CN205090532U - 水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕 - Google Patents
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Abstract
水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕：通过垂直向上风幕阻挡新风渗透，降低建筑采暖/空调负荷；冬季通过(1)地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，畅通室内回风虹吸循环，提高室温均匀性；(2)增大循环风量，降低送风/回风温差；(3)加热地面最冷回风；共同降低冷凝温度提高热泵制热量与能效比；夏季冷却地面最冷回风降低回风冷却负荷；小风量形成回风循环降低空调运行负荷；从而统一采暖与空调的高效末端形式。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕。
(二)背景技术
现有各种冷热水机组驱动的采暖与空调末端主要有下列几种产品形式：
1、地埋管采暖：由于通过地板的蓄热和热辐射，可降低冷凝温度提高热泵制热量与能效比；然而其缺陷如下：(1)地埋管的材料成本和安装成本较高；(2)产品须现场组装，大批量供货时产品质量难以确保；(3)地埋管维修困难；(4)为实现空调功能还需增设风机盘管，从而在两种末端间切换运行，这一方面影响产品可靠性；另一方面两种末端也提高产品成本。
2、风机盘管：为实现夏季空调的回风除湿，就以小风量大温差方式把27℃的室内回风冷却至露点以下的15℃；然而当用于冬季采暖时又面临下列困境：(1)较小循环风量对应的送风/回风温差较大，导致冷凝温度偏高，降低热泵制热量与能效比，难以独立满足北方严寒地区的采暖应用要求；(2)壁挂式和天花嵌入式风机盘管：由于都是从屋顶回风，并上部送风，因此始终循环加热室内上部热分层后回风；这就一方面提高冷凝温度，降低热泵制热量与能效比；另一方面导致下部空气温度偏低，降低采暖效果；(3)立柜式风机盘管：由于下部回风、中部水平送风，因此始终循环加热下部回风，提高采暖效果。
3、暖气片：可在外窗前形成垂直向上热气流，以阻挡冷风渗透、形成室内空气的虹吸加热循环以提高室温均匀性、改善采暖效果。
4、空调用垂直向下冷风幕：阻挡热风渗透，降低建筑空调冷负荷；但由于是垂直向下形成风幕，因此用于采暖运行的效果就不够理想。
(三)发明内容
本发明目的是要综合采暖地埋管、立柜式风机盘管、暖气片、空调用垂直向下冷风幕等现有各种采暖、空调末端技术优势，改进其不足之处，统一采暖与空调的高效末端形式，通过降低冷凝温度提高热泵制热量与能效比；提供一种技术简捷、成本低廉、运行可靠的水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕。
本发明采用技术方案，即水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕如附图1所示，其由：1-百叶式侧面回风口；2-过滤网；3-翅片水盘管；4-变风量风机；5-导流式顶面送风口；6-积水盘；7-排水管；8-外壳；9-消音棉；10-加湿器等组成，其特征在于：
百叶式侧面回风口1、过滤网2、翅片水盘管3、变风量风机4、导流式顶面送风口5，组成回风调节回路；
串联连接的进水管、翅片水盘管3、出水管，组成循环水回路；
翅片水盘管3的垂直正下方设置水平的积水盘6，积水盘6底部设置排水管7，组成冷凝排水回路；
百叶式侧面回风口1设置在外壳8室内侧、导流式顶面送风口5设置在外壳8顶面、水管接口设置在外壳8墙体侧、排水管7出口设置在外壳8底面，组成外壳8的使用端口；
外壳8内壁满贴消音棉9。
在变风量风机4至导流式顶面送风口5之间设置加湿器10。
过滤网2为PM2.5滤网。
本发明工作原理结合附图1说明如下：
1、冬季热水加热采暖回风：热泵循环的压缩机驱动高压、过热气态氟利昂工质，流经使用侧换热器工质侧，释放排气显热、冷凝潜热、过冷显热后，成为高压、过冷液态氟利昂工质，经氟液管流出，构成气-水热泵循环，以把空气蒸发器采集环境空气低位热能，循环泵至使用侧换热器内；而水泵驱动循环水在使用侧换热器与翅片水盘管3之间循环流动，以把使用侧换热器中的冷凝热量带至翅片水盘管3中而排放至18℃的室内空气；变风量风机4以较大循环风量驱动回风流经百叶式侧面回风口1、过滤网2、翅片水盘管3、加湿器10、导流式顶面送风口5，以大风量7℃小温差方式加热地面最冷18℃回风至送风温度25℃并加湿，形成垂直向上热风幕阻挡冷风渗透，降低建筑采暖热负荷；在地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，以畅通室内回风虹吸加热循环，提高室温均匀性；外壳8内壁满贴的消音棉9用于在冬季增大循环风量时降低噪音；通过降低冷凝温度6℃提高热泵制热量与能效比，从而实现冬季高效采暖功能。
2、夏季冷水冷却空调回风：制冷循环的高压、过冷液态氟利昂工质，经膨胀阀节流后，流经使用侧换热器工质侧，吸收循环水热量而蒸发成为低压、过热气态氟利昂工质，被压缩机吸引而流出，构成气-水制冷循环，以把使用侧换热器吸收的循环水热量，循环泵至空气冷凝器而排放环境空气；而水泵驱动循环水在使用侧换热器与翅片水盘管3之间循环流动，以把使用侧换热器中的蒸发冷量带至翅片水盘管3中而吸收27℃室内空气低位热能；变风量风机4以较小循环风量驱动回风流经百叶式侧面回风口1、过滤网2、翅片水盘管3、导流式顶面送风口5，以小风量14℃大温差方式冷却、除湿地面最冷26℃回风至送风温度12℃；既降低回风冷却负荷，同时也通过垂直向上冷风幕阻挡热风渗透，降低建筑空调冷负荷；在地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，以畅通室内回风虹吸冷却循环，提高室温均匀性；除湿过程中翅片水盘管3外表面形成的冷凝水依重力先向下流至积水盘6中，再由排水管7继续向下排出外壳8；从而实现夏季高效空调功能。
3、冬季冷水冷却采暖回风实现融霜：制冷循环的高压、过冷液态氟利昂工质，经膨胀阀节流后，流经使用侧换热器工质侧，吸收循环水热量而蒸发成为低压、过热气态氟利昂工质，被压缩机吸引而流出，构成气-水制冷循环，以把使用侧换热器采集的循环水低位热能，循环泵至空气冷凝器而融霜；而水泵驱动循环水在使用侧换热器与翅片水盘管3之间循环流动，以把使用侧换热器中的蒸发冷量带至翅片水盘管3中而吸收18℃室内空气低位热能；变风量风机4以较大循环风量驱动回风流经百叶式侧面回风口1、过滤网2、翅片水盘管3、导流式顶面送风口5，以大风量7℃小温差方式冷却地面最冷18℃回风至送风温度11℃，以吸收回风热量；并通过垂直向上冷风幕阻挡冷风渗透，降低建筑采暖热负荷；在地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，以畅通室内回风虹吸冷却循环，提高室温均匀性；从而实现冬季高效融霜功能。
与现有各种形式的冷水机组驱动采暖、空调末端产品相比较，本发明统一采暖与空调的高效末端形式，降低冷凝温度；其技术优势如下：
(1)通过垂直向上风幕冬季阻挡冷风渗透，降低建筑采暖热负荷；夏季阻挡热风渗透，降低建筑空调冷负荷；
(2)通过在地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，从而以最小流动阻力，畅通室内回风的虹吸循环，提高室温均匀性，通过降低冷凝温度提高热泵制热量与能效比；
(3)通过冬季增大循环风量，降低送风/回风温差，降低冷凝温度提高热泵制热量与能效比；
(4)冬季加热地面最冷回风，通过降低冷凝温度提高热泵制热量与能效比；夏季冷却地面最冷回风，降低回风冷却负荷；
(5)夏季以小风量形成的回风虹吸循环，避免冷却顶部最热空气，以降低空调运行负荷；
(6)统一采暖和空调的高效末端形式、免除地埋管，降低产品的材料成本、制造成本、安装成本、维修成本，确保产品质量；避免两种末端切换，提高产品可靠性。
本发明通过垂直向上风幕阻挡新风渗透，降低建筑采暖/空调负荷；冬季通过(1)在地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，以最小流动阻力畅通室内回风的虹吸循环，提高室温均匀性；(2)增大循环风量，降低送风/回风温差；(3)加热地面最冷回风；共同降低冷凝温度提高热泵制热量与能效比；夏季冷却地面最冷回风，降低回风冷却负荷；同时以小风量形成的回风虹吸循环，避免冷却顶部最热空气，降低空调运行负荷；统一采暖与空调的高效末端形式、免除地埋管、降低产品成本、确保产品质量、提高产品可靠性。
(四)附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
(五)具体实施方式
本发明提出的水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕的实施例如附图1所示，现说明如下，其由：开口长度1280mm、高度450mm的百叶式侧面回风口1；开口长度1280mm、高度450mm的PM2.5过滤网2；长度1340mm、高度600mm、厚度44mm、2排直径9.52mm紫铜管套波纹开窗高效铝翅片水盘管3；风量为7-22m3/min的变风量风机4；开口长度1280mm、宽度195mm的导流式顶面送风口5；开口长度1370mm、宽度220mm、深度50mm的积水盘6；接口直径20mm的排水管7；长度1380mm、高度615mm、厚度230mm的外壳8；厚度15mm的PE消音棉9；厚度60mm的湿膜加湿器10等组成，其特征在于：百叶式侧面回风口1、过滤网2、翅片水盘管3、变风量风机4、导流式顶面送风口5，组成回风调节回路；串联连接的进水管、翅片水盘管3、出水管，组成循环水回路；翅片水盘管3的垂直正下方设置水平的积水盘6，积水盘6底部设置排水管7，组成冷凝排水回路；百叶式侧面回风口1设置在外壳8室内侧、导流式顶面送风口5设置在外壳8顶面、水管接口设置在外壳8墙体侧、排水管7出口设置在外壳8底面，组成外壳8的使用端口；外壳8内壁满贴消音棉9。在变风量风机4至导流式顶面送风口5之间设置加湿器10。
本发明实施例冬季热泵循环1时，体积流量5.3m3/h的压缩机，驱动高压、过热气态氟利昂工质，流经使用侧换热器工质侧，在35℃饱和温度下释放排气显热、冷凝潜热、过冷显热至30℃的循环水中，成为高压、过冷液态氟利昂工质，经膨胀阀节流，再流经空气蒸发器工质侧，吸收-20℃环境空气低位热能而蒸发成为低压、过热气态氟利昂工质，被压缩机吸引，构成气-水热泵循环；而水泵驱动循环水在使用侧换热器与翅片水盘管3之间循环流动，以把使用侧换热器中的冷凝热量带至翅片水盘管3中而排放至18℃的室内空气中；变风量风机4以21.78m3/min的较大循环风量，驱动回风流经百叶式侧面回风口1、过滤网2、翅片水盘管3、加湿器10、导流式顶面送风口5，以大风量4℃小温差方式加热地面最冷18℃回风至送风温度25℃并加湿，形成垂直向上热风幕阻挡冷风渗透，降低建筑采暖热负荷100W；在地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，以畅通室内回风虹吸加热循环，提高室温均匀性；室内机外壳8内壁满贴的消音棉9用于在冬季增大循环风量时降低噪音至35dB(A)；热泵制热量为2.50kW，通过降低冷凝温度3.43℃，把热泵能效比从2.65提高至2.90，提高9.4％；把压缩机输入功率从0.941kW降低至0.861kW，节电9.3％；变风量风机4输入功率0.170kW；从而实现冬季高效采暖功能。
冬季热泵循环2时，体积流量5.3m3/h的压缩机，驱动高压、过热气态氟利昂工质，流经使用侧换热器工质侧，在43.41℃饱和温度下释放排气显热、冷凝潜热、过冷显热至循环水中，成为高压、过冷液态氟利昂工质，经膨胀阀节流，再流经空气蒸发器工质侧，吸收0℃环境空气低位热能而蒸发成为低压、过热气态氟利昂工质，被压缩机吸引，构成气-水热泵循环；而水泵驱动循环水在使用侧换热器与翅片水盘管3之间循环流动，以把使用侧换热器中的冷凝热量带至翅片水盘管3中而排放至18℃的室内空气中；变风量风机4以21.78m3/min的较大循环风量，驱动回风流经百叶式侧面回风口1、过滤网2、翅片水盘管3、加湿器10、导流式顶面送风口5，以大风量6.81℃小温差方式加热地面最冷18℃回风至送风温度24.81℃并加湿，形成垂直向上热风幕阻挡冷风渗透，降低建筑采暖热负荷100W；在地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，以畅通室内回风虹吸加热循环，提高室温均匀性；外壳8内壁满贴的消音棉9用于在冬季增大循环风量时降低噪音至35dB(A)；热泵制热量为4.19kW，通过降低冷凝温度5.84℃，把热泵能效比从3.43提高至3.81，提高11.12％；把压缩机输入功率从1.21kW降低至1.098kW，节电10.20％；变风量风机4输入功率0.170kW；从而实现冬季高效采暖功能。
夏季制冷循环时，高压、过冷液态氟利昂工质，经膨胀阀节流后，流经使用侧换热器工质侧，在2℃饱和温度下吸收循环水热量而蒸发成为低压、过热气态氟利昂工质，被体积流量5.3m3/h的压缩机吸引并压缩成为高压、过热气态氟利昂工质，流经空气冷凝器工质侧，以向35℃环境空气释放排气显热、冷凝潜热、过冷显热，构成气-水制冷循环；而水泵驱动循环水在使用侧换热器与翅片水盘管3之间循环流动，以把使用侧换热器中的蒸发冷量带至翅片水盘管3中，以吸收27℃室内空气低位热能；变风量风机4以11.7m3/min的较小循环风量，驱动回风流经百叶式侧面回风口1、过滤网2、翅片水盘管3、导流式顶面送风口5，以小风量14℃大温差方式冷却、除湿地面最冷26℃回风至送风温度12℃；既降低回风冷却负荷50W，同时也通过垂直向上冷风幕阻挡热风渗透，降低建筑空调冷负荷125W；在地面上外窗前形成水平侧回风与垂直顶送风，以畅通室内回风虹吸冷却循环，提高室温均匀性；除湿过程中翅片水盘管3外表面形成的冷凝水依重力先向下流至积水盘6中，再由排水管7继续向下排出外壳8；空调制冷量4.71kW，制冷能效比3.36，压缩机输入功率1.403kW，变风量风机4输入功率0.116kW；从而实现夏季高效空调功能；距离产品1m处运行噪音39dB(A)，产品净重39kg。
Claims (3)
1.一种水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕，其由百叶式侧面回风口(1)；过滤网(2)；翅片水盘管(3)；变风量风机(4)；导流式顶面送风口(5)；积水盘(6)；排水管(7)；外壳(8)；消音棉(9)；加湿器(10)等组成；其特征在于：百叶式侧面回风口(1)、过滤网(2)、翅片水盘管(3)、变风量风机(4)、导流式顶面送风口(5)，组成回风调节回路；串联连接的进水管、翅片水盘管(3)、出水管，组成循环水回路；翅片水盘管(3)的垂直正下方设置水平的积水盘(6)，积水盘(6)底部设置排水管(7)，组成冷凝排水回路；百叶式侧面回风口(1)设置在外壳(8)室内侧、导流式顶面送风口(5)设置在外壳(8)顶面、水管接口设置在外壳(8)墙体侧、排水管(7)出口设置在外壳(8)底面，组成外壳(8)的使用端口；外壳(8)内壁满贴消音棉(9)。
2.按照权利要求1所述的水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕，其特征在于：在变风量风机(4)至导流式顶面送风口(5)之间设置加湿器(10)。
3.按照权利要求1所述的水盘管驱动侧吸风顶出风变风量垂直向上风幕，其特征在于：过滤网（2）为PM2.5滤网。
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