CN220669737U - 一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器 - Google Patents
一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，包括：箱体、主回路、第一换热器、第一三通阀、第二三通阀和第二换热器。主回路包括顺次连通成回路的压缩机、四通阀、水冷换热器、节流结构和蒸发器。第一三通阀分别与第一换热器、第二三通阀和水冷换热器连通，第二三通阀分别与第二换热器和水冷换热器连通，箱体上设有送风口和进风阀，新风从进风阀进入箱体的内部。利用外部输入的冷冻水，调节送风口输出风温的同时，调节冷冻水的回水温度，并输出处理后的冷冻水回外部，从而满足不同送风温差适应室内热负荷的变化，实现双效热回收利用，解决双冷源低露点应用时，电再热需求量大能耗高的问题，使得机组更加高效、稳定和简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调设备技术领域，特别涉及一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器。
背景技术
如今，空调系统的洁净度与温湿度的要求越来越高，随之，空调耗能也成倍增加，其系统的高效与节能成为重点关注的对象。双冷源空调存在已久，但未得广泛应用。在现有技术中，常利用双冷源技术，以解决空调系统中单一冷源除湿能力不足或者空调系统中采用不同品位冷源提升系统能效的问题，从而导致存在现场管网复杂、设备空间受限以及运行维护管理繁琐的问题，不利于双冷源技术的应用推广。
因此，基于此现状与双碳大背景下，亟需一种满足低露点在无霜除湿的大前提、能提升能效和运行维护管理简单的双冷源机组。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
本实用新型解决其技术问题的解决方案是：提供一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器。
在本实用新型的第一方面的一些实施例中，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组包括：箱体、主回路、第一换热器、第一三通阀、第二三通阀和第二换热器；
所述主回路包括顺次连通成回路的压缩机、四通阀、水冷换热器、节流结构和蒸发器；所述第一三通阀分别与第一换热器、第二三通阀和水冷换热器连通，所述第二三通阀分别与第二换热器和水冷换热器连通，所述箱体上设有送风口和进风阀，新风从所述进风阀进入箱体的内部；
所述第一换热器用于对外部输入的冷冻水和新风进行热交换处理，得到第一冷冻水和第一箱内风；
所述第一三通阀用于将第一冷冻水分为第二冷冻水和第三冷冻水，将第三冷冻水和第四冷冻水混合形成第五冷冻水；
所述水冷换热器用于对第二冷冻水进行热交换处理，得到第四冷冻水，蒸发器用于对第一箱内风进行热交换处理，得到第二箱内风；
所述第二三通阀将第五冷冻水分为第六冷冻水和第七冷冻水，将第七冷冻水和第八冷冻水混合形成第九冷冻水，向外输出第九冷冻水；
所述第二换热器用于对第六冷冻水和第二箱内风进行热交换处理，得到第八冷冻水和第三箱内风；所述送风口输出第三箱内风。
进一步，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：加湿器；
所述加湿器设置于送风口处，所述加湿器用于对第二箱内风加湿。
进一步，所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：中隔板；
所述中隔板用于将箱体的内部分隔为第一腔体和第二腔体，所述压缩机、四通阀和水冷换热器均设置于第一腔体的内部，所述第一换热器、第一三通阀、第二三通阀、第二换热器、节流结构和蒸发器均设置于第二腔体的内部，所述送风口和进风阀均设置于第二腔体上。
进一步，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：露点检测器、温度检测器和壁温检测器；
所述露点检测器和温度检测器均设置于第二腔体的内部，露点检测器用于检测第二腔体内的露点温度，温度检测器用于检测第二腔体内的箱内温度，所述壁温检测器设置于第一腔体的内部，壁温检测器用于检测水冷换热器的壁温。
进一步，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：新风检测器和出风检测器；
所述新风检测器设置于进风阀处，新风检测器用于获取新风温度和新风湿度；所述出风检测器设置于送风口处，出风检测器用于获取送风温度和送风温度。
进一步，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：二通流量阀；
所述二通流量阀设置于箱体外，二通流量阀通过第二换热器与第二三通阀连通。
进一步，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：加压离心风机、初效过滤器和中效过滤器；
所述加压离心风机、初效过滤器和中效过滤器均设置于第二腔体的内部，新风从所述进风阀依次流经加压离心风机、初效过滤器和中效过滤器。
进一步，所述第一三通阀为三通流量调节阀。
进一步，所述第二三通阀为三通流量调节阀
在本实用新型的第二方面的实施例中，提供一种空调器，包括如第一方面所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组。
本实用新型的有益效果是：利用外部输入的冷冻水，调节送风口输出第三箱内风温度的同时，调节冷冻水的回水温度，并输出处理后的冷冻水回外部，从而满足不同送风温差适应室内热负荷的变化，实现双效热回收利用，解决双冷源低露点应用时，电再热需求量大能耗高的问题，使得机组更加高效、稳定和简单。
通过本实用新型的机组，解决了现有除湿方式使用一级处理时能效低，大大提高空调器的综合能效。
采用闭式冷冻水系统实现冷凝，节省一套散热输送系统，解决了双冷源直膨机组的散热部分传统利用风冷冷凝或水冷冷凝的造成工程量大和安装场地不满足的问题。
附图说明
图1是本实用新型一实施例提供的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组的结构示意图；
图2是本实用新型一实施例提供的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器的结构示意图。
附图标记：100、压缩机，110、水冷换热器，120、节流结构，130、蒸发器，140、四通阀，200、箱体，210、进风阀，220、送风口，230、中隔板，240、第一腔体，250、第二腔体；
300、加压离心风机，310、初效过滤器，320、中效过滤器，330、第一换热器，340、第二换热器，350、加湿器，360、第一三通阀，370、第二三通阀，380、二通流量阀；
400、新风检测器，410、温度检测器，420、露点检测器，430、出风检测器，440、壁温检测器；
500、高温主机，600、洁净工艺区。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义的理解，所属技术领域的技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型的具体含义。
需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
参照图2，在本实用新型的第二方面的实施例中，一种空调器包括：第一方面实施例中的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组、高温主机500以及洁净工艺区600。
一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组与高温主机500连通，高温主机500将冷冻水输入至机组中，并接收机组输出的冷冻水。
机组输出的第三箱内风从送风口220流入洁净工艺区600，洁净工艺区600与高温主机500连通。
参照图1至图2，在本实用新型的一些实施例中，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，包括：箱体200、主回路、第一换热器330、第二换热器340、第一三通阀360以及第二三通阀370。
主回路、第一换热器330、第二换热器340、第一三通阀360以及第二三通阀370均设置于箱体200的内部。压缩机100、四通阀140、水冷换热器110、节流结构120以及蒸发器130顺次连通成回路，从而组成主回路。
压缩机100通过四通阀140与水冷换热器110连通，水冷换热器110与节流结构120的一端连通，节流结构120的另一端与蒸发器130连通，蒸发器130通过四通阀140与压缩机100连通。
第一换热器330与第一三通阀360的第一端口连通，第一三通阀360的第二端口与水冷换热器110连通，第一三通阀360的第三端口与第二三通阀370的第一端口连通。第二三通阀370的第一端口与水冷换热器110连通，第二三通阀370的第二端口与第二换热器340连通，第二三通阀370的第三端口与第二换热器340旁通。
箱体200上设有进风阀210和送风口220，新风通过进风阀210流入箱体200的内部，送风口220送出的风流入洁净工艺区600，以实现全年供冷。
在本实施例中，对于新风：新风从通过进风阀210流入箱体200的内部，第一换热器330接收输入的冷冻水，利用输入的冷冻水对新风进行热交换处理，得到第一箱内风，使得第一箱内风达到所设露点温度，并得到第一冷冻水；
第一三通阀360接收第一冷冻水，将第一冷冻水分配成两部分，得到第二冷冻水和第三冷冻水，第二冷冻水流入水冷换热器110；
水冷换热器110对第二冷冻水进行热交换处理，得到第四冷冻水，压缩机100通过失电状态的四通阀140将高温高压的气态冷媒输入至水冷换热器110，水冷换热器110将高温高压的冷媒冷凝成过冷液体；经过节流结构120节流成低温低压两相态冷媒流入蒸发器130，蒸发器130对第一箱内风进行热交换处理，得到第二箱内风，蒸发器130对低温低压两相态冷媒进行处理对输出低压过热气体，低压过热气体通过失电状态的四通阀140回流至压缩机100，压缩机100加压升温，如此反复循环；
第一三通阀360接收第四冷冻水，将第四冷冻水和第三冷冻水混合，混合后得到的第五冷冻水，将第五冷冻水传输至第二三通阀370中；
第二三通阀370接收第五冷冻水，对第五冷冻水再次进行分配成两部分，得到第六冷冻水和第七冷冻水，将第六冷冻水传输至第二换热器340；
第二箱内风流经第二换热器340，第二换热器340利用第六冷冻水对第二箱内风进行热交换处理，得到第三箱内风和第八冷冻水；
第二三通阀370接收第八冷冻水，将第八冷冻水和第七冷冻水混合，混合后得到的第九冷冻水，将第九冷冻水输出至外部；
第三箱内风从送风口220流入洁净工艺区600。
其中，热交换处理包括：热湿处理和/或加热处理。第一三通阀360为三通流量调节阀，第二三通阀370为三通流量调节阀。
在本实施例中，通过第一三通阀360无级调节冷冻水的水量，满足在不同频率在压缩机100处于运行范围下的最高能效运行。利用第二三通阀370无级调节进入第二换热器340水流量，实现送风温度连续可调，从而代替电再热，也将冷冻水的温度再次进行调节，使得直膨机组的耗能更低。通过冷冻水进行冷凝，实现超低冷凝温度下的高能效运行。同时将冷冻水作为热源，通过第二换热器340，对蒸发器130出口的第二箱内风进行加热，被冷却后的冷冻水回流至外部，实现双效热回收。
利用外部输入的冷冻水，调节送风口220输出第三箱内风温度的同时，调节冷冻水的回水温度，并输出处理后的冷冻水回外部，从而满足不同送风温差适应室内热负荷的变化，实现双效热回收利用，解决双冷源低露点应用时，电再热需求量大能耗高的问题，使得机组更加高效、稳定和简单。
通过本实用新型的机组，解决了现有除湿方式使用一级处理时能效低，大大提高空调器的综合能效。
采用闭式冷冻水系统实现冷凝，节省一套散热输送系统，解决了双冷源直膨机组的散热部分传统利用风冷冷凝或水冷冷凝的造成工程量大和安装场地不满足的问题。
参照图1至图2，在本实用新型的一些实施例中，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：加湿器350。
加湿器350位于蒸发器130的后方，安装于送风口220处。
在本实施例中，对于新风：新风从通过进风阀210流入箱体200的内部，第一换热器330对新风进行热交换处理，得到第一箱内风；第一箱内风流经蒸发器130，蒸发器130对第一箱内风进行热交换处理，得到第二箱内风；第二箱内风穿过第二换热器340，加湿器350对第二箱内风加湿，得到第三箱内风；第三箱内风从送风口220流入洁净工艺区600。
在本实施例中，对于输入的冷冻水：新风从通过进风阀210流入箱体200的内部，第一换热器330接收输入的冷冻水，利用输入的冷冻水对新风进行热交换处理，得到第一箱内风和第一冷冻水；
第一三通阀360接收第一冷冻水，将第一冷冻水分配成两部分，得到第二冷冻水和第三冷冻水，第二冷冻水流入水冷换热器110；
水冷换热器110对第二冷冻水进行热交换处理，得到第四冷冻水，压缩机100通过得电状态的四通阀140将高温高压的气态冷媒输入至蒸发器130中，蒸发器130将其冷凝成高压过冷的冷媒，蒸发器130对第一箱内风进行热交换处理，得到第二箱内风；高压过冷的冷媒通过节流结构120节流成低温电压两相态冷媒进入水冷换热器110，水冷换热器110将其处理，得到低压过热气体，通过得电状态的四通阀140输入至压缩机100，压缩机100加压升温，如此反复循环；
第一三通阀360接收第四冷冻水，将第四冷冻水和第三冷冻水混合，混合后得到的第五冷冻水，将第五冷冻水传输至第二三通阀370中；
第二箱内风穿过第二换热器340，加湿器350对第二箱内风加湿，得到第三箱内风；
第二三通阀370接收第五冷冻水，通过与第二换热器340旁通的第三端口，不进入第二换热器340，直接输出第五冷冻水至外部；
第三箱内风从送风口220流入洁净工艺区600。
其中，热交换处理包括：热湿处理和/或加热处理。
在本实施例中，利用了新风集中加湿前需要预热的特征及室内需要供冷的特征的相反需求，实现了以外部输入的冷冻水的预热冷回收及热泵制热运行的冷回收，直膨系统避免了热泵运行时无惧室外低温高湿不存在结霜现象，解决了洁净环控下热泵系统的稳定高效运行，同时，被降温后的中高温冷冻水能有效降低高温主机500输出，以间接的方式巧妙地实现新风冷源的节能应用。
利用外部输入的冷冻水，调节送风口220输出第三箱内风温度的同时，调节冷冻水的回水温度，并输出处理后的冷冻水回外部，从而满足不同送风温差适应室内热负荷的变化，实现双效热回收利用，解决双冷源低露点应用时，电再热需求量大能耗高的问题，使得机组更加高效、稳定和简单。
通过本实用新型的机组，解决了现有除湿方式使用一级处理时能效低，大大提高空调器的综合能效。
采用闭式冷冻水系统实现冷凝，节省一套散热输送系统，解决了双冷源直膨机组的散热部分传统利用风冷冷凝或水冷冷凝的造成工程量大和安装场地不满足的问题。
参照图1至图2，在本实用新型的一些实施例中，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：中隔板230、加压离心风机300、初效过滤器310、中效过滤器320以及二通流量阀380。
中隔板230设置于箱体200的内部，将箱体200的内部分隔为第一腔体240和第二腔体250，第一腔体240中安装有压缩机100、四通阀140以及水冷换热器110。第二腔体250的内部安装有加压离心风机300、初效过滤器310、中效过滤器320、第一换热器330、蒸发器130、节流结构120、第二换热器340、加湿器350、第二三通阀370以及第一三通阀360。第二腔体250上设有进风阀210和送风口220。
新风能够从进风阀210进入第二腔体250的内部，经过加压离心风机300加压后，通过初效过滤器310和中效过滤器320过滤，可以依次流经第一换热器330、蒸发器130、第二换热器340以及加湿器350，从送风口220流出至洁净工艺区600。
二通流量阀380设置于箱体200的外部，第二三通阀370的第三端口通过旁通的第二换热器340，与二通流量阀380连通。第二三通阀370将第五冷冻水或者将第九冷冻水通过二通流量阀380输出出去。
在本实施例中，不限制三通阀的安装位置和利用多个二通流量阀380替代三通阀，以及利用能量阀替换二通阀的方式。
参照图1至图2，在本实用新型的一些实施例中，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：露点检测器420、温度检测器410以及壁温检测器440。
壁温检测器440安装于水冷换热器110的管路上，位于第一腔体240的内部，该管路分别与第一三通阀360和第二三通阀370连通，壁温检测器440用于获取水冷换热器110的壁温。
露点检测器420设置于蒸发器130的后方，靠近送风口220处，位于第二腔体250的内部，露点检测器420用于获取第二腔体250的内部的露点温度。在本实施例中，在饱和状态下，露点检测器420检测得到的干球温度可以为露点温度。
温度检测器410设置于蒸发器130的前方，位于第二腔体250的内部，温度检测器410用于获取第二腔体250的内部的箱内温度。
参照图1至图2，在本实用新型的一些实施例中，一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，还包括：新风检测器400以及出风检测器430。
新风检测器400安装于进风阀210处，新风检测器400用于检测进风阀210处的新风，得到新风温度和新风湿度。
出风检测器430安装于送风口220处，出风检测器430用于检测进风阀210处的新风，得到新风温度和新风湿度。
在本实施例中，可以通过新风温湿度和送风温湿度，反推计算出露点温度。
在本实施例中，能够根据新风温度、新风湿度、送风温度、出风湿度、壁温、露点温度以及箱内温度等环境信息调控阀门的开度、加湿器350的运行、压缩机100的频率和换热器的热交换处理模式。
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，其特征在于，包括：箱体、主回路、第一换热器、第一三通阀、第二三通阀和第二换热器；
所述主回路包括顺次连通成回路的压缩机、四通阀、水冷换热器、节流结构和蒸发器；所述第一三通阀分别与第一换热器、第二三通阀和水冷换热器连通，所述第二三通阀分别与第二换热器和水冷换热器连通，所述箱体上设有送风口和进风阀，新风从所述进风阀进入箱体的内部；
所述第一换热器用于对外部输入的冷冻水和新风进行热交换处理，得到第一冷冻水和第一箱内风；
所述第一三通阀用于将第一冷冻水分为第二冷冻水和第三冷冻水，将第三冷冻水和第四冷冻水混合形成第五冷冻水；
所述水冷换热器用于对第二冷冻水进行热交换处理，得到第四冷冻水，蒸发器用于对第一箱内风进行热交换处理，得到第二箱内风；
所述第二三通阀将第五冷冻水分为第六冷冻水和第七冷冻水，将第七冷冻水和第八冷冻水混合形成第九冷冻水，向外输出第九冷冻水；
所述第二换热器用于对第六冷冻水和第二箱内风进行热交换处理，得到第八冷冻水和第三箱内风；所述送风口输出第三箱内风。
2.根据权利要求1所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，其特征在于，还包括：加湿器；
所述加湿器设置于送风口处，所述加湿器用于对第二箱内风加湿。
3.根据权利要求1所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，其特征在于，还包括：中隔板；
所述中隔板用于将箱体的内部分隔为第一腔体和第二腔体，所述压缩机、四通阀和水冷换热器均设置于第一腔体的内部，所述第一换热器、第一三通阀、第二三通阀、第二换热器、节流结构和蒸发器均设置于第二腔体的内部，所述送风口和进风阀均设置于第二腔体上。
4.根据权利要求3所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，其特征在于，还包括：露点检测器、温度检测器和壁温检测器；
所述露点检测器和温度检测器均设置于第二腔体的内部，露点检测器用于检测第二腔体内的露点温度，温度检测器用于检测第二腔体内的箱内温度，所述壁温检测器设置于第一腔体的内部，壁温检测器用于检测水冷换热器的壁温。
5.根据权利要求1所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，其特征在于，还包括：新风检测器和出风检测器；
所述新风检测器设置于进风阀处，新风检测器用于获取新风温度和新风湿度；所述出风检测器设置于送风口处，出风检测器用于获取送风温度和送风湿度。
6.根据权利要求1所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，其特征在于，还包括：二通流量阀；
所述二通流量阀设置于箱体外，二通流量阀通过第二换热器与第二三通阀连通。
7.根据权利要求3所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，其特征在于，还包括：加压离心风机、初效过滤器和中效过滤器；
所述加压离心风机、初效过滤器和中效过滤器均设置于第二腔体的内部，新风从所述进风阀依次流经加压离心风机、初效过滤器和中效过滤器。
8.根据权利要求1所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，所述第一三通阀为三通流量调节阀。
9.根据权利要求1所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组，所述第二三通阀为三通流量调节阀。
10.一种空调器，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322312970.2U CN220669737U (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322312970.2U CN220669737U (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220669737U true CN220669737U (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=90341778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322312970.2U Active CN220669737U (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种双冷源低露点闭式水冷双效热回收机组及空调器 |
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-
2023
- 2023-08-25 CN CN202322312970.2U patent/CN220669737U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |