一種直膨熱回收節(jié)能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直膨熱回收節(jié)能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]臺(tái)灣地區(qū)是海島型氣候的地方，一年四季中，大部份日子為濕度較大的天氣，各種產(chǎn)業(yè)為了達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量的提升或開發(fā)高科技的技術(shù)的目的，已認(rèn)識(shí)到控溫控濕的重要性。伴隨著時(shí)代的進(jìn)步，各種產(chǎn)業(yè)為了達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量的提升或開發(fā)高科技的技術(shù)的目的，其工作環(huán)境均要求恒溫恒濕的狀態(tài)，又如設(shè)置在數(shù)據(jù)中心的諸多電子設(shè)備都有電路板及電子組件，如果數(shù)據(jù)中心的周圍環(huán)境過于干燥，電路板及電子組件之間容易產(chǎn)生靜電從而造成損壞，或者周圍環(huán)境過于潮濕，電路板及電子組件長期處于該環(huán)境下容易發(fā)生銹蝕問題，因此諸如數(shù)據(jù)中心或其他工作環(huán)境均須要設(shè)置高效率的恒溫恒濕空調(diào)設(shè)備。
[0003]一般恒溫恒濕空調(diào)設(shè)備處理空氣的方式是:將室內(nèi)空氣通過冷卻除濕盤管，使空氣同時(shí)作冷卻除濕兩種處理，直到達(dá)到低于室內(nèi)空氣溫濕度要求的露點(diǎn)溫度后，再送風(fēng)至室內(nèi)，使室內(nèi)空氣溫濕度同時(shí)降低。但在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，室內(nèi)空氣溫度比濕度容易先達(dá)到設(shè)定點(diǎn)。為了維持溫度恒定，而冷卻除濕盤管可繼續(xù)除濕，因此在空氣通過冷卻除濕盤管后，設(shè)置加熱器加熱空氣，使室內(nèi)空氣溫度維持恒定，直到室內(nèi)空氣濕度達(dá)到設(shè)定點(diǎn)后，才控制降低冷卻除濕盤管的能量。利用電熱作為再熱裝置，其造價(jià)雖低，然而運(yùn)轉(zhuǎn)電費(fèi)卻很浪費(fèi)。所以傳統(tǒng)直膨恒溫恒濕系統(tǒng)的壓縮機(jī)只有冷卻與除濕功能，再熱與加濕功能都須采用電熱加熱器與電熱加濕器，增加了能源消耗和浪費(fèi)，這一問題亟待解決。
[0004]再者，傳統(tǒng)的熱交換器熱量散熱(或吸熱)均以控制該熱交換器的冷媒或空氣(或水)的流量，來達(dá)到所需的熱傳導(dǎo)或溫、濕度條件，例如，控制熱交換器一次側(cè)流體(冷媒)的流量與溫差，以達(dá)到所需的熱交換量(高溫或低溫)，或者是控制熱交換器二次側(cè)流體(水或空氣)的流量與溫差，以達(dá)到所需的熱交換量(高溫或低溫)。但因壓縮機(jī)冷媒吐出高壓側(cè)屬高壓氣體，一是流量較不易控制，二是控制冷媒流量、壓力變化時(shí)，會(huì)間接影響到壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0005]目前常用的熱交換器散熱(或吸熱)均以控制該熱交換器的一次側(cè)流體(鹵水、冰水或熱水等二次冷媒)的流量溫差，來達(dá)到所需的熱傳導(dǎo)或溫、濕度條件。因冷媒的系統(tǒng)不易控制，故有二次冷媒的系統(tǒng)，例如，冷凍的鹵水系統(tǒng)、空調(diào)的冰水系統(tǒng)或熱水系統(tǒng)，以二次冷媒作為冷卻、除濕、加熱的用途，但系統(tǒng)會(huì)更復(fù)雜而龐大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種直膨熱回收節(jié)能裝置，主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥及蒸發(fā)器所連結(jié)構(gòu)成完整冷凍循環(huán)，僅需啟動(dòng)壓縮機(jī)，通過熱回收，即可同時(shí)具有冷卻、除濕、再熱與加濕功能，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能環(huán)保。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0008]本實(shí)用新型提供一種直膨熱回收節(jié)能裝置，主要由壓縮機(jī)COM、冷凝器CON、膨脹閥EXP及蒸發(fā)器EVP所連結(jié)構(gòu)成完整冷凍循環(huán)，冷凝器CON由第I冷凝器CONl及第2冷凝器C0N2串聯(lián)構(gòu)成，控制第2冷凝器C0N2所需的散熱量為比例式控制第I冷凝器CONl的散熱量，以達(dá)到精確地控制第2冷凝器C0N2所需的散熱量，第2冷凝器C0N2做為熱回收的加熱器，且不會(huì)影響壓縮機(jī)COM的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0009]優(yōu)選地，蒸發(fā)器EVP由第I蒸發(fā)器EVPl及第2蒸發(fā)器EVP2串聯(lián)構(gòu)成，第2蒸發(fā)器EVP2所需的吸熱量為比例式控制第I蒸發(fā)器EVPl的吸熱量，以精確控制第2蒸發(fā)器EVP2所需的吸熱量，第2蒸發(fā)器EVP2用做冷卻及除濕，當(dāng)其容量低于熱回收的加熱器時(shí)，即有高溫的加熱效果，且不會(huì)影響壓縮機(jī)COM的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0010]優(yōu)選地，直膨熱回收節(jié)能裝置還包括串聯(lián)的第3冷凝器C0N3及第4冷凝器C0N4，該串聯(lián)的第3冷凝器C0N3與第4冷凝器C0N4再與串聯(lián)的第I冷凝器CONl與第2冷凝器C0N2兩個(gè)串聯(lián)回路再并聯(lián)，并設(shè)有電磁閥S以控制啟動(dòng)熱回收加熱或熱回收加濕功。
[0011 ] 優(yōu)選地，第4冷凝器C0N4為加濕器HR。
[0012]優(yōu)選地，加濕器HR包括有外部水源控制裝置HRA來控制加濕水位，高溫冷媒管路HRB連結(jié)熱回收的高溫冷媒，加熱加濕水，產(chǎn)生濕氣，壓縮空氣管路HRC連結(jié)空壓機(jī)，利用壓縮空氣產(chǎn)生氣泡，以增加空氣與水的接觸面積，增加加濕量。
[0013]優(yōu)選地，直膨熱回收節(jié)能裝置還包括有第2壓縮機(jī)COM2，第2壓縮機(jī)COM2與壓縮機(jī)COM并聯(lián)，再連結(jié)回原冷凍循環(huán)回路。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]本實(shí)用新型特別適于應(yīng)用在要求溫度、濕度控制的場(chǎng)所，在加溫或加濕的過程中不會(huì)影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且僅需啟動(dòng)壓縮機(jī)，通過熱回收，即可同時(shí)具有冷卻、除濕、再熱與加濕功能，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0016]圖1傳統(tǒng)基本的冷凍循環(huán)壓焓圖
[0017]圖2本實(shí)用新型冷凍循環(huán)壓焓圖
[0018]圖3本實(shí)用新型實(shí)施例1裝置示意圖
[0019]圖4本實(shí)用新型實(shí)施例2裝置示意圖
[0020]圖5本實(shí)用新型實(shí)施例3裝置示意圖
[0021]圖6本實(shí)用新型加濕器示意圖
[0022]圖7本實(shí)用新型實(shí)施例4裝置示意圖
[0023]圖8本實(shí)用新型實(shí)施例5裝置示意圖
[0024]圖9本實(shí)用新型實(shí)施例5運(yùn)用于產(chǎn)業(yè)空間示意圖
[0025]其中的附圖標(biāo)記為:
[0026]I機(jī)體2機(jī)柜外恒溫恒濕空間10設(shè)備空間
[0027]11機(jī)柜內(nèi)恒溫恒濕空間COM壓縮機(jī)COM2第2壓縮機(jī)
[0028]CON冷凝器CONl第I冷凝器C0N2第2冷凝器
[0029]C0N3第3冷凝器C0N4第4冷凝器EXP膨脹閥
[0030]EVP蒸發(fā)器Evp1第！蒸發(fā)器EVP2第2蒸發(fā)器
[0031]HC再熱盤管CC冷卻盤管S電磁閥
[0032]HR加濕器HRA外部水源控制裝置HRB高溫冷媒管路
[0033]HRC壓縮空氣管路 HRD空壓機(jī)SF送風(fēng)風(fēng)機(jī)
[0034]SA送風(fēng)口RA回風(fēng)口
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0036]本實(shí)用新型提供一種直膨熱回收節(jié)能裝置，僅需啟動(dòng)壓縮機(jī)，通過熱回收，即可同時(shí)具有冷卻、除濕、再熱與加濕功能。
[0037]如圖1所示傳統(tǒng)基本的冷凍循環(huán)壓焓圖，由圖可知其包括有:
[0038]1.壓縮過程a_b (壓縮機(jī))
[0039]Wc= GX (hb-ha)
[0040]2.冷凝過程b-c (冷凝器)
[0041]Qc= GX (hb-hc)
[0042]3.節(jié)流過程c-d (膨脹閥)
[0043]hd= h c
[0044]4.蒸發(fā)過程d-a (蒸發(fā)器)
[0045]Qe= GX (h a-hd)
[0046]壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平衡
[0047]Qc= Qe+ffc
[0048]Qc與Qe若不平衡時(shí)，壓縮機(jī)會(huì)因高、低壓異常而跳機(jī)。
[0049]公式符號(hào)說明:
[0050]W。=壓縮機(jī)的功率KJ/S(KW)
[0051]G=冷媒質(zhì)量流率KG/S
[0052]h =冷媒焓值 KJ/KG
[0053]Qc =冷凝器單位時(shí)間的散熱量KJ/S(KW)
[0054]Qe =蒸發(fā)器單位時(shí)間的吸熱量KJ/S(KW)
[0055]如圖2所示本實(shí)用新型冷凍循環(huán)壓焓圖，由圖可知其包括有:
[0056]I.壓縮過程a-b (壓縮機(jī))
[0057]Wc= GX (h b-ha)
[0058]2.冷凝過程b-c (冷凝器)
[0059]Qc= Qc1+Qc2
[0060]Qcl = G (h b-hx) = Gfl XCflX Δ T1[0061 ]Qc2 = Q c-Qcl = Q C-Gfl XCflX AT1
[0062]注:在固定條件下Qc =常數(shù)，所以精確控制Qcl的值即可精確控制Qc2的值。
[0063]3.節(jié)流過程c-d (膨脹閥)
[0064]hd= h c
[0065]4.蒸發(fā)過程d-a (蒸發(fā)器)
[0066]Qe= Qel+Qe2
[0067]Qel= G(hY_hd) = Gf2XCf2X Δ T2
[0068]Qe2 = Q e-Qel = Q e_Gf2 XCf2X Λ T2
[0069]在固定條件下Qe =常數(shù)，所以精確控制Qel的值即可精確控制Qe2的值。
[0070]壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平衡
[0071]Qc= Qe+ffc
[0072](Qc1+Qc2) = (Qel+Qe2)+ffc
[0073]Qcl與Qc2，Qel與Qe2自己形成互補(bǔ)的關(guān)系，所以合成總量Qc、Qe與Wc平衡容易，不易造成壓縮機(jī)高、低壓異常而跳機(jī)。
[0074]公式符號(hào)說明:
[0075]W。=壓縮機(jī)的功率KJ/S(KW)
[0076]G=冷媒質(zhì)量流率KG/S
[0077]h=冷媒焓值 KJ/KG
[0078]Qc =冷凝器單位時(shí)間的總散熱量KJ/S(KW)
[0079]Qcl =冷凝器I單位時(shí)間的散熱量KJ/S(KW)
[0080]Qe2 =冷凝器2單位時(shí)間的散熱量KJ/S(KW)
[0081]Gfl =冷凝器I 二次側(cè)流體(水或空氣)質(zhì)量流率KG/S
[0082]Cfl =冷凝器I 二次側(cè)流體(水或空氣)比熱KJ/KG°C
[0083]Λ T1 =冷凝器I 二次側(cè)流體(水或空氣)的溫度差V
[0084]Q6 =蒸發(fā)器單位時(shí)間的總吸熱量KJ/S(KW)
[0085]Qel =蒸發(fā)器I單位時(shí)間的總吸熱量KJ/S(KW)
[0086]Qe2 =蒸發(fā)器2單位時(shí)間的總吸熱量KJ/S (Kff)
[0087]Gf2 =蒸發(fā)器I 二次側(cè)流體(水或空氣)質(zhì)量流率KG/S
[0088]Cf2 =蒸發(fā)器I 二次側(cè)流體(水或空氣)比熱KJ/KG°C
[0089]Δ T2 =蒸發(fā)器I 二次側(cè)流體(水或空氣)溫度差V
[0090]本實(shí)用新型散熱過程以至少2個(gè)冷凝器CONl?2串聯(lián)，控制第2冷凝器CON2所需的散熱量Qc2，不是控制第2冷凝器CON2的一次側(cè)流體(冷媒)的流量溫差，而是比例式控制第I冷凝器CONl的散熱量Qcl，也就是在圖2上的散熱過程在線形成X點(diǎn)，讓X點(diǎn)可以左右移動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到精確地控制第2冷凝器CON2所需的散熱量Qc2，也就是說冷凍循環(huán)冷凝過程的散熱總量是有限的(在固定條件下)，散熱總量-散熱量=所需的散熱量即Qc^Qca
=Qc2O
[0091]本實(shí)用新型吸熱過程以至少2個(gè)蒸發(fā)器EVPl?2串聯(lián)，第2蒸發(fā)器EVP2所需的吸熱量Q&不是控制第2蒸發(fā)器EVP2的一次側(cè)流體(冷媒)的流量溫差，而是比例式控制第I蒸發(fā)器EVPl的吸熱量Qe