一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，包括機組殼體，所述機組殼體內(nèi)設置有壓縮機、水冷冷凝器、冷凝熱回收器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、表冷器、進風口、過濾器、送風機和出風口；所述壓縮機、水冷冷凝器、冷凝熱回收器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器依次通過制冷劑管連接，組成機組的自身冷源系統(tǒng)；所述表冷器通過冷水或熱水供回水管連接外部集中空調的冷源或熱源系統(tǒng)；所述水冷冷凝器通過連接水管連接外部集中設置的冷卻水系統(tǒng)。本發(fā)明可作為集中空調系統(tǒng)的空氣冷卻除濕或加熱設備；也可在集中空調停止運行時獨立制冷，并能獨立除濕調溫，適用于設有集中空調系統(tǒng)的博物館、美術館等類似建筑和需要低負荷空調制冷及除濕調溫的建筑。
【專利說明】一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于制冷空調設備領域，具體涉及一種帶有表冷器、又自帶制冷循環(huán)、還可回收冷凝熱對空氣進行再熱的空氣調節(jié)除濕機組。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的采用冷凍水系統(tǒng)的集中空調系統(tǒng)，在運行中存在以下問題:
(I)空調系統(tǒng)存在大馬拉小車現(xiàn)象。大型建筑的集中空調的特點:冷水機組及水泵容量大，空調冷負荷大，空調負荷變化范圍大。上班時段空調負荷大，可通過冷源設備的臺數(shù)與容量大小搭配等方法形成多種容量組合，適應系統(tǒng)負荷變化，并能高效運行。但下班時段，由于加班現(xiàn)象普遍，如果加班人數(shù)多，集中空調系統(tǒng)還可在低負荷的狀態(tài)下運行。如果加班人數(shù)少，使用的房間少，空調負荷很小，集中空調系統(tǒng)就會出現(xiàn)大馬拉小車現(xiàn)象，系統(tǒng)運行效率極低，嚴重的會出現(xiàn)主機無法開啟的情況。為了滿足部分加班需要，或者房間需要在常規(guī)時段之外長時間運行，有些工程為這些房間加設分體空調，在集中冷源設備關閉后運行。對于大型公建，如加設分體空調，室外機組的擺放位置很難解決，因此有一些工程另設一套水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)，大馬拉小車的情況就可以緩解。但是無論是增加分體空調還是水環(huán)熱泵，在空調房間內(nèi)都有兩套末端設備，占用了較多的空間位置，增加了初投資。
[0003](2)空調系統(tǒng)存在過渡季除濕不夠現(xiàn)象。對于過渡季節(jié)，特別是南方地區(qū)春夏之交的“回南天”季節(jié)和長江流域的“黃梅天”季節(jié)，室內(nèi)外溫度都不高，熱負荷小，但濕負荷大。在這種天氣情況下，對于定風量系統(tǒng)，多數(shù)空氣調節(jié)機組(末端設備)是采用回風溫度來調節(jié)冷凍水流量,空調末端設備中的冷凍水量將隨室內(nèi)冷負荷的減少而減少，當回風溫度小于等于室內(nèi)設定溫度，進入表冷器的冷凍水將被關斷，表冷器無冷卻能力，室內(nèi)空調末端設備降溫除濕能力變差，室內(nèi)濕度大。多次循環(huán)后，濕度越來越大，嚴重影響室內(nèi)人員的生活、工作質量，過大的濕度可能會導致室內(nèi)物品發(fā)霉變壞，室內(nèi)空氣品質變差。如果強行降溫除濕，由于發(fā)熱量小，將造成送風溫度過低，室內(nèi)環(huán)境不舒適。如果過渡季采用全新風系統(tǒng)，在這種溫度不高但濕度大的季節(jié)，室外空氣的濕度接近飽和，新風直接送入室內(nèi)，將增加室內(nèi)的濕度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，該機組既能在集中冷源(或熱源)開啟時參與運行，又能在集中冷源(或熱源)關閉時獨立運行，彌補了集中空調大系統(tǒng)在低負荷下運行造成能耗大的不足，并且在過渡季節(jié)，冷負荷小但是濕負荷大，可對空氣進行除濕調溫，一機多用，節(jié)省投資，節(jié)省運行能耗。
[0005]本發(fā)明的目的是通過采取以下技術方案來實現(xiàn)的:
一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，包括機組殼體，其特征在于:所述機組殼體內(nèi)設置有壓縮機、水冷冷凝器、冷凝熱回收器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、表冷器、進風口、過濾器、送風機和出風口 ；所述壓縮機、水冷冷凝器、冷凝熱回收器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器依次通過制冷劑管連接，組成機組的自身冷源系統(tǒng)；所述表冷器通過冷水或熱水供回水管連接外部集中空調的冷源或熱源系統(tǒng)；所述水冷冷凝器通過連接水管連接外部集中設置的冷卻水系統(tǒng)；所述過濾器設在進風口處、表冷器的前面；所述表冷器設在蒸發(fā)器的前面；所述送風機設在送風口處。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述冷凝熱回收器的制冷劑入口管段上安裝有制冷劑截止閥和制冷劑流量調節(jié)閥，當空氣處理時不需要再熱時，將制冷劑截止閥關閉；當系統(tǒng)需要再熱時，將制冷劑截止閥開啟，同時由制冷劑流量調節(jié)閥調節(jié)再熱量，實現(xiàn)調節(jié)送風溫度的功能。
[0007]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述水冷冷凝器通過連接水管連接的冷卻水系統(tǒng)為冷卻塔，由冷卻塔排除多余的冷凝熱。
[0008]本發(fā)明所述機組在使用外部集中空調的冷源或熱源系統(tǒng)時，自身冷源系統(tǒng)不工作，由集中空調的冷源(或熱源)系統(tǒng)提供冷水(或熱水)，對機組的回風或新風進行降溫冷卻或加熱處理。
[0009]本發(fā)明所述機組在空調制冷季節(jié)，在不使用外部集中空調的冷源系統(tǒng)時，利用機組的自身冷源系統(tǒng)進行供冷，對空氣進行降溫除濕。
[0010]本發(fā)明所述機組在潮濕的過渡季節(jié)，或者對濕度控制要求高的情況下，當表冷器停止工作時，采用自身冷源系統(tǒng)對空氣進行降溫除濕及再熱的除濕調溫處理。
[0011]本發(fā)明所述機組在進風的溫濕度適宜時，表冷器和自身冷源系統(tǒng)均不工作，送風機作為風機使用。
[0012]本發(fā)明所述機組處理的空氣包括室內(nèi)回風、混合的新回風或全新風多種情況，機組的制冷除濕能力根據(jù)設定的進風參數(shù)進行相應部件的容量調整。
[0013]本發(fā)明的改進包括以下幾方面:(I)設有表冷器，能利用外部集中冷源(或熱源)提供的空調冷水(或熱水)對空氣進行制冷除濕或者加熱處理；(2)自身設置一套獨立的冷源系統(tǒng)，當外部集中冷源(或熱源)的冷水(或熱水)停止工作時，自身設置的冷源系統(tǒng)可獨立運行；(3)所述冷凝熱主要由水冷換熱器通過冷卻水管連接外部冷卻塔，將冷凝熱排至室外；(4)進入冷凝熱回收器的制冷劑管上設有制冷劑截止閥，通過開關制冷劑截止閥，可使機組在制冷除濕和制冷除濕后再熱兩種工況下轉換；(5)進入冷凝熱回收器的制冷劑管上設有制冷劑流量調節(jié)閥，可以通過調節(jié)制冷劑流量調節(jié)閥的開度來調節(jié)進入冷凝熱回收器的制冷劑流量，從而調節(jié)再熱量，實現(xiàn)調節(jié)送風溫度的功能；(6)機組可通過調整相應結構部件的容量大小，來滿足回風工況或新風工況的運行需求。
[0014]本發(fā)明所述多功能空調除濕機組的自身冷源系統(tǒng)的制冷劑流向為:制冷劑經(jīng)壓縮機壓縮后分別進入水冷冷凝器與冷凝熱回收器，之后匯合，再經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流后進入蒸發(fā)器，再回到壓縮機低壓端，完成一個制冷循環(huán)，組成空調機組的自身獨立冷源系統(tǒng)，在外部冷源(或熱源)停止對機組提供冷水(或者熱水)的情況下運行。冷源系統(tǒng)按兩種方式運行:(O當僅需對空氣進行降溫除濕時，可關閉設于冷凝熱回收器入口段制冷劑管上的制冷劑截止閥，冷凝熱由水冷式冷凝器將熱量傳遞給冷卻水系統(tǒng)進行排放。此時空氣的處理過程為:空氣經(jīng)蒸發(fā)器進行冷卻除濕，然后送至室內(nèi)。(2)當空氣濕度大或者室內(nèi)對溫濕度控制要求較高，需要對空氣進行降溫除濕再升溫時，開啟設于冷凝熱回收器入口段制冷劑管上的制冷劑截止閥，通過制冷劑管上的制冷劑流量調節(jié)閥根據(jù)需要調節(jié)進入冷凝熱回收器的熱量，剩余的大量冷凝熱由水冷換熱器將熱量傳遞給冷卻水系統(tǒng)進行排放。此時空氣的處理過程為:空氣經(jīng)蒸發(fā)器進行冷卻除濕，再經(jīng)過冷凝熱回收器進行加熱，實現(xiàn)對空氣的除濕調溫。
[0015]與普通空調機組相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明的機組設有表冷器，在建筑物內(nèi)有可利用的集中空調的冷源為表冷器提供冷水時，該機組作為普通的空氣調節(jié)機組可對空氣進行空調制冷，即降溫除濕，與普通的空氣調節(jié)末端設備功能相同。
[0016](2)本發(fā)明的機組設有表冷器，在建筑物內(nèi)有可利用的集中空調的熱源為表冷器提供熱水時，該機組作為普通的空氣調節(jié)機組可對空氣進行空調供熱，與普通的空氣調節(jié)末端設備功能相同。
[0017](3)本發(fā)明的機組自帶獨立的冷源系統(tǒng)，在夏季白天常規(guī)工作時間制冷量大時，本發(fā)明機組自帶的冷源系統(tǒng)不啟動，由表冷器中的冷水提供制冷量。當非常規(guī)工作時間，因加班或者工藝要求，建筑物中僅有少量房間需要在低負荷下長時間運行，如果外部集中冷源系統(tǒng)不提供冷水，可開啟本發(fā)明機組的冷源系統(tǒng)，對空氣進行空調制冷(降溫除濕)。既滿足了用戶的空調需求，又達到了系統(tǒng)的運行節(jié)能。
[0018](4)在過渡季節(jié)，當機組進風溫度低、濕度大時，開啟本發(fā)明的冷源系統(tǒng)，利用冷凝熱回收器中的冷凝熱對經(jīng)過蒸發(fā)器降溫除濕后的空氣進行再熱處理，使室內(nèi)達到舒適的溫濕度要求，實現(xiàn)對送風的溫濕度進行調節(jié)的功能。回收空調的冷凝熱對空氣進行再熱，也是一種節(jié)能措施。
[0019](5)本發(fā)明具有自身獨立的冷源系統(tǒng)，采用水冷冷凝器排放冷凝熱，在大型公共建筑中的應用將會更靈活。
[0020](6)本發(fā)明可以按新風工況或者回風工況進行設計，適用于南方濕熱地區(qū)對濕度控制要求較高的博物館、美術館等類似建筑，可避免室內(nèi)展品出現(xiàn)潮濕、發(fā)霉的現(xiàn)象發(fā)生；也非常適合過渡季節(jié)濕度大地區(qū)的建筑物的集中空調系統(tǒng)，如存在“回南天”的南方地區(qū)和“黃梅天”的江淮流域。
[0021]說明書附圖
圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示的一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，包括機組殼體8，機組殼體8內(nèi)設置有壓縮機1、水冷冷凝器2、制冷劑截止閥3、制冷劑流量調節(jié)閥4、冷凝熱回收器
5、節(jié)流裝置6、蒸發(fā)器7、表冷器11、進風口 9、過濾器10、送風機12和出風口 13 ;壓縮機1、水冷冷凝器2、冷凝熱回收器5、節(jié)流裝置6和蒸發(fā)器7依次通過制冷劑管連接，組成機組的自身冷源系統(tǒng)；表冷器11通過冷水或熱水供回水管連接外部集中空調的冷源或熱源系統(tǒng)；水冷冷凝器2通過連接水管連接外部集中設置的冷卻水系統(tǒng)(冷卻塔);過濾器10設在進風口 9處、表冷器11的前面；表冷器11設在蒸發(fā)器7的前面；送風機12設在送風口 13處；制冷劑截止閥3和制冷劑電動調節(jié)閥4安裝在冷凝熱回收器5的制冷劑入口管段上。
[0023]本發(fā)明帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組的工作原理是:
在建筑物內(nèi)有可利用的集中空調冷源(或熱源)為表冷器提供冷水(或熱水)時，空調機組的自身冷源系統(tǒng)不工作，表冷器11使用集中空調冷源(或熱源)系統(tǒng)的冷水(或熱水)對空調回風進行空調制冷(或空調制熱)處理。其空氣處理過程為:待處理的空氣從進風口 9進入空調機組，經(jīng)過濾器10進行除塵過濾，然后經(jīng)表冷器11進行降溫冷卻(或加熱)處理，流過蒸發(fā)器7和冷凝熱回收器5時不做處理，最后由送風機12經(jīng)出風口 13送入室內(nèi)。
[0024]在夏季非常規(guī)工作時間，因加班或者工藝要求，建筑物中僅有少量房間需要在低負荷下長時間運行，建筑物內(nèi)集中冷源系統(tǒng)不提供冷水時，機組的自身冷源系統(tǒng)工作，對空氣進行空調制冷(降溫除濕)。此時，冷凝熱回收器5入口處的制冷劑截止閥3關閉，同時開啟機組外部連接的冷卻水系統(tǒng)，由冷卻水系統(tǒng)排除冷凝熱。機組自身冷源系統(tǒng)制冷劑的流向為:制冷劑經(jīng)壓縮機I壓縮后，進入水冷冷凝器2，經(jīng)節(jié)流裝置6節(jié)流后進入蒸發(fā)器7，再回到壓縮機I低壓端，完成一個循環(huán)。其空氣處理過程為:待處理的空調回風從進風口 9進入空調機組，經(jīng)過濾器10進行除塵過濾，通過停止工作的表冷器11，經(jīng)蒸發(fā)器7冷卻除濕，再經(jīng)不工作的冷凝熱回收器5后，由送風機12經(jīng)出風口 13送入室內(nèi)。
[0025]在過渡季節(jié)，當機組進風溫度低、濕度大需要除濕時，表冷器11無外部集中空調冷源供應冷水，空調機組的自身冷源系統(tǒng)工作，對空氣進行冷卻除濕和再熱處理。此時，冷凝熱回收器5入口的制冷劑截止閥3開啟，其制冷劑流向為:制冷劑經(jīng)壓縮機I壓縮后，一小部分進入冷凝熱回收器5，剩余的大部分進入水冷冷凝器2，制冷劑經(jīng)過風冷和水冷兩個冷凝器后匯合，經(jīng)節(jié)流裝置6節(jié)流后進入蒸發(fā)器7，再回到壓縮機I低壓端，完成一個制冷循環(huán)。制冷劑管上的制冷劑流量調節(jié)閥4可通過調節(jié)開度調節(jié)再熱量，從而調節(jié)送風溫度，多余的冷凝熱經(jīng)水冷冷凝器2換熱后由冷卻水系統(tǒng)排出。其空氣處理過程為:空氣通過進風口 9進入空調機組，經(jīng)過濾器10進行除塵過濾，通過停止工作的表冷器11，經(jīng)蒸發(fā)器7冷卻除濕，再經(jīng)冷凝熱回收器5加熱升溫后，最后由送風機12經(jīng)出風口 13送入室內(nèi)。
[0026]本發(fā)明機組處理的空氣可以包括室內(nèi)回風、混合的新回風、全新風等多種狀態(tài)的空氣，機組的制冷除濕能力可根據(jù)設定的進風參數(shù)進行相應部件的容量調整。
[0027]在干燥的過渡季節(jié)，如秋季，室外空氣干燥，氣溫適中，這種室外空氣作為新風，機組無需對新風進行熱濕處理。此時，空調機組的表冷器11和自身冷源系統(tǒng)均停止工作。室外新風從進風口 9進入空調機組，經(jīng)過濾器10進行除塵過濾，然后經(jīng)過停止工作的表冷器
11、蒸發(fā)器7和冷凝熱回收器5，由送風機12經(jīng)出風口 13送入室內(nèi)，系統(tǒng)可實現(xiàn)全新風運行。
【權利要求】
1.一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，包括機組殼體(8)，其特征在于:所述機組殼體(8)內(nèi)設置有壓縮機(I)、水冷冷凝器(2)、冷凝熱回收器(5)、節(jié)流裝置(6)、蒸發(fā)器(7)、表冷器(11)、進風口(9)、過濾器(10)、送風機(12)和出風口(13);所述壓縮機(I)、水冷冷凝器(2)、冷凝熱回收器(5)、節(jié)流裝置(6)和蒸發(fā)器(7)依次通過制冷劑管連接，組成機組的自身冷源系統(tǒng)；所述表冷器(11)通過冷水或熱水供回水管連接外部集中空調的冷源或熱源系統(tǒng)；所述水冷冷凝器(2)通過連接水管連接外部集中設置的冷卻水系統(tǒng)；所述過濾器(10)設在進風口(9)處、表冷器(11)的前面；所述表冷器(11)設在蒸發(fā)器(7)的前面；所述送風機(12)設在送風口(13)處。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，其特征在于:所述冷凝熱回收器(5)的制冷劑入口管段上安裝有制冷劑截止閥(3)和制冷劑流量調節(jié)閥(4)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，其特征在于:所述水冷冷凝器(2)通過連接水管連接的冷卻水系統(tǒng)為冷卻塔，由冷卻塔排除多余的冷凝熱。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，其特征在于:所述機組在使用外部集中空調的冷源或熱源系統(tǒng)時，自身冷源系統(tǒng)不工作，由集中空調的冷源或熱源系統(tǒng)提供冷水或熱水，對機組的回風或新風進行降溫冷卻或加熱處理。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，其特征在于:所述機組在空調制冷季節(jié)，在不使用外部集中空調的冷源系統(tǒng)時，利用機組的自身冷源系統(tǒng)進行供冷，對空氣進行降溫除濕。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，其特征在于:所述機組在潮濕的過渡季節(jié)，或者對濕度控制要求高的情況下，當表冷器(11)停止工作時，采用自身冷源系統(tǒng)對空氣進行降溫除濕及再熱的除濕調溫處理。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，其特征在于:所述機組在進風的溫濕度適宜時，表冷器(11)和自身冷源系統(tǒng)均不工作，送風機(12)作為風機使用。
8.根據(jù)權利要求3所述的一種帶冷凝熱回收的多功能空調除濕機組，其特征在于:所述機組處理的空氣包括室內(nèi)回風、混合的新回風或全新風多種情況，機組的制冷除濕能力根據(jù)設定的進風參數(shù)進行相應部件的容量調整。
【文檔編號】F24F13/30GK103629755SQ201310699043
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】唐毅, 楊仕超, 羅運有, 余鵬, 唐輝強 申請人:廣東省建筑科學研究院