TWM598922U - 換熱系統 - Google Patents

Abstract

本新型創作提供了一種換熱系統。換熱系統包括製冷換熱單元、製熱換熱單元和水水換熱單元。製冷換熱單元用於接收進風，對進風進行製冷和除濕。製熱換熱單元位於製冷換熱單元的下游，用於對製冷換熱單元輸出的空氣進行製熱。水水換熱單元與製冷換熱單元和製熱換熱單元連接，用於接收製冷換熱單元和製熱換熱單元輸出的水溶液，將製冷換熱單元輸出的水溶液進行製冷後提供給製冷換熱單元，且將製熱換熱單元輸出的水溶液進行製熱後提供給製熱換熱單元。

Description

換熱系統

本新型創作涉及空調技術領域，尤其涉及一種換熱系統。

換熱系統可以用於空調，可以在需要空氣調節的空間通過釋放熱量使該空間升溫以達到製熱的目的，或吸收熱量使該空間降溫以達到製冷的目的。

本新型創作提供了改進的換熱系統。

本新型創作的一個方面提供一種換熱系統，其包括：製冷換熱單元，用於接收進風，對所述進風進行製冷和除濕；製熱換熱單元，位於所述製冷換熱單元的下游，用於對所述製冷換熱單元輸出的空氣進行製熱；及水水換熱單元，與所述製冷換熱單元和所述製熱換熱單元連接，用於接收所述製冷換熱單元和所述製熱換熱單元輸出的水溶液，將所述製冷換熱單元輸出的水溶液進行製冷後提供給所述製冷換熱單元，且將所述製熱換熱單元輸出的水溶液進行製熱後提供給所述製熱換熱單元。

本新型創作一些實施例的換熱系統利用製熱換熱單元對空氣進行加熱，耗能低，較少浪費，且通過水水換熱單元生產冷水給製冷換熱單元，生產熱水給製熱換熱單元，使製冷換熱單元和製熱換熱單元可以利用水溶液作為換熱介質進行熱交換，可以避免製冷換熱單元和製熱換熱單元利用例如氟利昂等製冷劑進行熱交換時，製冷劑洩漏進入待空氣調節的空間內而產生危險。

這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本新型創作相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本新型創作的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

在本新型創作使用的術語是僅僅出於描述特定實施例的目的，而非旨在限制本新型創作。除非另作定義，本新型創作使用的技術術語或者科學術語應當為本新型創作所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本新型創作說明書以及權利要求書中使用的「第一」、「第二」以及類似的詞語並不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。同樣，「一個」或者「一」等類似詞語也不表示數量限制，而是表示存在至少一個。除非另行指出，「包括」或者「包含」等類似詞語意指出現在「包括」或者「包含」前面的元件或者物件涵蓋出現在「包括」或者「包含」後面列舉的元件或者物件及其等同，並不排除其他元件或者物件。「連接」或者「相連」等類似的詞語並非限定於物理的或者機械的連接，而且可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。

在本新型創作說明書和所附權利要求書中所使用的單數形式的「一種」、「所述」和「該」可以包括單數形式，也可以包括多數形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應當理解，本文中使用的術語「和/或」是指並包含一個或多個相關聯的列出項目的任何或所有可能組合。

本新型創作一些實施例的換熱系統包括製冷換熱單元、製熱換熱單元和水水換熱單元。製冷換熱單元用於接收進風，對進風進行製冷和除濕。製熱換熱單元位於製冷換熱單元的下游，用於對製冷換熱單元輸出的空氣進行製熱。水水換熱單元與製冷換熱單元和製熱換熱單元連接，用於接收製冷換熱單元和製熱換熱單元輸出的水溶液，將製冷換熱單元輸出的水溶液進行製冷後提供給製冷換熱單元，且將製熱換熱單元輸出的水溶液進行製熱後提供給製熱換熱單元。

利用製熱換熱單元對空氣進行加熱，耗能低，較少浪費，且通過水水換熱單元生產冷水給製冷換熱單元，生產熱水給製熱換熱單元，使製冷換熱單元和製熱換熱單元可以利用水溶液作為換熱介質進行熱交換，可以避免製冷換熱單元和製熱換熱單元利用例如氟利昂等製冷劑進行熱交換時，製冷劑洩漏進入待空氣調節的區域內而產生危險。

圖1所示為一種換熱系統100的示意圖。換熱系統100可以用於控制待空氣調節的空間10的溫度和相對濕度。待空氣調節的空間10可以包括手術室。在一些應用中，換熱系統100可以控制手術室內的環境達到乾球溫度為18℃且相對濕度為40%至60%，或者乾球溫度為25℃且相對濕度為40%至60%，但不限於此。在其他一些實施例中，空間10可以不限於手術室，可以是其他空間，例如實驗室、工廠、博物館、溫室等需要良好的溫度和濕度控制的任何空間。

換熱系統100包括製冷換熱器101和位於製冷換熱器101下游的電加熱器102。製冷換熱器101用於接收進風，對進風進行製冷。製冷換熱器101可以與冷凍水製造系統20連接。冷凍水製造系統20可以包括冷水機組21和冷卻塔22。製冷換熱器101與冷水機組21的蒸發器連接，製冷換熱器101與冷水機組21的蒸發器之間設有冷凍水泵23，形成冷凍水回路。冷水機組21的冷凝器和冷卻塔22連接，且冷水機組21的冷凝器和冷卻塔22之間設有冷卻水泵24，形成冷卻水回路。冷凍水製造系統20對製冷換熱器101輸出的水溶液進行製冷，輸出冷凍水給製冷換熱器101，冷凍水在製冷換熱器101內與進風熱交換，對進風進行製冷，並可以對進風進行除濕。冷凍水被冷凍水流量控制閥150控制提供給製冷換熱器101，用於對空氣降溫以達到期望的露點溫度，類似於冷凝的過程，去除空氣中的水分。通過檢測空間10的相對濕度來控制冷凍水流量控制閥150。在一些實施例中，製冷換熱器101可以是冷卻盤管。

製冷換熱器101輸出的冷卻的且飽和的空氣過冷，電加熱器102用於對製冷換熱器101輸出的空氣加熱至期望的空氣溫度，並降低相對濕度，以滿足房間顯冷負荷（滿負荷或部分負荷）。因此空間10的乾球溫度和相對濕度被很好地控制。電加熱器102消耗的電量多，COP（性能係數，Coefficient of Performance）低，為1.0。冷凍水製造系統20需要的能量大，能量浪費大。人為地將熱負荷引入空間10，電加熱器102浪費電能，並因此冷凍水製造系統20消耗額外的能量。

圖2所示為另一種換熱系統200的示意圖。換熱系統200包括製冷換熱器201，類似於圖1所示的製冷換熱器101，與冷凍水製造系統20連接。換熱系統200包括再冷換熱器203和製熱換熱器202。換熱系統200為直接膨脹製冷系統，再冷換熱器203為直接膨脹蒸發盤管，製熱換熱器202為直接膨脹冷凝盤管。再冷換熱器203位於製冷換熱器201的下游，製熱換熱器202位於再冷換熱器203的下游。再冷換熱器203和製熱換熱器202連接，且再冷換熱器203和製熱換熱器202之間連接有壓縮機204。通過壓縮機204使製冷劑在再冷換熱器203和製熱換熱器202內循環。在一些實施例中，壓縮機204可以是固定轉速壓縮機或變速壓縮機。換熱系統200包括通過閥251和三通閥252連接於壓縮機204和再冷換熱器203之間的冷凝器253。三通閥252連接至製熱換熱器202。冷凝器253用於在再冷換熱器203和製熱換熱器202之間調節熱量。在一些實施例中，冷凝器253可以為風冷式冷凝器。

製冷換熱器201對進風進行製冷和除濕，再冷換熱器203對製冷換熱器201輸出的空氣進一步製冷和除濕，製熱換熱器202對再冷換熱器203輸出的飽和的空氣加熱，以達到待空氣調節的空間10的期望乾球溫度。因為具有較低蒸發溫度的製熱換熱器202能夠將空氣冷卻至低的露點溫度，所以空間10的相對濕度在此過程中也被很好地控制。

圖2所示的換熱系統200的壓縮機204需要電量，以隨著壓縮機204的壓縮工作將熱量從再冷換熱器203轉移至製熱換熱器202。由於直接膨脹冷凝盤管的大部分熱量是從直接膨脹蒸盤管轉移過來的，壓縮機204消耗的電量僅是圖1所示的電加熱器102消耗的電量的一部分。在相同的過程中，換熱系統200通過再冷換熱器203提供附帶冷卻，因此節省圖1中冷凍水製造系統20所需的額外能量。在相同條件下（相同溫度和濕度的進風，且輸出相同溫度和濕度的空氣給空間10），在一個例子中，壓縮機204需要的電量為6kW，電加熱器102需要的電量為31kW，電量明顯節省。考慮使用不同的技術和產品，如果產生的100%的熱量用於上述過程，換熱系統200的COP在2-5COP的範圍內。換熱系統200採用冷卻優先模式作為其主要控制邏輯，製熱換熱器202產生的且未使用的過量的熱量釋放給風冷翅片式冷凝器（換熱系統200的一部分），最終排放至大氣中。

另外，在相同條件下，相比較於圖1所示的製冷換熱器101，圖2所示的製冷換熱器201製冷後輸出的空氣的溫度高，通過再冷換熱器203進一步製冷，因此相比較於圖1所示的冷凍水製造系統20，圖2所示的冷凍水製造系統20需要的能量低，且釋放出的熱量低，節省能量浪費。在相同條件下，在一個例子中，圖1所示的冷凍水製造系統20輸入50RT的製冷量，輸出62RT的熱量，需要50kW的能量，而圖2所示的冷凍水製造系統20輸入43RT的製冷量，輸出55RT的熱量，僅需要43kW的能量，圖2中冷凍水製造系統20需要的能量小，能量浪費小。

然而圖2所示的系統存在固有的風險。由於製冷劑是主要的熱量傳遞媒介，在提供給需要空氣調節的空間10的空氣流中在再冷換熱器203和製熱換熱器202之間循環，這些熱交換器的任何洩漏都可能將全部製冷劑輸送至空間10，例如像醫學手術室的狹小的密閉空間。直接膨脹製冷系統200通常使用高壓製冷氣體，例如氟利昂，在室溫下蒸發。該系統使用的氣體基本是無味的且比空氣重。當通過管道和擴散器洩漏至室內，可能會帶來導致室內人員不知不覺地窒息的風險。

圖3所示為本新型創作換熱系統300的一個實施例的示意圖。換熱系統300包括製冷換熱單元305、製熱換熱單元302和水水換熱單元306。製冷換熱單元305用於接收進風，對進風進行製冷和除濕。製熱換熱單元302位於製冷換熱單元305的下游，用於對製冷換熱單元305輸出的空氣進行製熱。水水換熱單元306與製冷換熱單元305和製熱換熱單元302連接，用於接收製冷換熱單元305和製熱換熱單元302輸出的水溶液，將製冷換熱單元305輸出的水溶液進行製冷後提供給製冷換熱單元305，且將製熱換熱單元302輸出的水溶液進行製熱後提供給製熱換熱單元302。水水換熱單元306包括水水換熱器。

利用製熱換熱單元302對空氣進行加熱，耗能低，較少浪費，且通過水水換熱單元306生產冷水給製冷換熱單元305，生產熱水給製熱換熱單元302，使製冷換熱單元305和製熱換熱單元302可以利用水溶液作為換熱介質進行熱交換，可以避免製冷換熱單元305和製熱換熱單元302利用例如氟利昂等製冷劑進行熱交換時，製冷劑洩漏進入空間10內而產生危險。在一些實施例中，水溶液包括鹽水等。水溶液即使洩露也不會給空間10內的人員帶來任何的危險，安全性高。

在一些實施例中，製冷換熱單元305可以與冷凍水製造系統20連接。冷凍水製造系統20類似於圖1和2所示的冷凍水製造系統20，在此不再贅述。在一些實施例中，製冷換熱單元305包括第一製冷換熱器301和設於第一製冷換熱器301下游的第二製冷換熱器303。第一製冷換熱器301用於與冷凍水製造系統20連接，製熱換熱單元302位於第二製冷換熱器303的下游。第一製冷換熱器301類似於圖2所示的製冷換熱器201，對進風進行製冷和除濕。第一製冷換熱器301與冷凍水製造系統20連接，形成換熱回路，換熱介質（例如水溶液）在第一製冷換熱器301和冷凍水製造系統20內循環流動。第二製冷換熱器303對從第一製冷換熱器301輸出的空氣進一步製冷和除濕。在一些實施例中，第一製冷換熱器301可以包括翅片冷卻盤管，第二製冷換熱器303可以包括翅片冷卻盤管。製熱換熱單元302包括翅片加熱盤管。在另一些實施例中，第二製冷換熱器303可以位於第一製冷換熱器301的上游，取決於來自冷凍水製造系統20的冷凍水是否足夠冷，能夠達到期望的露點溫度，以保持空間10的相對濕度達到期望的相對濕度。

在一些實施例中，製熱換熱單元302對第二製冷換熱器303輸出的冷風進行再熱，以降低相對濕度，使向需要空氣調節的空間10內輸出的空氣的溫度和濕度達到需求。在一個實施例中，製熱換熱單元302可以包括製熱換熱器，製熱換熱器可以包括盤管。

在一些實施例中，水水換熱單元306、製冷換熱單元305和製熱換熱單元302形成換熱回路，水水換熱單元306使製冷換熱單元305和製熱換熱單元302之間的熱量可以交換，使製冷換熱單元305可以實現對空氣製冷，製熱換熱單元302可以實現對空氣製熱。水水換熱單元306接收製冷換熱單元305輸出的熱水，進行製冷後，提供冷水給製冷換熱單元305，冷水在製冷換熱單元305內流動，與空氣換熱，實現對空氣的製冷。水水換熱單元306接收製熱換熱單元302輸出的冷水，進行製熱後，提供熱水給製熱換熱單元302，熱水在製熱換熱單元302中流動，與空氣換熱，實現對空氣的製熱。

在一些實施例中，水水換熱單元306連接於第二製冷換熱器303和製熱換熱單元302之間，形成換熱回路。水水換熱單元306使第二製冷換熱器303和製熱換熱單元302之間的熱量可以交換。水水換熱單元306接收第二製冷換熱器303輸出的熱水，對水溶液進行製冷後，提供冷水給第二製冷換熱器303，冷水在第二製冷換熱器303內流動，與空氣換熱，實現對空氣的製冷。

在水水換熱單元306內，利用換熱介質實現接收的製冷換熱單元305的熱水和接收的製熱換熱單元302的冷水的熱交換，如此製造冷水給製冷換熱單元305，製造熱水給製熱換熱單元302。在一些實施例中，水水換熱單元306包括第一換熱器310和第二換熱器311。第一換熱器310與製冷換熱單元305連接，用於接收製冷換熱單元305輸出的水溶液，將製冷換熱單元305輸出的水溶液進行製冷後提供給製冷換熱單元305。在一些實施例中，第一換熱器310與第二製冷換熱器303連接，接收第二製冷換熱器303輸出的熱水，產生冷水給第二製冷換熱器303。

在一些實施例中，第一換熱器310和製冷換熱單元305之間連接有第一水泵312，使水溶液在第一換熱器310和製冷換熱單元305內流動。在一個實施例中，第一水泵312位於第二製冷換熱器303的出口317和第一換熱器310的入口318之間，將第二製冷換熱器303輸出的水溶液泵入第一換熱器310。

第二換熱器311與第一換熱器310連接，且與製熱換熱單元302連接，用於接收製熱換熱單元302輸出的水溶液，將製熱換熱單元302輸出的水溶液進行製熱後提供給製熱換熱單元302。第二換熱器311接收製熱換熱單元302輸出的冷水，產生熱水給製熱換熱單元302。

在一些實施例中，第二換熱器311和製熱換熱單元302之間連接有第二水泵313，使水溶液在第二換熱器311和製熱換熱單元302內流動。在一個實施例中，第二水泵313位於製熱換熱單元302的出口337和第二換熱器311的入口335之間，將製熱換熱單元302輸出的水溶液泵入第二換熱器311。

第二換熱器311和第一換熱器310之間形成換熱回路。第二換熱器311和第一換熱器310之間流動有換熱介質，例如氟利昂等製冷劑。換熱介質與第一換熱器310內的水溶液熱交換，使第一換熱器310輸出冷水。換熱介質與第二換熱器311內的水溶液熱交換，使第二換熱器311輸出熱水。

在一些實施例中，第一換熱器310與第二換熱器311之間連接有壓縮機314。壓縮機314用於將低壓氣體提升為高壓氣體。在本實施例中，壓縮機314吸入低壓的氣態的換熱介質，將低壓的換熱介質提升為高壓的氣態的換熱介質輸出。換熱介質包括氣態、液態或氣液混合狀態。

在一些實施例中，第一換熱器310包括蒸發器，第二換熱器311包括冷凝器。第二換熱器311可以接收壓縮機314輸出的氣態的換熱介質，通過換熱介質與比換熱介質溫度低的冷水熱交換，將冷水的溫度升高，產生並輸出熱水。氣態的換熱介質在第二換熱器311中與冷水熱交換，冷凝形成液態的換熱介質，從第二換熱器311輸出給第一換熱器310。

第一換熱器310接收液態或氣液混合狀態的換熱介質，換熱介質與比其溫度高的熱水熱交換，將熱水的溫度降低，產生並輸出冷水。液態或氣液混合狀態的換熱介質在第一換熱器310中氣化形成氣態的換熱介質，氣態的換熱介質從第一換熱器310輸出到壓縮機314內。進而壓縮機314輸出高壓的氣態的換熱介質給第二換熱器311，如此循環換熱。

在一些實施例中，第一換熱器310和第二換熱器311之間連接有第三流量控制裝置315，可以調節第一換熱器310和第二換熱器311中流動的換熱介質的流量。在一些實施例中，第三流量控制裝置315包括節流閥。在節流閥節流降壓時，液態的換熱介質經過節流閥，輸出氣液混合狀態的換熱介質。在一些實施例中，第二換熱器311輸出的液態的換熱介質經過節流閥，產生氣液混合狀態的換熱介質給第一換熱器310。

在一些實施例中，換熱系統300包括氣室320，製冷換熱單元305和製熱換熱單元302位於氣室320內。水水換熱單元306與製冷換熱單元305隔離，且與製熱換熱單元302隔離，與被換熱和除濕的空氣隔離，因此水水換熱單元306內的換熱介質若發出洩漏，不會進入氣室320內，從而不會進入空間10內，避免發出危險。

在一些實施例中，製冷換熱單元305、製熱換熱單元302和氣室320組裝成一個設備，水水換熱單元306可以設於另一個獨立的設備內，兩個設備可以連接。在另一些實施例中，製冷換熱單元305、製熱換熱單元302、氣室320和水水換熱單元306可以組裝成一個設備，在該設備內部，水水換熱單元306位於氣室320外，與製冷換熱單元305和製熱換熱單元302隔離。

在一些實施例中，壓縮機314包括定速壓縮機，轉速恒定，從而使得換熱系統300無需對定速壓縮機的轉速進行控制和調節，系統的控制簡單。在一些實施例中，換熱系統300包括第三換熱器304，第三換熱器304連接於第二換熱器311與製熱換熱單元302之間，且與冷凍水製造系統20連接，用於接收第二換熱器311輸出的部分水溶液，利用冷凍水製造系統20輸出的冷凍水對部分水溶液製冷，並返回給第二換熱器311。在一些實施例中，第三換熱器304可以對第二換熱器311輸出的部分熱水進行製冷，返回至第二換熱器311，使第二換熱器311輸出的熱水的溫度可以到達製熱換熱單元302的需求。

第三換熱器304包括第一入口330、第一出口331、第二入口332和第二出口333。第三換熱器304的第一入口330與第二換熱器311的出口334連接，第三換熱器304的第一出口331與第二換熱器311的入口335連接。第三換熱器304的第一入口330連接於第二換熱器311的出口334和製熱換熱單元302的入口336之間，第二換熱器311輸出的水溶液部分輸入製熱換熱單元302，部分輸入第三換熱器304。第三換熱器304的第一出口331連接於製熱換熱單元302的出口337和第二換熱器311的入口335之間。在一些實施例中，第三換熱器304的第一出口331通過第二水泵313連接至第二換熱器311的入口335，第二水泵313將第三換熱器304輸出的熱水泵入第二換熱器311內。

在一些實施例中，第三換熱器304連接於第一製冷換熱器301與冷凍水製造系統20連接的管路上。第三換熱器304的第二入口332連接於第一製冷換熱器301的入口344與冷凍水製造系統20連接的管路345。第三換熱器304的第二出口333連接於第一製冷換熱器301的出口338和冷凍水製造系統20連接的管路339上。冷凍水製造系統20輸出的冷凍水流入第三換熱器304內，在第三換熱器304內與從第二換熱器311流入第三換熱器304的水溶液進行熱交換，對第三換熱器304的水溶液進行製冷，製冷後的水溶液回到第二換熱器311內。冷凍水製造系統20輸出的冷凍水在第三換熱器304內被製熱後，流回冷凍水製造系統20。

在一些實施例中，第三換熱器304包括水水換熱器，可以避免製冷劑洩漏產生的危險，安全性高。在一些實施例中，第三換熱器304包括板式熱交換器。

在一些實施例中，第三換熱器304和第二換熱器311連接的管路上設有第一流量控制裝置340。換熱系統300包括至少一個控制器。至少一個控制器包括主控制器341。主控制器341可以設於水水換熱單元306外。換熱系統300包括第一溫度傳感器342，第一溫度傳感器342位於空間10內，用於檢測空間10的溫度。主控制器341連接於第一溫度傳感器342和第一流量控制裝置340，用於根據第一溫度傳感器342檢測到的溫度控制第一流量控制裝置340，以調節第二換熱器311輸出的水溶液流入第三換熱器304的流量，使第二換熱器311輸出給製熱換熱單元302的熱水能夠使製熱換熱單元302將空氣加熱至期望溫度，即，使出風溫度達到期望溫度。第一溫度傳感器342可以檢測空間10內的乾球溫度。

在一些實施例中，第一流量控制裝置340連接於第三換熱器304輸出至第二換熱器311的管路上，和製熱換熱單元302輸出至第二換熱器311的管路上。在一些實施例中，第一流量控制裝置340可以包括三通閥，連接第三換熱器304的第一出口331、第二換熱器311的入口335和製熱換熱單元302的出口337。在另一些實施例中，第一流量控制裝置340可以連接於第二換熱器311輸出至第三換熱器304的管路上，和第二換熱器311輸出至製熱換熱單元302的管路上。

在一些實施例中，第三換熱器304和冷凍水製造系統20連接的管路上設有第二流量控制裝置343，主控制器341與第二流量控制裝置343連接，用於控制第二流量控制裝置343，以調節冷凍水製造系統20輸出的冷凍水流入第三換熱器304的流量。主控制器341可以根據第一溫度傳感器342檢測到的溫度，控制第二流量控制裝置343。主控制器341可根據第一溫度傳感器342檢測到的溫度，控制第一流量控制裝置340和第二流量控制裝置343，直至第一溫度傳感器342檢測到的溫度達到期望溫度。在一些實施例中，第二流量控制裝置343連接於第三換熱器304的第二出口333至冷凍水製造系統20之間。在另一些實施例中，第二流量控制裝置343連接於第三換熱器304的第二入口332和冷凍水製造系統20之間。在一些實施例中，第二流量控制裝置343包括二通閥。

在一些實施例中，換熱系統300包括相對濕度傳感器355，位於空間10內，用於檢測相對濕度。主控制器341與相對濕度傳感器355連接。在一些實施例中，換熱系統300包括第二溫度傳感器356，位於製冷換熱單元305的下游，用於檢測從製冷換熱單元305流出的空氣的溫度。在一些實施例中，第二溫度傳感器356位於第二製冷換熱器303的下游，檢測從第二製冷換熱器303流出的空氣的溫度。在一些實施例中，第二溫度傳感器356可以是平均溫度傳感器，用於檢測從第二製冷換熱器303流出的空氣的溫度。冷凍水流量控制閥350，類似於圖1所示的冷凍水流量控制閥150，連接製冷換熱單元305至冷凍水製造系統20。在一些實施例中，冷凍水流量控制閥350連接第一製冷換熱器301至冷凍水製造系統20。主控制器341連接於第二溫度傳感器356和冷凍水流量控制閥350，用於根據第二溫度傳感器356檢測到的溫度，控制冷凍水流量控制閥350，直至第二溫度傳感器356檢測到的溫度達到期望溫度，如此控制空間10的溫度達到期望的溫度，空間10的相對濕度達到期望的相對濕度。

在一些實施例中，至少一個控制器包括位於水水換熱單元306內的輔助控制器360，輔助控制器360可與主控制器341連接。輔助控制器360可與主控制器341。在一些實施例中，輔助控制器360與壓縮機314、第一水泵312和第二水泵313連接，控制壓縮機314、第一水泵312和第二水泵313。

在一些實施例中，第三換熱器304設於氣室320內，可以充分利用氣室320的空間，使得系統結構緊湊，且第三換熱器304內流動的為水溶液，不會因洩露發出危險。在另一些實施例中，由於第三換熱器304不與空氣進行熱交換，第三換熱器304可設於氣室320外。在一些實施例中，第三換熱器304可以設於氣室320和水水換熱單元306外。在另一些實施例中，第三換熱器304可以與水水換熱單元306設於同一設備內。在一些實施例中，第一流量控制裝置340和第二流量控制裝置343可以設於氣室320內，或設於氣室320外。

在一些實施例中，乙二醇溶液可以用在蒸發器水回路中，以防止水水換熱單元306中的冷凍水結冰。

在一些實施例中，水水換熱單元306可包括獨立的水源直接膨脹熱泵，可以是每個空氣處理器專用一個熱泵，或一個空氣處理器使用多個熱泵的組合，或者一個熱泵用於多個空氣處理器，實現類似濕度控制的功能。空氣處理器為換熱系統300。每個熱泵包括一個或多個可以為製冷劑-水蒸發器的第一換熱器310、一個或多個可以為製冷劑-水冷凝器的第二換熱器311、一個或多個固定轉速或變速壓縮機314和可以為直接膨脹閥的第三流量控制裝置315，使用製冷媒介，實現蒸發-壓縮製冷循環。相比較於圖2所示的在空氣流中使用直接膨脹製熱或製冷盤管的方式，具有獨立的製冷回路（水水換熱單元306），例如水源直接膨脹熱泵，除了降低窒息風險、更加安全外，還可以使得被控空間10的溫度和相對濕度的控制更加準確。

圖4所示為換熱系統400的另一個實施例的示意圖。圖4所示的換熱系統400類似於圖3所示的換熱系統300，相比較於圖3所示的換熱系統300，圖4所示的換熱系統400的水水換熱單元406的壓縮機414包括變速壓縮機，轉速可以調節改變。換熱系統400的第一溫度傳感器442設於空間10，用於檢測空間10的溫度。至少一個控制器連接於第一溫度傳感器442和變速壓縮機414，用於根據第一溫度傳感器442檢測到的溫度控制變速壓縮機414的轉速，從而調節第一換熱器410和第二換熱器411中流動的換熱介質的流量，以控制第二換熱器411輸出的水溶液的溫度，使滿足製熱換熱單元402對空氣製熱所需的熱量。圖4所示的換熱系統400可以省去圖3中的第三換熱器304、第一流量控制裝置340和第二流量控制裝置343，系統結構簡單，元件少，成本低。

在一些實施例中，至少一個控制器包括位於水水換熱單元406內的輔助控制器460，與變速壓縮機414連接，控制變速壓縮機414。輔助控制器460可以控制變速壓縮機414的轉速。在一些實施例中，至少一個控制器包括主控制器441，位於水水換熱單元406外，與第一溫度傳感器442和輔助控制器460連接，根據第一溫度傳感器442檢測到的溫度，控制輔助控制器460控制變速壓縮機414。主控制器441可以接收第一溫度傳感器442產生的表示檢測到的溫度的信號，根據該信號產生控制指令給輔助控制器460，指示輔助控制器460控制變速壓縮機414的轉速，可以準確地控制。主控制器441類似於圖3所示的主控制器341，輔助控制器460類似於圖3所示的輔助控制器360。

以上所述僅為本新型創作的較佳實施例而已，並不用以限制本新型創作，凡在本新型創作的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本新型創作保護的範圍之內。

10:空間 20:冷凍水製造系統 21:冷水機組 22:冷卻塔 23:冷凍水泵 24:冷卻水泵 100、200、300、400:換熱系統 101、201:製冷換熱器 102:電加熱器 150:冷凍水流量控制閥 202:製熱換熱器 203:再冷換熱器 204、314、414:壓縮機 251:閥 252:三通閥 253:冷凝器 301:第一製冷換熱器 302、402:製熱換熱單元 303:第二製冷換熱器 304:第三換熱器 305:製冷換熱單元 306、406:水水換熱單元 310、410:第一換熱器 311、411:第二換熱器 312:第一水泵 313:第二水泵 315:第三流量控制裝置 317、334、337、338:出口 318、335、336、344:入口 320:氣室 330:第一入口 331:第一出口 332:第二入口 333:第二出口 339、345:管路 340:第一流量控制裝置 341、441:主控制器 342、442:第一溫度傳感器 343:第二流量控制裝置 350:冷凍水流量控制閥 355:相對濕度傳感器 356:第二溫度傳感器 360、460:輔助控制器

圖1所示為一種換熱系統的示意圖。 圖2所示為另一種換熱系統的示意圖。 圖3所示為本新型創作換熱系統的一個實施例的示意圖。 圖4所示為本新型創作換熱系統的另一個實施例的示意圖。

10:空間

20:冷凍水製造系統

300:換熱系統

301:第一製冷換熱器

302:製熱換熱單元

303:第二製冷換熱器

304:第三換熱器

305:製冷換熱單元

306:水水換熱單元

310:第一換熱器

311:第二換熱器

312:第一水泵

313:第二水泵

314:壓縮機

315:第三流量控制裝置

317:出口

318:入口

320:氣室

330:第一入口

331:第一出口

332:第二入口

333:第二出口

334:出口

335、336、344:入口

337、338:出口

339、345:管路

340:第一流量控制裝置

341:主控制器

342:第一溫度傳感器

343:第二流量控制裝置

350:冷凍水流量控制閥

355:相對濕度傳感器

356:第二溫度傳感器

360:輔助控制器

Claims (16)

1. 一種換熱系統，包括： 製冷換熱單元，用於接收進風，對所述進風進行製冷和除濕； 製熱換熱單元，位於所述製冷換熱單元的下游，用於對所述製冷換熱單元輸出的空氣進行製熱；及 水水換熱單元，與所述製冷換熱單元和所述製熱換熱單元連接，用於接收所述製冷換熱單元和所述製熱換熱單元輸出的水溶液，將所述製冷換熱單元輸出的水溶液進行製冷後提供給所述製冷換熱單元，且將所述製熱換熱單元輸出的水溶液進行製熱後提供給所述製熱換熱單元。
2. 如請求項1所述的換熱系統，其中所述水水換熱單元包括： 第一換熱器，與所述製冷換熱單元連接，用於接收所述製冷換熱單元輸出的水溶液，將所述製冷換熱單元輸出的水溶液進行製冷後提供給所述製冷換熱單元；及 第二換熱器，與所述第一換熱器連接，且與所述製熱換熱單元連接，用於接收所述製熱換熱單元輸出的水溶液，將所述製熱換熱單元輸出的水溶液進行製熱後提供給所述製熱換熱單元。
3. 如請求項2所述的換熱系統，其中所述第一換熱器與所述第二換熱器之間連接有壓縮機。
4. 如請求項3所述的換熱系統，其中所述壓縮機包括定速壓縮機。
5. 如請求項3所述的換熱系統，更包括第三換熱器，所述第三換熱器連接於所述第二換熱器與所述製熱換熱單元之間，且與冷凍水製造系統連接，用於接收所述第二換熱器輸出的部分水溶液，利用所述冷凍水製造系統輸出的冷凍水對所述部分水溶液製冷，並返回給所述第二換熱器。
6. 如請求項5所述的換熱系統，其中所述第三換熱器和所述第二換熱器連接的管路上設有第一流量控制裝置，所述換熱系統包括主控制器和第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器用於檢測待空氣調節的空間內的溫度，所述主控制器連接於所述第一溫度傳感器和所述第一流量控制裝置，用於根據所述第一溫度傳感器檢測到的溫度控制所述第一流量控制裝置，以調節所述第二換熱器輸出的水溶液流入所述第三換熱器的流量。
7. 如請求項6所述的換熱系統，其中所述第一流量控制裝置連接於所述第三換熱器輸出至所述第二換熱器的管路上，和所述製熱換熱單元輸出至所述第二換熱器的管路上。
8. 如請求項6所述的換熱系統，其中所述第三換熱器和所述冷凍水製造系統連接的管路上設有第二流量控制裝置，所述主控制器與所述第二流量控制裝置連接，用於根據所述第一溫度傳感器檢測到的溫度控制所述第二流量控制裝置。
9. 如請求項5所述的換熱系統，其中所述製冷換熱單元包括第一製冷換熱器和第二製冷換熱器，所述第一換熱器與所述第二製冷換熱器連接，所述第一製冷換熱器與所述冷凍水製造系統連接，所述第三換熱器連接於所述第一製冷換熱器與所述冷凍水製造系統連接的管路上。
10. 如請求項5所述的換熱系統，其中所述第三換熱器包括水水換熱器。
11. 如請求項3所述的換熱系統，其中所述壓縮機包括變速壓縮機，所述換熱系統包括至少一個控制器和第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器用於檢測待空氣調節的空間內的溫度，所述控制器與所述溫度傳感器和所述變速壓縮機連接，用於根據所述第一溫度傳感器檢測到的溫度控制所述變速壓縮機的轉速。
12. 如請求項11所述的換熱系統，其中所述至少一個控制器包括位於所述水水換熱單元內的輔助控制器，所述輔助控制器與所述變速壓縮機連接以控制所述變速壓縮機。
13. 如請求項12所述的換熱系統，其中所述至少一個控制器包括位於所述水水換熱單元外的主控制器，所述主控制器連接於所述第一溫度傳感器和所述輔助控制器，用於根據所述第一溫度傳感器檢測到的溫度而控制所述輔助控制器以控制所述變速壓縮機。
14. 如請求項2所述的換熱系統，其中所述第一換熱器和所述第二換熱器之間連接有第三流量控制裝置。
15. 如請求項1所述的換熱系統，更包括相對濕度傳感器，用於檢測待空氣調節的空間的相對濕度。
16. 如請求項1所述的換熱系統，更包括： 第二溫度傳感器，位於所述製冷換熱單元的下游，用於檢測從所述製冷換熱單元流出的空氣的溫度； 冷凍水流量控制閥，連接所述製冷換熱單元至冷凍水製造系統；及 控制器，連接於所述第二溫度傳感器和所述冷凍水流量控制閥，用於根據所述第二溫度傳感器檢測到的溫度而控制所述冷凍水流量控制閥。

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