CN203642338U - 一种双冷源组合式新风机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为了提高进风机组对多种新风工况下的调节和适应能力，提供了一种双冷源组合式新风机组，包括热回收段，表冷段和直膨段，其中，所述热回收段回收热量，所述表冷段进行高温冷水预冷，所述直膨段进行直膨式蒸发降温除湿，所述热回收段，表冷段和直膨段彼此串联，实现能量的梯级利用；其特征在于，所述直膨段产生的冷凝热被再热盘管利用，所述热回收段由热回收装置组成，将排风中的冷量传递给送风的热转移设备；所述表冷段包括由4+4排盘管组成的蒸发器，所述4+4排盘管彼此并联连接；所述直膨段包括压缩机、冷凝器、蒸发器和制冷循环的节流装置。本实用新型适用于温湿度独立控制空调系统，能够保证送风参数的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于空气处理和温湿度调节技术领域，更具体地，涉及一种具有双冷源的组合式新风机组。
背景技术
新风机组是提供新鲜空气的一种空气调节设备。其区别于空调系统，是在室外抽取新鲜的空气经过除尘、除湿（或加湿）、降温（或升温）等处理后通过风机送到室内，在进入室内空间时替换室内原有的空气。目前，有些较新型的新风机组具有送风、排风、能量回收的功能，在机组内部包括一台排风机和一套热回收装置，与送风管和回风管共同组成了一套空气置换系统。这种系统不仅具有提供新风的功能，同时兼具排风，并且回收室内空气中的能量的功能，既节能、又环保，是目前比较常用的一种多功能新风机组。
例如，现有技术中，申请号为CN200920233059.X的实用新型专利申请公开了一种热回收新风机组，包括一进风机组，所述进风机组内依次有过滤段、热湿处理段及风机段，所述过滤段内设有新风引入口及空气过滤器，所述热湿处理段内设有水冷盘管、直接蒸发式盘管及再热盘管，所述风机段内设有风机和送风口，所述水冷盘管设置有进、出水管接口，所述直接蒸发式盘管及再热盘管设有制冷剂进、出接口，还包括一出风机组，所述出风机组内依次设有过滤段、热回收段及排风段，所述过滤段内设有回风口和空气过滤器，所述热回收段内设有压缩机和冷凝盘管，所述排风段设有风机和排风口。申请号为CN201120075526.8的实用新型专利申请公开了一种新型组合式空调机组，包括依次相连接的回风机段、排风段、新回风混合段、粗效过滤段、第一中间段、喷洗涤段、喷淋段、第二中间段、加热段、送风机段、第三中间段、高效过滤段和送风段，喷淋段设置有水浸式换热装置。但是，现有技术中的上述进风机组不具有对多种新风工况下的调节和适应能力。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述不足，本实用新型提供了一种双冷源组合式新风机组，包括热回收段，表冷段和直膨段，其中，所述热回收段回收热量，所述表冷段进行高温冷水预冷，所述直膨段进行直膨式蒸发降温除湿，所述热回收段，表冷段和直膨段彼此串联，实现能量的梯级利用；其特征在于，所述直膨段产生的冷凝热被再热盘管利用，所述热回收段由热回收装置组成，将排风中的冷量传递给送风的热转移设备；所述表冷段包括由4+4排盘管组成的蒸发器，所述4+4排盘管彼此并联连接；所述直膨段包括压缩机、冷凝器、蒸发器和制冷循环的节流装置。
进一步地，所述双冷源组合式新风机组还包括加湿段、再热段、新风段、排风段、送风段、回风段，以及现场控制柜和可编程序控制器，所述新风机组的控制信号和状态信号通过所述可编程序控制器传输到显示器提供相应数值和/或状态的显示；所述再热段包括2排盘管。
进一步地，所述热回收装置包括热量回收装置。
进一步地，所述蒸发器采用直接蒸发式蒸发器，以对新风进行降温并除湿。
进一步地，所述压缩机通过串联的风冷和水冷两种冷凝方式先后排出冷凝热。
进一步地，所述再热段包括再热装置，该再热装置与所述冷凝器串联连接。
进一步地，所述再热装置采用再热盘管。
进一步地，所述加湿段包括如下加湿装置中的一种或多种：高压微雾加湿装置、蒸汽加湿装置、电极或电热式加湿装置、湿膜加湿装置，以及超声波加湿装置。
进一步地，所述新风段包括过滤网。
进一步地，所述送风段包括风机和过滤网。
进一步地，所述送风段和排风段包括变频风机。
本实用新型的有益效果如下：
本双冷源组合式新风机组适用于温湿度独立控制空调系统，新风机组承担新风负荷及室内潜热冷负荷，为保证设备在不同新风工况下，能满足送风参数要求，采用诸如冷凝器的水表冷器承担基础负荷，采用诸如蒸发器的直膨表冷器（氟利昂蒸发器）承担峰值负荷，从而保证送风参数的稳定性。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的双冷源组合式新风机组的结构框图；
图2示出了根据本实用新型的一个实施例的双冷源组合式新风机组的控制原理图；
图3示出了根据本实用新型的一个实施例的双冷源组合式新风机组的控制系统原理图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本实用新型的一个具体实施例。
如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，双冷源组合式新风机组包括热回收段，表冷段和直膨段，其中，所述热回收段回收热量，所述表冷段进行高温冷水预冷，所述直膨段进行直膨式蒸发降温除湿，所述热回收段，表冷段和直膨段彼此串联，以实现能量的梯级利用，所述直膨段产生的冷凝热被再热盘管利用，所述热回收段由热回收装置组成，将排风中的冷量传递给送风的热转移设备；所述表冷段包括由4+4排盘管组成的蒸发器，所述4+4排盘管彼此并联连接；所述直膨段包括压缩机、冷凝器、蒸发器和制冷循环的节流装置。
如图2所示，在图1所示的实施例的基础上，双冷源组合式新风机组包括：热回收段、表冷段、直膨段、加湿段、再热段、新风段、排风段、送风段、回风段；其中，所述热回收段由热回收装置3组成，将排风中的冷量传递给送风的热转移设备；所述表冷段包括由4+4排盘管组成的蒸发器5，所述4+4排盘管彼此并联连接；所述直膨段包括压缩机、冷凝器、蒸发器5和制冷循环的节流装置11；所述再热段包括2排盘管，所述排风段和所述再热段串联连接。其中，在本实施例中，压缩机的数量为两台。
下面，具体说明各段的构成情况：
热回收段：由热回收装置3组成，将排风中的冷量传递给送风的热转移设备。根据当地气候条件，综合技术及经济评估，选择合理的热回收装置3。北方地区通常选择显热热回收装置3（如金属板式、转轮式、热管式），南方地区通常选择全热热回收装置3（转轮式、板翘式、溶液吸收式）。
在本实施例中，热回收装置3包括热量回收装置。在一个优选的实施例中，包括显热热回收装置3和/或全热热回收装置3。根据本实用新型的另一个的实施例，所述热回收段包括显热热回收装置3或全热热回收装置3。在又一个实施例中，所述热回收段包括显热热回收装置3和全热热回收装置3。上述热回收段的各实施例可以根据实际需要应用于本实用新型的其他组成结构的配置中。
表冷段：由冷水盘管4组成，通入空调冷冻水（空调冷源提供），进水温度为16～17℃（优选16℃），进出水温差为2～3℃。
直膨段：包括压缩机12（下图编号12）、风冷冷凝器2和水冷冷凝器10、蒸发器5和制冷循环的节流装置11，这些组成部件共同构成一个完整的氟制冷循环系统。
根据制冷量配置压缩机12（能效比COP≥4）提供制冷循环的冷量，采用直接蒸发式（蒸发器5）给新风进行深度降温并除湿，新风处理后的含湿量为7.6～8.0g/kg干空气。
压缩机12的冷凝热（制冷工质）通过风冷冷凝（排风段）和水冷冷凝（再热段）两种冷凝方式先后排出，两种冷凝方式采用串联方式进行连接。极端工况下，直膨段（压缩机12）承担15～25%的总冷量和除湿量。
再热段：由2排盘管组成，承担35～45%的总排热量。
在一个优选的实施例中，本实用新型的新风机组被应用到空调上时，在空调二次侧，冷冻水先通入到直膨段的水冷冷凝器10后，再通入到再热段，即水冷冷凝器10与再热盘管6采用串联连接方式，进而提高了通入再热盘管6的水温。空调二次侧冷冻水为空调冷源供回水通过换热装置换成的高温冷水，即再热段进水温度为17℃，进出水温差为2～3℃，将新风温度提高到16℃左右。
加湿段：由加湿装置7组成，加湿装置7应根据当地气候条件，综合技术和经济评估后，选择如下加湿装置7的一种或多种：高压微雾加湿装置7、蒸汽加湿装置7、电极或电热式加湿装置7、湿膜加湿装置7，以及超声波加湿装置7。
新风段：包括过滤网。在一个优选的实施例中，所述过滤网采用初效过滤器9，例如初效过滤网。
送风段：包括风机和过滤网。在一个优选的实施例中，所述风机采用变频送风机8，所述过滤网采用中效过滤网。
回风段：排风量不小于送风量的70%，名义工况，排风量等于送风量的80%。
排风段：包括变频风机1。
为了进一步说明本实用新型的双冷源组合式新风机组的原理，下面分别就不同气候条件下本新风机组向空调供风的工况加以举例说明。
（1）夏季工况
高温潮湿的新风在热回收段进行显热或全热热交换后，进入表冷段中进一步进行降温除湿，当表冷器（例如，上述蒸发器）后的温度不能达到送风状态点时，开启直膨段中的压缩机12，给新风进行深度降温除湿，低温干燥的新风进入到再热段，进行等湿加温，达到送风状态点的要求，送入空调房间。
直膨段包括风冷和水冷两个冷凝器，待冷凝的热量（简称“冷凝热”）先通过排风段中风冷冷凝器2排热，剩余冷凝热由水冷冷凝器10，以水位媒介带到再热段的再热盘管6，作为再热装置的热源，提高设备的送风温度。
当直膨段中的压缩机12承担小于等于总冷量的20%时，直膨段构成的氟制冷循环系统的冷凝热可全部通过风冷和水冷双冷凝器排出，无需将部分冷凝热排入到空调二次水系统中（17/20℃）。这样，使得能量不叠加不浪费。
（2）冬季工况
低温干燥的新风在热回收段进行热交换，新风被初步升温，然后进入表冷段中进一步进行加温，再进入加湿段，进行加湿，达到送风状态点，送入到空调房间内。
新、排风风机采用变频控制，最大限度得降低系统能耗。
图2中，温度数值表示进出新风机组的水温，即空调冷冻水、空调二次侧冷冻水。其中：
（1）水系统：
空调冷冻水由空调冷源提供，进入新风机组的水温度为16～17℃，进出水温差为2～3℃；
空调二次侧冷冻水由换热装置提供，进入新风机组的水温为17℃，进出水温差为2～3℃。
（2）风系统：
测量送风状态点的干球温度和相对湿度。
本实用新型的双冷源组合式新风机组的控制情况如图3所示。
氟制冷循环系统的控制是通过一个独立的控制单元实现的。氟制冷循环系统的指标和动作要求是根据具体的实施环境和功能设计而改变的。在一个优选的实施例中，氟制冷循环系统满足：
A.氟制冷系统的启动与风机联动，不开启风机，系统不启动；
B.氟系统高低、压保护，自动锁死，须手动复位；
C.压缩机启动受水流量开关控制；
本实用新型的双冷源组合式新风机组运行的主要控制方式包括：
1、制冷控制模式
1）节能模式
新风经表冷器（例如，上述的蒸发器）冷却除湿，当表冷段后温度T1>设定值（可调）时，送风、排风机根据温度信号进行变频调节，减少送、排风量（风机根据温度信号自动升频），使表冷段后温度T1<设定值，送、排风量调节下限为额定工况的80%；若送、排风达到下限后仍然满足不了T1＜=设定值（可调）的要求，则直膨段压缩机12启动工作，两台压缩机12启停温差为0.5-1.5（可调）。上诉T1设定值参考回风湿度确定设定值。
2）舒适模式
新风经表冷器冷却除湿，当表冷段后温度T1>设定值（可调）时（T1设定值参考回风湿度确定设定值），则直膨段压缩机12启动工作，两台压缩机12启停温差为0.5-1.5（可调）。当直膨段后温度T2>设定值（可调）时，送风、排风机根据温度信号进行变频调节，减少送、排风量（风机根据温度信号自动升频），使直膨段后温度T2≦设定值，送、排风量调节下限为额定工况的80%。
2、冬季控制方式：
冬季设备定风量运行，风量根据需求进行设定（建议冬季新风量为额定风量的60%）；根据回风湿度控制加湿器的启停，一般建议控制设定值为相对湿度40%（可调）。此外，应根据送风温度控制水阀的开启程度。
3、过渡季控制方式：只开启送、排风，为通风模式。
本实用新型的双冷源组合式新风机组的其它控制包括：
1)防冻控制与风机、风阀联动；
2)过滤器压差报警；
3)远程/本地控制；
4)参数设定及显示。
参见如图3所示的双冷源组合式新风机组的控制原理图。本实施例中，所述双冷源组合式新风机组为了实现上述控制方式，至少包括如下的控制和检测用信号：机组急停止开关信号、系统运行指示灯控制信号、系统故障指示灯控制信号、新风初效过滤网堵塞信号、送风中效过滤网堵塞信号、排风初效过滤网堵塞信号、送风风机运行信号、压缩机故障信号、排风风机运行信号、排风风机故障信号、压缩机运行信号、送风风机故障信号、排风湿度信号（热回收前）、新风进风温度信号、新风进风适度信号、新风表冷段后温度信号、新风直膨段后温度信号、新风再热段后温度信号、新风再热段后适度信号、排风温度信号（热回收前）、冷冻水阀位反馈信号、送风机启停控制、排风风机启停控制、压缩机启停控制、送风风机变频控制信号、排风风机变频控制信号、加湿器控制信号、冷冻水阀控制信号。
在进行温度和适度的控制和检测时，使用的传感器包括（但不限于）：用于实现双冷源组合式新风机组的上述控制方式的、位于表冷段后的温度传感器，用于实现双冷源组合式新风机组的上述控制方式的、位于直膨段后的温度传感器，用于实现双冷源组合式新风机组的上述控制方式的回风温湿度传感器，用于提供温度值的送风温湿度传感器、用于模式转换控制新风温湿度传感器。这些温度传感器或湿度传感器均可采用现有技术中本领域技术人员常用的各种传感器，如：热敏电阻器等。
为了实现上述控制模式，本实用新型的新风机组还包括现场控制柜和可编程序控制器，参见图3所示的控制系统原理图。现场控制柜包括：机组急停止开关、系统运行指示灯、系统故障指示灯。可编程序控制器接收如下状态信号：新风初效过滤网堵塞信号D11、送风中效过滤网堵塞信号D12、排风初效过滤网堵塞信号D13、送风风机运行信号D14、压缩机故障信号D15、排风风机运行信号D16、排风风机故障信号D17、压缩机运行信号D18、送风风机故障信号D19、新风进风温度信号A11、新风进风湿度信号A12、新风表冷段后温度信号A13、新风直膨段后温度信号A14、新风再热段后温度信号A15、新风再热段后适度信号A16、排风温度信号（热回收前）A17、排风湿度信号（热回收前）A18、冷冻水阀位反馈信号A19；可编程序控制器控制如下信号：送风风机变频控制信号A01、排风风机变频控制信号A02、加湿器控制信号A03、冷冻水阀控制信号A04、机组急停止开关信号K1、系统运行指示灯控制信号K2、系统故障指示灯控制信号K3、送风风机启停控制信号D01、排风风机启停控制信号D02、压缩机启停控制信号D03。上述状态信号和控制信号的情况通过所述可编程序控制器传输到显示器提供本实用新型的新风机组的相应数值和/或状态的显示。
上面以文字和附图说明的方式阐释了本实用新型一些具体实施方式的结构，并非详尽无遗或限制于上述所述具体形式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种双冷源组合式新风机组，包括热回收段，表冷段和直膨段，其中，所述热回收段回收热量，所述表冷段进行高温冷水预冷，所述直膨段进行直膨式蒸发降温除湿，所述热回收段，表冷段和直膨段彼此串联，实现能量的梯级利用；其特征在于，所述直膨段产生的冷凝热被再热盘管利用；所述热回收段由热回收装置组成，将排风中的冷量传递给送风的热转移设备；所述表冷段包括由4+4排盘管组成的蒸发器，所述4+4排盘管彼此并联连接；所述直膨段包括压缩机、冷凝器、蒸发器和制冷循环的节流装置。
2.根据权利要求1所述的双冷源组合式新风机组，其特征在于，所述双冷源组合式新风机组还包括加湿段、再热段、新风段、排风段、送风段、回风段，以及现场控制柜和可编程序控制器，所述新风机组的控制信号和状态信号通过所述可编程序控制器传输到显示器提供相应数值和/或状态的显示；所述再热段包括2排盘管。
3.根据权利要求1所述的双冷源组合式新风机组，其特征在于，所述热回收装置包括热量回收装置。
4.根据权利要求1所述的双冷源组合式新风机组，其特征在于，所述蒸发器采用直接蒸发式蒸发器，以对新风进行降温并除湿。
5.根据权利要求1所述的双冷源组合式新风机组，其特征在于，所述再热装置采用再热盘管。
6.根据权利要求1所述的双冷源组合式新风机组，其特征在于，所述加湿段包括如下加湿装置中的一种或多种：高压微雾加湿装置、蒸汽加湿装置、电极或电热式加湿装置、湿膜加湿装置，以及超声波加湿装置。
7.根据权利要求1所述的双冷源组合式新风机组，其特征在于，所述新风段包括过滤网。
8.根据权利要求1所述的双冷源组合式新风机组，其特征在于，所述送风段包括风机和过滤网。
9.根据权利要求1所述的双冷源组合式新风机组，其特征在于，所述送风段和排风段包括变频风机。
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2013
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