统一包括第一压缩机（11）、再热冷凝器（13）、第一膨胀阀（12）、第一蒸发器（14）、池水冷凝器（8）、第一空调冷凝器（9）、第一空调冷凝风机(10），其中，第一压缩机（11）的出口端与再热冷凝器（13）、池水冷凝器（8）、第一空调冷凝器（9）的进口端连接，再热冷凝器（13）、池水冷凝器（8）、第一空调冷凝器（9）的出口端与第一膨胀阀（12）的进口端连接，第一膨胀阀（12）的出口端与第一蒸发器（14）的进口端连接，第一蒸发器（14）的出口端连接压缩机（11）的进口端，位于第一空调冷凝器（9）的一侧设置所述的第一空调风机（10）。

3.根据权利要求1所述的多功能型热泵泳池除湿机，其特征在于，

所述制冷系统二包括第二压缩机（2）、第二膨胀阀（6）、第二蒸发器（1）、四通换向阀（3）、第二空调冷凝器（4）、第二空调冷凝风机（5），其中，第二压缩机（2）的出口端连接四通换向阀（3）的进口端，四通换向阀（3）的出口端分别连接第二空调冷凝器（4）的进口端、第二压缩机（2）的进口端、第二蒸发器（1）的出口端，空调冷凝器（4）的出口端连接第二膨胀阀（6）的进口端，第二膨胀阀（6）的出口端连接第二蒸发器（1）的进口端；位于第二空调冷凝器（4）的一侧设置所述的第二空调风机（5）。

4.根据权利要求1所述的多功能型热泵泳池除湿机，其特征在于：池水冷凝器（8）上设有用于连接游泳池的池水进口（A）以及池水出口（B）。

5.一种如权利要求2所述的多功能型热泵泳池除湿机的工作方法，其特征在于：

在夏季中，池厅内空气高温高湿，制冷系统一运行制冷除湿工况，制冷系统二运行制冷工况；

在冬季工况中，池厅内空气的湿负荷变小、热负荷大，制冷系统一运行除湿工况，制冷系统二运行热泵制热工况；

在春秋过渡季节中，池厅内空气湿负荷变小、热（冷）负荷小，制冷系统一和制冷系统二根据需要组合多种模式运行。

6.根据权利要求5所述的多功能型热泵泳池除湿机的工作方法，其特征在于：

所述制冷系统一运行制冷除湿工况时，第一压缩机（11）启动，第一蒸发器（14）对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器（13）回收冷凝热再热空气，提高送风温度，使池厅温度不至于过低；同时，利用池水冷凝器（8）回收冷凝热加热池水，保持池水恒温；也可通过第一空调冷凝器（9）、第一空调冷凝风机(10）将多余的冷凝热转移到室外。

7.根据权利要求5所述的多功能型热泵泳池除湿机的工作方法，其特征在于：

所述制冷系统二运行制冷工况时，第二压缩机（2）启动，第二蒸发器（1）对池厅空气进行降温除湿，利用第二空调冷凝器（4）、第二空调风机（5）将多余的热量排出池厅。

8.根据权利要求5所述的多功能型热泵泳池除湿机的工作方法，其特征在于：

所述制冷系统一运行除湿工况时，第一压缩机（11）启动，第一蒸发器（14）对池厅空气进行降温除湿，利用再热冷凝器（13）回收冷凝热再热空气，维持池厅温度；或利用池水冷凝器（8）回收冷凝热加热池水，保持池水恒温；第一空调冷凝器（9）、第一空调风机（10）停用。

9.根据权利要求5所述的多功能型热泵泳池除湿机的工作方法，其特征在于：

所述制冷系统二运行热泵制热工况时，第二压缩机（2）启动，四通换向阀（3）得电启动，切换制冷剂流向，第二压缩机（2）排出的高温高压制冷剂流向第二蒸发器（1），第二蒸发器（1）转换为冷凝器，对池厅空气进行加热升温；第二空调冷凝器（4）转换为蒸发器，利用第二空调冷凝器（4）、空调风机（5）从室外取得热量。

10.根据权利要求5所述的多功能型热泵泳池除湿机的工作方法，其特征在于：

在春秋过渡季节中，制冷系统一和制冷系统二可同时运行，也可独立运行任一系统；制冷系统一和制冷系统二可组合运行以下模式，包括：制冷系统一制冷降温除湿、制冷系统一升温除湿、制冷系统一制冷除湿+制冷系统一池水加热、制冷系统二制冷除湿、制冷系统二热泵运行加热升温、制冷系统一制冷降温除湿+制冷系统二制冷除湿、制冷系统一升温除湿+制冷系统二制冷除湿、制冷系统一制冷除湿+制冷系统一池水加热+制冷系统二制冷除湿、制冷系统一升温除湿+制冷系统二热泵运行加热升温、制冷系统一除湿+制冷系统一池水加热+制冷系统二热泵运行加热升温。