CN108954742A - 可提高能源利用效率的中央空调系统的新风处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可提高能源利用效率的中央空调系统的新风处理装置，其包括：夏季模式、冬季模式及过渡季节模式，新风穿过初级板式热回收装置并与回风进行热交换，新风穿过预冷盘管进行热交换，夏季时新风穿过再冷蒸发器进行除湿后再穿过新风冷凝器升温，新风穿过湿膜加湿器从而使新风达到所需的湿度，新风穿过次级板式回收装置并与回风进行热交换，新风进入右上腔内，送风机将新风进行送风并通过新风出口外的分风器将新风分配并送入各房间；回风穿过次级板式热回收装置并与新风进行热交换，回风穿过初级板式热回收装置并与新风进行热交换，回风穿过出风冷凝器进行热回收后排入外界；该方法根据不同季节采用灵活的工作模式提高能量的回收利用率，节约能耗。

Description

可提高能源利用效率的中央空调系统的新风处理装置

技术领域

本发明涉及一种可提高能源利用效率的中央空调系统的新风处理装置，特别用于中央空调系统的新风处理。

背景技术

中央空调风系统的回风如果直接排向大气，没有对回风能量进行回收，造成了能源的极大浪费；为了更好的节能降耗，实现能量的二次利用，需要一种中央空调回风能量回收装置；现有中央空调的热回收装置大都采用全热交换器来实现换热过程，换热效率相对较低，且经过换热后的回风仍蕴藏大量的能量，传统热回收新风机不利于热源的高效利用。

目前的家用新风处理机，基本上就是将新风过滤后经全热交换器后直接送入室内，没有对新风进行一定的降温或升温处理，如需达到一定的空调制冷或采暖效果，必须另外开启空调或采暖设备。但一年中的相当长时间均处理过渡季节，这时候，如果不开空调，室内会出现明显的不舒适感，这时必须另外开启空调或采暖设备，导致能耗的不必要消耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多级热回收新风处理装置的工作方法，能够根据不同季节采用灵活的工作模式提高能量的回收利用率，节约能耗。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多级热回收新风处理装置，其包括：

a、夏季模式：压缩机工作，新风通过新风入口进入多级热回收新风处理装置的左上腔，经新风过滤网过滤后穿过初级板式热回收装置并与回风进行热交换从而降低新风的温度，新风进入中腔，预调蒸发器工作并通过热交换器产生温度为16-20度的冷水，并送入预冷盘管；所述新风穿过预冷盘管进行热交换从而再次降低新风的温度，新风穿过再冷蒸发器进行再次降温并除湿，新风穿过新风冷凝器时进行热交换从而使新风升温，新风穿过湿膜加湿器从而使新风达到所需的湿度，新风穿过次级板式回收装置并与回风进行再次热交换从而使新风升温并达到所需的温度，新风进入右上腔内，送风机将新风送至新风出口并通过分风器将新风分配并送入各房间；来自各房间的回风经回风入口进入右下腔，回风穿过所述回风过滤网后由回风机送入次级板式热回收装置内并与新风进行热交换，穿过次级板式热回收装置的回风进入中上腔，回风穿过初级板式热回收装置并与新风再次进行热交换，回风进入左下腔并穿过出风冷凝器、对回风进行热回收，最后回风经回风出口排入外界。

b、冬季模式：压缩机工作，新风通过新风入口进入左上腔，经新风过滤网过滤后穿过初级板式热回收装置并与回风进行热交换从而升高新风的温度，新风进入中腔，预调蒸发器工作并通过热交换器产生温度为35-40度的热水，并送入预冷盘管；所述新风穿过预冷盘管进行热交换从而再次升高新风的温度，新风穿过湿膜加湿器从而使干燥的新风达到所需的湿度，新风穿过次级板式回收装置并与回风进行再次热交换从而使新风升温并达到所需的温度，新风进入右上腔内，送风机将新风送至新风出口并通过分风器将新风分配并送入各房间；来自各房间的回风经回风入口进入右下腔，回风穿过所述回风过滤网后由回风机送入次级板式热回收装置内并与新风进行热交换，穿过次级板式热回收装置的回风进入中上腔，回风穿过初级板式热回收装置并与新风再次进行热交换，回风进入左下腔并穿过出风冷凝器从而对回风进行热回收，最后回风经回风出口排入外界。

c、过渡季节模式：新风经新风过滤网过滤后与室内回风进行热交换后直接送入室内，同时自动检测室内CO2浓度，调节所需新风量；当监测到室内回风温度大于26度且小于30度、相对湿度不超过60%时，压缩机启动，预调蒸发器及出风冷凝器开始工作，预调蒸发器产生的冷水送入预冷盘管并对新风进行预冷；当监测到室内回风温度小于26度且大于15度、相对湿度超过75%时，压缩机启动，再冷蒸发器及新风冷凝器开始工作，对新风进行除湿、经再热后送入室内；当监测到室内回风温度小于15度且大于10度时，压缩机自动启动，预调蒸发器及出风冷凝器启动，预调蒸发器产生的热水送入预冷盘管对新风进行升温。

所述夏季模式中可分为节能模式、除湿模式、正常模式三种状态；节能模式实现室内无人时风循环系统关闭、值班温度控制；除湿模式实现当室内湿度超过限值，风循环系统按内循环除湿模式运行；正常模式实现系统按室内温控器设定的温湿度正常运行。

所述冬季模式运行时，该装置以最小新风量模式运行，自动检测室内CO2浓度，调节所需新风量。

相对于现有技术，本发明具有的技术效果是：

（1）该装置在夏季模式下工作时，利用多级板式热回收装置，使高温的新风与低温的回风进行充分地直接热交换，提高能量的回收利用率，同时减小压缩机的工作负荷，节能减排；利用预冷盘管中的冷水对新风进行预冷降低新风的温度，利用再冷蒸发器对新风进行除湿，利用新风冷凝器提高经除湿后的新风的温度，利用湿膜加湿器对新风加湿至所需的湿度，新风经过次级板式热回收装置时可以和回风再次进行热交换并升温至所需的温度，从而减少了新风冷凝器的工作负荷。

（2）该装置在冬季模式下工作时，利用多级板式热回收装置，使低温的新风与高温的回风进行充分地直接热交换，提高能量的回收利用率；利用预冷盘管中的热水对新风进行预热升高新风的温度，利用湿膜加湿器对干燥的新风加湿至所需的湿度，新风经过次级板式热回收装置时可以和回风再次进行热交换并升温至所需的温度，采用多级板式热回收装置提高了热回收的效率。

（3）在过渡季节模式下工作时，根据新风不同的温度及湿度分别控制各冷凝器与蒸发器的工作，可有效减少了制冷及采暖的运行时间，节约能耗。

（4）在夏季模式中，当室内无人时风循环系统关闭，同时根据室内的温度变化适时启动制冷工况，从而保持室内的温度保持恒定，以便于有人进入室内时，减少启动制冷工况后使室内温度达到所需温度的时间；当室内的湿度超过限值启动内循环使室内的湿度快速降低。

（5）在冬季模式中，以最小的风量模式运行，可以减少单位时间内空调系统的制热量，减少压缩机的负荷并能在短时间内快速加热新风至所需的温度，提高能源的利用效率。

附图说明

为了清楚说明本发明的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：

图1为本发明的多级热回收新风处理装置的结构原理图；

图2为本发明的多级热回收新风处理装置的左视图；

图3为本发明的多级热回收新风处理装置的右视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明中的多级热回收新风处理装置包括：新风过滤网1，初级板式热回收装置2，次级板式热回收装置3，送风机4，回风过滤网5，出风冷凝器6，压缩机7，预冷盘管8，再冷蒸发器9，新风冷凝器10，湿膜加湿器11，回风机12，左上腔13，左下腔14，中上腔15，中腔16，右上腔17，右下腔18，中下腔19，新风入口20，回风出口21，新风出口22，回风入口23。

板式热回收装置包括：初级板式热回收装置2及次级板式热回收装置3，所述板式热回收装置可以采用如中国专利文献号为CN1317539C中的注塑装配成型的逆流或交叉流平板式空气热量交换器、中国专利文献号为CN201081580Y中的板式余热回收换热器或中国专利文献号为CN1022798903A中的板式换热器，或者采用如中国专利文献号为CN102138053B中的板式换热器。

所述多级热回收新风处理装置为中空的框架结构，其左侧面上部设有新风入口20，其左侧面下部设有回风出口21，其右侧面上部设有新风出口22，其右侧面中部设有回风入口23，所述多级热回收新风处理装置的内腔由立方形初级板式热回收装置2、次级板式热回收装置3及多个隔板分隔成多个独立的通风内腔，所述通风内腔包括：左上腔13、左下腔14、中上腔15、中腔16、右上腔17、右下腔18、中下腔19，其中新风入口20与左上腔13相连通，新风过滤网1垂直设于左上腔13内，左上腔13的正下方相邻设有左下腔14，出风冷凝器6垂直设于左下腔14内，左上腔13的右侧相邻设有中上腔15，中上腔15的正下方相邻设有中腔16，初级板式热回收装置2设于左上腔13、左下腔14、中上腔15及中腔16交界的第一级交汇处并将上述四个通风内腔隔离，中腔16内垂直设有预冷盘管8，再冷蒸发器9相邻设于预冷盘管8的右侧，新风冷凝器10相邻设于再冷蒸发器9的右侧，湿膜加湿器11相邻设于新风冷凝器10的右侧，中腔16的正下方相邻设有中下腔19，用于制冷、制热的变频压缩机7设于中下腔19内，中上腔15的右侧相邻设有右上腔17，送风机4设于右上腔17内，右上腔17的正下方相邻设有右下腔18，回风过滤网5设于右下腔18内，预调蒸发器（图中未示出）设于中下腔19内，压缩机7适于与再冷蒸发器9、新风冷凝器10、出风冷凝器6、预调蒸发器进行工作连接；预调蒸发器与其一侧的热交换器（图中未示出）进行热交换并适于为预冷盘管8提供冷水或热水；新风出口22外设有将新风分配至各房间的分风器，分风器后端的各支路上均设有用于风量控制的电动风阀或风机。

所述热交换器可以采用如中国专利文献号为CN201621904U中的换热器、中国专利文献号为CN102865756B中的换热器或者中国专利文献号为CN102288053B中的换热器。

所述多级热回收新风处理装置的工作方法包括：

（1）夏季模式：压缩机7工作，新风通过新风入口20进入左上腔13，经新风过滤网1过滤后穿过初级板式热回收装置2并与回风进行热交换从而降低新风的温度，新风进入中腔16，预调蒸发器工作并通过热交换器产生温度为16-20摄氏度的冷水，冷水送入预冷盘管8中，所述新风穿过预冷盘管8进行热交换从而再次降低新风的温度，新风穿过再冷蒸发器9进行降温并除湿，新风穿过新风冷凝器10时进行热交换从而使新风升温，新风穿过湿膜加湿器11从而使新风达到所需的湿度，新风穿过次级板式回收装置3并与回风进行再次热交换从而使新风升温并达到所需的温度，新风进入右上腔17内，送风机4将新风送至新风出口22并通过分风器将新风分配并送入各房间；来自各房间的回风经回风入口23进入右下腔18，回风穿过所述回风过滤网5后由回风机12送入次级板式热回收装置3内并与新风进行热交换，穿过次级板式热回收装置3的回风进入中上腔15，回风穿过初级板式热回收装置2并与新风再次进行热交换，回风进入左下腔14并穿过出风冷凝器6从而对回风进行热回收，最后回风经回风出口21排入外界。

（2）冬季模式：压缩机7工作，新风通过新风入口20进入左上腔13，经新风过滤网1过滤后穿过初级板式热回收装置2并与回风进行热交换从而升高新风的温度，新风进入中腔16，预调蒸发器工作并通过热交换器产生温度为35-40摄氏度的热水，热水送入预冷盘管8中，所述新风穿过预冷盘管8进行热交换从而再次升高新风的温度，新风穿过停止工作的再冷蒸发器9及新风冷凝器10后，新风穿过湿膜加湿器11从而使干燥的新风达到所需的湿度，新风穿过次级板式回收装置3并与回风进行再次热交换从而使新风升温并达到所需的温度，新风进入右上腔17内，送风机4将新风进行送风至新风出口22外并通过分风器将新风分配并送入各房间；来自各房间的回风经回风入口23进入右下腔18，回风穿过所述回风过滤网5后由回风机12送入次级板式热回收装置3内并与新风进行热交换，穿过次级板式热回收装置3的回风进入中上腔15，回风穿过初级板式热回收装置2并与新风再次进行热交换，回风进入左下腔14并穿过出风冷凝器6从而对回风进行热回收，最后回风经回风出口21排入外界。

（3）过渡季节模式：过渡季节一般包括处于在冬夏之间的春季或秋季，气温及空气湿度经常处于无规律地变化过程中，此时需要对新风采用更灵活地控制方式，即新风经新风过滤网1过滤与室内回风进行热交换后直接送入室内，同时自动检测室内CO2浓度，调节所需新风量；当监测到室内回风温度大于26度时且小于30度时，且相对湿度不超过60%时，压缩机启动，预调蒸发器及出风冷凝器6开始工作，预调蒸发器产生的冷水送入预冷盘管（8）并对新风进行预冷；当监测到室内回风温度小于26度且大于15度时，但相对湿度超过75%时，压缩机启动，再冷蒸发器9及新风冷凝器10开始工作，对新风进行除湿、经再热后送入室内；当监测到室内回风温度小于15度且大于10度时，压缩机自动启动，预调蒸发器及出风冷凝器6启动，预调蒸发器产生的热水送入预冷盘管（8）并对新风进行升温。

所述夏季模式中可分为节能模式、除湿模式、正常模式三种状态；节能模式实现室内无人时风循环系统关闭、值班温度控制；除湿模式实现当室内湿度超过限值，风循环系统按内循环除湿模式运行；正常模式实现系统按室内温控器设定的温湿度正常运行。

所述冬季模式运行时，该装置以最小新风量模式运行，自动检测室内CO2浓度，调节所需新风量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种多级热回收新风处理装置的工作方法，包括：

夏季模式：压缩机（7）工作，新风通过新风入口（20）进入多级热回收新风处理装置的左上腔（13），经新风过滤网（1）过滤后穿过初级板式热回收装置（2）并与回风进行热交换从而降低新风的温度，新风进入中腔（16），预调蒸发器工作并通过热交换器产生温度为16-20度的冷水，并送入预冷盘管（8）；所述新风穿过预冷盘管（8）进行热交换从而再次降低新风的温度，新风穿过再冷蒸发器（9）进行再次降温并除湿，新风穿过新风冷凝器（10）时进行热交换从而使新风升温，新风穿过湿膜加湿器（11）从而使新风达到所需的湿度，新风穿过次级板式回收装置（3）并与回风进行再次热交换从而使新风升温并达到所需的温度，新风进入右上腔（17）内，送风机（4）将新风送至新风出口（22）并通过分风器将新风分配并送入各房间；来自各房间的回风经回风入口（23）进入右下腔（18），回风穿过所述回风过滤网（5）后由回风机（12）送入次级板式热回收装置（3）内并与新风进行热交换，穿过次级板式热回收装置（3）的回风进入中上腔（15），回风穿过初级板式热回收装置（2）并与新风再次进行热交换，回风进入左下腔（14）并穿过出风冷凝器（6）、对回风进行热回收，最后回风经回风出口（21）排入外界；

所述的工作方法还包括冬季模式：压缩机（7）工作，新风通过新风入口（20）进入左上腔（13），经新风过滤网（1）过滤后穿过初级板式热回收装置（2）并与回风进行热交换从而升高新风的温度，新风进入中腔（16），预调蒸发器工作并通过热交换器产生温度为35-40度的热水，并送入预冷盘管（8）；所述新风穿过预冷盘管（8）进行热交换从而再次升高新风的温度，新风穿过湿膜加湿器（11）从而使干燥的新风达到所需的湿度，新风穿过次级板式回收装置（3）并与回风进行再次热交换从而使新风升温并达到所需的温度，新风进入右上腔（17）内，送风机（4）将新风送至新风出口（22）并通过分风器将新风分配并送入各房间；来自各房间的回风经回风入口（23）进入右下腔（18），回风穿过所述回风过滤网（5）后由回风机（12）送入次级板式热回收装置（3）内并与新风进行热交换，穿过次级板式热回收装置（3）的回风进入中上腔（15），回风穿过初级板式热回收装置（2）并与新风再次进行热交换，回风进入左下腔（14）并穿过出风冷凝器（6）从而对回风进行热回收，最后回风经回风出口（21）排入外界；

所述夏季模式中可分为节能模式、除湿模式、正常模式三种状态；节能模式实现室内无人时风循环系统关闭、值班温度控制；除湿模式实现当室内湿度超过限值，风循环系统按内循环除湿模式运行；正常模式实现系统按室内温控器设定的温湿度正常运行。