CN114111002A - 热回收组件和空调系统及其控制方法 - Google Patents

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陈桂福
陈远远
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Abstract

本申请提供一种热回收组件和空调系统及其控制方法。该热回收组件包括第一换热器，设在排风通道中，与所述排风通道中的气流进行热交换；第二换热器，设在新风通道中，与所述新风通道中的气流进行热交换；循环组件，与所述第一换热器、所述第二换热器连通，使得流体在所述循环组件、所述第一换热器和所述第二换热器之间循环流动。本申请通过在新风通道和排风通道各设一个换热器，且连通构成循环回路，使得排风的热量能经两个换热器对新风进行加热，从而提高新风的温度，能起到防止全热换热装置与室内排风热湿交换时产生的结霜，同时也降低了制冷系统的热负荷。

Description

热回收组件和空调系统及其控制方法
技术领域
本申请属于空调系统技术领域，具体涉及一种热回收组件和空调系统及其控制方法。
背景技术
目前随着人们生活水平的改善，不仅要求有合适的温湿度，对空气品质也有了更高的要求，新风机的使用也就越来越多。新风机一般配有全热回收装置，但在寒冷地区冬天使用时由于室内外的温湿度差异就容易遇到全热回收装置回风侧结霜的情况，结霜后不仅影响换热性能，严重时还有可能造成堵塞，影响整机的运行；如何有效解决全热回收装置的结霜问题成为此类产品的痛点问题。虽然现有技术中提出种通过在室外新风入口处安装预加热器与回风相混合的方法，但存在功耗较大的问题。
发明内容
因此，本申请提供一种热回收组件和空调系统及其控制方法，能够解决现有技术中预防全热回收装置的结霜存在功耗大的问题。
为了解决上述问题，本申请提供一种热回收组件，包括：
第一换热器，设在排风通道中，与所述排风通道中的气流进行热交换；
第二换热器，设在新风通道中，与所述新风通道中的气流进行热交换；
循环组件，与所述第一换热器、所述第二换热器连通，使得流体在所述循环组件、所述第一换热器和所述第二换热器之间循环流动。
可选地，所述循环组件包括液泵，能够驱动所述流体循环流动。
可选地，所述循环组件还包括有储液器，能够储存所述流体；所述储液器、所述液泵、所述第一换热器和所述第二换热器依次连通。
可选地，所述液泵和所述第一换热器之间的第一管路，所述第一换热器和所述第二换热器之间的第二管路，所述第一管路和所述第二管路之间连接有第一控制阀；所述第一换热器与所述第一控制阀之间的第二管路上设有第二控制阀，所述第一换热器与所述第一控制阀之间的第二管路上设有第三控制阀。
根据本申请的另一方面，提供了一种空调系统，包括如上所述的热回收组件。
可选地，所述空调系统包括有全热换热装置，所述新风通道和所述排风通道通过所述全热换热装置发生热交换；所述第二换热器设在所述全热换热装置的上游，所述第一换热器设在所述全热换热装置的下游。
可选地，所述循环组件还包括有储液器，所述新风通道设有导向所述排风通道的排风口，所述排风口能够将所述新风通道的部分气流注入所述排风通道，且该部分新风气流依次经过所述冷凝器和所述第一换热器；或/和，所述排风通道设有导向所述新风通道的混风口，所述混风口能够将所述排风通道的部分气流注入所述新风通道，且该部分排风气流经过所述蒸发器。
可选地，所述排风口和所述混风口均设有风阀。
可选地，所述空调系统包括有集水器，能收集所述蒸发器上冷凝水；所述集水器连通所述储液器，将所述冷凝水导至所述储液器。
根据本申请的再一方面，提供了一种如上所述空调系统的控制方法，包括：
空调系统处于制热工况时，调控所述循环组件、所述第一换热器和所述第二换热器构成的循环回路运行循环过程。
可选地，所述热回收组件上包含有第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，关闭所述第一控制阀，打开所述第二控制阀和第三控制阀，所述循环组件、所述第一换热器和所述第二换热器完成循环过程。
可选地，空调系统处于制冷工况时，打开所述第一控制阀，关闭所述第二控制阀和第三控制阀。
本申请提供的一种热回收组件，包括：第一换热器，设在排风通道中，与所述排风通道中的气流进行热交换；第二换热器，设在新风通道中，与所述新风通道中的气流进行热交换；循环组件，与所述第一换热器、所述第二换热器连通，使得流体在所述循环组件、所述第一换热器和所述第二换热器之间循环流动。
本申请通过在新风通道和排风通道各设一个换热器，且连通构成循环回路，使得排风的热量能经两个换热器对新风进行加热，从而提高新风的温度，能起到防止全热换热装置与室内排风热湿交换时产生的结霜，同时也降低了制冷系统的热负荷。
附图说明
图1为本申请实施例的空调系统的一种工作状态的结构示意图；
图2为本申请实施例的空调系统的另一工作状态的结构示意图；
图3为本申请实施例的热回收组件的结构示意图。
附图标记表示为：
1、壳体；2、第一风阀；3、全热交换装置；4、第二风阀；5、新风风机；6、回风进口；7、蒸发器；8、接水盘；9、送风口；10、排水口；11、热回收系统；12、节流装置；13、换向装置；14、压缩机；15、冷凝器；16、排风风道；17、排风出口；18、排风风机；19、隔板组件；20、新风进口；21、新风风道；22、控制器盒；23、新风支路；24、回风支路；111、第二换热器；112、第一阀门；113、第二阀门；114、第三阀门；115、分支流路；116、第一换热器；117、第一主流路；118、水泵入口；119、储液罐第一进口；120、储液罐第二进口；121、储液罐；122、第二主流路；123、水泵出口；124、水泵；125、储液罐排水口。
具体实施方式
结合参见图1至图3所示，根据本申请的实施例，一种热回收组件，包括：
第一换热器116，设在排风通道中，与所述排风通道中的气流进行热交换；
第二换热器111，设在新风通道中，与所述新风通道中的气流进行热交换；
循环组件，与所述第一换热器116、所述第二换热器111连通，使得流体在所述循环组件、所述第一换热器116和所述第二换热器111之间循环流动。
本申请通过在新风通道和排风通道各设一个换热器，且连通构成循环回路，使得排风的热量能经两个换热器对新风进行加热，从而提高新风的温度，能起到防止全热换热装置与室内排风热湿交换时产生的结霜，同时也降低了制冷系统的热负荷。
传统电加热固定安装于风道某一位置，只能加热经过其表面或附近的部分空气，在进入全热回收装置时会存在不同位置的空气温度相差较大，温度低的地方仍会存在结霜问题。本申请中采用换热器迎风面积更大，能对风道的大部分空气进行预热，同时扰流作用也更明显，从而提高流场均匀性。
在一些实施例中，循环组件包括液泵，能够驱动所述流体循环流动。
通过设置液泵，能使循环回路中流速加快，确保新风能快速升温。
在一些实施例中，循环组件还包括有储液器，能够储存所述流体；所述储液器、所述液泵、所述第一换热器116和所述第二换热器111依次连通。
采用储液器的储存形式，能暂时保留热量，同时还能接收空调系统中的冷凝水，参与循环，降低系统的冷热负荷。
在一些实施例中，液泵和所述第一换热器116之间的第一管路，所述第一换热器116和所述第二换热器111之间的第二管路，所述第一管路和所述第二管路之间连接有第一控制阀；所述第一换热器116与所述第一控制阀之间的第二管路上设有第二控制阀，所述第一换热器116与所述第一控制阀之间的第二管路上设有第三控制阀。
在各个管路上设置相应的控制阀，能改变热回收组件的液体的循环方式，实现不同的性能。
其中热回收组件中循环流动的液体包括水，相应的液泵包括水泵124。
根据本申请的另一方面，提供了一种空调系统，包括如上所述的热回收组件。
在一些实施例中，空调系统包括有全热换热装置，所述新风通道和所述排风通道通过所述全热换热装置发生热交换；所述第二换热器111设在所述全热换热装置的上游，所述第一换热器116设在所述全热换热装置的下游。
对进入全热换热装置前的新风进行预热处理，能避免冬季时全热换热装置结霜现象发生；同时对经过全热换热装置换热后的余热进行二次利用。
在一些实施例中，循环组件还包括有储液器，所述新风通道设有导向所述排风通道的排风口，所述排风口能够将所述新风通道的部分气流注入所述排风通道，且该部分新风气流依次经过所述冷凝器15和所述第一换热器116；或/和，所述排风通道设有导向所述新风通道的混风口，所述混风口能够将所述排风通道的部分气流注入所述新风通道，且该部分排风气流经过所述蒸发器7。
优选地，排风口和所述混风口均设有风阀。
通过对新风通道和排风通道进行开口设置，使得部分气流进行混风，从而能在制冷运行时，减轻制冷系统的热负荷。
在一些实施例中，空调系统包括有集水器，能收集所述蒸发器7上冷凝水；所述集水器连通所述储液器，将所述冷凝水导至所述储液器。
将空调系统的冷凝水导入储液器，能进行余热利用，并且使得环境更加卫生。
根据本申请的再一方面，提供了一种如上所述空调系统的控制方法，包括：
空调系统处于制热工况时，调控所述循环组件、所述第一换热器116和所述第二换热器111构成的循环回路运行循环过程。
可选地，所述热回收组件上包含有第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，关闭所述第一控制阀，打开所述第二控制阀和第三控制阀，所述循环组件、所述第一换热器116和所述第二换热器111完成循环过程。
可选地，空调系统处于制冷工况时，打开所述第一控制阀，关闭所述第二控制阀和第三控制阀。
本申请空调系统采用了上述的热回收组件，以解决空调系统在使用过程中的冬季制热全热交换装置3结霜以及机组换热能力偏小等问题。
空调系统的结构主要包括壳体1、隔板组件19、风机、全热交换装置3、制冷系统以及热回收系统11；热回收系统11又主要包含换热器、阀门、储液罐121以及水泵124等部件，以回收机组产生的低品位能源二次利用。热回收系统11可根据阀门控制配合机组的不同运行模式，产生一定的有益效果。
当根据空气质量需要开启全新风制热时，如图1，室外低温空气经过新风进口20进入机组，在进入全热换热装置3之前与第二换热器111进行换热，此时热回收系统工作状态为：第一阀门112关闭，第二阀门113与第三阀门114开启。储液罐121中的水经水泵入口118进入水泵124，然后经水泵出口123进入第一主流路117，进入第一换热器116的水与室内排风换热，回收室内排风与压缩机运行、管路等产生的部分余热，吸热后的水经分支流路115与第二阀门113进入第二换热器111，经过第二换热器111给室外新风预热。换热后的水经第二主流路122进入储液罐121，然后进入下一个循环。经预热后的新风依次经过全热交换装置3、新风风机5、蒸发器7以及送风口9等部件送入室内，起到防止全热换热装置3与室内排风热湿交换时产生的结霜，同时也降低了制冷系统的热负荷。室内排风在排风风机18作用下依次经过回风进口6、全热换热装置3、冷凝器15、压缩机14、第一换热器116以及排风出口17排出室外，充分回收利用排风余热。
当夏季需制冷运行时，风道结构如图2。第一风阀2与第二风阀4动作到如图位置，新风风道21与排风风道16都因风阀动作分成两股。排风一部分在新风风机5作用下与新风混合后进入蒸发器7，新风一部分在排风风机18作用下与排风混合进入冷凝器。此时热回收系统执行相应动作：第二阀门113和第三阀门114关闭，第一阀门112开启。接水盘8中的冷凝水经第二储液罐进口120进入储液罐121，在水泵124作用下，冷凝水经第一主流路117、第一阀门112进入第二换热器111。冷凝水与室外新风经第二换热器111进行换热，降低了制冷系统的热负荷。换热后的冷凝水经第二主流路122进入储液罐121，如此循环。在热回收系统工作的同时，冷凝水经储液罐第二进口120不断补充，在液位到达一定高度后经储液罐排水口125自动排出室外，这是由于储液罐121内各进出口内高度不同。
热回收系统结构如图3，其主要工作原理为：在水泵作用下，水通过换热器与空气换热，达到热回收的目的。为保证此系统的正常工作与适配整机的不同运行模式，系统流路上设有多个阀门与多管制储液罐。阀门可根据需求单独控制开启与关闭，储液罐121主要包含四根进出管，储液罐上方有三个进出口，其中储液罐第二进口120位置靠近罐顶，来自接水盘的水经其流入储液罐121；与水泵入口118相连的管位置靠近罐底，可保证水泵有足够的水供应；与第二主流路122相连的回水管位置与储液罐第二进口120位置齐平，储液罐排水口125位置则低于其位置，可起到预防储液罐满了之后水无法排出的问题。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种热回收组件，其特征在于，包括：
第一换热器(116)，设在排风通道中，与所述排风通道中的气流进行热交换；
第二换热器(111)，设在新风通道中，与所述新风通道中的气流进行热交换；
循环组件，与所述第一换热器(116)、所述第二换热器(111)连通，使得流体在所述循环组件、所述第一换热器(116)和所述第二换热器(111)之间循环流动。
2.根据权利要求1所述的热回收组件，其特征在于，所述循环组件包括液泵，能够驱动所述流体循环流动。
3.根据权利要求2所述的热回收组件，其特征在于，所述循环组件还包括有储液器，能够储存所述流体；所述储液器、所述液泵、所述第一换热器(116)和所述第二换热器(111)依次连通。
4.根据权利要求3所述的热回收组件，其特征在于，所述液泵和所述第一换热器(116)之间的第一管路，所述第一换热器(116)和所述第二换热器(111)之间的第二管路，所述第一管路和所述第二管路之间连接有第一控制阀；所述第一换热器(116)与所述第一控制阀之间的第二管路上设有第二控制阀，所述第一换热器(116)与所述第一控制阀之间的第二管路上设有第三控制阀。
5.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的热回收组件。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括有全热换热装置，所述新风通道和所述排风通道通过所述全热换热装置发生热交换；所述第二换热器(111)设在所述全热换热装置的上游，所述第一换热器(116)设在所述全热换热装置的下游。
7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述循环组件还包括有储液器，所述新风通道设有导向所述排风通道的排风口，所述排风口能够将所述新风通道的部分气流注入所述排风通道，且该部分新风气流依次经过所述冷凝器(15)和所述第一换热器(116)；或/和，所述排风通道设有导向所述新风通道的混风口，所述混风口能够将所述排风通道的部分气流注入所述新风通道，且该部分排风气流经过所述蒸发器(7)。
8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述排风口和所述混风口均设有风阀。
9.根据权利要求7或8所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括有集水器，能收集所述蒸发器(7)上冷凝水；所述集水器连通所述储液器，将所述冷凝水导至所述储液器。
10.一种如权利要求5-9任一项所述空调系统的控制方法，其特征在于，包括：
空调系统处于制热工况时，调控所述循环组件、所述第一换热器(116)和所述第二换热器(111)构成的循环回路运行循环过程。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述热回收组件上包含有第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，关闭所述第一控制阀，打开所述第二控制阀和第三控制阀，所述循环组件、所述第一换热器(116)和所述第二换热器(111)完成循环过程。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，空调系统处于制冷工况时，打开所述第一控制阀，关闭所述第二控制阀和第三控制阀。
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