高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)組的制作方法

　　本實(shí)用新型涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)組。

　　背景技術(shù)：

　　在集中空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)是保證人體健康不可缺少的部分，目前，集中空調(diào)系統(tǒng)中提供新風(fēng)的設(shè)備有以下幾種形式：

　　(1)普通新風(fēng)機(jī)組

　　由風(fēng)機(jī)和表冷盤(pán)管組成，夏季采用7℃的低溫冷水作為冷媒，配合常規(guī)集中空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組作為空氣處理末端，對(duì)室內(nèi)降溫的同時(shí)，析出空氣中的水分，達(dá)到除濕的目的。該方式不具有熱回收能力，溫濕度聯(lián)合控制，主機(jī)效率低，能耗高；空調(diào)末端冷凝水盤(pán)易滋生霉菌，室內(nèi)空氣質(zhì)量差，易引起空調(diào)病。

　　(2)普通新風(fēng)換氣機(jī)

　　由風(fēng)機(jī)和空氣熱回收裝置組成，用于有集中排風(fēng)的場(chǎng)合，具有熱回收節(jié)能效果，但不具有除濕效果。屬于溫濕度聯(lián)合控制，主機(jī)效率低，能耗高；空調(diào)末端冷凝水盤(pán)易滋生霉菌，室內(nèi)空氣質(zhì)量差，易引起空調(diào)病。

　　(3)溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組

　　溶液調(diào)濕是溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中的新風(fēng)處理方式之一。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)由溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)組成，其中溫度控制系統(tǒng)利用高溫冷水(一般14～17℃)為冷媒，負(fù)擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷，空調(diào)末端在干工況下運(yùn)行；濕度控制系統(tǒng)由獨(dú)立的新風(fēng)除濕系統(tǒng)構(gòu)成，負(fù)擔(dān)全部的新風(fēng)冷負(fù)荷、濕負(fù)荷以及室內(nèi)濕負(fù)荷。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中冷水機(jī)組在高溫水工況下運(yùn)行，效率高；干式末端無(wú)冷凝水，不產(chǎn)生霉菌等對(duì)人體健康有害的物質(zhì)。因此，溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)具有高效、節(jié)能、舒適、健康的特點(diǎn)，是集中空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的方向。

　　溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組利用LiBr、CaCl2等鹽溶液在不同濃度下對(duì)水蒸氣吸收能力不同而制成的溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組，根據(jù)溶液再生的方式不同，溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組又分為熱泵式、余熱式兩種，民用建筑常用的為熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組。熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組具有全熱回收、除濕、加濕、殺菌消毒的功能，且設(shè)備完全獨(dú)立除濕運(yùn)行，送風(fēng)溫度適宜，不需外接冷熱源，空調(diào)系統(tǒng)僅為干式末端提供高溫冷水即可。但溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組構(gòu)造復(fù)雜，控制環(huán)節(jié)繁多，鹽溶液腐蝕性較強(qiáng)，對(duì)設(shè)備制造、運(yùn)行管理要求較高

　　(4)內(nèi)冷式雙冷源除濕新風(fēng)機(jī)組

　　雙冷源除濕是溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中的另一種主要的新風(fēng)處理方式，具有溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的所有優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)低溫冷源的形式不同，雙冷源除濕分為內(nèi)冷式和水冷式之分。

　　內(nèi)冷式雙冷源除濕新風(fēng)機(jī)組設(shè)有排風(fēng)全熱回收裝置，新風(fēng)經(jīng)全熱回收裝置回收排風(fēng)能量后，依次經(jīng)過(guò)前后兩組盤(pán)管進(jìn)行冷卻除濕。其中前盤(pán)管為水冷盤(pán)管，以高溫冷水為冷媒，用于新風(fēng)預(yù)冷。后盤(pán)管為直接蒸發(fā)盤(pán)管，用于新風(fēng)深度除濕。在機(jī)組排風(fēng)側(cè)，排風(fēng)經(jīng)全熱回收后，再經(jīng)過(guò)一個(gè)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，帶走除濕冷源的大部分冷凝熱，其余冷凝熱用來(lái)對(duì)送風(fēng)進(jìn)行再熱，保證合適的送風(fēng)溫度。

　　(5)水冷式雙冷源除濕新風(fēng)機(jī)組

　　與(4)相比，機(jī)組不設(shè)熱回收裝置，新風(fēng)經(jīng)前盤(pán)管高溫冷水預(yù)冷后，再經(jīng)后盤(pán)管直接蒸發(fā)盤(pán)管深度除濕。除濕冷源的大部分冷凝熱由冷卻水帶走，其余冷凝熱用來(lái)對(duì)送風(fēng)進(jìn)行再熱，保證合適的送風(fēng)溫度。

　　該種系統(tǒng)需要有高溫冷水及冷卻水提供、系統(tǒng)復(fù)雜，無(wú)法利用排風(fēng)的能量，節(jié)能性較差。

　　因此，現(xiàn)有技術(shù)有的節(jié)能性較差，有的雖然節(jié)能性較好，但是系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備難以小型化。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過(guò)多組換熱器的設(shè)置，全部采用高溫冷水實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)的預(yù)冷、降溫除濕以及送風(fēng)再熱，從而實(shí)現(xiàn)有利于獲得滿足需要的溫度、濕度的送風(fēng)。

　　高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)的具體方案如下：

　　高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)，

　　包括至少四組換熱器，四組換熱器分別是水冷表冷器、蒸發(fā)器、水冷冷凝器和空氣加熱器，四組換熱器中蒸發(fā)器與冷凝器連接，水冷表冷器與冷凝器、空氣加熱器分別通過(guò)高溫水路串聯(lián)連接，冷凝器、空氣加熱器水路并聯(lián)連接，此外，四組換熱器設(shè)于一個(gè)箱體中。

　　水冷表冷器對(duì)需要處理的新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷，被預(yù)冷后的空氣通過(guò)蒸發(fā)器進(jìn)一步被降溫、除濕，經(jīng)蒸發(fā)器降溫除濕后的低溫空氣，被空氣加熱器內(nèi)較高溫度的冷水再熱，達(dá)到需要的送風(fēng)溫度，冷凝器的冷卻水及空氣加熱器的加熱水均來(lái)自水冷表冷器的回水，充分利用高溫冷水的冷量。

　　所述冷凝器與壓縮機(jī)連接，壓縮機(jī)與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器管內(nèi)來(lái)自壓縮機(jī)制冷循環(huán)的低溫液態(tài)制冷劑蒸發(fā)，吸收熱量，使得被水冷表冷器預(yù)冷后的空氣進(jìn)一步被降溫、除濕。

　　所述蒸發(fā)器與冷凝器之間還設(shè)有膨脹閥，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的高溫氣體制冷劑進(jìn)入冷凝器，被冷卻降溫，經(jīng)膨脹閥膨脹為低溫制冷劑液體，進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)，蒸發(fā)器外的空氣被深度降溫、除濕。

　　所述冷凝器為套管式冷凝器，冷凝器的內(nèi)管與壓縮機(jī)排氣側(cè)連接，冷凝器的外管與所述水冷表冷器串聯(lián)連接。所述空氣加熱器與冷凝器外管并聯(lián)，再與水冷式表冷器串聯(lián)，經(jīng)蒸發(fā)器深度降溫除濕后的空氣被空氣加熱器管內(nèi)較高溫度的冷水再熱，達(dá)到需要的送風(fēng)濕度、送風(fēng)溫度。

　　為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型還提供了高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)組，包括全熱回收模塊和所述的高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)，全熱回收模塊包括送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)和全熱回收裝置。

　　上述的高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)，可以充分利用排風(fēng)熱回收、僅利用一種溫度的高溫冷水、不受風(fēng)量大小、安裝形式的限制，更加節(jié)能、舒適。

　　其中，所述全熱回收裝置與所述的高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)連接，全熱回收裝置一側(cè)與送風(fēng)機(jī)連接，另一側(cè)與排風(fēng)機(jī)連接。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

　　1、充分利用排風(fēng)熱回收，新風(fēng)的預(yù)冷、冷凝、再熱均利用高溫冷水實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)更加節(jié)能。

　　2、僅利用一種溫度的高溫冷水，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠，設(shè)備簡(jiǎn)潔、緊湊，不受風(fēng)量大小及安裝形式的限制。

　　附圖說(shuō)明

　　構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

　　圖1是本實(shí)用新型中換氣機(jī)的示意圖；

　　圖2高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)在h-d圖上的處理過(guò)程；

　　圖3是常規(guī)空調(diào)新風(fēng)機(jī)組在h-d圖上的處理過(guò)程；

　　圖4是高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)組在h-d圖上的處理過(guò)程；

　　其中：1.全熱回收模塊，2、高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)，3.全熱回收裝置，4.送風(fēng)機(jī)，5.排風(fēng)機(jī)，6.水冷表冷器，7.蒸發(fā)器，8.壓縮機(jī)，9.冷凝器，10.膨脹閥，11.空氣加熱器。

　　具體實(shí)施方式

　　應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

　　需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

　　正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，為了解決如上的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽烁邷厮潆p冷源除濕結(jié)構(gòu)及高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)組。

　　本申請(qǐng)的一種典型的實(shí)施方式中，高溫水冷卻除濕結(jié)構(gòu)內(nèi)順序設(shè)置四組換熱器，第一組換熱器為水冷表冷器6，管內(nèi)冷媒為系統(tǒng)高溫冷水，用于對(duì)經(jīng)過(guò)熱回收裝置后的新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷；第二組為蒸發(fā)器7，蒸發(fā)器7管內(nèi)來(lái)自壓縮制冷循環(huán)的低溫液態(tài)制冷劑蒸發(fā)，被預(yù)冷后的空氣進(jìn)一步被降溫、除濕；第三組為套管式冷凝器9，冷凝器9內(nèi)管冷媒為壓縮機(jī)排氣側(cè)的高溫高壓的制冷劑氣體，經(jīng)過(guò)水冷表冷器6升溫后的高溫冷水一部分進(jìn)入外管，冷卻制冷劑，另一部分進(jìn)入空氣加熱器11；空氣加熱器11管內(nèi)為較高溫度的冷水，管外為經(jīng)蒸發(fā)器7降溫除濕后的低溫空氣，低溫空氣被較高溫度的冷水再熱，達(dá)到需要的送風(fēng)溫度，較高溫度的冷水被冷卻降溫，與被冷凝器9加熱的冷水混合，回至系統(tǒng)回水。在此過(guò)程中，冷凝器9的冷卻水及空氣加熱器的加熱水均來(lái)自水冷表冷器6的回水，分別被冷凝器9加熱與空氣加熱器11冷卻，經(jīng)設(shè)備匹配，混合后的水溫與進(jìn)水溫度之差可保持與系統(tǒng)要求的水溫差一致。

　　以表1所示的室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)、額定處理風(fēng)量為1000m3/h設(shè)備為例，該實(shí)施方式工作過(guò)程及節(jié)能計(jì)算如下：

　　夏季室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)表1

　　圖2是高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)在h-d圖上的處理過(guò)程。

　　L1為高溫冷水預(yù)冷后的機(jī)器露點(diǎn)，當(dāng)高溫冷水供/回水溫度為15℃/20℃時(shí)，L1約為干球溫度18℃與相對(duì)濕度90％的交點(diǎn)，稱為第一機(jī)器露點(diǎn)；L2為蒸發(fā)器除濕后的狀態(tài)點(diǎn)，取含濕量dL2時(shí)的機(jī)器露點(diǎn)，稱為第二機(jī)器露點(diǎn)。

　　dL2為空調(diào)系統(tǒng)處理室內(nèi)余濕需要的送風(fēng)含濕量，根據(jù)建筑空調(diào)濕負(fù)荷、新風(fēng)量計(jì)算確定。

　　機(jī)組預(yù)冷負(fù)荷：QYL＝ρ.LX.(hW-hL1)＝1.2×1000×(89.5-47.6)/3.6＝W

　　機(jī)組內(nèi)置冷源負(fù)荷：

　　QNL＝ρ.LX.(hL1-hL2)＝1.2×1000×(47.6-29)/3.6＝6200W

　　冷凝負(fù)荷QLN＝(1+1/6.0)QNL＝7230W

　　再熱量QZR＝ρ.CP·LX.(tC-tL2)＝1.2×1.01×1000×(14-10.7)/3.6＝1110W

　　高溫冷源提供的負(fù)荷為：

　　QG＝QYL+QLN-QZR＝+7230-1110＝W

　　系統(tǒng)總功率為，

　　為顯示節(jié)能效果，以下計(jì)算常規(guī)空調(diào)耗功率：

　　圖3是常規(guī)空調(diào)新風(fēng)機(jī)組在h-d圖上的處理過(guò)程。

　　新風(fēng)機(jī)組采用7℃/12℃冷水，處理狀態(tài)點(diǎn)為室內(nèi)狀態(tài)等含濕量線。

　　新風(fēng)機(jī)組負(fù)荷：QXL＝ρ.LX.(hW-hL1)＝1.2×1000×(89.5-40.7)/3.6＝W

　　風(fēng)機(jī)盤(pán)管全熱冷量QFP＝6000W

　　主機(jī)冷量Q＝QXL+QFP＝W

　　總功率為：

　　高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)較常規(guī)空調(diào)新風(fēng)機(jī)組節(jié)能率：(5567-4990)/5567*100％＝10.4％，從而可以明顯確定本實(shí)施例提供的方案在節(jié)能效果上具有顯著的效果。

　　為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型還提供了另一實(shí)施例：高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)組，包括全熱回收模塊和所述的高溫水冷雙冷源除濕結(jié)構(gòu)，全熱回收模塊包括送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)和全熱回收裝置。

　　全熱回收裝置與換熱器所在的管路連接，與所述的空氣加熱器連接，全熱回收裝置一側(cè)與送風(fēng)機(jī)連接，另一側(cè)與排風(fēng)機(jī)連接。

　　以下對(duì)該應(yīng)用耗功率予以計(jì)算：

　　圖4是高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)組在h-d圖上的處理過(guò)程。

　　熱回收裝置承擔(dān)負(fù)荷：

　　QR＝GX(hW-hR)＝1.2×1000×(89.5-67.6)/3.6＝7300W

　　新風(fēng)機(jī)組預(yù)冷負(fù)荷：

　　QYL＝ρ.LX.(hR-hL1)＝1.2×1000×(67.6-47.6)/3.6＝6670W

　　新風(fēng)機(jī)組內(nèi)置冷源負(fù)荷：

　　QNL＝ρ.LX.(hL1-hL2)＝1.2×1000×(47.6-29)/3.6＝6200W

　　冷凝負(fù)荷QLN＝(1+1/6.0)QNL＝7230W

　　再熱量QZR＝ρ.CP·LX.(tC-tL2)＝1.2×1.01×1000×(14-10.7)/3.6＝1110W

　　高溫冷源提供的負(fù)荷為：QG＝QYL+QLN-QZR＝6670+7230-1110＝W

　　系統(tǒng)總功率為，

　　高溫水冷雙冷源除濕新風(fēng)換氣機(jī)組較常規(guī)空調(diào)新風(fēng)機(jī)組節(jié)能率：(5567-3587)/5567*100％＝35.6％，從而可以明顯確定本實(shí)施例提供的方案在節(jié)能效果上具有顯著的效果。

　　以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。