專利名稱：復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全熱回收新風(fēng)機(jī)組，特別是復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組。
背景技術(shù)：
我國民用建筑空調(diào)系統(tǒng)大都采用新回風(fēng)混合模式，由于大部分空氣在室內(nèi)循環(huán)，使得污染物不能很快的排到室外，危害人類健康。加大新風(fēng)量(或采用全新風(fēng)的運(yùn)行方式)，可以將室內(nèi)的有害物質(zhì)稀釋并排出室外，明顯提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。但另一方面，新風(fēng)量的增加使得新風(fēng)處理能耗大大增加，新風(fēng)負(fù)荷約占空調(diào)總負(fù)荷的30%-40%。另外對(duì)空氣的處理方式目前多采用冷凍水或直接蒸發(fā)的除濕方式，這種空調(diào)方式存在以下幾個(gè)方面的弊端一、風(fēng)冷式制冷機(jī)的冷凝溫度較高，能效比低；ニ、為了提供較低的冷凍水溫度，需要較低的蒸發(fā)溫度，使冷水機(jī)的效率也隨之降低；三、難以適應(yīng)熱濕比的變化。只通過蒸發(fā)方式對(duì)空氣進(jìn)行冷卻和除濕，其吸收的顯熱與潛熱比只能在一定的范圍內(nèi)變化，而建筑物實(shí)際需要的熱濕比卻在較大的范圍內(nèi)變化。一般是犧牲對(duì)濕度的控制，通過僅滿足室內(nèi)溫度的要求來妥協(xié)，造成室內(nèi)相対濕度過高或過低的現(xiàn)象；四、因出風(fēng)溫度過低導(dǎo)致冷凝水的存在，盤管的表面形成了滋生各種霉菌的溫床，惡化了室內(nèi)空氣品質(zhì)，引發(fā)多種病態(tài)建筑綜合癥。此復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，其基本功能為新風(fēng)與排風(fēng)先經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置進(jìn)行初歩全熱回收，然后通過熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷除濕處理新風(fēng)的潛熱及部分顯熱，再通過除濕轉(zhuǎn)輪對(duì)新風(fēng)進(jìn)ー步吸附式除濕來處理新風(fēng)的潛熱，因而不存在出風(fēng)溫度過低而結(jié)露的危險(xiǎn)；同時(shí)利用熱泵系統(tǒng)的冷凝熱量對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行再生，通過排風(fēng)機(jī)帶走除濕轉(zhuǎn)輪吸附的水分。新風(fēng)處理機(jī)組還同時(shí)承擔(dān)去除室內(nèi)C02、異味，以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的任務(wù)。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，需要新風(fēng)處理機(jī)組提供干燥的室外新風(fēng)，以滿足排濕、排C02、排味和提供新鮮空氣的需求。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪除濕方式，是以蒸汽、高溫?zé)崴半姛釣樵偕茉?，熱能利用效率低，其?shí)質(zhì)是除濕與再生這兩個(gè)過程都是等焓過程而非等溫過程，造成很大的不可逆損失。把再生能源改用熱泵系統(tǒng)則解決了這個(gè)問題，從而實(shí)現(xiàn)接近等溫的吸濕過程，從而大大提高了機(jī)組的能效比。本發(fā)明以室內(nèi)低濕排風(fēng)作為再生風(fēng)，利用熱泵冷凝熱作為再生熱量，使低品味熱源得以利用，由于熱泵可獲得比驅(qū)動(dòng)能源多的熱量，有助于節(jié)能和改善因燃煤、燃油造成的環(huán)境污染狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的g在提供ー種結(jié)構(gòu)簡單合理、能耗低的復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計(jì)的復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，由空氣-空氣熱回收裝置、除濕轉(zhuǎn)輪、排風(fēng)部分、新風(fēng)部分和熱泵系統(tǒng)組成。圖中實(shí)線表示制冷エ質(zhì)流、動(dòng)管道。系統(tǒng)的排風(fēng)處理通道由下層進(jìn)入空氣-空氣熱回收裝置進(jìn)行初歩全熱回收后到達(dá)上層通道，依次通過熱泵系統(tǒng)的冷凝器及除濕轉(zhuǎn)輪的再生部分后排出室外；新風(fēng)處理通道由上層進(jìn)入空氣-空氣熱回收裝置進(jìn)行初歩全熱回收后到達(dá)下層通道，通過熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器、除濕轉(zhuǎn)輪的吸濕部分及熱泵系統(tǒng)的冷凝熱回收器后進(jìn)入室內(nèi)。所述的復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，其特征是所述空氣-空氣熱回收裝置為有著多種型式和材質(zhì)(如1.菱形或六邊形特殊紙芯全熱回收裝置，
2.菱形或六邊形鋁芯顯熱回收裝置，3.全熱交換轉(zhuǎn)輪式，4.熱棒式)的ー種熱回收裝置。所述除濕轉(zhuǎn)輪分為除濕部分及再生部分。所述熱泵系統(tǒng)中四通換向閥的c接ロ與冷凝器的一端連接，a接ロ與壓縮機(jī)的排氣ロ連接，b接ロ與壓縮機(jī)的吸氣ロ連接，d接ロ與蒸發(fā)器的一端連接，冷凝器的另一端通過節(jié)流部件與蒸發(fā)器的另一端連接。所述冷凝器與節(jié)流部件之間還連接有第一電磁閥，第一電磁閥兩端并聯(lián)有冷凝熱回收器，其中，第一電磁閥與冷凝器連接的一端與通過第二電磁閥與冷凝熱回收器連接；冷凝熱回收器設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)ロ處。所述新風(fēng)部分通過空氣-空氣熱回收裝置與新風(fēng)入ロ處連接；排風(fēng)部分通過空氣-空氣熱回收裝置與室內(nèi)排風(fēng)ロ處連接，回收室內(nèi)排風(fēng)的能量，進(jìn)ー步提高熱回收效率；
當(dāng)室外空氣為高溫潮濕空氣時(shí)，開啟壓縮機(jī)，室外新風(fēng)依次經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置及蒸發(fā)器，被蒸發(fā)器預(yù)冷除濕后，再經(jīng)過除濕轉(zhuǎn)輪除濕及冷凝熱回收器升溫后送入室內(nèi)，以達(dá)到所需的出風(fēng)溫濕度。空氣-空氣熱回收裝置的目的是新排風(fēng)進(jìn)行初歩全熱回收；蒸發(fā)器的目的是通過冷媒蒸發(fā)的低露點(diǎn)溫度，除去高溫潮濕的室外新風(fēng)中的水分。除濕轉(zhuǎn)輪的目的是以吸附式除濕的方式，除去新風(fēng)中的潛熱，達(dá)到所需的出風(fēng)含濕量。室內(nèi)排風(fēng)依次經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置及冷凝器，利用冷凝熱作為再生熱量，對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪再生，把空氣中的水分排出室外，熱泵系統(tǒng)起著降低耗電量提高能效比的作用。當(dāng)室外空氣溫度適合、室內(nèi)溫濕度過低時(shí)，關(guān)閉壓縮機(jī)，從室內(nèi)排出室外的空氣和從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)行通風(fēng)換氣。當(dāng)室外空氣為低溫干燥空氣時(shí)，開啟壓縮機(jī)，四通換向閥的a、d接ロ連通，b、c接ロ連通，通過四通閥換向?qū)崿F(xiàn)蒸發(fā)器和冷凝器的相互轉(zhuǎn)換，同時(shí)除濕轉(zhuǎn)輪的除濕部分與再生部分也相互轉(zhuǎn)換。室外干燥、低溫的新風(fēng)依次經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置、冷凝器、除濕轉(zhuǎn)輪的再生部分，新風(fēng)被加熱加濕后送入室內(nèi)。冷凝器的排熱量用于加熱新風(fēng)。室內(nèi)高溫高濕空氣通過空氣-空氣熱回收裝置、蒸發(fā)器及轉(zhuǎn)輪除濕部分，降溫除濕后被排出室外，通過蒸發(fā)器的降溫提高空氣的相対濕度，有利于提高除濕轉(zhuǎn)輪除濕部分的吸濕能力，供給新風(fēng)部風(fēng)加濕所用。第一電磁閥開啟，第二電磁閥關(guān)閉，冷凝熱回收器不工作。
當(dāng)室外空氣溫度適合、室內(nèi)溫濕度過高時(shí)，關(guān)閉壓縮機(jī)，從室內(nèi)排出室外的空氣和從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)行通風(fēng)換氣。
本發(fā)明采用熱泵技術(shù)及除濕轉(zhuǎn)輪相結(jié)合處理空調(diào)新風(fēng)，通過在新風(fēng)部分附加過濾及殺菌裝置可以除去空氣中夾帶的灰塵和細(xì)菌，起到凈化空氣的作用，改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)；附加熱水盤管及加濕器可在冬季對(duì)新風(fēng)進(jìn)ー步加熱加濕；系統(tǒng)能回收室內(nèi)排風(fēng)的能量，減小了新風(fēng)處理能耗；利用熱泵產(chǎn)生的冷凝熱作為再生熱量，使低品味熱源得以利用，由于熱泵可獲得比驅(qū)動(dòng)能源多的熱量，有助于節(jié)能和改善因燃煤、燃油造成的環(huán)境污染狀況。


圖I為本發(fā)明一實(shí)施例工作原理不意圖一夏季系統(tǒng)運(yùn)行圖。圖2為本發(fā)明另ー實(shí)施例工作原理示意圖ー冬季系統(tǒng)運(yùn)行圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步描述。參見圖1，本復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組由空氣-空氣熱回收裝置、除濕轉(zhuǎn)輪、排風(fēng)部分、新風(fēng)部分和熱泵系統(tǒng)組成。除濕轉(zhuǎn)輪為12;熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)I、四通換向閥2、蒸發(fā)器10、冷凝器3、冷凝熱回收器6及節(jié)流部件9 ;排風(fēng)部分由排風(fēng)機(jī)4執(zhí)行，新風(fēng)部分由新風(fēng)機(jī)7執(zhí)行。壓縮機(jī)I的排氣ロ與冷凝器3的一端連接，壓縮機(jī)I的吸氣ロ與蒸發(fā)器10的一端連接，冷凝器3的另一端通過節(jié)流部件9與蒸發(fā)器10的另一端連接。復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組的新風(fēng)部分通過空氣-空氣熱回收裝置11與新風(fēng)入風(fēng)ロ處相連，排風(fēng)部分通過空氣-空氣熱回收裝置11與排風(fēng)入風(fēng)ロ處相連，通過熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器與冷凝器后再由除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行除濕及再生。其工作原理是
一、夏季運(yùn)行エ況
參見圖1，室外新風(fēng)依次經(jīng)過室外新風(fēng)依次經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置11及蒸發(fā)器10，被空氣-空氣熱回收裝置11進(jìn)行初歩全熱交換及蒸發(fā)器10預(yù)冷除濕后，再經(jīng)過除濕轉(zhuǎn)輪12進(jìn)行除濕及冷凝熱回收器6升溫后送入室內(nèi)，以達(dá)到所需的出風(fēng)溫濕度。空氣-空氣熱回收裝置11的目的是新排風(fēng)進(jìn)行初歩全熱回收；蒸發(fā)器10的目的是通過冷媒蒸發(fā)的低露點(diǎn)溫度，除去高溫潮濕的室外新風(fēng)中的水分。除濕轉(zhuǎn)輪12的目的是以吸附式除濕的方式，除去新風(fēng)中的潛熱，達(dá)到所需的出風(fēng)含濕量。室內(nèi)排風(fēng)依次經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置11及冷凝器3，利用冷凝熱作為再生熱量，對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪12再生，把空氣中的水分排出室外，熱泵系統(tǒng)起著降低耗電量提高能效比的作用。ニ、冬季運(yùn)行エ況
參見圖2，室外干燥、低溫的新風(fēng)依次經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置11、冷凝器10、除濕轉(zhuǎn)輪12的再生部分，新風(fēng)被加熱加濕后送入室內(nèi)。冷凝器10的排熱量用于加熱新風(fēng)。室內(nèi)高溫高濕空氣通過空氣-空氣熱回收裝置11、蒸發(fā)器3及除濕轉(zhuǎn)輪12的除濕部分，降溫除濕后被排出室外。第一電磁閥8開啟，第二電磁閥5關(guān)閉，冷凝熱回收器6不工作。三、通風(fēng)エ況
熱泵系統(tǒng)停止工作。排風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行交換，新風(fēng)自然的能量后被送入室內(nèi)，室內(nèi)污濁空氣排出室外。
權(quán)利要求
1.本復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，由空氣-空氣熱回收裝置、除濕轉(zhuǎn)輪、排風(fēng)部分、新風(fēng)部分和熱泵系統(tǒng)組成；除濕轉(zhuǎn)輪為(12);熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(I)、四通換向閥(2)、蒸發(fā)器(10)、冷凝器(3)、冷凝熱回收器(6)及節(jié)流部件(9);排風(fēng)部分由排風(fēng)機(jī)(4)執(zhí)行，新風(fēng)部分由新風(fēng)機(jī)(7)執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，其特征是所述壓縮機(jī)(I)的排氣ロ與冷凝器(3)的一端連接，壓縮機(jī)(I)的吸氣ロ與蒸發(fā)器(10)的一端連接，冷凝器(3)的另一端通過節(jié)流部件(9)與蒸發(fā)器(10)的另一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，其特征是所述冷凝器(3 )與節(jié)流部件(9 )之間還連接有第一電磁閥(8 )，第一電磁閥兩端并聯(lián)有冷凝熱回收器(6)，其中，第一電磁閥(8)與冷凝器(3)連接的一端與通過第二電磁閥(5)與冷凝熱回收器(6 )連接；冷凝熱回收器設(shè)置在新風(fēng)出風(fēng)ロ處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，其特征是所述冷凝熱回收器(6)與冷凝器(3)串聯(lián)連接，用于回收制冷系統(tǒng)的冷凝熱升高新風(fēng)出風(fēng)溫度及降低相対濕度；若新風(fēng)出風(fēng)溫度過低，需將第二電磁閥(5)打開，第一電磁閥(8)關(guān)閉；若新風(fēng)出風(fēng)溫度過高，則需將第一電磁閥(8)開啟，第二電磁閥(5)關(guān)閉，冷凝熱回收器(6)不工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，新風(fēng)部分通過空氣-空氣熱回收裝置(11)與新風(fēng)入風(fēng)ロ處相連，排風(fēng)部分通過空氣-空氣熱回收裝置(11)與排風(fēng)入風(fēng)ロ處相連，通過熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器與冷凝器后再由除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行除濕及再生； 室外新風(fēng)依次經(jīng)過室外新風(fēng)依次經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置(11)及蒸發(fā)器(10)，被空氣-空氣熱回收裝置(11)進(jìn)行初歩全熱交換及蒸發(fā)器(10)預(yù)冷除濕后，再經(jīng)過除濕轉(zhuǎn)輪(12)進(jìn)行除濕及冷凝熱回收器(6)升溫后送入室內(nèi)，以達(dá)到所需的出風(fēng)溫濕度；空氣-空氣熱回收裝置(11)的目的是新排風(fēng)進(jìn)行初歩全熱回收；蒸發(fā)器(10)的目的是通過冷媒蒸發(fā)的低露點(diǎn)溫度，除去高溫潮濕的室外新風(fēng)中的水分；除濕轉(zhuǎn)輪(12)的目的是以吸附式除濕的方式，除去新風(fēng)中的潛熱，達(dá)到所需的出風(fēng)含濕量；室內(nèi)排風(fēng)依次經(jīng)過空氣-空氣熱回收裝置(11)及冷凝器(3)，利用冷凝熱作為再生熱量，對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪(12)再生，把空氣中的水分排出室外，熱泵系統(tǒng)起著降低耗電量提高能效比的作用； 當(dāng)室外空氣含濕量適合時(shí)，關(guān)閉壓縮機(jī)，從室內(nèi)排出室外的空氣和從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)行通風(fēng)換氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，其特征是所述除濕轉(zhuǎn)輪(12)分為除濕部分及再生部分。
全文摘要
復(fù)合式熱泵型低溫再生轉(zhuǎn)輪除濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，屬能源利用技術(shù)和空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域。由空氣-空氣熱回收裝置、除濕轉(zhuǎn)輪、排風(fēng)部分、新風(fēng)部分和熱泵系統(tǒng)組成。熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、四通換向閥、冷凝器、冷凝熱回收器、蒸發(fā)器和節(jié)流部件。利用空氣-空氣熱回收裝置對(duì)新排風(fēng)進(jìn)行初步全熱回收；利用熱泵系統(tǒng)冷凝熱量對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行再生，通過排風(fēng)機(jī)帶走除濕轉(zhuǎn)輪吸附的水分；利用熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷除濕后再通過除濕轉(zhuǎn)輪對(duì)新風(fēng)進(jìn)一步吸附式除濕。熱泵系統(tǒng)為除濕系統(tǒng)提供所需的冷量和再生熱量。
文檔編號(hào)F24F3/147GK102635905SQ201210146800
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者丁力行, 劉波, 劉湘輝, 呂智, 王洪瑞 申請(qǐng)人:呂智