一種適用于嚴寒地區的熱泵型排風熱回收新風空調機組的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種適用于嚴寒地區的熱泵型排風熱回收新風空調機組，包括送風換熱器、排風換熱器、壓縮機、四通換向閥、節流裝置、制冷劑連接管、新風口、第一三通換向閥、第二三通換向閥、送風風機、送風口、回風口、排風風機、化霜電加熱器、空氣?空氣板式換熱器、排風口、風道。對傳統熱泵式排風熱回收新風空調機組加以改進，利用排風換熱器出口空氣(>0°C)深度預熱室外低溫空氣，提高送風換熱器的進風溫度至?10°C以上，降低熱泵系統負荷，避免排風換熱器發生結霜，可大幅擴展熱泵式排風熱回收新風空調機組的適用范圍至?30°C室外環境溫度。
【專利說明】
一種適用于嚴寒地區的熱泵型排風熱回收新風空調機組
技術領域
[0001]本發明涉及適用于-30° C嚴寒地區的空調機組，具體為一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組。【背景技術】
[0002]隨著人們對室內空氣品質的要求不斷提高，新風空調機組的使用越來越廣泛。新風空調機組是一種有效的空氣凈化設備，一方面把室內污濁的空氣排出室外，另一方面把室外新鮮的空氣經過過濾和熱濕處理后，再輸入到室內。但如果不采用排風熱回收技術，新風的熱濕處理將消耗大量的能源。
[0003]近年來興起的熱栗式排風熱回收新風空調機組，是一種新型的有源排風熱回收技術，它使用有限的電能，通過制冷劑熱栗循環回收排風的冷量和熱量。夏季，送風換熱器作為蒸發器，排風換熱器作為冷凝器，經排風帶走新風負荷和壓縮機耗功。制熱工況下，送風換熱器作為冷凝器，排風換熱器作為蒸發器，排風中的顯熱和潛熱均被回收用于加熱新風。 其具有熱回收效率高，適應溫差范圍大，使用方便等諸多優點，廣受歡迎。
[0004]但是傳統的熱栗式熱回收裝置在冬季嚴寒地區使用時，排風換熱器(蒸發器)易發生結霜，影響機組的制熱能力和正常運行。數值仿真顯示，若設定送風溫度為20°C，當室外環境低于-1 〇° C，排風換熱器結霜將無可避免。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種對傳統熱栗式排風熱回收新風空調機組加以改進，利用排風換熱器出口空氣(>〇°C)深度預熱室外低溫空氣，提高送風換熱器的進風溫度至-10° C以上，降低熱栗系統負荷，避免排風換熱器發生結霜，可大幅擴展熱栗式排風熱回收新風空調機組的適用范圍至-30° C室外環境溫度，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，包括送風換熱器、排風換熱器、壓縮機、四通換向閥、節流裝置、制冷劑連接管、新風口、第一三通換向閥、第二三通換向閥、送風風機、送風口、回風口、排風風機、化霜電加熱器、空氣-空氣板式換熱器、排風口、風道，所述新風口通過風道與第一三通換向閥導通，第一三通換向閥同時通過風道與第二三通換向閥相連，通過排風口與空氣-空氣板式換熱器相連;所述第二三通換向閥同時通過排風口與空氣-空氣板式換熱器相連，通過風道與送風風機相連，送風風機通過風道與送風換熱器導通，送風換熱器通過風道連接送風口；所述送風換熱器通過制冷劑連接管分別與四通換向閥及節流裝置連通，所述四通換向閥上設置壓縮機，四通換向閥與節流裝置以并行方式通過制冷劑連接管與排風換熱器相連，排風換熱器輸入端通過風道連接回風口，輸出端通過風道連接排風風機，排風風機上通過風道串行連接有化霜電加熱器，并與空氣-空氣板式換熱器相連。
[0007]優選的，空氣-空氣板式換熱器包括第一空氣通道和第二空氣通道，第一空氣通道垂直于地面，通過風道與化霜電加熱器和排風口連通，第二空氣通道通過風道與三通換向閥連通。
[0008]優選的，第一空氣通道側壁涂抹超疏水材料。
[0009]優選的，第一空氣通道側壁布置電熱絲。
[0010]優選的，節流裝置為毛細管、短管、熱力膨脹閥或電子膨脹閥，通過制冷劑連接管與送風換熱器，排風換熱器和再熱裝置連通。
[0011]優選的，還包括再熱盤管、再熱電磁閥及再熱流量調節閥，再熱盤管設置在送風換熱器與送風口之間的風道上，再熱盤管分別與再熱電磁閥的輸出端及再熱流量調節閥的輸入端相連，再熱電磁閥的輸入端與壓縮機及四通換向閥向連通，再熱流量調節閥的輸出端連接在排風換熱器與節流裝置之間的風道上。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
(I)本發明可在室外溫度-30 °C的極端低溫條件下，不降低送風溫度且蒸發器不結霜。本發明嚴寒條件下制熱性能顯著，大幅擴展了熱栗式排風熱回收新風空調機組的適用地區。
[0013](2)本發明的空調機組通過回收排風顯熱和潛熱，可獲得較高的制冷制熱效率，節能效果顯著。仿真計算結果顯示，本發明在夏季制冷COP可達3.0以上，冬季制熱COP可達4.0以上。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明實施例1結構示意圖；
圖2為本發明實施例2結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0016]請參閱圖1，本發明提供一種技術方案:一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，包括送風換熱器1、排風換熱器2、壓縮機3、四通換向閥4、節流裝置5、制冷劑連接管9、新風口 1、第一三通換向閥11、第二三通換向閥12、送風風機13、送風口 14、回風口15、排風風機16、化霜電加熱器17、空氣-空氣板式換熱器18、排風口 19、風道20，新風口 10通過風道20與第一三通換向閥11導通，第一三通換向閥11同時通過風道20與第二三通換向閥12相連，通過排風口 19與空氣-空氣板式換熱器18相連，第二三通換向，12同時通過排風口19與空氣-空氣板式換熱器18相連，通過風道20與送風風機13相連，送風風機13通過風道20與送風換熱器I導通，送風換熱器I通過風道20連接送風口 14.送風換熱器I通過制冷劑連接管9分別與四通換向閥4及節流裝置5連通，四通換向閥4上設置壓縮機3，四通換向閥4與節流裝置5以并行方式通過制冷劑連接管9與排風換熱器2相連，排風換熱器2輸入端通過風道20連接回風口 15，輸出端通過風道20連接排風風機16，排風風機16上通過風道20串行連接有化霜電加熱器17，并與空氣-空氣板式換熱器18相連。
[0017]空氣-空氣板式換熱器18包括第一空氣通道和第二空氣通道，第一空氣通道垂直于地面，通過風道與化霜電加熱器和排風口連通，第二空氣通道通過風道與三通換向閥連通。第一空氣通道側壁涂抹超疏水材料。第一空氣通道側壁布置電熱絲。節流裝置5為毛細管、短管、熱力膨脹閥或電子膨脹閥，通過制冷劑連接管9與送風換熱器1，排風換熱器2和再熱裝置連通。對傳統熱栗式排風熱回收新風空調機組加以改進，利用排風換熱器2出口空氣 (>〇°C)深度預熱室外低溫空氣，提高送風換熱器1的進風溫度至-10°C以上，降低熱栗系統負荷，避免排風換熱器2發生結霜，可大幅擴展熱栗式排風熱回收新風空調機組的適用范圍至-30° C室外環境溫度。
[0018]實施例1一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組存在制冷，制熱兩種工況，其具體工作流程如下。
[0019]制冷工況下，送風換熱器1作為蒸發器，排風換熱器2作為冷凝器，四通換向閥4使制冷劑連接管9連通，第一三通換向閥11及第二三通換向閥12使風道20連通，化霜電加熱器 17不啟動。制冷劑循環:壓縮機3 ?制冷劑連接管9 ?四通換向閥4 ?制冷劑連接管9——排風換熱器2——制冷劑連接管9——節流裝置5——制冷劑連接管9——送風換熱器1——制冷劑連接管9——四通換向閥4——制冷劑連接管9——壓縮機3。新鮮空氣從新風口 10被吸入后，經風道20，第一三通換向閥11，后從風道20被旁通不經過空氣-空氣板式換熱器18。之后新風經第二三通換向閥12、送風風機13進入送風換熱器1被冷卻除濕，最后經送風口 14送入房間或其他空氣處理設備。室內排風從回風口 15被吸入后，經風道20進入排風換熱器5吸收制冷劑冷凝熱，然后通過排風風機16、化霜電加熱器17、空氣-空氣板式換熱器18的第一空氣通道至排風口 19排出。
[0020]制熱工況下，送風換熱器1作為冷凝器，排風換熱器5作為蒸發器，四通換向閥4使制冷劑連接管9連通，第一三通換向閥11及二三通換向閥12使風道20連通，化霜電加熱器17 在空氣-空氣板式換熱器18的第一空氣通道結霜時短時間啟動，化霜完成后關閉。制冷劑循環:壓縮機3---制冷劑連接管9---四通換向閥4---制冷劑連接管9----送風換熱器1一一制冷劑連接管9一一節流裝置5—一制冷劑連接管9一一排風換熱器2—一制冷劑連接管9一一四通換向閥4一一制冷劑連接管9一一壓縮機3。新鮮空氣從新風口 10被吸入后，經風道20、第一三通換向閥11、風道20進入空氣-空氣板式換熱器18,被排風預熱。之后新風經第二三通換向閥12、送風風機13進入送風換熱器1被加熱，最后經送風口 14送入房間或其他空氣處理設備。室內排風從回風口 15被吸入后，經風道20進入排風換熱器5向制冷劑放熱， 然后通過排風風機16、化霜電加熱器17,進入空氣-空氣板式換熱器18的第一空氣通道被進一步冷卻，最后經風道20至排風口 19排出。[〇〇21] 實施例2一種帶再熱功能的，適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，結構和流程如圖2所示。在實施例1的基礎上，增加了再熱盤管6,再熱電磁閥7,再熱流量調節閥8,并補充了必要的制冷劑連接管，功能上增加了除濕再熱工況。除濕工況是在制冷工況的基礎上， 開啟再熱電磁閥7,再熱流量調節閥8。新風在送風換熱器1中被冷卻除濕后，經再熱盤管6提高干球溫度，保證送風舒適度。除濕工況適用于春秋季，溫度適宜但濕度較大的天氣條件。
[0022]與實施例1相比，實施例2增加了第二新風口 21和第二排風口 22，功能上除了在制冷工況下使新風不經過空氣-空氣板式換熱器18外，還可使排風也不必經過空氣-空氣板式換熱器18，從而降低排風風機16的功耗。
[0023]上述實施例中未完整展示制冷劑循環和風道的所有部件，實施過程中，選用不同制冷劑，在制冷劑回路設置高壓儲液器、氣液分離器、油分離、過濾器、干燥器等常見制冷輔件，在水管設置過濾器，殺菌裝置等水處理附件，在風道設置過濾器，消聲器，輔助加濕器，輔助加熱器，殺菌裝置等空氣處理附件，選用不同的送風噴口和回風格柵，改變風機位置，使用風閥替代風道三通換向閥或不脫離本發明技術方案的精神增加換熱器，風機和風閥等，均不能視為對本發明進行了實質性改進，應屬于本發明保護范圍。
[0024]盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1.一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，其特征在于:包括送風換熱器、排風換熱器、壓縮機、四通換向閥、節流裝置、制冷劑連接管、新風口、第一三通換向閥、第二三通換向閥、送風風機、送風口、回風口、排風風機、化霜電加熱器、空氣-空氣板式換熱器、排風口、風道，所述新風口通過風道與第一三通換向閥導通，第一三通換向閥同時通過風道與第二三通換向閥相連，通過排風口與空氣-空氣板式換熱器相連;所述第二三通換向閥同時通過排風口與空氣-空氣板式換熱器相連，通過風道與送風風機相連，送風風機通過風道與送風換熱器導通，送風換熱器通過風道連接送風口 ；所述送風換熱器通過制冷劑連接管分別與四通換向閥及節流裝置連通，所述四通換向閥上設置壓縮機，四通換向閥與節流裝置以并行方式通過制冷劑連接管與排風換熱器相連，排風換熱器輸入端通過風道連接回風口，輸出端通過風道連接排風風機，排風風機上通過風道串行連接有化霜電加熱器，并與空氣-空氣板式換熱器相連。2.根據權利要求1所述的一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，其特征在于:所述空氣-空氣板式換熱器包括第一空氣通道和第二空氣通道，所述第一空氣通道垂直于地面，通過風道與化霜電加熱器和排風口連通，所述第二空氣通道通過風道與三通換向閥連通。3.根據權利要求2所述的一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，其特征在于:所述第一空氣通道側壁涂抹超疏水材料。4.根據權利要求2所述的一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，其特征在于:所述第一空氣通道側壁布置電熱絲。5.根據權利要求1所述的一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，其特征在于:所述節流裝置為毛細管、短管、熱力膨脹閥或電子膨脹閥，通過制冷劑連接管與送風換熱器，排風換熱器和再熱裝置連通。6.根據權利要求1所述的一種適用于嚴寒地區的熱栗型排風熱回收新風空調機組，其特征在于:還包括再熱盤管、再熱電磁閥及再熱流量調節閥，所述再熱盤管設置在送風換熱器與送風口之間的風道上，再熱盤管分別與再熱電磁閥的輸出端及再熱流量調節閥的輸入端相連，所述再熱電磁閥的輸入端與壓縮機及四通換向閥向連通，所述再熱流量調節閥的輸出端連接在排風換熱器與節流裝置之間的風道上。
【文檔編號】F25B29/00GK105953469SQ201610303003
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】俞越, 張春路, 曹祥
【申請人】南通華信中央空調有限公司, 同濟大學