CN213747100U - 一种高精度恒温恒湿空调 - Google Patents

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姚永明
刘庆利
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Abstract

本实用新型公开了一种高精度恒温恒湿空调。该空调包括压缩机、第一换热器、膨胀阀和第二换热器,第二换热器与压缩机连接,热回收换热器分别通过载冷剂管路与循环泵的入口和第三换热器的出口连接,循环泵的出口与第三换热器的入口连接,载冷剂管路上设有调节阀,且其与热回收换热器和第三换热器内填充有载冷剂,第二换热器和第三换热器沿气流方向依次设置在空气处理通道内,第三换热器后侧设有加湿器,空气处理通道内设有送风机。本实用新型无需采用电加热对除湿后的空气进行加热升温,很大降低机组能耗和配电,有效降低机组的冷凝温度,提高机组能效,可线性比例调节再热供水流量以调节空气再热量,调节简单,精度更高。

Description

一种高精度恒温恒湿空调
技术领域
本实用新型涉及空调技术领域,具体涉及一种高精度恒温恒湿空调。
背景技术
在很多需要对空间环境进行温度湿度调节的时候,为了保证湿度控制在要求的范围内,采用的方法是利用低温表面将空气温度降低到机器露点温度以下,使空气中的水分析出。在水分析出的同时,空气温度被过度降低,如直接送到使用空间,会使空气温度过低,偏离设计状态。常规空调设定温度为26℃,相对湿度50%,为了保证湿度,当空气通过冷表面时,需要将温度降低到15℃,满足空气含湿量要求,为了同时保证空气温度,需要将15℃的空气升温到26℃再送入室内。这个过程中就存在空气降温--空气升温两个相反的过程。特别是一些对空气温湿度控制要求较高的高精度试验室、程控机房、数据中心等。为了调节温度,通常采用电加热对低温空气加热升温,满足送风温度时送到室内。电加热方式可以快速的加热空气,但是能耗高,耗电量大,并且启停时温度波动较大。而同时,压缩机压缩制冷剂产生的热量被排放到空气中,不仅对环境带来影响,也白白浪费了大量能源。
在高精度恒温恒湿空调中,利用一种能量转移装置,将冷凝热根据实际需要转移给除湿后的空气进行加热,同时调节载冷剂流量用来控制加热量,保证空气温温湿控制精度。此种方式,有效的利用空调机组本身的排放热源,对原来排放的热源进行回收转移再利用,机组的调温不需外来热源,大大减少耗电,节约能源,同时减少冷凝热无序排放对环境的影响,采用控制载冷剂流量的方式调节再热量,温度控制精度高。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种高精度恒温恒湿空调。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种高精度恒温恒湿空调,包括通过制冷剂管路依次连接的压缩机、第一换热器、膨胀阀和第二换热器,所述第二换热器与压缩机连接,所述压缩机与第一换热器之间连接有热回收换热器,所述热回收换热器的载冷剂出口和载冷剂入口分别通过载冷剂管路与循环泵的入口和第三换热器的出口连接,所述循环泵的出口与第三换热器的入口连接,所述载冷剂管路上设有调节阀,且其与热回收换热器和第三换热器内填充有载冷剂,所述第二换热器和第三换热器沿气流方向依次设置在空气处理通道内,所述第三换热器后侧设有加湿器,所述空气处理通道内设有送风机。
进一步的,所述调节阀包括二通调节阀,所述二通调节阀的两端分别与循环泵的出口和第三换热器的入口连接。
进一步的,所述调节阀包括三通比例调节阀,所述三通比例调节阀的入口与循环泵的出口连接,且其第一出口与第三换热器的入口连接,所述三通比例调节阀的第二出口连接在热回收换热器的载冷剂入口和第三换热器的出口之间。
进一步的,所述第一换热器、第二换热器、压缩机和热回收换热器之间连接有四通换向阀。
进一步的,所述第一换热器为风冷式换热器,其一侧设有风机。
进一步的,所述载冷剂包括水。
进一步的,所述热回收换热器包括壳管式换热器、套管式换热器和沉浸式换热器。
进一步的,所述加湿器包括等焓加湿器和等温加湿器。
进一步的,所述循环泵包括定频循环泵和变频循环泵。
进一步的,所述送风机设置在加湿器的后侧。
有益效果:第一、本实用新型的空气调温方式利用压缩机冷凝热热回收能量,对除湿后的空气进行加热升温,无需采用电加热,很大降低机组能耗和配电。
第二、在压缩机排气管路增加热回收换热器,有效降低机组的冷凝温度,提高机组能效。
第三、根据出风温度调整调节阀,可线性比例调节再热供水流量以调节空气再热量,调节简单,精度更高。
第四、常规空调介质是水,比热大,水温相对恒定,有利于控制温度精度。
附图说明
图1是本实用新型实施例的高精度恒温恒湿空调的结构示意图;
图2是本实用新型另一实施例的高精度恒温恒湿空调的结构示意图;
图3是具有热泵工况的高精度恒温恒湿空调的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本实用新型,本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1至3所示,本实用新型实施例提供了一种高精度恒温恒湿空调,包括直膨系统,该直膨系统包括通过制冷剂管路依次连接的压缩机1、第一换热器3、膨胀阀5和第二换热器6,第二换热器6与压缩机1连接,在压缩机1与第一换热器3之间连接有热回收换热器2,热回收换热器2的载冷剂出口和载冷剂入口分别通过载冷剂管路与循环泵7的入口和第三换热器9的出口连接,循环泵7的出口与第三换热器9的入口连接,在载冷剂管路上设有调节阀,在载冷剂管路与热回收换热器2和第三换热器9内填充有载冷剂,还包括壳体,壳体围合形成有空气处理通道,第二换热器6和第三换热器9沿气流方向依次设置在空气处理通道内,在第三换热器9沿气流方向的后侧设有加湿器10,在空气处理通道内设有送风机11。在启动直膨系统、循环泵7和送风机11运行时,循环泵7使载冷剂在热回收换热器2与第三换热器9之间循环流动,载冷剂流入热回收换热器2时,在热回收换热器2内被压缩机1压缩出的高温制冷剂加热,制冷剂在热回收换热器2内降温后进一步进入第一换热器3内散热冷凝,然后进入第二换热器6内进行蒸发,送风机11将空气吸入空气处理通道内,第二换热器6吸收流经的空气中的热量,从而对空气降温除湿。加热后的载冷剂进入第三换热器9内,对降温除湿后的低温空气加热到设定温度后送出。当送风湿度低于设定湿度时,加湿器10工作,对送风加湿处理。
如图1所示,本实用新型实施例的调节阀可以采用二通调节阀8-1,二通调节阀8-1的两端分别与循环泵7的出口和第三换热器9的入口连接,通过调节二通调节阀8-1开度,即可控制进入第三换热器9的载冷剂的流量,从而实现调节送风温度。
如图2所示,本实用新型实施例的调节阀可以采用三通比例调节阀8-2,三通比例调节阀8-2的入口与循环泵7的出口连接,三通比例调节阀8-2的第一出口与第三换热器9的入口连接,三通比例调节阀8-2的第二出口连接在热回收换热器2的载冷剂入口和第三换热器9的出口之间。通过调节三通比例调节阀8-2的第一出口和第二出口的开度比例,可控制进入第三换热器9的载冷剂的流量,从而实现调节送风温度。由于被加热后的载冷剂的温度低于压缩机2排出的制冷剂的温度,从而更容易实现精确控制送风温度。
如图3所示,以上实施例的空调只具有制冷和湿度调节功能,可使用在数据机房等无需热泵工况的场合,为了使该空调可使用在需要热泵工况的场合,在第一换热器3、第二换热器6、压缩机1和热回收换热器2之间连接有四通换向阀12。在制冷工况下,压缩机1压缩出的制冷剂依次流经热回收换热器2、四通换向阀12、第一换热器3、膨胀阀5和第二换热器6后,再通过四通换向阀12流回压缩机1,使得制冷剂在第二换热器6内蒸发,对空气进行降温除湿,循环泵7运行,使第三换热器9工作对空气进行再热处理。在热泵工况下,压缩机1压缩出的制冷剂依次流经热回收换热器2、四通换向阀12、第二换热器6、膨胀阀5和第一换热器3后,再通过四通换向阀12流回压缩机1,使得第二换热器6内高温的制冷剂对空气进行加热,热泵工况下循环泵7不运行。
本实用新型实施例的第一换热器3优选采用风冷式换热器,在第一换热器3的一侧设有风机4。风机4在制冷工况下带走第一换热器3内制冷剂的热量,在热泵工况下向第一换热器3内制冷剂补入热量。
本实用新型实施例的载冷剂优选采用水。水的比热较大,水温相对恒定,有利于控制温度精度。热回收换热器2可以根据需要采用如壳管式换热器、套管式换热器和沉浸式换热器。加湿器10可以根据需要采用等焓加湿器和等温加湿器。循环泵7可以根据需要采用定频循环泵和变频循环泵。送风机11优选设置在加湿器10的后侧。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,其它未具体描述的部分,属于现有技术或公知常识。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 (10)

1.一种高精度恒温恒湿空调,包括通过制冷剂管路依次连接的压缩机、第一换热器、膨胀阀和第二换热器,所述第二换热器与压缩机连接,其特征在于,所述压缩机与第一换热器之间连接有热回收换热器,所述热回收换热器的载冷剂出口和载冷剂入口分别通过载冷剂管路与循环泵的入口和第三换热器的出口连接,所述循环泵的出口与第三换热器的入口连接,所述载冷剂管路上设有调节阀,且其与热回收换热器和第三换热器内填充有载冷剂,所述第二换热器和第三换热器沿气流方向依次设置在空气处理通道内,所述第三换热器后侧设有加湿器,所述空气处理通道内设有送风机。
2.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述调节阀包括二通调节阀,所述二通调节阀的两端分别与循环泵的出口和第三换热器的入口连接。
3.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述调节阀包括三通比例调节阀,所述三通比例调节阀的入口与循环泵的出口连接,且其第一出口与第三换热器的入口连接,所述三通比例调节阀的第二出口连接在热回收换热器的载冷剂入口和第三换热器的出口之间。
4.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述第一换热器、第二换热器、压缩机和热回收换热器之间连接有四通换向阀。
5.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述第一换热器为风冷式换热器,其一侧设有风机。
6.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述载冷剂包括水。
7.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述热回收换热器包括壳管式换热器、套管式换热器和沉浸式换热器。
8.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述加湿器包括等焓加湿器和等温加湿器。
9.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述循环泵包括定频循环泵和变频循环泵。
10.根据权利要求1所述的高精度恒温恒湿空调,其特征在于,所述送风机设置在加湿器的后侧。
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