CN203757892U - 一种直接蒸发式风冷型新风机组 - Google Patents

Abstract

一种直接蒸发式风冷型新风机组，空调箱体（1）的一端有进口风阀（13），进口风阀里侧有空气过滤器（14），另一端有风机（2），设置有一级制冷系统、二级制冷系统和三级制冷系统，一级制冷系统有可单独或同时运行且共用的一级蒸发器（11）安装在空调箱体里的第一制冷回路、第二制冷回路和第三制冷回路，二级制冷系统有可单独或同时运行且共用的二级蒸发器（6）安装在空调箱体里的第四制冷回路和第五制冷回路，三级制冷系统由其三级蒸发器（4）安装在空调箱体里的第六制冷回路构成，其中，一级蒸发器、二级蒸发器和三级蒸发器依次设置在空气过滤器和风机之间。本实用新型不但可以使机组在宽气象条件下稳定运行，满足空调系统的除湿要求，还可以提高送风舒适性，防止出风口结露。

Description

一种直接蒸发式风冷型新风机组

技术领域

本实用新型涉及一种新风机组，确切地说是一种基于温湿度独立控制空调系统的直接蒸发式风冷型新风机组。

背景技术

中央空调系统节能是建筑节能的重要组成部分，温湿度独立控制空调系统是近年来发展较快的一种空调系统形式，它采用两套独立的系统分别控制和调节室内湿度和温度，避免了常规系统中温湿度联合处理所带来的能源浪费和空气品质的降低。温湿度独立控制空调系统在建筑节能中的优势已为越来越多的暖通空调行业人士理解和接受，并在实际工程中得到了越来越多的应用。温湿度独立控制系统中湿度的控制是靠新风来实现的，将一定量的新风处理到合适的含湿量水平后送入室内，由干燥的新风将室内余湿带走，保证室内湿度的控制要求，因此对新风进行降温除湿处理的新风机组是温湿度独立控制空调系统的重要设备之一。直接蒸发式风冷型新风机组无需空调水系统，使用灵活方便，且可以将空气处理到较低的露点温度，是一种很适合在温湿度独立控制空调系统中使用的新风处理设备。但是目前所使用的直接蒸发式新风机组主要不是用于温湿度独立控制空调系统中的，国家标准GB/T 25128-2010《直接蒸发式全新风空气处理机组》中根据被处理新风出风干球温度的不同，将机组分为大焓差型和小焓差型两类。出风干球温度不大于23℃的为大焓差型，以27℃为新风处理目标的为小焓差型，而对于绝大多数实际工程项目而言，出风温度为23℃的新风是不可能将室内湿负荷全部带走的。目前直接蒸发式新风机组主要是用在多联式空调系统的新风系统中，其工作温度区间较小，一般室外空气温度降至23℃左右时，直接蒸发式新风机组的制冷系统停止运行，不对新风进行制冷，风机将室外新风直接送入房间。现有直接蒸发式新风机组的设计也不适合用于温湿度独立控制系统中，因为空调房间内的湿负荷一般是由人员产生的，全年的湿负荷变化较小，新风量稳定，但不同时段新风的进风状态差别很大，盛夏季节制冷量和除湿量都很大，在湿冷季节，室外温度低而湿负荷依然存在，仍需要机组对新风进行冷却除湿，这使得机组所要提供的制冷量相差很大，可能相差几倍甚至十几倍。对于采用定速压缩机的直接蒸发式风冷型新风机组而言，所能提供的制冷量变化范围非常有限，如果采用变频压缩机，虽然机组的制冷量调节范围能有较大的增加，但在负荷率很小的情况下，机组运行性能状况恶化，效率降低，且蒸发温度升高，除湿能力下降，也无法实现宽气象条件下的稳定运行。

发明内容

本实用新型针对现有直接蒸发式风冷型新风机组不能满足温湿度独立控制空调系统在室外气象条件变化时新风处理要求的特点，提供一种直接蒸发式风冷型新风机组，不但可以使机组在宽气象条件下稳定运行，满足空调系统的除湿要求，还可以提高送风舒适性，防止出风口结露。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种直接蒸发式风冷型新风机组，空调箱体的一端有进口风阀，进口风阀里侧有空气过滤器，另一端有风机，设置有一级制冷系统、二级制冷系统和三级制冷系统，一级制冷系统有可单独或同时运行且共用的一级蒸发器安装在空调箱体里的第一制冷回路、第二制冷回路和第三制冷回路，二级制冷系统有可单独或同时运行且共用的二级蒸发器安装在空调箱体里的第四制冷回路和第五制冷回路，三级制冷系统由其三级蒸发器安装在空调箱体里的第六制冷回路构成，其中，一级蒸发器、二级蒸发器和三级蒸发器依次设置在空气过滤器和风机之间。

上述中，第一制冷回路由经制冷剂管路连接的第一压缩机、第一冷凝器、第一热力膨胀阀和一级蒸发器中的第一蒸发管束形成；第二制冷回路由经制冷剂管路连接的第二压缩机、第二冷凝器、第二热力膨胀阀和一级蒸发器中的第二蒸发管束形成；第三制冷回路由经制冷剂管路连接的第三压缩机、第三冷凝器、第三热力膨胀阀和一级蒸发器中的第三蒸发管束形成；第四制冷回路由经制冷剂管路连接的第四压缩机、第四冷凝器、第四热力膨胀阀和二级蒸发器中的第四蒸发管束形成；第五制冷回路由经制冷剂管路连接的第五压缩机、第五冷凝器、第五热力膨胀阀和二级蒸发器中的第五蒸发管束形成；第六制冷回路由经制冷剂管路连接的第六压缩机、三级冷凝盘管、第六热力膨胀阀、三级蒸发器中的第六蒸发管束形成；第六制冷回路中的三级冷凝盘管安装在空调箱体里且处于三级蒸发器和风机之间。

新风通过一、二、三级蒸发盘管冷却除湿后再通过三级冷凝盘管进行加热，在保证处理新风含湿量不变的情况下升高送风温度，处理后的新风通过风机加压后送出。一、二级系统的5个制冷回路的冷凝器集中布置，设置三台冷凝风机，每台冷凝风机可独立开启，冷凝风机的开启状况根据制冷回路工作的情况而定。

本实用新型与目前传统的直接蒸发式风冷型新风机组相比具有如下特点：

（1）除湿能力大。传统的直接蒸发式风冷型新风机组一般只将新风处理到23℃左右，而本实用新型通过多级系统，可将新风处理至露点温度为12℃时所对应的含湿量。

（2）可以在极宽的气象条件范围内稳定运行。传统直接蒸发式风冷型新风机组按照炎热季节的室外空气参数设计，制冷量调节范围有限，在室外温度低且湿度大的湿冷季节，无法实现大幅降低制冷量又同时满足除湿量的要求，而本实用新型通过设置多级系统和多个制冷回路，可以很好地解决这一问题。

（3）机组效率高。由于各级系统设计工况不同，实际使用中根据气象条件不同控制各制冷回路的开启，因此，各级系统和各个制冷回路能在最佳效率点工作，机组整体效率高。

（4）运行可靠，安全性高。与现有的由多个压缩机构成的大容量直接蒸发式新风机组相比，制冷剂管路构成不同，现有的多压缩机机组制冷剂管路是共用的，在低负荷时会产生制冷剂流速过低，回油困难等问题，但本实用新型中虽然一级系统三个制冷回路共用一个蒸发器，二级系统两个制冷回路共用一个蒸发器，但各制冷回路管路系统是完全独立的，因此，不会出现低负荷时制冷剂流速过低和回油困难等问题，机组运行可靠，安全性高。

（5）对冷凝热进行回收，提高了舒适度。为使新风能带走室内所有湿负荷，新风需处理至很低的露点温度，低温新风若直接送入房间会使人感觉不舒适及带来送风口结露等问题，本实用新型将第三级制冷系统的冷凝器设置在新风处理箱体内，利用冷凝热回收对低温干燥新风进行加热，避免了再热器的使用及能源消耗，提高了送风舒适性及不会产生送风口结露等问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提供的一种直接蒸发式风冷型新风机组，空调箱体1的一端有进口风阀13，进口风阀13里侧有空气过滤器14，另一端有风机2，设置有一级制冷系统、二级制冷系统和三级制冷系统，一级制冷系统有可单独或同时运行且共用的一级蒸发器11安装在空调箱体1里的第一制冷回路、第二制冷回路和第三制冷回路，二级制冷系统有可单独或同时运行且共用的二级蒸发器6安装在空调箱体1里的第四制冷回路和第五制冷回路，三级制冷系统由其三级蒸发器4安装在空调箱体1里的第六制冷回路构成，其中，一级蒸发器11、二级蒸发器6和三级蒸发器4依次设置在空气过滤器14和风机2之间。

第一制冷回路由经制冷剂管路连接的第一压缩机18、第一冷凝器22、第一热力膨胀阀16和一级蒸发器11中的第一蒸发管束9形成；第二制冷回路由经制冷剂管路连接的第二压缩机19、第二冷凝器23、第二热力膨胀阀17和一级蒸发器11中的第二蒸发管束12形成；第三制冷回路由经制冷剂管路连接的第三压缩机20、第三冷凝器21、第三热力膨胀阀15和一级蒸发器11中的第三蒸发管束10形成，一级蒸发器11为三个回路共用，但盘管中各回路的制冷剂管路互相不连通，完全独立，各回路的制冷剂通过各自的分液头分液后进入盘管，由集管汇集后离开盘管，各制冷回路可单独运行也可同时运行。

第四制冷回路由经制冷剂管路连接的第四压缩机28、第四冷凝器24、第四热力膨胀阀26和二级蒸发器6中的第四蒸发管束8形成；第五制冷回路由经制冷剂管路连接的第五压缩机29、第五冷凝器25、第五热力膨胀阀27和二级蒸发器6中的第五蒸发管束7形成，其中，二级蒸发器6为二个回路共用，但盘管中各回路的制冷剂管路互相不连通，完全独立，各回路的制冷剂通过各自的分液头分液后进入盘管，由集管汇集后离开盘管，各制冷回路可单独运行也可同时运行。

一、二级制冷系统的5个制冷回路的冷凝器，即第一冷凝器22、第二冷凝器23、第三冷凝器21、第四冷凝器24、第五冷凝器25集中布置，设置三台冷凝风机32，每台冷凝风机32可独立开启，各冷凝风机的开启状况根据制冷回路工作的情况而定。

第六制冷回路由经制冷剂管路连接的第六压缩机31、三级冷凝盘管3、第六热力膨胀阀30、三级蒸发器4中的第六蒸发管束5形成，其中，第六制冷回路中的三级冷凝盘管3安装在空调箱体1里且处于三级蒸发器4和风机2之间。

与一、二级制冷系统不同，三级制冷系统的三级冷凝盘管3放置在空调箱体1内，即新风通过一级蒸发器、二级蒸发器、三级蒸发器冷却除湿后再通过三级冷凝盘管3进行加热，在保证处理新风的含湿量不变的情况下升高送风温度，处理后的新风通过风机2加压后送出。

盛夏季节时，室外空气温度高，湿度大，空气焓值高，新风机组要提供很大的处理焓差，此时三级系统六个制冷回路全部工作，机组按最大制冷量运行。新风通过进口风阀13进入空调箱体1内，经过空气过滤器14过滤后，通过一级蒸发器11，经一级蒸发器11冷却除湿后进入二级蒸发器6再次被冷却除湿，经过二级蒸发器6后空气温度约为15℃左右。新风继续流过三级蒸发器4进行第三次冷却除湿，经过三级冷却后，空气温度可达到12℃，低温干燥的新风继续流过三级冷凝盘管3，空气的含湿量不变，温度升高至22℃左右，处理后的新风经风机2加压后从空调箱体1送出。

当室外空气温度、湿度条件发生改变时，空气的焓值也发生变化，当空气焓值降低至一定程度时，控制器会切断第一压缩机18、第二压缩机19、第三压缩机20中的一个，使一级系统中只有两个制冷回路在工作，当空气焓值继续降低时，控制器会再停止一台压缩机，使一级制冷系统中只有一个制冷回路在工作，由于三组蒸发器管路是均匀地布置在一级蒸发器11中，因此，在一级制冷系统只有一个或二个制冷回路工作时，一级蒸发器11表面的温度分布仍是均匀的，对空气的冷却除湿处理也是均匀的。

控制器根据室外空气的焓值情况决定压缩机开启个数，随着室外空气焓值的降低逐渐减少压缩机的工作台数，利用压缩机开启个数对制冷量进行分级调节，负荷最小时，一、二级制冷系统的五个压缩机均不开启，只有三级制冷系统的第六压缩机31开启，三级蒸发器4对新风进行冷却除湿，三级冷凝盘管3对冷却除湿后的空气进行再热。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下可得出其他形式的产品，如改变系统级数或每级系统中制冷回路个数等，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是与本实用新型相同或相近的技术方案，均在保护范围之内。

Claims (8)

1.一种直接蒸发式风冷型新风机组，其特征在于，空调箱体（1）的一端有进口风阀（13），进口风阀（13）里侧有空气过滤器（14），另一端有风机（2），设置有一级制冷系统、二级制冷系统和三级制冷系统，一级制冷系统有可单独或同时运行且共用的一级蒸发器（11）安装在空调箱体（1）里的第一制冷回路、第二制冷回路和第三制冷回路，二级制冷系统有可单独或同时运行且共用的二级蒸发器（6）安装在空调箱体（1）里的第四制冷回路和第五制冷回路，三级制冷系统由其三级蒸发器（4）安装在空调箱体（1）里的第六制冷回路构成，其中，一级蒸发器（11）、二级蒸发器（6）和三级蒸发器（4）依次设置在空气过滤器（14）和风机（2）之间。

2.根据权利要求1所述的一种直接蒸发式风冷型新风机组，其特征在于，第一制冷回路由经制冷剂管路连接的第一压缩机（18）、第一冷凝器（22）、第一热力膨胀阀（16）和一级蒸发器（11）中的第一蒸发管束（9）形成。

3.根据权利要求1所述的一种直接蒸发式风冷型新风机组，其特征在于，第二制冷回路由经制冷剂管路连接的第二压缩机（19）、第二冷凝器（23）、第二热力膨胀阀（17）和一级蒸发器（11）中的第二蒸发管束（12）形成。

4.根据权利要求1所述的一种直接蒸发式风冷型新风机组，其特征在于，第三制冷回路由经制冷剂管路连接的第三压缩机（20）、第三冷凝器（21）、第三热力膨胀阀（15）和一级蒸发器（11）中的第三蒸发管束（10）形成。

5.根据权利要求1所述的一种直接蒸发式风冷型新风机组，其特征在于，第四制冷回路由经制冷剂管路连接的第四压缩机（28）、第四冷凝器（24）、第四热力膨胀阀（26）和二级蒸发器（6）中的第四蒸发管束（8）形成。

6.根据权利要求1所述的一种直接蒸发式风冷型新风机组，其特征在于，第五制冷回路由经制冷剂管路连接的第五压缩机（29）、第五冷凝器（25）、第五热力膨胀阀（27）和二级蒸发器（6）中的第五蒸发管束（7）形成。

7.根据权利要求1所述的一种直接蒸发式风冷型新风机组，其特征在于，第六制冷回路由经制冷剂管路连接的第六压缩机（31）、三级冷凝盘管（3）、第六热力膨胀阀（30）、三级蒸发器（4）中的第六蒸发管束（5）形成。

8.根据权利要求7所述的一种直接蒸发式风冷型新风机组，其特征在于，第六制冷回路中的三级冷凝盘管（3）安装在空调箱体（1）里且处于三级蒸发器（4）和风机（2）之间。