CN220793384U - 一种复合式排风热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种复合式排风热回收系统，包括第一排风热回收分系统和第二排风热回收分系统和控制模块。第一排风热回收分系统包括设置在新风机组的第一乙二醇盘管段和设置在排风机组的第二乙二醇盘管段以及连通第一乙二醇盘管段和第二乙二醇盘管段的水力模块，第二排风热回收分系统包括设置在新风机组的第一蒸发段和设置在排风机组的第二蒸发段以及连接第一蒸发段和第二蒸发段的制冷循环模块，控制模块用于对第一排风热回收分系统和第二排风热回收系统的运行工况以及工作运行模式进行调节，以提高热回收效率。该复合式排风热回收系统节能效果明显，且能够对废气能量进行高效热回收利用，从而降低地下工程的热暴露风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及排风热回收技术领域，尤其是一种复合式排风热回收系统。
背景技术
当排风中存在有毒物质或者污染源，需采用排风热回收系统回收废气中的能量。
现有的排风热回收系统，直接通过新风侧和排风侧的温差，对废气中能量的热回收。由于中间热媒的温差损失，导致热回收效率较低，排风能量无法被完全回收，且受室外新风侧状态参数影响较大，无法实现高效运行，导致对废气的热回收效率低下，无法应用于地下工程当中。
因此，设计一种能够对排风能量进行高效回收的热回收系统极为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种复合式排风热回收系统，复合式排风热回收系统高效地实现对废气中能量的充分热回收利用，使排风温度接近室外环境工况，避免地下工程热暴露，且节能效果明显。具体方案如下：
一种复合式排风热回收系统，包括第一排风热回收分系统、第二排风热回收分系统和控制模块，第一排风热回收分系统包括设置在新风机组的第一乙二醇盘管段和设置在排风机组的第二乙二醇盘管段以及连通第一乙二醇盘管段和第二乙二醇盘管段的水力模块，第二排风热回收分系统包括设置在新风机组的第一蒸发段和设置在排风机组的第二蒸发段以及连接第一蒸发段和第二蒸发段的制冷循环模块，控制模块用于对第一排风热回收分系统和第二排风热回收系统的运行工况以及工作运行模式进行调节，以提高热回收效率；
复合式排风热回收系统的运行模式包括：第一运行模式，第一运行模式为第一排风热回收分系统单独运行；第二运行模式，第二运行模式为第一排风热回收分系统和第二排风热回收分系统同时运行；第三运行模式，第三运行模式为第二排风热回收分系统单独运行。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的复合式排风热回收系统，能够实现对排风能量的高效深度的热回收利用，使排风温度接近室外环境工况，降低地下工程的热暴露风险，两个排风热回收分系统可独立或同时运行，运行策略灵活，可靠性高，可以适用于全年变工况运行，且节能效果明显。
附图说明
图1为本实用新型提供的复合式排风热回收系统结构示意图；
图2为本实用新型提供的复合式排风热回收系统中新风机组的侧视图；
图3为本实用新型提供的复合式排风热回收系统中新风机组的俯视图；
图4为本实用新型提供的复合式排风热回收系统中排风机组侧视图；
图5为本实用新型提供的复合式排风热回收系统中排风机组俯视图；
图6本实用新型实施例中复合式排风热回收系统自动化控制原理图。
具体实施方式
为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的复合式排风热回收系统做进一步详细描述。
如图1所示，新风机组10包括第一机组外壳11，第一机组外壳11为长方体结构。第一机组外壳11相对的两个侧壁上分别设有进风口111和送风口112，新风在新风机组10内的流动方向为从进风口111流向送风口112。
如图2-3所示，第一机组外壳11内设有第一离心送风机12，第一离心送风机12靠近第一送风口112设置，以加快新风在新风机组10中的流速。第一机组外壳11内还设有沿新风流动方向分布的第一初效过滤段13、第一乙二醇盘管段14和第一蒸发段15。室外新风经进风口111进入第一机组外壳11内，并依次经过第一初效过滤段13、第一乙二醇盘管段14以及第一蒸发段15，最终经送风口112被送入室内。
如图4-5所示，排风机组20包括第二机组外壳21，第二机组外壳21为长方体结构。第二机组外壳21相对的两个侧壁上分别设有回风口211和排风口212。室内废气在排风机组20内的流动方向为从回风口211流向排风口212。第二机组外壳21内设有第二离心送风机22，第二离心送风机22靠近排风口212设置，第二离心送风机22用于加快废气在排风机组20中的流速。
第二机组外壳21内还设有沿废气流动方向分布的第二初效过滤段23、第二乙二醇盘管段24和第二蒸发段25。室内废气经回风口211进入第二机组外壳21内，并依次经过第二初效过滤段23、第二乙二醇盘管段24以及第二蒸发段25，最终经排风口212将已充分进行热回收的废气排出室外。
第一乙二醇盘管段14靠近新风机组10的进风口111设置，第二乙二醇盘管段24靠近排风机组20的回风口211设置，第一蒸发段15靠近新风机组10的送风口112设置，第二蒸发段25靠近排风机组20的排风口212设置。
如图6所示，新风机组10的进风口111处设有第一温度传感器16，第一温度传感器16用于检测进风口111处的新风温度T1。排风机组20的回风口211处设有第二温度传感器26，第二温度传感器26用于检测回风口211处的废气温度T2。
本实用新型的复合式排风热回收系统包括第一排风热回收分系统、第二排风热回收分系统和控制模块40。
第一排风热回收分系统包括新风机组10中的第一乙二醇盘管段14和排风机组20中的第二乙二醇盘管段24以及连通第一乙二醇盘管段14和第二乙二醇盘管段20的水力模块30。
水力模块30包括循环水泵和多段连接管路。第一乙二醇盘管段14的一端通过第一连接管路与循环水泵一端连接，循环水泵的另一端通过第二连接管路与第二乙二醇盘管段24的一端连接，第二乙二醇盘管段24的另一端通过第三管路与第一乙二醇盘管段14的另一端连接，从而构成第一排风热回收分系统。进一步，第三连接管路上设置有阀门，阀门用于调节乙二醇流量。
连接管路靠近循环水泵的一端设有流量检测仪，流量检测仪用于检测乙二醇在管路中的实时流量。
第二排风热回收分系统包括新风机组10中的第一蒸发段15和排风机组20中的第二蒸发段25以及连接第一蒸发段15和第二蒸发段25的制冷循环模块。
第一蒸发段15包括第一换热器，第二蒸发段25包括第二换热器。制冷循环模块包括压缩机261、四通换向阀和膨胀阀。
第二排风热回收系统中，第一换热器一端通过膨胀阀与第二换热器一端连接。第一换热器连接四通换向阀的第一管口，第二换热器连接四通换向阀的第二管口，以实现第一换热器另一端通过四通换向阀与第二换热器的另一端的连接。压缩机261的吸气管和排气管分别与四通换向阀的第三管口和第四管口连接。通过四通换向阀中活塞和滑块的相互作用，可以改变压缩机261排气口排出的制冷剂在四通换向阀中的流动方向，以使制冷剂经第一管路流出或经第二管路流出，进而实现第二排风热回收系统制冷和制热工况的切换。
四通换向阀的工作过程为：制冷工况下，四通换向阀的第二管口和第四管口相连通，第一管路和第三管路相连通，此时，压缩机261排气口排出的制冷剂流向第二换热器，以吸收废气中的热量，换热后的制冷剂进而流向第一换热器，与新风进行能量交换，最终流回至压缩机261的吸气口，实现热回收循环过程。
制热工况下，四通换向阀的第四管路和第一管路连接，第二管路和第三管路连通，此时，压缩机261排气口排出的制冷剂流向第一换热器，以吸收新风中的热量，换热后的制冷剂进而流向第二换热器，对废气中的冷量进行热回收，最终流回至压缩机261的吸气口，实现热回收循环过程。
压缩机261和四通换向阀的具体结构为现有常规技术，在此不做进一步展开描述。
控制模块40用于对第一排风热回收分系统和第二排风热回收系统的运行工况以及工作运行模式进行调节，以提高热回收效率。
具体地，控制模块40可以根据新风机组10的进风口111处新风温度T1和排风机组20的回风口211处废气温度T2确定复合式排风热回收系统的目标运行工况，并根据复合式排风热回收系统在不同运行模式下的能效比，选取能效比最大的运行模式作为目标运行模式，以控制复合式排风热回收系统在目标运行工况下按照目标运行模式执行热回收操作。
复合式排风热回收系统的运行模式包括：
第一运行模式，第一排风热回收分系统单独运行；
第二运行模式，第一排风热回收分系统和第二排风热回收分系统同时运行；
第三运行模式，第二排风热回收分系统单独运行。第一排风热回收分系统的工作过程为：第二乙二醇盘管段24中的乙二醇与废气进行能量交换，实现对废气中能量的热回收，进而循环至第一乙二醇盘管段14中，以将携带的废气能量用于为新风提供所需能量，进而降低新风机组10的运行负荷。
第二排风热回收系统的工作过程为：制冷剂在第二蒸发段25与废气进行能量交换，实现对废气中能量的热回收，进而将携带的废气中的能量传递至第二蒸发段25，用于对新风的处理，进而降低新风机组10的运行负荷。
本实用新型的排风热回收系统的运行工况分为制冷工况和制热工况，制热工况也可定义为夏季工况，制冷工况也可定义为冬季工况。
当控制模块40判定新风机组10的进风口111处新风温度T1大于排风机组20的回风口211处废气温度T2时，确定制热工况为目标运行工况；当控制模块40判定新风机组10的进风口111处新风温度T1小于排风机组20的回风口211处废气温度T2时，确定制冷工况为目标运行工况。
制热工况下，排风机组20的回风口211处废气温度T2低于新风机组10的进风口111处新风温度T1，此时，新风机组10的第一蒸发段15中的第一换热器起到蒸发器的作用，吸热以降低新风的温度，排风机组20的第二蒸发段25中的第二换热器起到冷凝器的作用，回收废气中的冷量。
制冷工况下，排风机组20的回风口211处废气温度T2高于新风机组10的进风口111处新风温度T1，此时，新风机组10的第一蒸发段15中的第一换热器起到冷凝器的作用，放热以提高新风的温度，排风机组20的第二蒸发段25中的第二换热器起到蒸发器的作用，回收废气中的热量。
优选地，第一蒸发段15和第二蒸发段25可采用空气翅片管换热器，压缩机261可采用变容量压缩机，以实现对空气温度的更高效地调节，提高排风热回收系统的热回收效率。
当两个热回收分系统同时运作时，废气由回风口211进入排风机组20，第一初效过滤段13对废气进行初步过滤；第二乙二醇盘管段24对初步过滤后的废气进行初次热回收；第二蒸发段25进而对经过初次热回收后的废气进行再次热回收。通过上述两个相对独立的热回收分系统对废气中能量进行可调节且充分的热回收，能够提高整个排风热回收系统对废气中能量的热回收效率，使得即使在温差较大的情况，仍能够满足对废气中能量的高效热回收，废气在排出排风机组20时，其温度与外界温度基本相同，从而有效避免地下工程的暴露。
本实用新型中，控制模块40可以用于根据新风机组10的进风口111处新风温度参数T1i、排风机组20的回风口211处废气温度参数T2i和液体循环流量q查询预设的第一映射关系表以获取第一运行模式的能效比，所述第一映射关系表中包括有新风机组10的进风口111处新风温度参数、排风机组20的回风口211处废气温度参数、液体循环流量q的参数组合与第一运行模式的能效比之间的对应关系；
新风机组10的进风口111处新风温度参数T1i、排风机组20的回风口211处废气温度参数T2i、液体循环流量q和压缩机频率f查询预设的第二映射关系表以获取第二运行模式的能效比，所述第二映射关系表中包括有新风机组10的进风口111处新风温度参数T1i、排风机组20的回风口211处废气温度参数T2i、液体循环流量q和压缩机频率f的参数组合与第二运行模式的能效比之间的对应关系；
根据新风机组10的进风口111处新风温度参数T1i、排风机组20的回风口211处废气温度参数T2i和压缩机频率f查询预设的第三映射关系表以获取第三运行模式的能效比，所述第三映射关系表中包括有新风机组10的进风口111处新风温度参数T1i、排风机组20的回风口211处废气温度参数T2i和压缩机频率f的参数组合与第三运行模式的能效比之间的对应关系。
本实用新型中，控制模块40还可用于通过在实际运行工况下运行参数进行拟合分析得到的函数表示式。
进一步，控制模块40用于根据新风机组10的进风口111处新风温度参数T1i、排风机组20的回风口211处废气温度参数T2i和液体循环流量q，采用预设的第一能效比计算模型计算第一运行模式的能效比，第一能效比计算模型为：COP1＝F(T11，T21，q)；
根据新风机组10的进风口111处新风温度参数T1i、排风机组20的回风口211处废气温度参数T2i、液体循环流量q和压缩机频率f，采用预设的第二能效比计算模型计算第二运行模式的能效比，第二能效比计算模型为：COP2＝F(T12，T22，q，f)；
根据新风机组10的进风口111处新风温度参数T1i、排风机组20的回风口211处废气温度参数T2i和压缩机频率f，采用预设的第三能效比计算模型计算第三运行模式的能效比，第三能效比计算模型如下：COP3＝F(T13，T23，f)。
除上述实现能效比计算方式以外，控制模块还可以采用现有技术中的其他方式实现能效比的计算，本实施例在此不在赘述。
进一步，本实用新型的复合式排风热回收系统可为分离式机组，新风机组10和排风机组20分开布置，受新风和排风距离限制影响小。同时本实用新型的复合式排风热回收系统也可以为整体式机组，这里不单独描述。
本实用新型的复合式排风热回收系统中，第一排风热回收分系统和第二排风热回收分系统在不同的运行工况下，可独立或同时运行，具备较高的节能效果，能够实现对全年变工况下废气能量的高效深度回收及再利用，降低地下工程的排风热回收时的热暴露风险。
最后需要说明的是，本实用新型的上述实施例仅是为说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (7)
1.一种复合式排风热回收系统，其特征在于，包括第一排风热回收分系统、第二排风热回收分系统和控制模块，第一排风热回收分系统包括设置在新风机组的第一乙二醇盘管段和设置在排风机组的第二乙二醇盘管段以及连通第一乙二醇盘管段和第二乙二醇盘管段的水力模块，第二排风热回收分系统包括设置在新风机组的第一蒸发段和设置在排风机组的第二蒸发段以及连接第一蒸发段和第二蒸发段的制冷循环模块，控制模块用于对第一排风热回收分系统和第二排风热回收系统的运行工况以及工作运行模式进行调节，以提高热回收效率；
复合式排风热回收系统的运行模式包括：第一运行模式，第一运行模式为第一排风热回收分系统单独运行；第二运行模式，第二运行模式为第一排风热回收分系统和第二排风热回收分系统同时运行；第三运行模式，第三运行模式为第二排风热回收分系统单独运行。
2.如权利要求1所述的复合式排风热回收系统，其特征在于，水力模块包括循环水泵和多段连接管路，第一乙二醇盘管段的一端通过第一连接管路与循环水泵一端连接，循环水泵的另一端通过第二连接管路与第二乙二醇盘管段的一端连接，第二乙二醇盘管段的另一端通过第三连接管路与第一乙二醇盘管段的另一端连接，构成第二排风热回收分系统。
3.如权利要求2所述的复合式排风热回收系统，其特征在于，所述第三连接管路上设置有用于调节乙二醇流量的阀门。
4.如权利要求2所述的复合式排风热回收系统，其特征在于，还包括设置在第一连接管路或第二连接管路的流量检测仪，流量检测仪用于检测乙二醇的流量。
5.如权利要求1所述的复合式排风热回收系统，其特征在于，第一蒸发段包括第一换热器，第二蒸发段包括第二换热器，制冷循环模块包括压缩机、四通换向阀和膨胀阀，第一换热器一端通过膨胀阀与第二换热器一端连接，第一换热器的另一端通过四通换向阀与第二换热器的另一端连接，压缩机的吸气管和排气管分别与四通换向阀的另外两个管口连接，构成第二排风热回收分系统。
6.如权利要求1-5任一项所述的复合式排风热回收系统，其特征在于，新风机组的进风口处设有第一温度传感器，第一温度传感器用于检测新风机组进风口处的新风温度；排风机组的回风口处设有第二温度传感器，第二温度传感器用于检测回风口处废气温度。
7.如权利要求5所述的复合式排风热回收系统，其特征在于，第一乙二醇盘管段靠近新风机组的进风口设置，第二乙二醇盘管段靠近排风机组的回风口设置，第一蒸发段靠近新风机组的送风口设置，第二蒸发段靠近排风机组的排风口设置。
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