CN115978767A - 一种干式三冷源新风空调一体机的系统 - Google Patents

一种干式三冷源新风空调一体机的系统 Download PDF

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CN115978767A CN202310054418.XA CN202310054418A CN115978767A CN 115978767 A CN115978767 A CN 115978767A CN 202310054418 A CN202310054418 A CN 202310054418A CN 115978767 A CN115978767 A CN 115978767A
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尹学先
王军
徐兴元
谢兴强
万里
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Abstract

本发明公开了一种干式三冷源新风空调一体机的系统,包括控制子系统、调温调湿子系统、探测传感子系统和二次回收子系统,调温调湿子系统包括压缩机、直排热回收管和U型热管回收,压缩机用于作为基础冷源,经压缩机做功后的冷凝器(蒸发器)、直排热回收管和U型热管回收构成了二次回收子系统;新风机段通道与排风机段通道构成空气调节循环系统。探测传感子系统对区域进行实时检测,控制子系统控制调温调湿子系统内的压缩机、新风机和排风机切换到比例调节模式,压缩机直膨蒸发段作为第一冷源,直排热回收管为第二冷源,用于第一次回收显热,U型热管为第三冷源,用于第二次回收显热,解决传统新风和空气调节设备长期能耗高的问题。

Description

一种干式三冷源新风空调一体机的系统
技术领域
本发明涉及一体机技术领域,特别是一种干式三冷源新风空调一体机的系统。
背景技术
常规的空气调节,通常是经过室内壁挂机、风机水盘管、多联机氟盘管、壁挂炉或热泵暖气片、地暖管进行热对流、热辐射进行热交换。使用起来噪音大、吹风感强、室内严重缺氧,容易诱发空调病。它们存在的共性问题是能耗高舒适性差。近三十多年来,国内外应用了毛细管网辐射冷暖控温技术,将毛细管网安装在建筑物的天花板、墙面和地面上,实现对于室温冬季供暖、夏季制冷的调节,称为毛细管网平面辐射空调系统,其舒适、健康的感受效果,得到了使用者和空调从业人员的一致认可。
但由于调温除湿的新风系统耗能高,成为了辐射冷暖空调的疼点。近十多年来,随着低碳、节能超低能耗建筑在全球兴起,人们更加渴望在享受舒适、健康住宅环境的同时,期昐能够将耗能大幅降下来。经市场调查,超低能耗建筑虽然实现了节能的目标,确因新风和空气调节产品的缺陷,导致室内调温控湿效果较差,空气品质受控不好,导致健康和舒适度感受大打折扣。经过发明人长期研究,发明了一种干式三冷源新风空调一体机的系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种干式三冷源新风空调一体机的系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种干式三冷源新风空调一体机的系统,包括控制子系统、调温调湿子系统、探测传感子系统和二次回收子系统,调温调湿子系统、探测传感子系统和二次回收子系统均与控制子系统电连接,调温调湿子系统包括压缩机、直排热回收管和U型热管回收,压缩机用于作为基础冷源,经压缩机做功后的冷凝器(蒸发器)、直排热回收管和U型热管回收构成了二次回收子系统;新风机段通道与排风机段通道构成空气调节循环系统。
优选的,夏季供冷工况时,二次回收子系统包括直排热管回收,依次实现的顺序是:当外界热空气经过直排热管回收、U型热管回收后即完成了两次显热回收,U型热管冷凝段用于第一次潜热回收,经压缩机直膨蒸发做功后的冷凝器用于第二次潜热回收并调温调湿。
优选的,冬季供热工况时,二次回收子系统包括直排热管回收;依次实现的顺序是:当外界冷空气经过直排热管回收、U型热管回收后即完成了两次显热回收,U型热管蒸发段用于第一次潜热回收,经压缩机冷凝做功后的蒸发器用于第二次潜热回收并调温调湿。
优选的,U型热管包括紫铜管壳、紫铜箔翅片和吸液芯,紫铜管壳内呈真空状,且紫铜管壳的内壁设置有吸液芯,紫铜管壳的外部设置有若干紫铜箔翅片。
优选的,吸液芯为毛细多孔材料制成。
优选的,探测传感子系统包括甲醛检测模块、PM2.5检测模块、CO2检测模块、温湿度检测模块和TVOC检测模块,甲醛检测模块、PM2.5检测模块、CO2检测模块、温湿度检测模块和TVOC检测模块对区域进行对应的实时检测,且甲醛检测模块、PM2.5检测模块、CO2检测模块、温湿度检测模块和TVOC检测模块均与控制子系统电连接。
优选的,控制子系统包括开关模块和参数设置模块,开关模块用于控制系统的启停,参数设置模块用于对系统参数进行设置。
优选的,开关模块包括手动开关子模块、遥控开关子模块、手机远程开关子模块和互联网开关子模块。
优选的,参数设置模块包括手动设置子模块、遥控设置子模块、手机远程设置子模块、互联网络设置子模块和LORA通信组件控制子模块,甲醛检测模块、PM2.5检测模块、CO2检测模块、温湿度检测模块和TVOC检测模块均与LORA通信组件控制子模块电连接。
本发明具有以下优点:本发明通过探测传感子系统对区域各项参数进行实时检测,再将结果反馈到控制子系统,控制子系统随即控制压缩机、新风机和排风机切换到对应模式工作,通过压缩机的直膨蒸发段作为第一冷源,直排热回收管为第二冷源,用于第一次回收显热,U型热管回收为第三冷源,用于第二次回收显热,解决了传统新风和空气调节设备长期能耗高的问题。
附图说明
图1 为夏季供冷工况的结构示意图;
图2 为冬季供热工况的结构示意图;
图3 为二次显热、二次潜热回收的结构示意图;
图4 为干式三冷源新风空调一体机控制原理的结构示意图;
图5 为产品相关规格参数的结构示意图;
实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本实施例中,如图1和图3所示,一种干式三冷源新风空调一体机的系统,包括控制子系统、调温调湿子系统、探测传感子系统和二次回收子系统,调温调湿子系统、探测传感子系统和二次回收子系统均与控制子系统电连接,调温调湿子系统包括压缩机、直排热回收管和U型热管回收,压缩机用于作为基础冷源,经压缩机做功后的冷凝器(蒸发器)、直排热回收管和U型热管回收构成了二次回收子系统;新风机段通道与排风机段通道构成空气调节循环系统。通过探测传感子系统对区域各项参数进行实时检测,再将结果反馈到控制子系统,控制子系统随即控制调温调湿子系统内的压缩机、新风机和排风机切换到对应模式工作,通过压缩机作为第一冷源,直排热回收管为第二冷源,用于第一次回收显热,U型热管回收为第三冷源,用于第二次回收显热,解决了传统新风和空气调节设备长期能耗高的问题。
进一步的,如图2所示,U型热管包括紫铜管壳、紫铜箔翅片和吸液芯,紫铜管壳内呈真空状,且紫铜管壳的内壁设置有吸液芯,优选的,吸液芯为毛细多孔材料制成。紫铜管壳的外部设置有若干所述紫铜箔翅片。具体地说,当U型热管的蒸发段内受热液体蒸发汽化后,蒸汽在微小的压差下流向U型热管的另一段冷凝端,放出热量凝结液化,液体再沿毛细多孔材料靠毛细热力的作用又流回蒸发段,如此往复的蒸发、冷凝循环,源源不断的回收冷源或者热源,而且相对于传统的铜铝组合翅片,没有了铜铝传导的热阻,提高了冷(热)回收效率。
在本实施例中,夏季供冷工况时,二次回收子系统包括直排热管回收;依次实现的顺序是:当外界热空气经过所述直排热管回收、U型热管回收后即完成了两次显热回收,U型热管冷凝段用于第一次潜热回收,经压缩机直膨蒸发做功后的冷凝器用于第二次潜热回收并调温调湿。具体地说,当处于夏季时,夏季的供冷除湿的原理如下:控制子系统控制新风和排风机启动,形成新风和排风两条工作通道,控制子系统控制压缩机启动,形成蒸发—冷凝循环工作模式,当新风、排风机和压缩机的蒸发冷凝器启动后,由于新风通道和排风通道存在温度差别,因而直排热回收管不断蒸发、冷凝反复循环,达到冷(热)能量回收的目的,新风通道内的直排热回收管受排风通道内的直排热回收管的室内温度与外界温度差的作用,处于蒸发状态,经直排热管降温后的新风送给U型热管的回收段,经U型热管的回收段第二次降温后,送入压缩机的直膨蒸发段进行深度除湿降温;经直膨蒸发段第三次降温和深度除湿,再经U型热管的冷凝段再热,从而进行一次潜热回收,经压缩机直膨蒸发做功后的冷凝器用于第二次潜热回收,在新风机推动的作用下将形成的干空气再源源不断送给室内,从而完成供冷除湿的工作过程,在本实施例中,将引入室内的新风绝对焓湿量处理到3.5~8.5g/Kg.干空气。在本实施例中,压缩机的直膨蒸发段是现有设置。
进一步的,冬季供热工况时,二次回收子系统包括直排热管回收;依次实现的顺序是:当外界冷空气经过直排热管回收、U型热管回收后即完成了两次显热回收,U型热管蒸发段用于第一次潜热回收,经压缩机冷凝做功后的蒸发器用于第二次潜热回收并调温调湿。具体地说,当处于冬季时,冬季的供热调湿的原理如下:控制子系统控制新风和排风机启动,形成新风和排风两条工作通道,控制子系统控制压缩机启动,经四通换向阀,进入冷凝—蒸发循环工作模式后,由于新风通道和排风通道存在温度差别,因而直排热回收管不断冷凝、蒸发反复循环,达到热量回收的目的,此时,由于新风通道内的直排热回收管受排风通道室内温度与外界温度差的作用,一直处于冷凝状态,将室外新风第一次升温后输送到U型热管的回收段,经U型热管回收段第二次升温,送入压缩机冷凝段进行第三次升温,再将经三次升温的空气输送到U型热管回收后蒸发器,对进入室内空气温度进行调整,再经压缩机冷凝做功后的蒸发器模块对温湿度进行调整,并进行二次潜热回收,在新风机推动的作用下输送给室内;这样两组热回收效率叠加,本一体机压缩机做功产生的显热和潜热,基本没有丢失,可谓十分节能。
当处于春秋季时,纯新风工作原理为:当探测传感子系统探测到室内的温湿度在设定范围内时,控制子系统控制新风和排风机启动,形成新风和排风两条工作通道,当探测传感子系统探测到室内的温湿度不在设定范围时,向控制子系统发送信号,控制压缩机启动,切换到供冷除湿、供热调湿模式,从而使室内的温湿度达到设定的范围。在本实施例中,当室外温度传感器、室内温度传感器探测到18~26温度,相对湿度65%以下时,压缩机不启动,只需新风机段通道与排风机段通道构成空气调节循环系统。
在本实施例中,如图4所示,探测传感子系统包括甲醛检测模块、PM2.5检测模块、CO2检测模块、温湿度检测模块和TVOC检测模块,甲醛检测模块、PM2.5检测模块、CO2检测模块、温湿度检测模块和TVOC检测模块对区域进行对应的实时检测,且甲醛检测模块、PM2.5检测模块、CO2检测模块、温湿度检测模块和TVOC检测模块均与控制子系统电连接。具体地说,可以将室内有害多种菌群消杀99.96%,参见图5所示。
在本实施例中,控制子系统包括开关模块和参数设置模块,开关模块用于控制系统的启停,参数设置模块用于对系统参数进行设置。进一步的,开关模块包括手动开关子模块、遥控开关子模块、手机远程开关子模块和互联网开关子模块。具体地说,使用人员可以根据实际需要灵活选择开关模式,保证了可靠性。再进一步的,参数设置模块包括手动设置子模块、遥控设置子模块、手机远程设置子模块、互联网络设置子模块和LORA通信组件控制子模块,甲醛检测模块、PM2.5检测模块、CO2检测模块、温湿度检测模块和TVOC检测模块均与LORA通信组件控制子模块电连接。
本产品已经进入实际运用阶段,中国气候条件特殊,长江以南地区夏季高温高湿,即或开启常规空调也不舒适,长江以北地区冬季寒冷难耐。还有东南亚国家,北美和中东地区对空调都是刚需。随着全球温室效应,气候逐年变暖已是不争的事实,人们对空调的需求无法割舍,但是传统空调高能耗,健康舒适性差的疼点始终无法从根本上得到解决。在极端湿热和寒冷的气候条件下,使用本发明干式三冷源新风空调一体机,比现阶段市场上广泛应用风机盘管、多联机、壁挂机,以及辐射空调、低能耗建筑专用空调,更节能、更舒适、更健康,利国利民;而且本产品还适合移动通信机站机房设备降温、调湿、洁净无尘运行。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种干式三冷源新风空调一体机的系统,其特征在于:包括控制子系统、调温调湿子系统、探测传感子系统和二次回收子系统,所述调温调湿子系统、所述探测传感子系统和所述二次回收子系统均与所述控制子系统电连接,所述调温调湿子系统包括压缩机、直排热回收管和U型热管回收,所述压缩机用于作为基础冷源,经所述压缩机做功后的冷凝器(蒸发器)、所述直排热回收管和所述U型热管回收构成了所述二次回收子系统;新风机段通道与排风机段通道构成空气调节循环系统。
2.根据权利要求1所述的一种干式三冷源新风空调一体机的系统,其特征在于:夏季供冷工况时,所述二次回收子系统包括直排热管回收,依次实现的顺序是:当外界热空气经过所述直排热管回收、所述U型热管回收后即完成了两次显热回收,U型热管冷凝段用于第一次潜热回收,经所述压缩机直膨蒸发做功后的冷凝器用于第二次潜热回收并调温调湿。
3.根据权利要求1所述的一种干式三冷源新风空调一体机的系统,其特征在于:冬季供热工况时,所述二次回收子系统包括直排热管回收;依次实现的顺序是:当外界冷空气经过所述直排热管回收、所述U型热管回收后即完成了两次显热回收,U型热管蒸发段用于第一次潜热回收,经所述压缩机冷凝做功后的蒸发器用于第二次潜热回收并调温调湿。
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