CN202149545U

CN202149545U - 一种带热回收和加湿功能的新风机组

Info

Publication number: CN202149545U
Application number: CN 201120248397
Authority: CN
Inventors: 石文星; 王宝龙; 熊双; 徐�明; 江岸; 李先庭
Original assignee: 清华大学
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2012-02-22

Abstract

一种带热回收和加湿功能的新风机组，属于制冷空调设备领域。本实用新型的技术特点是：新风机组分为两个通道，新风通道和回风通道，在两个通道里面设置热回收装置、热泵装置和喷淋装置，热回收装置利用排风的能量来预处理新风，处理后的新风再利用热泵装置进一步回收排风的能量，同时在冬季开启喷淋装置对新风进行加湿。该机组利用热回收装置、热泵装置和喷淋装置的组合回收排风的能量，同时在冬季开启喷淋装置对新风进行加湿，减少处理新风的能耗，特别适用于新风量需求大且要求高的空间，具有节能高效等显著特点。

Description

一种带热回收和加湿功能的新风机组

技术领域

[0001] 本实用新型设计一种带热回收和加湿功能的新风机组，利用热回收装置、热泵装置和喷淋装置的组合回收排风的热量，对新风进行处理，同时对新风进行加湿，减少处理新风的能耗，属于制冷空调设备领域。特别适用于新风量需求大且具有恒温恒湿要求的空间。

背景技术

[0002] 随着经济社会的快速发展，各类民用建筑和工业生产空间对于温度和湿度全年具有很高要求，同时也需要一定量的新风。为了维持空间全年温湿和新风度要求，空调系统尤其是新风系统需要消耗大量的能耗。而高能耗已经成为制约许多企业发展的重要因素，因此开发出节能且满足要求的新风机组十分迫切，对降低空调系统能耗具有重大意义。

[0003] 传统的全新风空气处理过程是将室外新风直接送入恒温恒湿空调箱，经过表冷段、再热段、加湿段处理后，再送入室内；而室内排风则直接排放至室外，导致新风处理过程能耗超高。为降低新风处理能耗，近年来，排风热回收技术逐渐应用到新风处理过程中，提出了各类热回收技术。如图1所示，现有的常规蒸发式冷凝新风机组，该机组包括机箱和热泵装置，其中，机箱由相互独立的新风通道和排风通道构成；热泵装置由压缩机、四通阀、热泵第一换热器、节流装置和热泵第二换热器通过制冷剂管路顺序连接构成；热泵第一换热器置于新风通道内，热泵第二换热器置于排风通道内，在排风侧的热泵第二换热器上设置一套第二喷淋装置。制冷运行时，第二喷淋装置运行，热泵第二换热器为热泵装置的冷凝器，此时为蒸发冷凝器，热泵第一换热器为热泵装置的蒸发器，制冷循环从新风中取热，使新风降温除湿；制热循环时，热泵第二换热器为热泵装置的蒸发器，热泵第一换热器为热泵装置的冷凝器，热泵循环从排风中取热，并排放至新风中，以加热新风。

[0004] 上述装置很好地利用了蒸发冷却的原理，冬夏运行均改善了热泵装置的工作条件，更为高效地提高了热泵装置的运行性能，同时实现了新排风的热量回收，但仍存在以下不足：

[0005] 1、当室内、外温差较大时，由于热泵装置设计换热面积的限制，无法更为高效地回收排风的热量；

[0006] 2、当室内、外温差较大时，仍需要启动压缩机进行热回收，需要消耗一定的能量；

[0007] 3、冬季运行时，需要加湿器对新风进行加湿，额外增加能耗。

[0008] 4、由于工艺要求，新风量一股恒定不能作为热泵机组的调控手段，然而冬季的室外新风温度波动较大，热泵装置运行调节范围变宽，不利于热泵装置的稳定运行，特别是，当室外温度过低时，热泵装置的冷凝温度较低，压缩机的压缩比较小，热泵工作不稳定，性能较差。

[0009] 为此，提出热回收效率更高、室内外温差较大时无需启动压缩机、热泵运行工况更为稳定的新风机组技术方案至关重要。

实用新型内容[0010] 本实用新型提出了一种带热回收和加湿功能的新风机组，利用热回收装置、热泵装置和喷淋装置的组合，回收排风的能量对新风进行处理，同时对新风进行加湿，减少处理新风的能耗，特别适用于新风量需求大且加湿要求大的空间，具有节能高效等显著特点。

[0011] 本实用新型技术方案如下：

[0012] 方案一：一种带热回收和加湿功能的新风机组，包括机箱、热泵装置、第二喷淋装置，其中，机箱由相互独立的新风通道和排风通道构成，新风通道设有新风进口和新风出口，排风通道设有排风进口和排风出口；热泵装置由压缩机、四通阀、热泵第一换热器、节流装置和热泵第二换热器通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器置于新风通道内，热泵第二换热器置于排风通道内，在热泵第二换热器上设有第二喷淋装置；其特征在于：在热泵第一换热器上设有第一喷淋装置；所述新风机组还包括热回收装置，该热回收装置包括热回收装置第一换热器、热回收装置第二换热器、载热介质第一连接管和载热介质第二连接管；热回收装置第一换热器位于新风进口与热泵第一换热器之间，热回收装置第二换热器位于排风进口与热泵第二换热器之间；热回收装置的第一换热器与热回收装置第二换热器通过载热介质第一连接管和载热介质第二连接管连接构成一个载热介质循环系统。

[0013] 方案二：一种带热回收和加湿功能的新风机组，包括机箱、热泵装置、第二喷淋装置，其中，机箱由相互独立的新风通道和排风通道构成，新风通道设有新风进口和新风出口，排风通道设有排风进口和排风出口；热泵装置由压缩机、四通阀、热泵第一换热器、节流装置和热泵第二换热器通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器置于新风通道内，热泵第二换热器置于排风通道内，在热泵第二换热器上设有第二喷淋装置；其特征在于：在热泵第一换热器上设有第一喷淋装置；所述新风机组还包括热回收装置，所述热回收装置为分离式液泵循环热回收装置，该分离式液泵循环热回收装置包括热回收装置第一换热器、热回收装置第二换热器、载热介质第一连接管、载热介质第二连接管和液泵；热回收装置第一换热器位于新风进口与热泵第一换热器之间，热回收装置第二换热器位于排风进口与热泵第二换热器之间；液泵设置在载热介质第二连接管上，热回收装置的第一换热器与热回收装置第二换热器通过载热介质第一连接管、载热介质第二连接管和设置在载热介质第二连接管上的液泵构成一个载热介质循环系统。

[0014] 方案三：一种带热回收和加湿功能的新风机组，包括机箱、热泵装置、第二喷淋装置，其中，机箱由相互独立的新风通道和排风通道构成，新风通道设有新风进口和新风出口，排风通道设有排风进口和排风出口；热泵装置由压缩机、四通阀、热泵第一换热器、节流装置和热泵第二换热器通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器置于新风通道内，热泵第二换热器置于排风通道内，在热泵第二换热器上设有第二喷淋装置；其特征在于：在热泵第一换热器上设有第一喷淋装置；所述新风机组还包括热回收装置，所述热回收装置为由一排或多排装有载热介质的重力热管构成的整体式热管热回收装置，整体式热管热回收装置的上部构成热回收装置第一换热器，下部构成热回收装置第二换热器；热回收装置第一换热器位于新风进口与热泵第一换热器之间，热回收装置第二换热器位于排风进口与热泵第二换热器之间。

[0015] 在上述方案一、方案二和方案三中，在所述新风通道内设置新风风机，在新风进口与热回收装置第一换热器之间设置过滤器，在新风出口的前端设置再热器；在排风通道内设置排风风机。[0016] 采用上述技术方案具有下列显著优点：

[0017] ①.在传统的热泵热回收新风机组上面加设热回收装置，当室内外有温差时，可以免费或花很少代价回收部分排风的热量，实现热量的高效回收。

[0018] ②.当室内外温差较大时可以只采用热回收装置进行热回收，而不开启压缩机，节省大量的能源和费用。

[0019] ③.冬季加湿采用喷淋加湿，消耗少量能量达到加湿要求。

[0020] ④.在新风和排风间先采用热回收装置进行热回收，抬高或降低新风的温度，使热泵的工作状态不随室外温度的波动而变化较大，能使热泵的工作状态更加稳定，实现更加精确的温湿度控制。

附图说明

[0021] 图1是现有常规的蒸发式冷凝新风机组的示意图。

[0022] 图2是本实用新型提供的一种带热回收和加湿功能的新风机组的第一种实施例的结构原理图。

[0023] 图3是本实用新型提供的一种带热回收和加湿功能的新风机组的第二种实施例的结构原理图。

[0024] 图4是本实用新型提供的一种带热回收和加湿功能的新风机组的第三种实施例的结构原理图。

[0025] 图5是本实用新型提供的一种带热回收和加湿功能的新风机组的第四种实施例的结构原理图。

[0026] 其中：1-机箱；2-新风通道；3-排风通道；4-新风进口；5-新风出口；6_排风进口；7-排风出口；8-热回收装置；9-热回收装置第一换热器；10-热回收装置第二换热器； 11-载热介质第一连接管；12-载热介质第二连接管；13-液泵；14-重力热管；15-热泵装置；16-热泵第一换热器；17-热泵第二换热器；18-压缩机；19-节流装置；20-四通阀； 21-第一喷淋装置；22-第二喷淋装置；23-新风风机；24-排风风机；25-过滤器；26-再热

ο

具体实施方式

[0027] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式、工作原理作进一步说明。

[0028] 实施例一：

[0029] 图2是本实用新型提供的一种带热回收和加湿功能的新风机组第一种实施例的结构原理图，包括机箱1、热泵装置15、第二喷淋装置22，其中，机箱1由相互独立的新风通道2和排风通道3构成，新风通道2设有新风进口 4和新风出口 5，排风通道3设有排风进口 6和排风出口 7 ；热泵装置15由压缩机18、四通阀20、热泵第一换热器16、节流装置19 和热泵第二换热器17通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器16置于新风通道2 内，热泵第二换热器17置于排风通道3内，在热泵第二换热器17上设有第二喷淋装置22 ；其特征在于：在热泵第一换热器16上设有第一喷淋装置21 ；所述新风机组还包括热回收装置8，该热回收装置8包括热回收装置第一换热器9、热回收装置第二换热器10、载热介质第一连接管11和载热介质第二连接管12 ；热回收装置第一换热器9位于新风进口 4与热泵第一换热器16之间，热回收装置第二换热器10位于排风进口 6与热泵第二换热器17之间；热回收装置的第一换热器9与热回收装置第二换热器10通过载热介质第一连接管11 和载热介质第二连接管12连接构成一个载热介质循环系统。

[0030] 夏季制冷运行时，第二喷淋装置22打开，热泵第二换热器17为热泵装置15的冷凝器，并与第二喷淋装置22构成蒸发冷凝器，热泵第一换热器16为热泵装置15的蒸发器，制冷循环从新风中取热，使新风降温除湿；冬季制热循环时，热回收装置第一换热器9预热新风，热回收装置第二换热器10从排风中提取热量，热回收装置第一换热器9和热回收装置第二换热器10通过载热介质第一连接管11和载热介质第二连接管12实现热量传输，热泵第二换热器17为热泵装置15的蒸发器，热泵第一换热器16为热泵装置15的冷凝器，第一喷淋装置21打开，热泵循环从排风中取热，并排放至新风中，同时第一喷淋装置21对新风加湿。

[0031] 实施例二：

[0032] 图3是本实用新型提供的一种带热回收和加湿功能的新风机组第二种实施例的结构原理图，包括机箱1、热泵装置15、第二喷淋装置22，其中，机箱1由相互独立的新风通道2和排风通道3构成，新风通道2设有新风进口 4和新风出口 5，排风通道3设有排风进口 6和排风出口 7 ；热泵装置15由压缩机18、四通阀20、热泵第一换热器16、节流装置19 和热泵第二换热器17通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器16置于新风通道2 内，热泵第二换热器17置于排风通道3内，在热泵第二换热器17上设有第二喷淋装置22 ；其特征在于：在热泵第一换热器16上设有第一喷淋装置21 ；所述新风机组还包括热回收装置8，所述热回收装置8为分离式液泵循环热回收装置，该分离式液泵循环热回收装置包括热回收装置第一换热器9、热回收装置第二换热器10、载热介质第一连接管11、载热介质第二连接管12和液泵13 ；热回收装置第一换热器9位于新风进口 4与热泵第一换热器16之间，热回收装置第二换热器10位于排风进口 6与热泵第二换热器17之间；液泵13设置在载热介质第二连接管12上，热回收装置的第一换热器9与热回收装置第二换热器10通过载热介质第一连接管11、载热介质第二连接管12和设置在载热介质第二连接管12上的液泵13构成一个载热介质循环系统。

[0033] 夏季制冷运行时，第二喷淋装置22打开，液泵沈打开，通过液泵沈驱动载热介质在热回收装置第一换热器9、载热介质第一连接管11、热回收装置第二换热器10和载热介质第二连接管12间循环实现热量传输，热回收装置第一换热器9预冷新风，热回收装置第二换热器10从排风中提取冷量，热泵装置第二换热器17为热泵装置15的冷凝器，并与第二喷淋装置22构成蒸发冷凝器，热泵第一换热器16为热泵装置15的蒸发器，制冷循环从新风中取热，使新风降温除湿；冬季制热循环时，热回收装置第一换热器9预热新风，热回收装置第二换热器10从排风中提取热量，热回收装置第一换热器9和热回收装置第二换热器10通过载热介质第一连接管11和载热介质第二连接管12实现热量传输，热泵第二换热器17为热泵装置15的蒸发器，热泵第一换热器16为热泵装置15的冷凝器，第一喷淋装置 21打开，热泵循环从排风中取热，并排放至新风中，同时第一喷淋装置21对新风加湿。

[0034] 实施例三：

[0035] 图4是本实用新型提供的一种带热回收和加湿功能的新风机组第三种实施例的结构原理图，包括机箱1、热泵装置15、第二喷淋装置22，其中，机箱1由相互独立的新风通道2和排风通道3构成，新风通道2设有新风进口 4和新风出口 5，排风通道3设有排风进口 6和排风出口 7 ；热泵装置15由压缩机18、四通阀20、热泵第一换热器16、节流装置19 和热泵第二换热器17通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器16置于新风通道2 内，热泵第二换热器17置于排风通道3内，在热泵第二换热器17上设有第二喷淋装置22 ；其特征在于：在热泵第一换热器16上设有第一喷淋装置21 ；所述新风机组还包括热回收装置8，所述热回收装置8为由一排或多排装有载热介质的重力热管14构成的整体式热管热回收装置，整体式热管热回收装置的上部构成热回收装置第一换热器9，下部构成热回收装置第二换热器10 ；热回收装置第一换热器9位于新风进口 4与热泵第一换热器16之间，热回收装置第二换热器10位于排风进口 6与热泵第二换热器17之间。

[0036] 夏季制冷运行时，第二喷淋装置22打开，热泵装置第二换热器17为热泵装置15 的冷凝器，并与第二喷淋装置22构成蒸发冷凝器，热泵第一换热器16为热泵装置15的蒸发器，制冷循环从新风中取热，使新风降温除湿；冬季制热循环时，热回收装置第一换热器 9预热新风，热回收装置第二换热器10从排风中提取热量，热回收装置第一换热器9和热回收装置第二换热器10通过重力热管循环实现热量传输，热泵第二换热器17为热泵装置15 的蒸发器，热泵第一换热器16为热泵装置15的冷凝器，第一喷淋装置21打开，热泵循环从排风中取热，并排放至新风中，同时第一喷淋装置21对新风加湿。

[0037] 实施例四：

[0038] 图5是本实用新型提供的一种带热回收和加湿功能的新风机组第四种实施例的结构原理图，该实施例与实施例一、实施例二和实施例三的区别在于，在实施例一、实施例二和实施例三的基础上在所述新风通道2内设置新风风机23，在新风进口 4与热回收装置第一换热器9之间设置过滤器25，在新风出口 5的前端设置再热器沈；在排风通道3内设置排风风机M。

[0039] 夏季制冷运行时，第二喷淋装置22打开，室外新风从新风进口 4进入机箱1，经过滤器25过滤后由新风风机加压，经热泵第一换热器冷却除湿后，由再热器16调节控制再热后的新风温度，然后经新风出口送入室内，热泵装置第二换热器17为热泵装置15的冷凝器，并与第二喷淋装置22构成蒸发冷凝器，热泵第一换热器16为热泵装置15的蒸发器，制冷循环从新风中取热，使新风降温除湿；冬季制热循环时，新风依次经过新风进口 4、过滤器25、新风风机23后，再由热回收装置第一换热器9预热新风，再经热泵第一换热器16和第一喷淋装置21加热加湿后由新风出口 5送到室内，排风经排风进口 6进入机箱1并由排风风机M加压后经过热回收装置第二换热器10，热回收装置第二换热器10从排风中提取热量，排风再经热泵第二换热器17进一步提取热量后有排风出口 7排出室外，热回收装置第一换热器9和热回收装置第二换热器10通过载热介质流动和相变实现热量传输，热泵第二换热器17为热泵装置15的蒸发器，热泵第一换热器16为热泵装置15的冷凝器，热泵循环从排风中取热，并排放至新风中，同时第一喷淋装置21对新风加湿。

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Claims

1. 一种带热回收和加湿功能的新风机组，包括机箱（1)、热泵装置（15)、第二喷淋装置 (22)，其中，机箱（1)由相互独立的新风通道（¾和排风通道C3)构成，新风通道（¾设有新风进口⑷和新风出口（5)，排风通道（3)设有排风进口（6)和排风出口（7)；热泵装置 (15)由压缩机（18)、四通阀（20)、热泵第一换热器（16)、节流装置（19)和热泵第二换热器 (17)通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器（16)置于新风通道O)内，热泵第二换热器（17)置于排风通道C3)内，在热泵第二换热器（17)上设有第二喷淋装置0¾ ；其特征在于：在热泵第一换热器（16)上设有第一喷淋装置；所述新风机组还包括热回收装置（8)，该热回收装置（8)包括热回收装置第一换热器（9)、热回收装置第二换热器（10)、载热介质第一连接管（11)和载热介质第二连接管（1¾ ；热回收装置第一换热器（9)位于新风进口（4)与热泵第一换热器（16)之间，热回收装置第二换热器（10)位于排风进口（6)与热泵第二换热器（17)之间；热回收装置的第一换热器（9)与热回收装置第二换热器（10) 通过载热介质第一连接管（11)和载热介质第二连接管（1¾连接构成一个载热介质循环系统。

2. 一种带热回收和加湿功能的新风机组，包括机箱（1)、热泵装置（15)、第二喷淋装置 (22)，其中，机箱（1)由相互独立的新风通道（¾和排风通道C3)构成，新风通道（¾设有新风进口⑷和新风出口（5)，排风通道（3)设有排风进口（6)和排风出口（7)；热泵装置 (15)由压缩机（18)、四通阀（20)、热泵第一换热器（16)、节流装置（19)和热泵第二换热器 (17)通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器（16)置于新风通道O)内，热泵第二换热器（17)置于排风通道C3)内，在热泵第二换热器（17)上设有第二喷淋装置0¾ ；其特征在于：在热泵第一换热器（16)上设有第一喷淋装置；所述新风机组还包括热回收装置（8)，所述热回收装置（8)为分离式液泵循环热回收装置，该分离式液泵循环热回收装置包括热回收装置第一换热器（9)、热回收装置第二换热器（10)、载热介质第一连接管（11)、载热介质第二连接管（1¾和液泵（1¾ ；热回收装置第一换热器（9)位于新风进口（4)与热泵第一换热器（16)之间，热回收装置第二换热器（10)位于排风进口（6)与热泵第二换热器（17)之间；液泵（1¾设置在载热介质第二连接管（1¾上，热回收装置的第一换热器（9) 与热回收装置第二换热器（10)通过载热介质第一连接管（11)、载热介质第二连接管（12) 和设置在载热介质第二连接管（1¾上的液泵（1¾构成一个载热介质循环系统。

3. 一种带热回收和加湿功能的新风机组，包括机箱（1)、热泵装置（15)、第二喷淋装置 (22)，其中，机箱（1)由相互独立的新风通道（¾和排风通道C3)构成，新风通道（¾设有新风进口⑷和新风出口（5)，排风通道（3)设有排风进口（6)和排风出口（7)；热泵装置 (15)由压缩机（18)、四通阀（20)、热泵第一换热器（16)、节流装置（19)和热泵第二换热器 (17)通过制冷剂管路顺序连接构成，热泵第一换热器（16)置于新风通道O)内，热泵第二换热器（17)置于排风通道（3)内，在热泵第二换热器（17)上设有第二喷淋装置0¾ ；其特征在于：在热泵第一换热器（16)上设有第一喷淋装置；所述新风机组还包括热回收装置（8)，所述热回收装置（8)为由一排或多排装有载热介质的重力热管（14)构成的整体式热管热回收装置，整体式热管热回收装置的上部构成热回收装置第一换热器（9)，下部构成热回收装置第二换热器（10)；热回收装置第一换热器（9)位于新风进口（4)与热泵第一换热器（16)之间，热回收装置第二换热器（10)位于排风进口（6)与热泵第二换热器（17) 之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种新风机组，其特征在于：在所述新风通道O)内设置新风风机（23)，在新风进口（4)与热回收装置第一换热器（9)之间设置过滤器（25)，在新风出口（¾的前端设置再热器06)；在排风通道（3)内设置排风风机04)。