CN201285125Y - 热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组 - Google Patents

热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组 Download PDF

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汪超
吴生
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Abstract

本实用新型公开的热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组，由热管式间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器与空气源热泵组成，包括按进风方向依次设置的粗效过滤器、热管间接蒸发冷却器一次空气端、直接蒸发冷却器、制冷剂直接膨胀式空气冷却器和送风机，还包括按回风方向依次设置的过滤网、回风机、压缩机、热管间接蒸发冷却器二次空气端和冷凝器，制冷剂直接膨胀式空气冷却器、压缩机和冷凝器之间构成一闭合回路。本实用新型空调机组充分利用热管和热泵的原理，将蒸发冷却与机械热泵冷热源有机地集成为一体，夏季按制冷工况运行，可为建筑物提供冷风；冬季按供热工况运行，可为建筑物提供热风。

Description

热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组
技术领域
本实用新型属于空调制冷技术领域，涉及一种空调机组，具体涉及一种热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组。
背景技术
热管作为一种高效紧凑型换热器，可以将大量热量通过很小的截面积远距离传输，且无需外加压缩动力，因此将热管技术用于空调系统中的热管热回收型蒸发冷却空调，使空调机组的能耗大大降低。
空气源热泵是利用室外空气的能源从低位热源向高位热源转移的制冷、制热装置。它具有占地小、节省土建投资、省去了锅炉房及冷却水系统等优点，目前在空调系统中得到广泛应用。
而目前的热回收型热管式两级蒸发冷却器，由于缺乏冷热源，使得在应用中受到限制。因此，研究开发将热管式间接蒸发冷却器与空气源热泵冷热源相结合的蒸发冷却空调机组具有现实的应用意义。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组，以空气源热泵为冷热源，将热管式间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器与空气源热泵有机地集成在一起，构成蒸发冷却空调机组，既可在夏季为建筑物提供冷风，又可在冬季建筑物提供热风。
本实用新型所采用的技术方案是，热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组，包括按进风方向依次设置的粗效过滤器、热管间接蒸发冷却器一次空气端、直接蒸发冷却器、制冷剂直接膨胀式空气冷却器和送风机，热管间接蒸发冷却器一次空气端和直接蒸发冷却器之间并排设置有旁通风阀和迎面风阀，该空调机组还包括按回风方向依次设置的过滤网、回风机、压缩机、热管间接蒸发冷却器二次空气端和冷凝器，制冷剂直接膨胀式空气冷却器、压缩机和冷凝器之间通过管道构成一闭合回路。
本实用新型的特点还在于，
热管间接蒸发冷却器二次空气端的侧面和顶部设置有布水器，布水器与制冷剂直接膨胀式空气冷却器通过管道相连通。
制冷剂直接膨胀式空气冷却器和冷凝器之间设置有节流阀。
压缩机上设置有四通换向阀。
其中的热管热端上部和侧部均设置有布水装置。
与传统的空调机组及同类蒸发冷却空调机组相比，本实用新型空调机组具有如下特点：
1)采用热管与热泵相结合，实现了热管式间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器与空气源热泵冷热源有机地集成，既可在夏季为建筑物提供冷风，又可在冬季建筑物提供热风。
2)将空气源热泵中的蒸发器作为蒸发冷却空调机组中的制冷剂直接膨胀式空气冷却器，夏季可实现冷却除湿；冬季可实现等湿加热(再热器)的功能。
3)将热管热端的上部和侧部均设置布水器，同时将蒸发器(制冷剂直接膨胀式空气冷却器)的凝结水喷洒到热管热端表面，大大提高热管的冷却效率。
4)充分利用热管热端的二次空气排风，使之经过冷凝器将散热最终带走，排至室外，提高了空调建筑排风的冷(热)回收效率。
附图说明
图1是本实用新型蒸发冷却空调机组结构示意图；
图2是本实用新型蒸发冷却空调机组工作原理图。
图中，1.粗效过滤器，2.热管间接蒸发冷却器一次空气端，3.节流阀，4.调节风阀，5.旁通风阀，6.迎面风阀，7.直接蒸发冷却器，8.布水器，9.制冷剂直接膨胀式空气冷却器，10.送风机，11.过滤网，12.回风机，13.四通换向阀，14.压缩机，15.热管间接蒸发冷却器二次空气端，16.冷凝器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型的热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组，由热管式间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器与空气源热泵组成。
包括按进风方向依次设置的粗效过滤器1、热管式间接蒸发冷却器一次空气端2、直接蒸发冷却器7、制冷剂直接膨胀式空气冷却器9及送风机10，热管间接蒸发冷却器一次空气端2和直接蒸发冷却器7之间并排设置旁通风阀5和迎面风阀6，构成送风通道，用于空气处理。
还包括按回风方向依次设置的过滤网11、回风机12、压缩机14、热管间接蒸发冷却器二次空气端15和冷凝器16，构成回风通道。
制冷剂直接膨胀式空气冷却器9、压缩机14和冷凝器16之间构成一闭合回路，制冷剂直接膨胀式空气冷却器9和冷凝器16之间设置节流阀3，压缩机14上设置四通换向阀13，热管间接蒸发冷却器二次空气端15的侧面和顶部设置有布水器8，布水器8与制冷剂直接膨胀式空气冷却器9通过管道相连通，将制冷剂直接膨胀式空气冷却器9的凝结水喷洒到热管间接蒸发冷却器二次空气端的表面。
送风通道和回风通道之间设置有调节风阀4。
热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组夏季按制冷工况运行，可为建筑物提供冷风；冬季按供热工况运行，可为建筑物提供热风。
本实用新型蒸发冷却空调机组的工作过程，参照图2：
夏季空气处理的工作过程：室外新风经过粗效过滤器1进入热管的一次空气端2(作为冷端)等湿冷却后与回风进行混合然后经过直接蒸发冷却器7上方的旁通风阀5进入制冷剂直接膨胀式空气冷却器9，最终由送风机10送往空调房间。而室内回风通过过滤网11、回风机12、掠过压缩机14、通过热管的二次空气端15(作为热端，并给该端喷水)、进入冷凝器16，然后由排风口排至室外。
空气源热泵制冷循环的工作过程：低温低压的液态制冷剂在蒸发器(制冷剂直接膨胀式空气冷却器)9中吸收空气的热量汽化；由压缩机14压缩成高温高压的气体；然后经冷凝器16冷凝成中温高压的液体；再由节流阀3降压还原为低温低压的液态制冷剂，继续循环吸热。
冬季空气处理的工作过程：室外新风经过粗效过滤器1进入热管的一次空气端2(此时当热端用)等湿加热后与回风进行混合然后经过直接蒸发冷却器7下方的迎面风阀6进入直接蒸发冷却器，经绝热加湿处理后，再通过制冷剂直接膨胀式空气冷却器9(作为冷凝器用)等湿加热(再热)，最终由送风机10送往空调房间。而室内回风通过过滤网11、回风机12、掠过压缩机、通过热管的二次空气端(此时作为冷端用，停止喷水)吸热后进入冷凝器16(作为蒸发器用)继续吸热，然后由排风口排至室外。
空气源热泵供热循环的工作过程，是由四通换向阀13切换，制冷剂反方向流动，原蒸发器(制冷剂直接膨胀式空气冷却器)9与冷凝器16交换功能。
本实用新型蒸发冷却空调机组充分利用热管和热泵的原理，将蒸发冷却与机械热泵冷热源有机地集成为一体，夏季按制冷工况运行，可为建筑物提供冷风；冬季按供热工况运行，可为建筑物提供热风。

Claims (4)

1.热管与热泵相结合的蒸发冷却空调机组，其特征在于，包括按进风方向依次设置的粗效过滤器(1)、热管间接蒸发冷却器一次空气端(2)、直接蒸发冷却器(7)、制冷剂直接膨胀式空气冷却器(9)和送风机(10)，所述热管间接蒸发冷却器一次空气端(2)和直接蒸发冷却器(7)之间并排设置有旁通风阀(5)和迎面风阀(6)，该空调机组还包括按回风方向依次设置的过滤网(11)、回风机(12)、压缩机(14)、热管间接蒸发冷却器二次空气端(15)和冷凝器(16)，所述制冷剂直接膨胀式空气冷却器(9)、压缩机(14)和冷凝器(16)之间通过管道构成一闭合回路。
2.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述热管间接蒸发冷却器二次空气端(15)的侧面和顶部设置有布水器(8)，所述布水器(8)与制冷剂直接膨胀式空气冷却器(9)通过管道相连通。
3.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述制冷剂直接膨胀式空气冷却器(9)和冷凝器(16)之间设置有节流阀(3)。
4.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述压缩机(14)上设置有四通换向阀(13)。
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