CN111306750A - 带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组 - Google Patents

带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组 Download PDF

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Abstract

带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，属能源利用技术和空气调节领域，包括送风机(3)、回风机(4)、蒸发器a(1)、蒸发器b(2)、能量回收器(5)、回风阀(6)、排风阀(7)、新风阀(8)、旁通风阀a(9)、旁通风阀b(10)、旁通风阀c(11)。平时制冷运行时，回风阀(6)、排风阀(7)、新风阀(8)开启，与排风进行能量交换的部分新风与回风混合后同时经过蒸发器a(1)与蒸发器b(2)，二个蒸发器相对于气流为并联布置；当疫情到来时，回风阀(6)关闭，排风阀(7)与新风阀(8)开启，全新风顺序先后经过蒸发器a(1)与蒸发器b(2)，二个蒸发器相对于气流为串联布置。

Description

带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组
技术领域
本发明涉及一种空气处理机组，特别是一种带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组。
背景技术
2019-2020在全球发生的COVID-19新型冠状病毒肺炎让我们意识到中央空调空气处理机组对病毒传播起到推波助澜作用的可能；使我们重新考虑一种既可在平时大部分时间进行节能运行，又能在疫情来临时避免成为病毒传播的渠道的中央空调空气处理机组。出于节能与空气品质考虑，我国民用建筑空调系统大都采用新回风混合模式，由于大部分空气在室内循环，传染性病毒有机会在室内进行传播，危害公众健康安全；疫情发生情况下一般考虑采用全新风的运行方式，可以将室内的有害物质稀释并排出室外，明显提高室内空气品质。但是一方面,排风直接排出室外，冷量白白浪费；另一方面，全新风工况的运行使得新风处理能耗大大增加,处理同样风量的新风工况能耗是回风工况能耗的一倍以上；目前世界上还没有一种在混风模式及全新风模式转换情况下能够适应二种工况热湿处理对应变化的空气处理机组。而且还存在以下几个方面的弊端：一、出风温度低于房间露点温度,送风口容易出现结露现象,及气流组织设计不好时会引起人体的不舒适感; 二、只通过蒸发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，造成室内相对湿度过高或过低的现象；三、空调机组内大量冷凝水的存在，盘管的表面形成了滋生各种霉菌的温床，恶化了室内空气品质， 引发多种病态建筑综合症。
此带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，其基本功能为：由于室内空气状态是低温低湿的空气，直接排到室外造成能量的浪费，而处理高温高湿的新风也要消耗大量能源，对室内低温低湿的排气进行能量回收成为必要；平时制冷状态，考虑到节能与空气品质，一般对新风与回风混合后进行热湿处理，新回风混合比一般为20%左右，同时考虑室内排风需要及保持室内正压，新风量应略大于排风量，且设计换气次数较大，经过能量回收的新风与室内回风混风后同时经过二个蒸发器进行热湿处理后送入室内，二个蒸发器相对于气流为并联布置；当疫情到来时，关闭回阀风，新风阀与排风阀同时全部开启进行全新风运行，由于夏季新风工况的热湿负荷比回风工况大得多，且单向流系统全新风风量设计比回风工况风量减小，送风机通过变频器调节转速降低到合适送风量，回风机也通过变频器调节转速降低到合适排风量，保证维持室内规定正压值；由于新风量与排风量都比较大，新排风的能量交换成为必要，此时室外新风与室内排风进行能量交换后进入顺序先后经过二个蒸发器热湿处理后送入室内，二个蒸发器相对于气流为串联布置。
本空气处理机组针对平时与疫情发生时对节能及空气品质的不同要求，结合处理回风与新风的不同负荷的情况，对低温低湿排风进行能量回收的同时也对新风进行预冷，再通过调节风量及改变空气运行通道，达到了既调节风量又满足大焓差处理新风的效果；当疫情发生时，既阻止了病毒通过空调传播的渠道又达到了室内温湿度的要求。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、通过改变气流通道及风量可调节运行工况、适合平时与疫情发生不同时期多工况运行、低能耗的平疫结合可调工况变通道运行空气处理机组，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，分为空气处理部分和回风部分，包括送风机(3)、回风机(4)、二个蒸发器、能量回收器(5)、回风阀(6)、排风阀(7)、新风阀(8)和三个旁通风阀。
所述的带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，其特征是空气处理部分包含送风机(3)、蒸发器a(1) 、蒸发器b(2) 、能量回收器(5)的蒸发部分、回风阀(6)、新风阀(8) 、旁通风阀a(9) 、旁通风阀b(10) 、旁通风阀c(11)；回风部分包含回风机(4)、排风阀(7) 、能量回收器(5)的冷凝部分；空气处理部分的蒸发器a(1)与蒸发器b(2)均为空气-水或空气-冷媒的表面式换热器；蒸发器b(2)与蒸发器a(1)在空气处理机组内前后相错布置，蒸发器a(1)的下部与蒸发器b(2)的上部由一个旁通风阀b(10)连接；蒸发器a(1)的下部还与另一旁通风阀c(11)连接，蒸发器b(10)的上部还与另一旁通风阀a(9)连接；顺着新风气流入口方向，新风阀(8)后有能量回收器(5)的蒸发部分；能量回收器(5)的蒸发部分与回风阀(6) 、蒸发器a(1) 、旁通风阀c(11)组成混合段，回风阀(6)是调节由回风部分旁通到空气处理部分回风量的大小；送风机(3)在蒸发器b(2)及旁通风阀a(9)的下风侧，把经过热湿处理的空气送入室内;考虑到一些项目对空气的高品质需求，可以在空气处理部分和回风部分加装初中效或高效过滤器以及杀菌装置。
平时制冷运行时，旁通风阀a(9)与旁通风阀c(11)打开，旁通风阀b(10)关闭，蒸发器a(1)、旁通风阀b(10)与旁通风阀a(9)组合成空气处理通道1，蒸发器b(2)、旁通风阀b(10)与旁通风阀c(11)组合成另一个空气处理通道2，经过回风阀(6)的回风与顺序经过新风阀(8)及能量回收器(5)蒸发部分的新风混合后同时经过通道1的蒸发器a(1)和通道2蒸发器b(2)，蒸发器a(1)与蒸发器b(2)相对于气流为并联布置，此时的混风同时经过二个蒸发器进行热湿处理，蒸发器冷量可由比例积分电动水阀开度大小或由压缩机开启数量通过感应室内温湿度进行调节；疫情发生时，关闭回阀风（6），排风阀（7）与新风阀(8)同时全部开启，蒸发器a(1)、旁通风阀c(11) 、蒸发器b(2)、旁通风阀a(9)组合成空气处理通道3，顺序经过新风阀(8)及能量回收器(5)蒸发部分的新风再顺序经过通道3中的蒸发器a(1)与蒸发器b(2)，蒸发器a(1)与蒸发器b(2)相对于气流为串联布置，新风顺序先后经过蒸发器a(1)及蒸发器b(2)进行热湿处理，这样蒸发器处理空气的焓差加大，蒸发器冷量可由比例积分电动水阀开度大小或由压缩机开启数量通过感应机组出风或室内温湿度进行调节；能量回收器(5)的蒸发部分与冷凝部分必须是二个独立通道，杜绝新风与排风交叉感染的可能。
本发明针对平时与疫情发生时对节能及空气品质的不同要求，结合回风与新风的不同负荷的情况，通过调节风量及改变空气运行通道，达到了既调节风量又满足大焓差处理新风的作用，特别是当疫情发生时，既阻止了病毒通过空调传播的渠道又满足了室内温湿度的要求。
附图说明
图1为本发明一实施例-平时制冷运行工作示意图。
图2为本发明另一实施例-疫情发生时运行工作示意图。
图中（1）蒸发器a，（2）蒸发器b，（3）送风机，（4）回风机，（5）能量回收器，（6）回风阀，（7）排风阀、(8) 新风阀， (9) 旁通风阀a ， (10)旁通风阀b， (11) 旁通风阀c。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1、图2，此带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，分为空气处理部分和回风部分；空气处理部分包含送风机(3)、蒸发器a(1) 、蒸发器b(2) 、能量回收器(5)的蒸发部分、回风阀(6)、新风阀(8) 、旁通风阀a(9) 、旁通风阀b(10) 、旁通风阀c(11)；回风部分包含回风机(4)、排风阀(7) 、能量回收器(5)的冷凝部分；空气处理部分的蒸发器a(1)与蒸发器b(2)均为空气-水或空气-冷媒的表面式换热器；蒸发器b(2)与蒸发器a(1)在空气处理机组内前后相错布置，蒸发器a(1)的下部与蒸发器b(2)的上部由一个旁通风阀b(10)连接；蒸发器a(1) 的下部还与另一旁通风阀c(11)连接，蒸发器b(10)的上部还与另一旁通风阀a(9)连接；顺着新风气流入口方向，新风阀(8)后有能量回收器(5)的蒸发部分；能量回收器(5)的蒸发部分与回风阀(6) 、蒸发器a(1) 、旁通风阀c(11)组成混合段，回风阀(6)是调节由回风部分旁通到空气处理部分回风量的大小；送风机(3)在蒸发器b(2)及旁通风阀a(9)的下风侧，把经过热湿处理的空气送入室内；回风机(4)在回风部分回风口入口处，回风阀(6)与能量回收器(5)的冷凝部分在回风机(4)出口的正压段，一部分回风通过回风阀(6)旁通到空气处理部分，另外一部分回风量顺序经过能量回收器(5)的冷凝部分及排风阀(7)后排的室外；回风阀(6)、新风阀(8)与排风阀(7)均可由电动风阀执行器比例调节风量大小及开关,回风机(4)与送风机(3)均可通过变频器调节风量。
其工作原理是：
一、平时制冷运行
参见图1，由于室内空气状态是低温低湿的空气，直接排到室外造成能量的浪费，而处理高温高湿的新风也要消耗大量能源，对室内低温低湿的排气进行能量回收必不可少；平时制冷状态，考虑到节能与空气品质，新风与回风混合进行热湿处理，新回风混合比一般为20%左右，同时考虑室内排风及保持室内正压，新风量应略大于排风量；此时，回风阀（6）全部打开、排风阀（7）与新风阀(8)开启部分，回风机（4）运行，大部分回风经过回风阀（6）回到空气处理部分与顺序经过新风阀(8)及能量回收器(5)蒸发部分的新风混合，小部分回风顺序经过能量回收器(5)冷凝部分及排风阀（7）排到室外，能量回收器(5)的蒸发部分及冷凝部分分别对新风及排风进行能量回收；此时，旁通风阀a(9)与旁通风阀c(11)打开，旁通风阀b(10)关闭，蒸发器a(1)、旁通风阀b(10)与旁通风阀a(9)组合成空气处理通道1，蒸发器b(2)、旁通风阀b(10)与旁通风阀c(11)组合成另一个空气处理通道2，经过回风阀(6)的回风与顺序经过新风阀(8)及能量回收器(5)蒸发部分的新风混合后的混风同时经过通道1的蒸发器a(1)和通道2蒸发器b(2) 进行热湿处理，蒸发器a(1)与蒸发器b(2)相对于气流为并联布置，蒸发器冷量调节可由比例积分电动水阀开度大小或由压缩机开启数量通过感应室内温湿度进行调节。
二、疫情发生时机组运行
参见图2，为防止病毒传播，空气处理机组需全新风运行，由于夏季新风工况的热湿负荷比回风工况大得多，且房间正压值不能太大，排风及热回收功能更加必不可少，送风机通过变频器调节转速降低到到合适风量，回风机也通过变频器调节转速降低到合适排风量，保证维持室内规定正压值；此时，关闭回阀风（6），排风阀（7）与新风阀(8)同时全部开启，回风机（4）由变频器调节减小风量运行，全部回风经过能量回收器(5)冷凝部分及排风阀（7）排到室外；旁通风阀a(9)与旁通风阀c(11) 关闭，旁通风阀b(10) 打开，蒸发器a(1)、旁通风阀c(11) 、蒸发器b(2)、旁通风阀a(9)组合成空气处理通道3，送风机(3) 由变频器调节减小风量运行，新风顺序经过新风阀(8)及能量回收器(5)蒸发部分，再顺序经过通道3中的蒸发器a(1)与 蒸发器b(2) 进行热湿处理，蒸发器a(1)与蒸发器b(2)相对于气流为串联布置，这样蒸发器处理空气的单位焓差加大，更加适合处理新风热湿负荷，蒸发器冷量调节可由比例积分电动水阀开度大小或由压缩机开启数量通过感应空气处理机组出风或室内温湿度进行调节；能量回收器(5)的蒸发部分及冷凝部分分别对新风及排风进行能量回收，且能量回收器(5)的蒸发部分与冷凝部分必须是二个独立通道，杜绝新风与排风交叉感染的可能。

Claims (5)

1.带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，分为空气处理部分和回风部分，包括送风机(3)、回风机(4)、蒸发器a(1) 、蒸发器b(2)、能量回收器(5)、回风阀(6)、排风阀(7)、新风阀(8)和旁通风阀a(9) 、旁通风阀b(10) 、旁通风阀c(11)。
2.根据权利要求1所述的带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，其特征是：所述空气处理部分包含送风机(3)、蒸发器a(1) 、蒸发器b(2) 、能量回收器(5)的蒸发部分、回风阀(6)、新风阀(8) 、旁通风阀a(9) 、旁通风阀b(10) 、旁通风阀c(11);蒸发器a(1)与蒸发器b(2)均为空气-水或空气-冷媒的表面式换热器，蒸发器b(2)与蒸发器a(1)在空气处理部分前后相错布置，蒸发器a(1)的下部与蒸发器b(2)的上部由一个旁通风阀b(10)连接，蒸发器a(1) 的下部还与一个旁通风阀c(11)连接，蒸发器b(10)的上部还与另一旁通风阀a(9)连接；顺着新风气流入口方向，新风阀(8)后有能量回收器(5)的蒸发部分，能量回收器(5)的蒸发部分与回风阀(6) 、蒸发器a(1) 、旁通风阀c(11)组成混合段，回风阀(6)是用来调节由回风部分旁通到空气处理部分回风量的大小；送风机(3)在蒸发器b(2)及旁通风阀a(9)的下风侧，把经过热湿处理的空气送入室内。
3.根据权利要求1所述的带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，其特征是：所述回风部分包含回风机(4)、排风阀(7) 、能量回收器(5)的冷凝部分; 回风机(4)在回风口入口处，回风阀(6)与能量回收器(5)的冷凝部分在回风机(4)出口的正压段，一部分回风由回风阀(6)调节旁通向空气处理部分的风量大小，另外一部分回风量顺序经过能量回收器(5)的冷凝部分及排风阀(7)后排的室外。
4.根据权利要求2所述的带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，其特征是：所述平时制冷运行时，旁通风阀a(9)与旁通风阀c(11)打开，旁通风阀b(10)关闭，蒸发器a(1)、旁通风阀b(10)与旁通风阀a(9)组合成空气处理通道1，蒸发器b(2)、旁通风阀b(10)与旁通风阀c(11)组合成另一个空气处理通道2，经过回风阀(6)的回风与顺序经过新风阀(8)及能量回收器(5)蒸发部分的新风混合后同时经过通道1的蒸发器a(1)和通道2蒸发器b(2)，蒸发器a(1)与蒸发器b(2)相对于气流为并联布置；疫情发生时，旁通风阀a(9)与旁通风阀c(11) 关闭，旁通风阀b(10) 打开，蒸发器a(1)、旁通风阀c(11) 、蒸发器b(2)、旁通风阀a(9)组合成空气处理通道3，顺序经过新风阀(8)及能量回收器(5)蒸发部分的新风再顺序经过通道3中的蒸发器a(1)与蒸发器b(2)，蒸发器a(1)与蒸发器b(2)相对于气流为串联布置；能量回收器(5)的蒸发部分与冷凝部分对新风与排风进行能量交换、且新风与排风气流必须是处于二个独立通道，杜绝新风与排风交叉感染的可能。
5.根据权利要求1所述的带排风能量回收的平疫结合可调工况变通道空气处理机组，其特征是：所述回风阀(6)、新风阀(8)与排风阀(7)均可由电动风阀执行器比例调节风量大小及开关,回风机(4)与送风机(3)均可通过变频器调节风量。
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CN113685920A (zh) * 2021-09-07 2021-11-23 国机中兴工程咨询有限公司 全空气一次回风空调系统的正常、紧急工况转换方法

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