CN109210610A - 一种温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通风技术领域,特别涉及一种温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统。包括新风除湿换气室内机,特征在于:还包括空气能量转换室外机、空调供能室内机和可再生能源热水室内机;所述新风除湿换气室内机的新风出口内侧依次安装有凝水盘、表冷器和再热器;所述新风除湿换气室内机的新风入口侧设有室内回风口和回风电动风阀;所述新风除湿换气室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;空调供能室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;可再生能源热水室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;系统对被动式超低能耗住宅建筑和南方需供暖地区的住宅冷暖环境的改善更加显著。
Description
(一)技术领域
本发明涉及通风技术领域,特别涉及一种温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统。
(二) 背景技术
近年来,国家积极推进被动式超低能耗居住建筑的发展。被动式超低能耗居住建筑是指适应气候特征和自然条件,采用高保温热性能和高气密性能的围护结构,运用高效新风热回收技术,降低建筑供暖供冷能耗,并充分利用可再生能源,提供舒适室内环境的居住建筑。为了达到被动式居住建筑的要求,有些新风厂家研发了一种新风空调一体机,并在实际项目中应用,但是在具体项目应用过程中该机型方案存在以下问题:1)设备及系统初投资高,比传统空调、新风方案高出2-3倍,不便于大量的推广应用;2)机组空气流道多,机组内部构造复杂,机组阻力大,机组噪音大,系统运行噪音值比国家规范规定值高出20%~30%,降低室内舒适度;3)机组外形尺寸大,安装位置受限,安装不便;4)风管多,系统安装占用有限的吊顶空间,比传统居住建筑室内净高降低200~300mm,为业主后期装修带来极大困难。
随着人们生活水平的提高和恶劣天气频发,长江以南地区(夏热冬冷、夏热冬暖地区)居民供暖意愿越来越强,这些地区供暖需求也上升到国家战略。目前,长江以南地区(夏热冬冷、夏热冬暖地区)供暖存在一下几个问题:1)无集中供暖热源,无集中供热管网,照搬北方地区供暖方式不科学,分散式供暖形式成为长江以南地区供暖的优选方案;2)长江以南地区全年湿度较大,全年室内都有除湿需求,尤其是在夏季和冬季都具有深度除湿的需求,同时具有供冷和供暖需求。
(三)发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统,包括新风除湿换气室内机,还包括空气能量转换室外机、空调供能室内机和可再生能源热水室内机;
所述新风除湿换气室内机的新风出口内侧依次安装有凝水盘、表冷器和再热器;所述新风除湿换气室内机的新风入口侧设有室内回风口和回风电动风阀;
所述新风除湿换气室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;空调供能室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;可再生能源热水室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;
所述空气能量转换室外机包括压缩机和冷凝器(蒸发器);所述空气能量转换室外机的压缩机第二端口与冷凝器(蒸发器)的第一端口通过管道连接。
其中,新风除湿换气室内机的再热器的管道端口a1与空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接;
新风除湿换气室内机的再热器的管道端口b1与空气能量转换室外机的管道端口b2通过管道连接;
所述空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接有空气能量转换室外机的压缩机第一端口连接;所述空气能量转换室外机的压缩机第二端口与空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接;通过上述连接,所述压缩机通过管路形成水路循环;
所述空气能量转换室外机的管道端口b2分别通过管道与空气能量转换室外机的道端口g2、第一热力膨胀阀、第二热力膨胀阀连接;所述第一热力膨胀阀另一端通过管道连接有管道端口b2和管道端口c2,且连接管道上设有电磁阀;
所述第二热力膨胀阀另一端通过管道连接有管道端口e2;
所述新风除湿换气室内机的凝水盘的管道端口c1空气能量转换室外机的管道端口c2通过管道连接;
所述新风除湿换气室内机的凝水盘的管道端口d1与空气能量转换室外机的管道端口d2通过管道连接;
管道端口c2通过管道连接有道端口g2;管道端口d2通过管道连接有压缩机第一端口;管道端口d2通过管道连接有压缩机第二端口;
其中,所述空调供能室内机包括:分水器;集水器;循环水泵;冷热水循环管路;承压水-氟容积换热水罐;电子水处理器;自来水补水管路;
所述集水器出水总管与循环水泵进水口端连接;所述循环水泵出水口端与连接承压水-氟容积换热水罐进口端连接;所述承压水-氟容积换热水罐出口端与分水器进水总管连接;所述集水器分水支管与室内地暖盘管系统的进水入口相连;所述分水器集水支管与室内地暖盘管系统的出水入口相连;所述承压水-氟容积换热水罐补水进口端与电子水处理器出口端连接;所述自来水管道与电子水处理器进口端连接;
所述承压水-氟容积换热水罐的管道端口e1与连接空气能量转换室外机的管道端口e2通过管道连接;
所述承压水-氟容积换热水罐的管道端口f1与连接空气能量转换室外机的管道端口f2通过管道连接,道端口f2通过管道与压缩机第一端口连接;
其中,所述可再生能源热水室内机包括太阳能集热板或太阳能集热管;第一热媒循环管;第二热媒循环管;双热源双流程承压容积式换热水罐;户内冷水、热水供水管;回水循环泵;
所述户内冷水、热水供水管的户内冷水给水管道与双热源双流程承压容积式换热水罐进水口连接;
所述户内冷水、热水供水管的户内热水给水管道与双热源双流程承压容积式换热水罐热水出水口连接;
所述户内冷水、热水供水管的户内热水回水管道与回水循环水泵进水口连接;
所述回水循环水泵出水口与双热源双流程承压容积式换热水罐回水入口端连接;
所述太阳能集热板或太阳能集热管热媒出口与热媒循环管连接;
所述热媒循环管与双热源双流程承压容积式换热水罐第一热媒换热盘管进出口连接;
所述双热源双流程承压容积式换热水罐夏季第二热媒换热盘管的管道端口g1与空气能量转换室外机的管道端口g2通过管道连接;管道端口g2通过管道与冷凝器(蒸发器)第二端口连接;
所述双热源双流程承压容积式换热水罐夏季第二热媒换热盘管的管道端口h1与空气能量转换室外机的管道端口h2通过管道连接;管道端口h2通过管道与压缩机第二端口连接;
其中,所述空气能量转换室外机、新风除湿换气室内机、空调供能室内机和可再生能源热水室内机通过铜管连接。
其中,所述新风除湿换气室内机的新风机为变频新风机。
本发明的有益效果是:1)可实现夏季空调温湿度分控,提高系统能效比;2)室内地暖盘管夏季采用18/23℃高温冷冻水,冬季采用45/35℃热水循环,与氟系统相比,室内舒适度提高;3)具有超强的除湿能力;4)一年四季免费制取卫生热水;5)可解决被动式住宅建筑风管对层高,装修的影响。该系统对被动式超低能耗住宅建筑和南方需供暖地区的住宅冷暖环境的改善更加显著。
(四)附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图;
图2为温湿分控冷暖空调、热水多联系统夏季运行模式示意图;
图3为温湿分控冷暖空调、热水多联系统冬季运行模式示意图;
图中, A空气能量转换室外机,(A-1)压缩机、(A-2)四向转换阀、(A-3)电磁阀、(A-4)冷凝器(蒸发器)、(A-5)电磁阀、(A-6)电磁阀、(A-7)电磁阀、(A-8)电磁阀、(A-9)电磁阀、(A-10)电磁阀、(A-11)电磁阀、(A-12)电磁阀、(A-13)电磁阀、(A-14)第一热力膨胀阀、(A-15)第二热力膨胀阀、(A-16)第三热力膨胀阀、(A-17)电磁阀、(A-18)电磁阀、(A-19)电磁阀、(A-20)电磁阀以及(A-21)铜管。
图中,新风除湿换气室内机B,(B-1)新风入口、(B-2)电动风阀、(B-3)初效过滤器、(B-4)静电除尘器(中效过滤器)、(B-5)热交换机芯、(B-6)新风机(变频)、(B-7)凝水盘、(B-8)表冷器、(B-9)再热器、(B-10)高效过滤器、(B-11)新风出口、(B-12)污风入口、(B-13)排风机、(B-14)排风口、(B-15)回风口、(B-16)电动风阀、(B-17)电动风阀、(B-18)旁通通道、(B-19)壳体。
图中,空调供能室内机C,(C-1)分水器、(C-2)集水器、(C-3)循环水泵、(C-4)冷热水循环管路、(C-5)承压水-氟容积换热水罐、(C-6)电子水处理器、(C-7)自来水补水管路。
图中,可再生能源热水室内机D,(D-1)太阳能集热板或太阳能集热管;(D-2)热媒循环管;(D-3)双热源双流程承压容积式换热水罐;(D-4)户内冷水、热水供水管;(D-5)回水循环水泵。
(五)具体实施方式
实施例1
该实施例为温湿度分控冷暖空调、新风、多联系统夏季运行模式;
包括新风除湿换气室内机B,还包括空气能量转换室外机A、空调供能室内机C和可再生能源热水室内机D;
所述新风除湿换气室内机的新风出口内侧依次安装有凝水盘、表冷器和再热器;所述新风除湿换气室内机的新风入口侧设有室内回风口和回风电动风阀;
所述新风除湿换气室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;空调供能室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;可再生能源热水室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;
空气能量转换室外机包括:压缩机A-1、四向转换阀A-2、电磁阀A-3、冷凝器(蒸发器)A-4、电磁阀A-5、电磁阀A-6、电磁阀A-7、电磁阀A-8、电磁阀A-9、电磁阀A-10、电磁阀A-11、电磁阀A-12、电磁阀A-13、第一热力膨胀阀A-14、第二热力膨胀阀A-15、第三热力膨胀阀A-16、电磁阀A-17、电磁阀A-18、电磁阀A-19、电磁阀A-20以及铜管A-21。
所述空气能量转换室外机A包括压缩机A-1和冷凝器(蒸发器)A-4;所述空气能量转换室外机的压缩机A-1第二端口与冷凝器(蒸发器)A-4的第一端口通过管道连接。压缩机A-1两端口设有四向转换阀A-2,如图1所示。
其中,新风除湿换气室内机的再热器的管道端口a1(进液端口)与空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接;
新风除湿换气室内机的再热器的管道端口b1(出液端口)与空气能量转换室外机的管道端口b2通过管道连接;
所述空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接有空气能量转换室外机的压缩机A-1第一端口(进液端口)连接,管道上设有电磁阀A-6(夏季常开),电磁阀A-5和电磁阀A-3;所述空气能量转换室外机的压缩机A-1第二端口(出液端口)与空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接;通过上述连接,所述压缩机A-1通过管路形成水路循环;
所述空气能量转换室外机的管道端口b2分别通过管道与空气能量转换室外机的第一热力膨胀阀A-14、第二热力膨胀阀A-15、第三热力膨胀阀A-16连接,第三热力膨胀阀A-16通过管道与道端口g2连接,第三热力膨胀阀A-16夏季常闭;所述第一热力膨胀阀A-14另一端通过管道连接有管道端口b2和管道端口c2,且连接管道上设有电磁阀A-10(夏季常开)和电磁阀A-11(夏季常闭)(安装位置如图1所示);
所述第二热力膨胀阀A-15另一端通过管道连接有管道端口e2;
所述新风除湿换气室内机的凝水盘的管道端口c1(出液端口)空气能量转换室外机的管道端口c2通过管道连接;
所述新风除湿换气室内机的凝水盘的管道端口d1(进液端口)与空气能量转换室外机的管道端口d2通过管道连接;
如图1所示,管道端口c2通过管道连接有道端口g2,管道上设有电磁阀A-8(夏季常闭);管道端口d2通过管道连接有压缩机A-1第一端口, 管道上设有电磁阀A-13(夏季常开),电磁阀A-13靠近压缩机A-1的一端通过管道连接有管道端口a2,且设有电磁阀A-12(夏季常闭);管道端口d2通过管道连接有压缩机A-1第二端口, 管道上设有电磁阀A-9(夏季常闭);
其中,所述空调供能室内机包括:分水器C-1;集水器C-2;循环水泵C-3;冷热水循环管路C-4;承压水-氟容积换热水罐C-5;电子水处理器C-6;自来水补水管路C-7;
所述集水器C-2出水总管与循环水泵C-3进水口端连接;所述循环水泵C-3出水口端与连接承压水-氟容积换热水罐C-5进口端连接;所述承压水-氟容积换热水罐C-5出口端与分水器C-1进水总管连接;所述集水器C-2分水支管与室内地暖盘管系统的进水入口相连;所述分水器C-1集水支管与室内地暖盘管系统的出水入口相连;所述承压水-氟容积换热水罐C-5补水进口端与电子水处理器C-6出口端连接;所述自来水管道与电子水处理器C-6进口端连接;
所述承压水-氟容积换热水罐C-5的管道端口e1与连接空气能量转换室外机的管道端口e2通过管道连接;
所述承压水-氟容积换热水罐C-5的管道端口f1与连接空气能量转换室外机的管道端口f2通过管道连接,道端口f2通过管道与压缩机A-1第一端口连接;
其中,所述可再生能源热水室内机包括太阳能集热板或太阳能集热管D-1;热媒循环管D-2,热媒循环管D-2包括第一热媒循环管和第二热媒循环管,第一热媒循环管与太阳能集热板或太阳能集热管D-1通过管道连接,第二热媒循环管与空气能量转换室外机A通过管道连接;双热源双流程承压容积式换热水罐D-3;户内冷水、热水供水管D-4;回水循环泵D-5;
所述户内冷水、热水供水管D-4的户内冷水给水管道与双热源双流程承压容积式换热水罐D-3进水口连接;
所述户内冷水、热水供水管D-4的户内热水给水管道与双热源双流程承压容积式换热水罐D-3热水出水口连接;
所述户内冷水、热水供水管D-4的户内热水回水管道与回水循环水泵D-5C-3进水口连接;
所述回水循环水泵D-5出水口与双热源双流程承压容积式换热水罐D-3回水入口端连接;
所述太阳能集热板或太阳能集热管D-1热媒出口与热媒循环管D-2连接;
所述热媒循环管D-2与双热源双流程承压容积式换热水罐D-3第一热媒换热盘管进出口连接;
所述双热源双流程承压容积式换热水罐D-3夏季第二热媒换热盘管的管道端口g1与空气能量转换室外机的管道端口g2通过管道连接;管道端口g2通过管道与冷凝器(蒸发器)第二端口连接;
所述双热源双流程承压容积式换热水罐D-3夏季第二热媒换热盘管的管道端口h1与空气能量转换室外机的管道端口h2通过管道连接;管道端口h2通过管道与压缩机A-1第二端口连接;
其中,所述空气能量转换室外机、新风除湿换气室内机、空调供能室内机和可再生能源热水室内机通过铜管连接。
其中,所述新风除湿换气室内机的新风机为变频新风机。
上述各管道上设有电磁阀,本申请电磁阀的设置依据管道内水循环而设置,本领域技术人员根据附图和常规经验可以进行设置,电磁阀的具体设置不具有创新性,此处不再赘述;且本申请的电器元件均与plc控制装置连接,plc控制装置可以由市场直接采购,此处不再赘述。
夏季压缩机A-1出液管一路进入可再生能源热水室内机承压水-氟容积换热水罐C-5中的浮动式管壳换热器,一路进入新风除湿换气室内机中的再热盘管,第三路进入空气能量转换室外机中冷凝器。三路汇合后一路进入第一节流装置,然后进入新风除湿换气室内机中的表冷器,另一路进入第二节能装置,然后进入空调供能室内机的承压水-氟容积换热水罐C-5的浮动式管壳换热器然后两路管路汇合进入压缩机A-1进液管。
本申请新风除湿换气室内机在常规的新风换气机基础上进行了技术改进。常规新风换气机购置于山东美诺邦马节能科技有限公司。本专利在常规新风换气机新风出口侧增加了一个表冷器和一个再热器,对新风进行冷却除湿和再热;在新风入口侧增加了一个室内回风口及回风电动风阀,可以实现新风换气机的内循环。
新风通道包括:新风入口B-1、电动风阀B-2、初效过滤器B-3、静电除尘器(中效过滤器)B-4、热交换机芯B-5、新风机(变频)B-6、凝水盘B-7、表冷器B-8、再热器B-9、高效过滤器B-10、新风出口B-11;
排风通道包括污风入口;污风入口B-12、热交换机芯B-5、排风机B-13、排风口B-14;
回风通道包括回风入口;回风口B-15、电动风阀B-16、电动风阀B-17、旁通通道B-18、新风机(变频)B-6、凝水盘B-7、表冷器B-8、再热器B-9、高效过滤器B-10、新风出口B-11;
夏季回风阀关闭,开启新风阀,新风依次经过初效过滤器、静电除尘器、热交换机芯、新风机、表冷器、再热器、高效过滤器、新风口,新风除湿后进入房间内,实现机组的新风运行模式。
夏季回风阀开启,关闭新风阀,回风依次经过电动阀、旁通通道、新风机、表冷器、再热器、高效过滤器、新风口,回风除湿后进入房间内,实现机组的回风运行模式。
当室内湿负荷≤新风除湿换气室内机除湿能力时,机组自动开启新风除湿模式:
夏季回风阀B-16关闭,开启新风阀B-2,新风依次经过初效过滤器B-3、静电除尘器B-4、热交换机芯B-5、新风机B-6、表冷器B-8、再热器B-9、高效过滤器B-10、新风口B-11,新风除湿后进入房间内,实现机组的新风运行模式。
当室内湿负荷>新风除湿换气室内机除湿能力时,机组自动开启回风除湿模式:
夏季回风阀B-16开启,关闭新风阀B-2,回风依次经过电磁阀B-17、旁通通道B-18、新风机B-6、表冷器B-8、再热器B-9、高效过滤器B-10、新风口B-11,回风除湿后进入房间内,实现机组的回风运行模式。
在夏季,所述温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统通过空气能量转换室外机和新风除湿换气室内机为室内补充新风,同时处理新风和室内空气湿负荷,即降低室内空气的湿度;当空调供能室内机吸收室内空气热量后,经过空气能量转换室外机将热能传递给新风除湿换气室内机用于加热空气,去除湿气;可再生能源热水室内机采集的热能通过空气能量转换室外机将热能传递给新风除湿换气室内机作为加热能源的一部分用于加热空气,去除湿气;
所述温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统通过空气能量转换室外机和空调供能室内机以及室内的辐射供冷(暖)盘管解决室内湿热负荷,即为室内空气降温。通过空调供能室内机吸收室内空气热量后使得室内温度降低,抽取的温度用于降低室内湿气进一步降低室内温度。通过上述两个系统可以实现夏季空调系统的温湿分控,提高空调系统的能效比,改善室内的舒适度。
进一步:为了控制辐射供冷面不结露,空调循环水供水温度设置在空气露点温度以上。
通过上述两个过程可以实现夏季空调系统的温湿分控,提高空调系统的能效比,改善室内的舒适度。
从人体的热舒适度与健康出发,要求对室内温度、湿度进行全面控制,夏季人体舒适区为25℃,相对湿度60%,此时露点温度为16.6℃.空调排热排湿的任务可以看成是从25℃的环境中向外排热,在16.6℃的露点温度的环境下向外排湿。目前空调方式的排热排湿都通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿,实现排热排湿的目的。常规温湿度混合处理的空调方式存在如下问题:
1)、能源浪费。使用一套系统同时制冷和除湿,为了满足冷凝方法排除室内余湿,冷源的温度需要低于室内的露点温度,考虑传热温差与介质输送温差,实现16.6℃的露点温度需要约7℃的冷源温度,这是现有空调系统采用5~7℃的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5℃的原因。在空调系统中,占总负荷一半以上的显热负荷部分,本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5~7℃的低温冷源进行,造成能量利用品位上的浪费。而且经过冷凝除湿后的空气虽然湿度(含湿量)满足要求,但温度过低,有时还需要再热,造成能源的进一步浪费与损失。
2)、难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿,其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化,而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制,通过仅满足室内温度的要求来妥协,造成室内相对湿度过高或过低的现象。相对湿度过高的结果是不舒适,进而降低室温设定值,通过降低室温来改善热舒适,造成能耗不必要的增加。相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理新风的能耗增加。
3)、造成室内空气品质下降。大多数空调依靠空气通过表冷器对空气进行降温除湿,这就导致表冷器表面成为潮湿表面甚至产生积水,空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的理想场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为可能引起健康问题的主要因素。另外,目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物,因此有效过滤空调系统引人的室外空气是维持健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处,如果再漂溅过一些冷凝水,则也成为各种微生物繁殖的理想场所。频繁清洗过滤器既不现实,也不是根本的解决方案。
4)、传统的室内末端装置有局限性。为排除足够的余热余湿同时又不使送风温度过低,就要求有较大的循环通风量。例如每平方米建筑面积如果有80W/m2显热需要排除,房间设定温度为25℃时,当送风温度为15℃时,所要求循环风量为24m3/hr/m2,这就往往造成室内很大的空气流动,使居住者产生不适的出风感。为减少这种出风感,就要通过改变送风口的位置和形式来改变室内气流组织,这往往要在室内布置风管,从而降低室内净高度或者加大楼层间距。很大的通风量还极容易引起空调噪声,并且很难有效消除,在冬季,为了避免出风感,即使安装了空调系统,也往往不使用热风,而是通过另一套的暖气系统(如采暖散热器)供热。这样就导致室内重复安装两套环境控制系统,分别供冬夏使用。
综上所述,空调的广泛需求、人居环境健康的需要和能源协调平衡的要求,对目前空调方式提出了挑战。新的空调应该具备的特点:减少室内送风量、高效换热末端、采用低品位能源、设置冷热蓄能系统。从如上要求出发,目前普遍认为温湿度独立控制是一个有效的解决途径。
通过空气能量转换室外机和可再生能源热水室内机可以利用太阳能和空调系统的冷凝热免费制取卫生热水,进一步提高了温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统整体能效比。
综上所述:夏季模式可以具有三种系统,分别是除湿系统、冷气系统、卫生热水系统。
除湿系统:空气能量转换室外机与新风除湿换气室内机联合运行,在为室内提供清洁新鲜的新风的同时,还对室内空气和新风进行除湿处理。
冷气系统:空气能量转换室外机和空调供能室内机联合运行,为室内空气进行降温处理,控制降温下限,以室内空气不结露为标准。
卫生热水系统:空气能量转换室外机和可再生能源热水室内机联合运行,充分利用室外太阳能制备卫生热水,在太阳能不能满足需求时再开启空气能量转换室外机利用空调冷凝热免费制取卫生热水。
实施例2
该实施例为温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统冬季、春秋季运行模式;
具体结构与实施例1相同;区别在于水循环方向相反,即夏季各管道端口的进液端口变为出液端口,出液端口变为进液端口;
空气能量转换室外机中的四向转换阀A-2开启冬季运行方向,空气能量转换室外机中的电磁阀A-6、电磁阀A-7、电磁阀A-10、电磁阀A-13、电磁阀A-18、电磁阀A-20冬季关闭;同时空气能量转换室外机中的电磁阀A-8、电磁阀A-9、电磁阀A-11、电磁阀A-12、电磁阀A-17、电磁阀A-19冬季开启,实现温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统冬季独立运行模式。
冬季运行模式具体为:
冬季压缩机A-1出液管一路进入可再生能源热水室内机承压水-氟容积换热水罐C-5中的浮动式管壳换热器,一路进入新风除湿换气室内机中的再热盘管,第三路进入空调供能室内机中承压水-氟容积换热水罐C-5。三路管道再分别经过第三节流装置、第一节流装置和第二节流装置然后三路汇合成一路。然后一路进入新风除湿换气室内机中的表冷器,另一路进入空气能量转换室外机中的蒸发器。然后两路汇合成一路进入压缩机A-1进液管。
在冬季,所述温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统根据地区湿度不同采用除湿和非除湿模式。如夏热冬冷地区的南京,冬季湿度较大,采用除湿运行模式,如寒冷地区的济南,冬季湿度较小,采取非除湿运行模式。
在冬季除湿运行模式:温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统通过空气能量转换室外机和新风除湿换气室内机为室内补充新风,同时处理新风和室内空气湿负荷,即降低室内空气的湿度;
所述温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统通过空气能量转换室外机和空调供能室内机以及室内的辐射供(冷)暖盘管解决室内热负荷,即为室内空气升温。
在冬季新风除湿换气室内机的表冷器B-8的进液端冬季与空气能量转换室外机的第一热力膨胀阀A-14、第二热力膨胀阀A-15、第三热力膨胀阀A-16出液口连接,出汽端与空气能量转换室外机的的压缩机A-1入口连接。制冷剂经过第一热力膨胀阀A-14、第二热力膨胀阀A-15、第三热力膨胀阀A-16后变成低温低压液态制冷剂,制冷剂进入表冷器B-8内,对表冷器外表面通过的空气进行冷却,当空气温度降低至一定压力下的露点温度时,空气中的水蒸气就会凝结成水,收集到表冷器B-8下部的凝水盘B-7,排至室外冷凝水管,达到为空气除湿的目的。同时水蒸气冷凝释放的热量回收加热除湿的干冷空气,实现空气的再热。
所述温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统通过空气能量转换室外机和空调供能室内机以及室内的辐射供(冷)暖盘管解决室内热负荷,即为室内空气升温。所述承压水-氟容积换热水罐C-5换热盘管进液口冬季与压缩机A-1出液口连接;出液口冬季与第二热力膨胀阀A-15进液口连接。在这一过程中高温高压液态制冷剂与承压水-氟容积换热水罐C-5中的空调循环水通过承压水-氟容积换热水罐C-5中的浮动换热盘管连续加热空调循环水,空调循环水通过分水器C-1、集水器C-2和循环水泵C-3与室内辐射供冷(暖)盘管形成闭式循环系统来加热室内空气,达到为室内升温的目的。
通过上述两个系统可以实现冬季空调系统的“温湿分控”,提高空调系统的能效比,改善室内的舒适度。
通过可再生能源热水室内机,利用太阳能免费制取卫生热水,通过空气能量转换室外机和可再生能源热水室内机运用热泵原理高效制备卫生热水,进一步提高了温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统整体能效比。
在冬季非除湿运行模式:温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统通过空气能量转换室外机和新风除湿换气室内机为室内补充新风,同时预热新风;
所述温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统通过空气能量转换室外机和空调供能室内机以及室内的辐射供(冷)暖盘管解决室内热负荷,即为室内空气升温,改善室内的舒适度。
通过可再生能源热水室内机可以利用太阳能免费制取卫生热水,通过空气能量转换室外机和可再生能源热水室内机运用热泵原理高效制备卫生热水,进一步提高了温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统整体能效比。
综上所述:夏季模式可以具有三种系统,分别是除湿系统(仅限冬季湿度较大的南方地区)、暖气系统、卫生热水系统。
除湿系统(仅限冬季湿度较大的南方地区):空气能量转换室外机(室外机)与新风除湿换气室内机联合运行,在为室内提供清洁新鲜的空气的同时,还对室内空气和新风进行除湿处理,除湿后再利用空调的冷凝热免费再热室内空气。
暖气系统:在北方干燥地区,空气能量转换室外机(室外机)与新风除湿换气室内机联合运行时,除湿模块不运行,仅为室内提供清洁新鲜的新风,并再加热室外新风。
卫生热水系统:空气能量转换室外机(室外机)和可再生能源热水室内机联合运行,充分利用室外太阳能制备卫生热水,在太阳能不能满足需求时再开启空气能量转换室外机(室外机)利用热泵热水机原理提供卫生热水。
在过渡季节(春节和秋季),温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统可利用新风除湿换气室内机为室内补充新风;同时可以优先充分利用太阳能通过可再生能源热水室内机免费制取卫生热水,当太阳能不能满足卫生热水需求时,开启热泵热水模式,高效制备卫生热水。实现温湿分控冷暖空调、新风、热水多联系统全年高效制备卫生热水。
上面以举例方式对本发明进行了说明,但本发明不限于上述具体实施例,凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统,包括新风除湿换气室内机,特征在于:还包括空气能量转换室外机、空调供能室内机和可再生能源热水室内机;
所述新风除湿换气室内机的新风出口内侧依次安装有凝水盘、表冷器和再热器;所述新风除湿换气室内机的新风入口侧设有室内回风口和回风电动风阀;
所述新风除湿换气室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;空调供能室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;可再生能源热水室内机与空气能量转换室外机通过管路连接形成水路循环;
所述空气能量转换室外机包括压缩机和冷凝器(蒸发器);所述空气能量转换室外机的压缩机第二端口与冷凝器(蒸发器)的第一端口通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统,其特征在于:新风除湿换气室内机的再热器的管道端口a1与空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接;
新风除湿换气室内机的再热器的管道端口b1与空气能量转换室外机的管道端口b2通过管道连接;
所述空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接有空气能量转换室外机的压缩机第一端口连接;所述空气能量转换室外机的压缩机第二端口与空气能量转换室外机的管道端口a2通过管道连接;通过上述连接,所述压缩机通过管路形成水路循环;
所述空气能量转换室外机的管道端口b2分别通过管道与空气能量转换室外机的道端口g2、第一热力膨胀阀、第二热力膨胀阀连接;所述第一热力膨胀阀另一端通过管道连接有管道端口b2和管道端口c2,且连接管道上设有电磁阀;
所述第二热力膨胀阀另一端通过管道连接有管道端口e2;
所述新风除湿换气室内机的凝水盘的管道端口c1空气能量转换室外机的管道端口c2通过管道连接;
所述新风除湿换气室内机的凝水盘的管道端口d1与空气能量转换室外机的管道端口d2通过管道连接;
管道端口c2通过管道连接有道端口g2;管道端口d2通过管道连接有压缩机第一端口;管道端口d2通过管道连接有压缩机第二端口。
3.根据权利要求2所述的温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统,其特征在于:所述空调供能室内机包括:分水器;集水器;循环水泵;冷热水循环管路;承压水-氟容积换热水罐;电子水处理器;自来水补水管路;
所述集水器出水总管与循环水泵进水口端连接;所述循环水泵出水口端与连接承压水-氟容积换热水罐进口端连接;所述承压水-氟容积换热水罐出口端与分水器进水总管连接;所述集水器分水支管与室内地暖盘管系统的进水入口相连;所述分水器集水支管与室内地暖盘管系统的出水入口相连;所述承压水-氟容积换热水罐补水进口端与电子水处理器出口端连接;所述自来水管道与电子水处理器进口端连接;
所述承压水-氟容积换热水罐的管道端口e1与连接空气能量转换室外机的管道端口e2通过管道连接;
所述承压水-氟容积换热水罐的管道端口f1与连接空气能量转换室外机的管道端口f2通过管道连接,道端口f2通过管道与压缩机第一端口连接。
4.根据权利要求3所述的温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统,其特征在于:所述可再生能源热水室内机包括太阳能集热板或太阳能集热管;第一热媒循环管;第二热媒循环管;双热源双流程承压容积式换热水罐;户内冷水、热水供水管;回水循环泵;
所述户内冷水、热水供水管的户内冷水给水管道与双热源双流程承压容积式换热水罐进水口连接;
所述户内冷水、热水供水管的户内热水给水管道与双热源双流程承压容积式换热水罐热水出水口连接;
所述户内冷水、热水供水管的户内热水回水管道与回水循环水泵进水口连接;
所述回水循环水泵出水口与双热源双流程承压容积式换热水罐回水入口端连接;
所述太阳能集热板或太阳能集热管热媒出口与热媒循环管连接;
所述热媒循环管与双热源双流程承压容积式换热水罐第一热媒换热盘管进出口连接;
所述双热源双流程承压容积式换热水罐夏季第二热媒换热盘管的管道端口g1与空气能量转换室外机的管道端口g2通过管道连接;管道端口g2通过管道与冷凝器(蒸发器)第二端口连接;
所述双热源双流程承压容积式换热水罐夏季第二热媒换热盘管的管道端口h1与空气能量转换室外机的管道端口h2通过管道连接;管道端口h2通过管道与压缩机第二端口连接。
5.根据权利要求1所述的温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统,其特征在于:所述空气能量转换室外机、新风除湿换气室内机、空调供能室内机和可再生能源热水室内机通过铜管连接。
6.根据权利要求1所述的温湿分控冷暖空调和新风和热水多联系统,其特征在于:所述新风除湿换气室内机的新风机为变频新风机。
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