CN208735813U - 间接蒸发冷却能量回收空调新风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，包括新风系统和排风系统，所述新风系统通过间接蒸发冷却换热器与排风系统之间间接相连，所述间接蒸发冷却换热器和循环水箱连接，所述间接蒸发冷却换热器连接有间接蒸发冷却换热器冷凝水盘，间接蒸发冷却换热器冷凝水盘与循环水箱连接，间接蒸发冷却换热器连接有表冷器和喷淋室构成的新风再处理装置；新风再处理装置与循环水箱连接，间接蒸发冷却换热器和新风再处理装置分别与布水系统连接。有益效果：本实用新型将蒸发冷却技术、排风热回收技术结合在空调新风机组中，在实现全年的新风处理需求的同时，具有低品位资源能量利用、废热回收利用、应用气候范围广的优势。

Description

间接蒸发冷却能量回收空调新风系统

技术领域

本实用新型属于空调技术领域，尤其涉及一种间接蒸发冷却能量回收空调新风系统。

背景技术

为了满足人体卫生要求舒适性空调建筑需要引入一定量的新风，同时为了满足建筑内的正压要求，必然会有一定量的室内空气排到室外环境中。不管是在供冷季节还是供热季节新风的引入都会带来新风负荷，引起空调负荷增加，冷热源容量增大。空调新风系统常规采用新风换气机和排风热回收装置，由此可以在供冷季节利用室内排风温度低于新风温度从而对新风进行预冷；在供热季节利用排风温度高于新风温度而对新风进行预热。但是上述装置的预冷和预热效果均有限。

蒸发冷却技术利用水蒸发吸热降低空气温度，具有节能环保的特性，是一种除了驱动水泵外不存在消耗电能的设备。它在高温干旱地区具有较好的使用效果，但是在高温潮湿的气候条件下却不适用。现有技术的间接蒸发冷却技术具有在降低新风温度的同时不会增加新风含湿量甚至降低新风中的含湿量的优势。

目前亟待研发一种能够实现温湿度独立控制的新风空调系统。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，将间接蒸发冷却和排风热回收技术与空调新风系统相结合，通过水的蒸发吸热来间接冷却新风，实现全年对空调新风的冷却减湿和加热加湿的处理功能，即实现温湿度的独立控制。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，包括新风系统和排风系统，其特征是：所述新风系统包括依次连接在新风管道上的新风进风口、新风风机和新风送风口，所述排风系统包括依次连接在排风管道上的排风出口、排风风机和排风入口，所述新风系统通过间接蒸发冷却换热器与排风系统之间间接相连，所述间接蒸发冷却换热器的排风入口下方直接和循环水箱连接，所述间接蒸发冷却换热器连接新风送风口侧设有间接蒸发冷却换热器冷凝水盘，间接蒸发冷却换热器冷凝水盘通过凝结水管与循环水箱连接；间接蒸发冷却换热器连接新风送风口侧的管路上设有主要由表冷器和喷淋室构成的新风再处理装置；新风再处理装置通过冷凝水管也与循环水箱连接，所述间接蒸发冷却换热器和新风再处理装置分别与布水系统连接。

所述排风系统的排风管道连接的间接蒸发冷却换热器上方设有挡水板，间接蒸发冷却换热器与挡水板之间设有喷淋水嘴。

所述排风系统的排风入口设有与排风管道连接的旁通风管及风管插板换向阀。

所述布水系统包括三只三通阀，冬季补水管、夏季补水管、自来水过滤器、冬季回水管、夏季排水管、表冷器回水三通阀、表冷器供水三通阀、循环水箱、循环水泵、喷淋室水管、喷淋水管、喷淋水嘴、间接蒸发冷却换热器冷凝水盘、凝结水管、截止阀、表冷器冷凝水盘、喷淋室回水管、冷水回水管、热水回水管、冷水供水管、热水回水管，所述循环水箱的补水管上设有第二三通阀，第二三通阀分别连接夏季补水管和冬季补水管，循环水箱的回水管上设有第三三通阀，第三三通阀分别与夏季排水管和冬季回水管连接，循环水箱连接有循环水泵，循环水泵出口管路上设有第一三通阀，第一三通阀两端的支管分别同间接蒸发冷却器的喷淋水嘴和喷淋室内的喷淋喷嘴相连接；循环水箱通过三只三通阀的管路连接构成循环水箱布水环路；所述表冷器下方设有表冷器冷凝水盘，表冷器冷凝水盘通过冷凝水管与循环水箱连接，所述表冷器通过表冷器供水三通阀分别同冷水供水管和热水供水管连接，通过表冷器回水三通阀分别同冷水回水管和热水回水管连接；表冷器冷热水供回水管路构成表冷器循环布水环路。

所述夏季补水管上设有自来水过滤器。

所述新风系统新风管道的新风进风口安装有新风过滤罩。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型将蒸发冷却技术、排风热回收技术结合在空调新风机组中，在实现全年的新风处理需求的同时，具有低品位资源(水蒸发潜热)能量利用、废热(空调排风)回收利用、应用气候范围广(不增加新风含湿量)的优势。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、换热器壳体，2、间接蒸发冷却换热器，3、喷淋水嘴，4、挡水板，5、第一三通阀，6、喷淋水管，7、喷淋室水管，8、表冷器，9、喷淋室，10、表冷器冷凝水盘，11、间接蒸发冷却换热器冷凝水盘，12、凝结水管，13、截止阀，14、循环水箱，15、循环水泵，16、第二三通阀，17、冬季补水管，18、夏季补水管，19、自来水过滤器，20、第三三通阀，21、冬季回水管，22、夏季排水管，23、表冷器回水三通阀，24、表冷器供水三通阀，25、新风送风口,26、排风入口，27、新风进风口，28、新风过滤罩，29、新风风机，30、排风出口，31、排风风机，32、喷淋室回水管,33、旁通风管,34、风管插板换向阀,35、风管插板换向阀，36、冷水回水管，37、热水回水管，38、冷水供水管，39、热水回水管。

Ⅰ、新风系统，Ⅱ、排风系统，Ⅲ、布水系统，Ⅲ-1、循环水箱布水环路，Ⅲ-2、表冷器循环布水环路。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：

详见附图1，本实施例提供了一种间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，包括新风系统Ⅰ和排风系统Ⅱ，所述新风系统包括依次连接在新风管道上的新风进风口27、新风风机29和新风送风口25，所述排风系统包括依次连接在排风管道上的排风出口30、排风风机31和排风入口26，所述新风系统通过间接蒸发冷却换热器2与排风系统之间间接相连，所述间接蒸发冷却换热器的排风入口下方直接和循环水箱14连接，所述间接蒸发冷却换热器连接新风送风口侧设有间接蒸发冷却换热器冷凝水盘11，间接蒸发冷却换热器冷凝水盘通过凝结水管12与循环水箱连接，间接蒸发冷却换热器连接新风送风口侧的管路上设有主要由表冷器8和喷淋室9构成的新风再处理装置；所述表冷器下方设有表冷器冷凝水盘10，表冷器冷凝水盘通过冷凝水管也与循环水箱连接，表冷器(8)通过表冷器供水三通阀(24)和表冷器回水三通阀(23)分别与冷热水供水管(36、37)和冷热水回水管(38、39)连接，并构成布水系统Ⅲ。

所述排风系统的排风管道连接的间接蒸发冷却换热器上方设有挡水板4，间接蒸发冷却换热器与挡水板之间设有喷淋水嘴3。

所述排风系统的排风入口26设有与排风管道连接的旁通风管33及风管插板换向阀34。

本实施例的优选的方案是：所述布水系统包括三只三通阀5，16，20，冬季补水管17、夏季补水管18、自来水过滤器19、冬季回水管21、夏季排水管22、表冷器回水管路23、表冷器供水管路24、循环水箱14、循环水泵15、喷淋室水管7、喷淋水管6、喷淋水嘴3、间接蒸发冷却换热器冷凝水盘11、凝结水管12、截止阀13、表冷器冷凝水盘10、喷淋室回水管32，所述循环水箱的补水管上设有第二三通阀16，第二三通阀分别连接夏季补水管18和冬季补水管17，循环水箱的回水管上设有第三三通阀20，第三三通阀分别与夏季排水管和冬季回水管连接，循环水箱14连接有循环水泵15，循环水泵出口管路上设有第一三通阀5，第一三通阀两端的支管分别同间接蒸发冷却的喷淋水嘴3和喷淋室9内的喷淋喷嘴相连接；循环水箱通过三只三通阀的管路连接构成循环水箱布水环路Ⅲ-1。所述夏季补水管上设有自来水过滤器19。所述表冷器通过表冷器供水三通阀24分别同冷水供水管38和热水供水管39连接，通过表冷器回水三通阀23分别同冷水回水管36和热水回水管37连接；表冷器冷热水供回水管路构成表冷器循环布水环路Ⅲ-2。循环水箱布水环路和表冷器循环布水环路共同构成布水系统。

本实施例所述间接蒸发冷却换热器2包括换热器壳体1、众多互相间隔的新风和排风换热通道；采用市售的板式间接蒸发冷却器或管式间接蒸发冷却器。

本实施例所述新风系统新风管道的新风进风口安装有新风过滤罩28。

新风系统与排风系统之间通过间接蒸发冷却换热器2间接相连。室外新风和室内排风分别经由间接蒸发冷却换热器的新风通道和排风通道，期间新风在夏季被排风预冷甚至除湿，而在冬季被排风加热。过度季节时：通过风管插板换向阀34、35转换排风风管中的室内排风流向，使室内排风经由旁通风管33直接排到室外而不通过间接蒸发冷却换热器的排风通道，因此不会与室外新风发生换热。

新风系统同布水系统之间的联系在于：

夏季的室外新风经过间接蒸发冷却换热器的处理不能达到室内送风状态点要求时，通过表冷器对新风进行降温除湿，使其满足新风送风要求。此时，表冷器中的冷水是通过布水系统实现循环的。同时，如果室外新风经由间接蒸发冷却换热器的新风通道时发生冷凝，冷凝水通过冷凝水盘和冷凝水管排到循环水箱，以及表冷器中产生的冷凝水也通过冷凝水管路排到循环水箱。冬季室外新风通过间接蒸发冷却换热器后再进一步的经过表冷器和喷淋室的加热加湿处理来达到室内送风状态点的要求。此时表冷器和喷淋室的热水是通过布水系统实现循环的。

排风系统同布水系统之间的联系在于：

夏季，通过布水系统实现间接蒸发冷却换热器上方的喷淋水嘴对室内排风进行喷淋，室内排风在经过间接蒸发冷却换热器的排风通道时因为喷淋水的存在而发生蒸发吸热过程，室内排风温度降低，强化同相邻新风通道中的室外新风的热量交换。期间未经蒸发的喷淋水落入下方的循环水箱中。冬季排风系统与布水系统之间没有联系。

过度季节的新风系统、排风系统和布水系统没有联系。

新风系统工作流程：

在夏季室外空气首先由新风进风口27和新风过滤器28经由新风风机29吸入新风风管，新风过滤器28可以防止新风中的大粒径物体进入新风系统。进一步的新风经由新风管道进入间接蒸发冷却换热器2的新风通道，由于新风通道的壁面另一侧是排风通道，新风在外掠新风壁面的同时发生对流换热过程，新风温度降低而湿度保持不变。另一方面，如果新风被冷却到其露点温度以下，新风中的水分会有一部分析出，此时随着换热的进行凝结水会在新风通道中积聚。但由于风速的作用凝结水会在间接蒸发冷却换热器新风通道出口的下面汇集在设置的凝结水盘11中，安装过程中适当地将间接蒸发冷却换热器使新风入口到新风出口方向倾斜，这样更有利于新风壁面上产生的凝结水排出通道，也就有利于换热的进行。进一步的，经过预冷甚至是预冷除湿的新风如果可以达到送风状态点的要求就可以经由送风管道通过布置的新风送风口25送入空调房间。如果此时的新风不能达到送风送状态点的要求，就利用新风再处理装置中的表冷器8冷却除湿到送风状态点后再从新风送风口送入室内；

在冬季，新风由新风风机29把室外新风经由新风进风口27和新风过滤器28吸入新风风管，再通过间接蒸发冷却换热器2进行排风热回收，然后再经过表冷器8和喷淋室9进行加热加湿处理，达到送风要求后，经由新风送风口25送入室内。这一过程的间接蒸发冷却换热器就相当于普通的显热回收器；

排风系统工作流程如下：

在夏季，室内空气在排风风机31工作的情况下由排风入口26吸入排风风管，然后通过间接蒸发冷却器2进行换热，进而通过排风风机31由排风出口30排至室外。由于间接蒸发冷却换热器排风通道中喷淋水的存在，排风会进一步蒸发吸热，因此排风的温度降低，进一步的通过排风壁面同新风通道中的空气进行换热，喷淋水的存在使换热效果加强。

在冬季，间接蒸发冷却换热器2就是普通的显热回收器，室内空气在排风风机31工作的情况下，依次经过排风入口26间接蒸发冷却换热器排风风机31排风出口30排至室外，在间接蒸发冷却换热器中发生对流换热过程。

在过渡季节，除新风风机和排风风机外的所有设备都不需要开启，利用风管插板换向阀调节使室内排风不经过间接蒸发冷却换热器，通过旁通管直接排到室外，此时新风和排风没有换热并且还能够使排风侧阻力降低。

布水系统工作流程如下：

在夏季，补水管路上的第二三通阀16与自来水管18方向处于开启状态，补水过程中过滤器19处于工作状态。循环水箱14中的水经由循环水泵15加压，第一三通阀5在喷淋水管6方向上处于开启状态，从喷淋水嘴3喷出，使排风通道中的空气在间接蒸发冷却器2中达到蒸发冷却效果。喷淋水会受到挡水板4的遮挡，没有蒸发的喷淋水会在重力作用下落入循环水箱进行往复的循环过程。循环水箱在需要排水的情况下第三三通阀门20在排水管22方向上处于开启状态。表冷器8在对新风进行再处理时，表冷器供水三通阀24在冷水供水管38方向上处于开启状态，表冷器回水三通阀23在冷水回水管36方向上处于开启状态。此时，表冷器布水环路中的冷媒通过与供热机组相连进行循环使用。夏季间接蒸发冷却器产生的凝结水和表冷器产生的凝结水从凝结水盘10、11经由凝结水管12排到循环水箱14中，此时，凝结水管12上的截止阀13处于开启状态。

在冬季，冬季补水管17通过第二三通阀门16与循环水箱联通，第一三通阀5在喷淋室水管7方向上处于开启状态，循环水箱中14的热水经由循环水泵15对经过喷淋室9的干燥新风进行喷淋加湿处理。喷淋室中的部分落水经由喷淋室回水管路32流入循环水箱进行循环使用。冬季循环水箱中的水需要保持一定温度，第三三通阀门20在回水管21方向上会处于开启状态或间歇式开启状态。表冷器8在对新风进行再处理时，表冷器供水三通阀24在热水供水管39方向上处于开启状态，表冷器回水三通阀23在热水回水管37方向上处于开启状态。此时，表冷器布水环路中的热媒通过与供热机组相连进行循环使用。

过渡季节时的布水系统处于不工作状态。

工作原理

1)在供冷季节，利用水的蒸发吸热对排风进一步冷却，新风与被蒸发冷却的排风进行热交换，被预冷减湿；

2)在供热季节，新风与空调排风进行热交换，被预热；

3)在极端条件下，当预冷减湿和预热功能不能满足空调新风送风状态点要求时，系统中的表冷(加热)和加湿功能段，可以实现对新风的再冷却除湿、再加热加湿处理。过渡季节可以在新风处理设备都关闭的情况下进行全新风送风。

通过新风系统和排风系统的结合既可以回收夏季排风中的冷量又可以回收冬季排风中的热量，并且在过渡季可以进行全新风送风。系统中单独设置新风风机和排风风机可以实现全年多工况送风调节方式。

本实用新型的间接蒸发冷却能量回收新风空调系统由于间接蒸发冷却器出口设有凝结水盘，并且加装表冷器对新风再处理，因此对于高湿度地区也同样可以应用，进而增大了本新风空调系统的适用范围。

本实用新型在热回收器前后加装旁通风管，使得过渡季节的排风不经过换热器，进而也就不会与新风产生热交换，并且还降低了排风侧阻力。

本实用新型的设置了新风再处理装置，这样就可以解决在预冷或预热后的新风达不到送风状态点的问题，表冷(加热)器作为新风再处理装置的一部风，其供回水管上都设有三通阀，通过阀门切换控制可以使表冷器满足冬夏季对新风进一步加热和冷却除湿的需求，进而可以实现温湿度独立控制。

在排风通道上方的喷淋水嘴顶部设有挡水板，可以大大减少从排风中带走的喷淋水，继而也就减少了循环水箱补水量的需求。

本实用新型的循环水箱的补水管和回水管都设有三通阀，通过阀门切换可以满足冬夏两用，节省占地面积。并且同循环水箱连接的喷淋水泵所在的供水管路上也设有三通阀，既可满足夏季排风通道上方喷淋水的要求，又可以供冬季喷淋室使用，可以实现一泵两用。

本实用新型的间接蒸发冷却换热器的排风出口设有凝水盘，这样可以使在间接蒸发冷却换热器中由新风析出的冷凝水及时排掉，减少因冷凝水在间接蒸发冷却换热器中的停留而造成的换热效果下降。并且新风的冷凝水和表冷器的冷凝水直接经由凝结水管排入循环水箱，也可以补充一部分循环水。

本实用新型的循环水箱冬季所补给的热水以及表冷器所需的冷热水可以由就近的空调冷热源提供。

上述参照实施例对该一种间接蒸发冷却能量回收空调新风系统进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，包括新风系统（Ⅰ）和排风系统（Ⅱ），其特征是：所述新风系统包括依次连接在新风管道上的新风进风口（27）、新风风机（29）和新风送风口（25），所述排风系统包括依次连接在排风管道上的排风出口（30）、排风风机（31）和排风入口（26），所述新风系统通过间接蒸发冷却换热器（2）与排风系统之间间接相连，所述间接蒸发冷却换热器的排风入口下方直接和循环水箱（14）连接，所述间接蒸发冷却换热器连接新风送风口侧设有间接蒸发冷却换热器冷凝水盘（11），间接蒸发冷却换热器冷凝水盘通过凝结水管（12）与循环水箱连接；间接蒸发冷却换热器连接新风送风口侧的管路上设有主要由表冷器（8）和喷淋室（9）构成的新风再处理装置；新风再处理装置通过冷凝水管也与循环水箱连接，间接蒸发冷却换热器和新风再处理装置分别与布水系统（Ⅲ）连接。

2.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，其特征是：所述排风系统的排风管道连接的间接蒸发冷却换热器上方设有挡水板（4），间接蒸发冷却换热器与挡水板之间设有喷淋水嘴（3）。

3.根据权利要求1或2所述的间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，其特征是：所述排风系统的排风入口（26）设有与排风管道连接的旁通风管（33）及风管插板换向阀（34）。

4.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，其特征是：所述布水系统包括三只三通阀（5，16，20），冬季补水管（17）、夏季补水管（18）、自来水过滤器（19）、冬季回水管（21）、夏季排水管（22）、表冷器回水三通阀（23）、表冷器供水三通阀（24）、循环水箱（14）、循环水泵（15）、喷淋室水管（7）、喷淋水管（6）、喷淋水嘴（3）、间接蒸发冷却换热器冷凝水盘（11）、凝结水管（12）、截止阀（13）、表冷器冷凝水盘（10）、喷淋室回水管（32）、冷水回水管（36）、热水回水管（37）、冷水供水管（38）、热水回水管，所述循环水箱的补水管上设有第二三通阀（16），第二三通阀分别连接夏季补水管（18）和冬季补水管（17），循环水箱的回水管上设有第三三通阀（20），第三三通阀分别与夏季排水管和冬季回水管连接，循环水箱（14）连接有循环水泵（15），循环水泵出口管路上设有第一三通阀（5），第一三通阀两端的支管分别同间接蒸发冷却器的喷淋水嘴（3）和喷淋室（9）内的喷淋喷嘴相连接；循环水箱通过三只三通阀的管路连接构成循环水箱布水环路；所述表冷器下方设有表冷器冷凝水盘（10），表冷器冷凝水盘通过冷凝水管与循环水箱连接，所述表冷器通过表冷器供水三通阀（24）分别同冷水供水管（38）和热水供水管（39）连接，通过表冷器回水三通阀（23）分别同冷水回水管（36）和热水回水管（37）连接；表冷器冷热水供回水管路构成表冷器循环布水环路。

5.根据权利要求4所述的间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，其特征是：所述夏季补水管上设有自来水过滤器（19）。

6.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却能量回收空调新风系统，其特征是：所述新风系统新风管道的新风进风口安装有新风过滤罩（28）。