CN201688516U - 一种船舶用水源热泵集中式中央空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶用水源热泵集中式中央空调，包括带有空气冷却加热器的水源热泵装置、置有新排风热湿回收器的新排风风道与置有空气冷却加热器的空气处理风道，解决了现行船舶用集中式中央空调新排风无法调节，能源消耗大等问题，本发明的水源热泵装置为空气处理提供夏季所需冷量与冬季所需热量，冬季供热包括余热加热，实现舱内空调目的；本实用新型通过分别设置在排风风道，新风风道与回风风道上的调节阀，根据舱外气象条件调节上述三者的风量，以满足人体卫生与舒适需求，又达到节能的目的；本发明设置在新排风风道上的新排风热湿回收器，减少了新风能耗，节约一次能源。

Description

一种船舶用水源热泵集中式中央空调 

技术领域

本实用新型涉及一种船舶用集中式中央空调 

背景技术

现在行船舶用集中式中央空调，一般是布置在船舶上专用机舱内，采用一次回风与新风混合集中处理送风方式的整装式中央空调，包括置有空气冷却器的水冷式制冷装置和新回风空气处理装置，所述水冷式制冷装置包括压缩机、空气冷却器、水冷冷凝器与膨胀阀；所述新回风空气处理装置包括回风过滤器，新风过滤器，新回风混合箱，水冷式制冷装置的空气冷却器，空气蒸汽(或电)加热器，送风风机，空调船舱内的排风设置独立的排风系统。其工作原理是，夏季，舱外新风与舱内回风经风管分别经过过滤器后，新风与一部分回风进入新回风混合箱混合，混合空气经水冷式制冷装置空气冷却器中的低温低压液态工质蒸发吸热而降温除湿，被送风风机经风管送至船舱内，实现空调目的，所述低温低压液态工质吸热蒸发变为低温低压气态工质，经工质被所述水冷制冷装置的压缩机吸入压缩成为高温高压气态工质排出压缩机，该高温高压气态工质经工质管进入水准冷凝器被水体冷却，释放热量后变成高压高温液态工质，该高温高压液态工质经工质管进入膨胀阀被节流成低温低压液态工质，进入空气冷却器中再次蒸发吸热气化，完成循环连续冷却空气的制冷工作；冬季，新回风分别经过过滤器过滤后，进入混合箱混合，再经蒸汽或电加热器加热升温后被送风机经风管送入船舱内，实现冬季供热目的。 

现行船舶用集中式中央空调存在如下缺陷： 

1.新回风按固定比例运行，无法根据气象条件情况调节新风供给量，不能有效利用渡度季或夏季舱外温度较低和冬季舱外温度较高的新风冷量与热量，浪费运行电耗。 

2.现行船舶用集中式中央空调由于没有新排风热湿回收功能，加之船舶空调要求的新风量大于等于总送风量的50％，根据流量平衡原理，排出舱外的排风等于送入舱内新风，排风造成空调舱内冷热量与含湿量的浪费。 

3.现行船舶集中式中央空调，冬季加热采用蒸汽或电加热，没有充分利用船舶废弃热与水体可再生能源，造成一次能源消耗量大，碳排量也高。 

发明内容：

针对上述不足，本实用新型提供一种船舶用带新排回风可调节，具有新排风热湿回收利用功能的水源热泵集中式中央空调。 

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 

本实用新型一种船舶用水源热泵集中式中央空调，包括带有空气冷却加热器的水源热泵装置、置有新排风热量回收器的新排风风道与置有空气冷却加热器的空气处理风道。所述水源热泵装置包括一压缩机，一四通阀，一水冷侧干式蒸发冷凝器，一膨胀阀与一设置在空气处理风道中的空气冷却加热器，所述压缩机排气口通过工质管连接四通阀的一个端口，该四通阀的另外三个端口通过工质管分别与空气冷却加热器一个端口，水源侧干式蒸发冷凝器一个端口和所述压缩机的吸气口连接，所述空气冷却加热器的另一个端口连接所述膨胀阀的一个端口，该膨胀阀的另一端口经工质管与所述水源侧干式蒸发冷凝器另一端口连接，所述水源侧干式蒸发冷凝器的两个水路接口经水管与水源连接，形成水源热泵装置的工作循环；所述新排风风道包括依次置有新风入口，新风过滤器，新风调节阀，新排风热湿回收器，新回风混合 箱的新风风道与依次置有排风进风口，排风过滤器，回排风分离箱，排风调节阀，与新风风道共置的新排风热湿回收器，排风风机与排风出口的排风风道；所述空气处理风道包括依次置有与排风风道共置的回排风分离箱，回风调节阀，与新风风道共置的新回风混合箱，水源热泵装置的空气冷却加热器，余热加热器，空气加湿器，送风风机与送风出口。所述分别设置于新风风道、回风风道、排风风道上的调节阀为联动调节关系；所述设置于新排风风道上的新排风热湿回收器为空气热湿交换器，包括空气显热交换器与全热交换器；所述空气处理风道上设置的空气加湿器，包括湿膜加湿，蒸汽加湿，电极加湿与超声波加湿；所述空气处理风道上设置的空气余热加热器，包括蒸汽加热与热水加热；所述包括带有空气冷却加热器的水源热泵装置、置有新排风热湿回收器的新排风风道与置有空气冷却加热器的空气处理风道结构上为整装组合关系。其工作原理如下：夏季舱外新风经过滤后，进入新排风热湿回收器一次降温除湿后，经新风调节阀进入新回风混合箱，排风经过滤后进入回排风分离箱，一部分风与排风分离形成回风，经回风调节阀进入新回风混合箱，与进入该混合箱的新风混合成混合风，该混合风进入水源热泵装置的空气冷却加热器，被水源热泵装置中工作的低温低压液态工质蒸发吸热降温除湿后，再经送风风机经风管送到舱内，实现空调目的，所述从回排风分离箱分离出来的另一部分排风，经新排风热湿回收器被加热增湿后，经排风调节阀被排风风机排出舱外，所述水源热泵装置的空气冷却加热器中低温低压液态工质蒸发吸热变成低温低压气态工质，经工质管与四通阀被压缩机吸入，并压缩成高温高压气态工质后，从压缩机排气口排出，该高温高压气态经工质管与四通阀进入水源侧干式蒸发冷凝器被水源冷却成高温高压的液态工质，再经工质管进入膨胀阀节流变成低温低压液态工质，进入置于空气处理 风道上的空气冷却加热器中再次蒸发吸热，完成循环并连续为空气降温除湿工作；冬季，舱外新风经新排风热湿回收器中与舱内排风进行热湿交换后升温加湿，再进入新回风混合箱中与回风混合，然后进入由水源热泵反向工作的空气冷却加热器再次加热升温或用余热加热升温，再经空气加湿器加湿后被送风风机经风管送入舱内，实现冬季空调的目的，所述排风经新排风热湿回收器降温除湿后，由排风机经风管排出舱外。 

由于采用上述技术方案本实用新型与现行船舶用集中式中央空调比较具有以下技术效果： 

1.新风，排风与回风通过分别置于所述新风风道，排风风道与回风风道上的调节阀实现联动调节，可根据船舱外气象条件调节新风量，排风量与回风量，达到既满足人体卫生要求，又能节约能耗。 

2.经过所述新排风热湿回收器，新风与排风进行热湿交换，新风回收利用了排风所要废弃的冷量、湿量与热量，减少所述水源热泵需输出冷量与热量，节能水源热泵能耗。 

3.本实用新型在所述空气处理风道置有空气余热加热器，冬季可利用船舶余热(废弃热)对空气进行加热升温处理，无需启动水源热泵系统，节约一次能耗。 

4.当船舶余热不能满足冬季空调加热时，本实用新型所述水源热泵装置启动热泵制热循环工作，充分利用水体自然可再生能源为空气加热，实现冬季空调的目的，无需直接消耗电或蒸汽，具有节能减排效益。 

5.本实用新型在空气处理风道上置有空气加湿器，冬季通过调控加湿器的加湿量确保空调舱内的舒适度。 

附图说明

附图为本实用新型一种船舶用水源热泵集中式中央空调，其中编号：1-排风入口，2-送风出口，3-排风过滤器，4-送风风机，5-空气加湿器，6-空气余热加热器，7-空气冷却加热器，8-膨胀阀，9-新回风混合箱，10-回风调节阀，11-回排风分离箱，12-排风调节阀，13-新排风热湿回收器，14-四通阀，15-水源侧干式蒸发冷凝器，16-压缩机，17-排风风机，18-新风调节阀，19-新风过滤器，20-新风入口，21-排风出口。 

具体实施例

参照附图，本实用新型一种船舶用水源热泵集中式中央空调，包括带有空气冷却加热器的水源热泵装置，置有新排风热湿回收器的新排风风道与置有空气冷却加热器的空气处理风道。所述水源热泵装置包括一压缩机16、一四通阀14、一水源侧干式蒸发冷凝器15、一膨胀阀8与设置在空气处理风道中的一空气冷却加热器7，所述压缩机16排气口，经工质管连接所述四通阀14的一个端口，该四通阀14的另外三个端口通过工质管分别与空气冷却加热器7的一个端口，水源侧干式蒸发冷凝器15的一个端口和所述压缩机16的吸气口连接，所述空气冷却加热器7的另一个端口经工质管连接所述膨胀阀8的一个端口，该膨胀阀8的另一个端口经工质管与所述水源侧干式蒸发冷凝器15另一端口连接，所述水源侧干式蒸发冷凝器15的两个水路接口经水管与水源连接，形成水源热泵装置的工作循环；所述新排风风道包括依次设置有舱外新风入口20，新风过滤器19，新风调节阀18，新排风热湿回收器13，新回风混合箱9的新风风道与依次设置有舱内排风入口1，排风过滤器3、回排风分离箱11，排风调节阀12，与新风风道共置的新排风热湿回收器13，排风风机17与排风出口21的排风风道；所述空气处理风道包括依次设置的与排风风道共置的回排风分离箱11，回风调节阀10，与新风风道共置 的新回风混合箱9，水源热泵装置的空气冷却加热器7，空气余热加热器6，空气加湿器5，送风风机4与送风出口2。 

其工作原理如下： 

夏季，舱外新风通过风管经新风入口20进入新风过滤器19过滤后，经新风调节阀18，再进入新排风热湿回收器与排风进行热湿交换，被降温除湿后，进入设置在空气处理风道中的新回风混合箱9，舱内回风通过风管经排风入口1进入排风过滤器3过滤后，经回排分离箱11分离一部分舱内风形成回风，经回风调节阀10进入新回风混合箱9，与进入该箱的新风混合形成混合风，该混合风再进入水源热泵装置的空气冷却加热器7，经水源热泵装置中工作的低温低压液态工质蒸发气化吸热降温除湿后，被送风风机4经送风口2与风管送到舱内，实现空调的目的；所述从回排风箱11分离出来的另一部分舱内排风，经过排风调节阀12进入新排风热湿回收器13被所述新风加热升温增湿后，被排风风机17经排风口21与风管排出舱外，所述水源热泵装置的空气冷却加热器7中的低温低压液态工质蒸发吸热后变成低温低压的气态工质，经工质管与四通阀14被所述压缩机16吸入，经压缩机16压缩成高温高压的气态工质，从压缩机16排气口排出，该高温高压气态工质经工质管与四通阀14进入水源侧干式蒸发冷凝器7，被水源冷却成高温高压的液态工质，再经工质管进入膨胀阀8节流变成低温低压液态工质后，进入置于空气处理风道上的空气冷却加热器7中再次蒸发吸热与气化，完成循环并连续为空气降温除湿工作；冬季，舱外新风经新排热湿回收器13中被舱内排风加热升温增湿后，进入新回风混合箱9中与回风混合，然后进入由水源热泵反向工作的空气冷却加热器7再次加热升温或用余热加热器6加热升温，再经空气加湿器5加湿，被送风风机4经送风口2与风管送入舱内，实现冬季空 调的目的。所述排风经新排风热湿回收器13，被新风降温减湿后，被排风机17经排风出口21与风管排出舱外。 

Claims (6)

1.一种船舶用水源热泵集中式中央空调，其特征在于：所述包括带有空气冷却加热器的水源热泵装置、置有新排风热湿回收器的新排风风道与置有空气冷却加热器的空气处理风道，所述水源热泵装置包括一压缩机，一四通阀、一水源侧干式蒸发冷凝器，一膨胀阀与设置在空气处理风道中的一空气冷却加热器，所述压缩机排气口通过工质管连接四通阀的一个端口，该四通阀的另外三个端口通过工质管分别与空气冷却加热器一个端口，水源侧干式蒸发冷凝器一个端口和所述压缩机的吸气口连接，所述空气冷却加热器的另一个端口连接所述膨胀阀的一个端口，该膨胀阀的另一端口经工质管与所述水源侧干式蒸发冷凝器另一端口连接，所述水源侧干式蒸发冷凝器的两个水路接口经水管与水源连接，形成水源热泵装置的工作循环；所述新排风风道包括依次置有新风入口，新风过滤器，新风调节阀，新排风热湿回收器，新回风混合箱的新风风道与依次置有排风入口，排风过滤器，回排风分离箱，排风调节阀，与新风风道共置的新排风热湿回收器，排风风机与排风出口的排风风道；所述空气处理风道包括依次置有与排风风道共置的回排风分离箱，回风调节阀，与新风风道共置的回风混合箱，水源热泵装置的空气冷却加热器，余热加热器，空气加湿器，送风风机与送风出口。

2.根据权利1要求所述的一种船舶用水源热泵集中式中央空调，其特征在于：所述分别设置于新风风道、回风风道、排风风道上的调节阀为联动调节关系。

3.根据权利要求1所述的一种船舶用水源热泵集中式中央空调，其特 征在于：所述设置于新排风风道上的新排风热湿回收器为空气热湿交换器，包括空气显热交换器与全热交换器。

4.根据权利要求1所述的一种船舶用水源热泵集中式中央空调，其特征在于：所述空气处理风道上设置的空气加湿器，包括湿膜加湿，蒸汽加湿，电极加湿与超声波加湿。

5.根据权利要求1所述的一种船舶用水源热泵集中式中央空调，其特征在于：所述空气处理风道上设置的空气余热加热器，包括蒸汽加热与热水加热。

6.根据权利要求1所述的一种船舶用水源热泵集中式中央空调，其特征在于：所述包括带有空气冷却加热器的水源热泵装置、置有新排风热湿回收器的新排风风道与置有空气冷却加热器的空气处理风道结构上为整装组合关系。 

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