CN201289434Y - 带热回收装置的空调试验室 - Google Patents

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沈宇纲
杜军
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Abstract

本实用新型公开了一种带热回收装置的空调试验室，其包括，室内侧仓体和室外侧仓体，室内侧仓体设置室内侧空调装置，室外侧仓体设置室外侧空调装置；在室内侧仓体设置热交换器，在室外侧仓体设置热交换器，两个热交换器通过管路连接，并在中间串联一个循环泵，形成一个热回收环路，环路内充满液体；测试空调的室内机设置在室内侧仓体，测试空调的室外机设置在室外侧仓体；循环泵使液体循环，把热量从温度高的仓体传递到温度低的仓体；而测试空调把热量从温度低的仓体传递到温度高的仓体。本实用新型可以达到很好的节能效果，并且结构简单，运行稳定可靠，费用低，维修简便。

Description

带热回收装置的空调试验室
技术领域
本发明涉及一种分体式空调的试验装置。
背景技术
在空调器制造和检测行业，为了检测空调器的性能，会建造许多种类的检测试验室，譬如：焓差试验室、消音室等等。这些试验室的共同特点是，测试空调的室内机在一个温度区域(室内侧)工作，室外机在另一个温度区域(室外侧)工作，而且，通常是在温度低的区域制冷，温度高的区域制热。在目前的市场上，这类试验室通常会采用两套独立的空调装置，来分别独立地控制两个区域内的温度和湿度或只控温度。在测试空调制冷的区域，空调装置必须要加热和加湿或只加热，有时还需要制冷；在测试空调制热的区域，空调装置必须要制冷，有时还需要加热和加湿或只加热。如何减少这类试验室的能源浪费，是一个利国利民的课题。
在楼宇空调技术中，有一种热回收节能技术，俗称热回收环。它的工作原理见图1，它由循环泵1，排风换热器2和新风换热器3组成。其用途主要在于对空调房间内有组织的集中排气进行热(或冷)量的回收。通过热回收环中的水或其它介质将排气的热(或冷)量用来预热(或预冷)新风空气。其详细描述可见文献“实用制冷与空调工程手册”。在空调试验室的室内侧区域和室外侧区域的温度差许多超过8℃(参考GB_T7725-2004)，这是热回收环应用的首要条件。但具体应用到空调试验室，不能简单地把排风换热器放在空调试验室室内侧，新风换热器放在空调试验室室外侧就能达到节能效果的。下面以测试空调在额定制冷工况条件下(室内侧DB27℃WB19℃，室外侧DB35℃WB24℃)运行的情况进行说明。此时，测试空调在室内侧制冷(表现为降温除湿)，在室外侧制热(表现为升温)。热回收环应对室内侧制热(表现为升温，但不加湿)，室外侧制冷(表现为降温，但不去湿，因为热回收环进入室外侧的水温高于室外侧空气的露点温度)。首先，从室内侧的效果可以看出，热回收环回收的只能是显热。其次，在理想情况下，热回收环回收的热量应等于测试空调室内机制冷量的显热部分。在室内侧，测试空调室内机制冷量的潜热部分由室内侧空调装置补偿；在室外侧，测试空调的室外机制热量去除热回收环回收的热量后，由室外侧空调装置补偿。采用热回收环后，在理想条件下节省的能耗为“克服测试空调制冷的显热部分所需的热量+克服测试空调制热的被回收部分所需的冷量”。另外，如果热回收环回收的热量大于了空调室内机制冷量的显热部分，则在室内侧，多余的显热要用额外的空调装置制冷量来补偿；在室外侧，多余的回收热也要用额外的空调装置的制热量来补偿。因此，在空调试验室使用热回收环，必须有效地对热回收量进行控制，使其小于测试空调制冷的显热部分，否则，不但无法节能，还可能造成浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的，是提供一种带热回收装置的空调试验室，该空调试验室可以有效的回收测试空调制冷部分的显热量，达到节能的效果。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带热回收装置的空调试验室。其包括，室内侧仓体和室外侧仓体，室内侧仓体设置室内侧空调装置，室外侧仓体设置室外侧空调装置；在室内侧仓体设置热交换器，在室外侧仓体设置热交换器，两个热交换器通过管路连接，并在中间串联一个循环泵，形成一个热回收环路，环路内充满液体；测试空调的室内机设置在室内侧仓体，测试空调的室外机设置在室外侧仓体；循环泵使液体循环，把热量从温度高的仓体传递到温度低的仓体；而测试空调把热量从温度低的仓体传递到温度高的仓体。
本实用新型的有益效果在于：可以有效减少温度低的仓体的空调装置为控制仓体温度而补偿的热量，以及温度高的仓体的空调装置为控制仓体温度而补偿的冷量。由于空调装置回风口一般为仓体内温度最高或最低的区域，把热回收用的热交换器放在空调装置的回风口可以最大利用两个仓体的温度差，有利于减小热交换器的换热面积。此装置结构简单，运行稳定可靠，费用低，维修简便。
在室内侧仓体设置温度传感器，用于测量室内侧仓体的温度，在室外侧仓体设置温度传感器，用于测量室外侧仓体的温度；在热交换器下游设置温度传感器，在热交换器下游设置温度传感器。通过改变循环泵的转速，来改变热回收环路内液体的流量，进而改变热的回收量。在测试空调室内机制冷运行时，控制泵的转速，使得室内侧热交换器下游空气温度低于室内侧仓体内的温度；在测试空调室内机制热运行时，控制泵的转速，使得室外侧热交换器下游空气温度低于室外侧仓体内的温度。可以证明，在稳定运行条件下，如果忽略热交换器下游和仓体内温度均匀性的影响，通过控制循环泵的转速，在测试空调室内机制冷运行时，使室内侧热交换器下游空气温度等于室内侧仓体内的温度；在测试空调室内机制热运行时，室外侧热交换器下游空气温度等于室外侧仓体内的温度，可获得最大热回收效果，热回收量即等于测试空调制冷的显热部分(注：测试空调室内机制热运行时，室外机制冷)。
也可以在室内侧仓体设置温度和湿度传感器，用于测量室内侧仓体的温度和湿度；在室外侧仓体设置温度和湿度传感器，用于测量室外侧仓体的温度和湿度。
对于热回收量的改变方法，还有一种替代设计，在热回收环路内串联一个三通阀或两个两通阀。通过改变阀门的开度代替改变循环泵的转速，来改变热回收环路内液体的流量，进而改变热的回收量。
由于是密闭水系统，在泵的入口可以设置膨胀罐，防止液体热胀冷缩导致管路破坏。
附图说明
图1是排风新风热回收环的工作原理示意图；
图2是带热回收装置的空调试验室的结构示意立面图。
具体实施方式
本实用新型的实施例如图2所示，室内侧仓体1和室外侧仓体8是由隔热隔湿的材料构成。在室内侧仓体1内设置室内侧空调装置2。在室外侧仓体8内设置室外侧空调装置7。测试空调的室内机3设置在仓体1内，测试空调的室外机6设置在仓体8内。在空调装置2的回风口设置热交换器10，在空调装置7的回风口设置热交换器12。两个热交换器用管路连接，中间串联一个循环泵13和一个三通调节阀14。管路内充满液体，液体可以是水或防冻液。
在此实例中，测试空调在额定制冷条件室内侧DB27℃WB19℃，室外侧DB35℃WB24℃下运行，测试空调室内机3制冷，测试空调室外机6制热。循环泵13使管路内的水流动，水在热交换器12内从室外侧仓体8吸取热量，并在热交换器10内向室内侧仓体1释放热量。通过三通调节阀14改变流入热交换器12内的水量，来改变热回收量，使得温度传感器9的读数低于，并尽可能接近27℃。
在此实例中，室内侧空调装置2的风量为350m3/min，室外侧空调装置7的风量为500m3/min。在额定制冷运行时，室内机3)的风量为180m3/min，制冷量为56kW，其中显热为45kW，潜热为11kW；室外机6的风量为300m3/min，制热量为84kW。若忽略空调装置风机的能耗，并假定热回收量为80％，则热回收量为45*0.8＝36kW。则在采用热回收装置前，室内侧需要加热45kW，加湿11kW，室外侧需要制冷84kW，若室外侧空调装置的制冷效率为2.5，则总的能耗为：45+11+84/2.5＝89.6kW。在采用热回收装置后，室内侧需要加热45-36＝9kW，加湿11kW，室外侧需要84-36＝48kW，若室外侧空调装置的制冷效率为2.5，则总的能耗为：9+11+48/2.5＝39.2kW，不到原有的45％。另外，再校核仓体内各点的温度和湿度。在室内侧，仓体1内A点：DB27℃WB19℃，热交换器10上游B点DB21.2℃WB16.3℃，热交换器10下游C点DB26.4℃WB18.3℃。在室外侧，仓体8内D点：DB35℃WB24℃，热交换器12上游E点DB43.7℃，热交换器12下游F点DB39.9℃。水泵流量为6.26m3/h，流入热交换器10的水温为35℃，流出热交换器10的水温为30℃，对数平均换热温差为：8.7℃。综上所述，本实用新型是一种十分节能，且易于实现的带热回收装置的空调试验室。

Claims (9)

1、一种带热回收装置的空调试验室，其特征在于：包括，
室内侧仓体(1)和室外侧仓体(8)，室内侧仓体(1)设置室内侧空调装置(2)，室外侧仓体(8)设置室外侧空调装置(7)；
在室内侧仓体(1)设置热交换器(10)，在室外侧仓体(8)设置热交换器(12)，两个热交换器通过管路连接，并在中间串联一个循环泵(13)，形成一个热回收环路，环路内充满液体；
测试空调的室内机(3)设置在室内侧仓体(1)，测试空调的室外机(6)设置在室外侧仓体(8)；
循环泵(13)使液体循环，把热量从温度高的仓体传递到温度低的仓体；而测试空调把热量从温度低的仓体传递到温度高的仓体。
2、如权利要求1所述的带热回收装置的空调试验室，其特征在于：在室内侧空调装置(2)的回风口设置热交换器(10)，在室外侧空调装置(7)的回风口设置热交换器(12)。
3、如权利要求1所述的带热回收装置的空调试验室，其特征在于：
在室内侧仓体(1)设置温度传感器(4)，用于测量室内侧仓体(1)的温度；在室外侧仓体(8)设置温度传感器(5)，用于测量室外侧仓体(8)的温度；
在热交换器(10)下游设置温度传感器(9)，在热交换器(12)下游设置温度传感器(11)。
4、如权利要求3所述的带热回收装置的空调试验室，其特征在于：在室内侧仓体(1)设置温度和湿度传感器(4)，用于测量室内侧仓体(1)的温度和湿度；在室外侧仓体(8)设置温度和湿度传感器(5)，用于测量室外侧仓体(8)的温度和湿度。
5、如权利要求1或2所述的带热回收装置的空调试验室，其特征在于：在热回收环路内串联一个三通阀(14)或两个两通阀。
6、如权利要求1所述的带热回收装置的空调试验室，其特征在于：室内侧空调装置(2)位于室内侧仓体(1)外面，通过风管与室内侧仓体(1)连接。
7、如权利要求1所述的带热回收装置的空调试验室，其特征在于：室外侧空调装置(7)位于室外侧仓体(8)外面，通过风管与室外侧仓体(8)连接。
8、如权利要求1所述的带热回收装置的空调试验室，其特征在于：热交换器(10)和热交换器(12)为翅片管表冷器。
9、如权利要求1所述的带热回收装置的空调试验室，其特征在于：在循环泵(13)的入口设置有一个膨胀罐(15)。
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