CN1295463C - 水源热泵恒温恒湿机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水源热泵恒温恒湿机组。其主要特征是水源热泵通过一对制冷管路和一对制热管路分别连通表冷段内的制冷翅片和制热翅片，所产生的冷气和热气经加湿通过风机用管路输送到室内。本发明结构简单，可有效隔绝水患、火患，节能，节省机组成本，极适用于博物馆、档案馆、电子厂房、医院、制药厂、图书馆等需要防止水患、火患、环境要求高的场所。

Description

水源热泵恒温恒湿机组

技术领域

本发明属于空气调节设备，特别是涉及一种水源热泵恒温恒湿机组。

背景技术

现有的恒温恒湿机组，均采用室外机的风冷结构，制冷系统采用压缩机，加热系统采用翅片电加热器，恒湿系统采用引进室内机中的加湿器，室内机在封闭状况下采用空气循环流动的方式，其恒温温度范围为20℃-25℃，湿度范围为45％-65％，整个机组采用的内、外电源均为380V。这种机组的主要问题是：1.电加热系统、制冷系统耗电量比较大，尤其是电加热系统，其电耗是制冷系统的两倍以上；2.由于将水源引进室内机，有可能产生水患；3.由于室内安装380V电源，容易导致火患；4.机组在制冷时，压缩机常开不停，制冷的同时也产生了除湿的副作用；5.整个机组成本比较高，对各部件的质量要求比较高，对机组的环境要求也比较高；6.制冷和加热是双系统进行工作，耗能较大。以上缺点，对于博物馆、档案馆、电子厂房、医院、制药厂、图书馆等需要防止水患、火患、环境要求高的场所，十分不适用。

通过检索，发现了两篇与之相关的专利文献。其一是“高精度恒温恒湿自动控制系统”(专利号为87107570.9)，主要描述了对温度和湿度的精度控制问题；其二是“节能型空气热源热泵式恒温恒湿空调机”(专利号为00218363.3)，叙述的是空气热源热泵在恒温恒湿机组中的应用，采用的是添加各种电磁阀门来控制恒温恒湿。而对于上述的缺点没有实质的解决方法。

发明内容

本发明的目的在于克服公知技术的不足，提供一种结构简单，可有效隔绝水患、火患，节能的水源热泵恒温恒湿机组。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

水源热泵通过一对制冷管路和一对制热管路分别连通表冷段内的制冷翅片和制热翅片，所产生的冷气和热气经加湿通过风机用管路输送到室内。

本发明还可以采用如下技术措施：

在制冷或制热管路的进水管路上安装有一循环水泵；在表冷段前部的进风口处安装有一空气过滤器。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.不必安装室外机和室内机，且温度范围可以达到10℃-30℃，湿度范围可达到30％-70％，扩大了机组的功能范围；

2.现有技术中恒温恒湿机组为双系统工作，制冷系统的COP热效值比较低(2.2-2.8)，耗电量较大；本发明所述的恒温恒湿机组，利用水源热泵的单系统供电的特性，COP热效值较高(4.5-6)，省却了大量电加热及制冷的能耗，能耗大约为同等制冷量的现有恒温恒湿空调机组的三分之一；

3.系统在封闭空间传输过滤新风，使空气环境更加新鲜舒适，机组另行置放，不影响和妨碍室内的美观，不产生热污染；

4.整个机组设在室外，隔绝了水患；

5.室内不必安装380V电源，杜绝了火患；

6.本发明结构简单，可有效隔绝水患、火患，节能，节省机组成本，极适用于博物馆、档案馆、电子厂房、医院、制药厂、图书馆等需要防止水患、火患、环境要求高的场所。

附图说明

图1为本发明的机组系统方框示意图；

图2为本发明的恒温恒湿空调工作部分的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本发明所述的系统由三部分构成：

第一部分：水源热泵机组

水源热泵机组可采用市售的水源热泵，其特点是根据卡诺原理，利用地下水、地表水、地热尾水、中水或再生水源利用等水源，借助内置的压缩机系统，通过消耗少量电能，不断地将水中大量的低品位热能，转变成高品位热能，以供给室内进行采暖。在制冷过程中，水源热泵做“逆卡诺循环”，利用水源作为冷却水，把室内的热量取出来，再释放到水源里，达到空调降温的目的。该机组接有两对回路管路，一对为供热管路，用于向恒温恒湿空调工作部分的表冷段的供热翅片提供热源水；另一对为制冷管路，用于向表冷段制冷翅片提供冷水源。本机组可按照室外的工况温度，如冬季以制热为主，春夏秋季以制冷为主，进行管路功能的切换，以最高的效率，达到恒温恒湿的最佳效果。

水源热泵在制冷的同时，产生的副产品为热能。这部分热能，用做供热系统的热源。反之，机组在制热的同时，可以产生冷能，该冷能又成为制冷系统的冷源。

第二部分：恒温恒湿空调工作部分(图1虚线框内部分，详见图2)

空气过滤器过滤进风口的不洁杂质，将风送到表冷段，表冷段冷、热翅片所产生的冷或热气体经过加湿段加湿后，产生的具有一定温度、湿度的空气用风机经出风口的管路送到室内。

第三部分：恒温恒湿控制系统

该系统通过电脑输入数据，继电器J1、J2，控制循环水泵D，同时，接受加湿段加湿器的传感器、表冷段冷、热传感器的信号，向室内提供环境需要的恒温恒湿空气(由于电路部分比较成熟，省却了电路控制图部分)。

本发明的具体实施方式为：

1.启动水源热泵机组等系统，水源(一般为12℃左右，包括地下水、地表水、地热尾水、中水或再生水源等)经入口管路1进入水源热泵机组，水源在该机组内进行能量转换。一是将进入的水降温(至7℃左右)，形成冷能，由管路3将冷能水(7℃左右)送入表冷段的制冷翅片，为系统提供冷能；供给冷能后，回水从管路4返回(此时回水的温度为12℃左右)，该回水再进入机组进行另一次的能量转换。二是与此同时，水源经过机组能量转换，将水温升温至45-60℃，通过A点送回出水管路2。三是，如果恒温恒湿控制系统探测到需要升温时，系统关闭J2，开启J1，经机组实施能量转换的热源水(45℃-60℃)通过A点经管路5，由循环水泵D将热源水送至表冷段的供热翅片释放热能；释放热能后，回水通过回水管路6返回，并最终进入出水管路2；如果系统探测到不需要加温，则系统关闭J1，启动J2，将回水经管路5进入回水管路6，返回出水管路2。

在风机的作用下，经过滤器过滤的清新空气通过表冷段的制冷或制热翅片时，吸收所释放的热能或冷能，再经系统控制的加湿段的加湿器加湿后，将达到环境需要的气体经出风口进入室内。

本发明的恒温恒湿控制系统可以控制应用环境的温度范围可以达到10℃-30℃，湿度范围可达到30％-90％。

本发明的各种部件都是通用装置，根据室内环境的要求，可以从市场上购买到，本说明书不再详述。

本发明的恒温恒湿控制系统可以控制水源热泵机组在一定的季节里，通过机组内部的切换，实现制冷和制热功能的转换。此外，可以在恒温恒湿空调工作部分增加功能段，如增加杀菌灭菌、净化功能、各种制剂释放的装置，可以扩大本发明的应用范围和用途，以适用于更多的场合。

Claims (3)

1.一种水源热泵恒温恒湿机组，由水源热泵机组、管路、继电器、加湿器、表冷段、风机构成，其特征在于：水源热泵通过一对制冷管路和一对制热管路分别连通表冷段内的制冷翅片和制热翅片，所产生的冷气和热气经加湿通过风机用管路输送到室内，水源热泵恒温恒湿机组工作时冷凝器的排热转换为热水通过管路送回表冷段的供热翅片释放热能，释放热能后，水通过回水管路返回。

2.根据权利要求1所述的水源热泵恒温恒湿机组，其特征在于：在制冷或制热管路的进水管路上安装有一循环水泵。

3.根据权利要求1所述的水源热泵恒温恒湿机组，其特征在于：在表冷段前部的进风口处安装有一空气过滤器。