一种能量利用与回收的单元式全空气空调机组制造技术

本发明专利技术属于供热通风与空调工程技术领域，具体涉及一种能量利用与回收的单元式全空气空调机组。由回风箱、排风箱、送风箱和新风箱四个箱体组成，回风箱与排风箱间设有排风阀，回风箱与送风箱间设有回风阀，送风箱与新风箱间设有新风阀，新风箱与排风箱间设有旁通阀。回风箱由回风口、控制器、回风过滤器组成；排风箱由排风口、排风机与排风冷凝器组成；送风箱由送风口、再热冷凝器、送风机、加湿器、蒸发器组成；新风箱由新风过滤器、新风口、压缩机组成。各个箱体通过优化组合，在不同运行工况下的调节与相应气流途径编制自控程序自动运行，实现了能量的最佳利用和回收。可用于大空间空调以及许多工艺空调，且需全年运行调节的全空气空调系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于供热通风与空调工程
，具体涉及一种能量利用与回收的单元式全空气空调机组。
技术介绍
传统的集中式全空气空调系统，其空调机组通常先由设计院进行工程设计，然后根据工程设计所确定的容量、规格、种类，向设备厂商下产品订单。设备厂商根据订单逐台生产设备。机组到现场组装与就位后、配上冷热源、自控、水电等若干系统，再调试验收，十分复杂、工程量很大。而且难以一次性可调试成功。传统空调的节能措施往往是采用新风与排风之间的全(显)热交换装置回收排风中能量，或利用空调冷凝水喷淋到蒸发器提高效率，或利用二次回风来节省再加热量，或调节新风量利用室外自然能源等。采用全热交换器方法往往会出现换热器堵塞、新风与排风之间渗漏且体积大、价格很高。冷凝水喷淋会使冷凝水中排出的细菌变为气溶胶，危害较大，另外二次回风不适用室内发湿量较大的场所，会使机器露点下降，降低了热泵性能系数(COP)，且温湿度控制精度较差(见图3)。以上措施不能十分简便回收废热、利用各部件产生的(冷)热或利用冷凝热作为再加热，发挥一次回风方式的优点，也无法实现整个系统能量最佳回收与利用。过去对于用于电子、精密机械加工、制药、医疗领域等，有洁净度要求的工艺空调，一般有较高温湿度控制要求，而且需要送风量大，传统空调系统十分复杂，不但需要设计，在施工中还需要设置冷热源、冷却塔、净化空调机组、还要配置冷冻水管路与水泵、冷却水管路与水泵、冷凝水管路、空调管路以及以上配电与自控系统，设计、安装十分复杂、再经过繁重调试与验收，工程量很大。对于信息中心，档案馆，高级图书馆等有恒温恒湿控制要求的场所，不仅有温度控制要求，而且有更严格的湿度控制要求，常规配置恒温恒湿空调机组、尤其机组内采用大功率的电加热器，既十分耗能、容量又小，需要配置多台机组，还要配置冷冻水管路与水泵、冷却水管路与水泵、冷凝水管路、空调送、回风管路以及相应配电与自控系统，安装十分复杂、再经过调试验收，工程量很大。不但设计、施工复杂而且运用费用很高。对于电影院，剧场，或高档舞厅、健身房等以人员为主要负荷的场所，有全年空调要求的大空间，需要很大的新风量，对室内空气品质要求较高，最好采用变新风量运行，在室外气候状况允许时尽可能加大新风量。如采用传统的变新风空调机组体积庞大，还要配置冷热源、冷冻水管路与水泵、冷却水管路与水泵、冷凝水管路、空调管路以及以上配电与自控系统，安装十分复杂、再经过调试验收，工程量很大。综上所述，研究一种通过单元化、规格化、能实现规模化生产的，运行故障发生率低、可靠性高的能量可最佳利用与回收的全空气空调机是本领域技术人员的研究目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全空气空调机组，该机组通过各部件独特排序与配置以及不同运行工况下的气流途径与相应自控，可以实现最佳利用与回收能量。本专利技术提出的能量利用与回收的单元式全空气空调机组，由回风箱20、排风箱21、送风箱22和新风箱19四个箱体组成，四个箱体通过四个风阀相通，以调节不同工况下的新风量、排风量及回风量；其中回风箱20由回风口1、控制器2和回风过滤器3组成，回风口1位于回风箱20一侧，控制器2位于回风口1处，回风过滤器3通过管路联接控制器2；排风箱21由排风机5、排风冷凝器6和排风口7组成，排风口7位于排风箱21一侧，排风机5与排风冷凝器6通过通路相联接；送风箱22由送风口8、再热冷凝器9、送风机10、加湿器11和蒸发器12组成、送风口8位于送风箱22一侧，再热冷凝器9位于送风口8处，再热冷凝器9、送风机10、加湿器11、蒸发器12依次经管路相联接；新风箱19由压缩机16、新风过滤器17和新风口18组成，新风口18位于新风箱19的一侧，新风过滤器17位于新风口18处，新风过滤器17通过通路联接压缩机16；回风箱20与排风箱21之间设有排风阀4，回风箱20与送风箱22之间设有回风阀13，送风箱22与新风箱19之间设有新风阀14，新风箱19与排风箱21之间设有旁通阀15。本专利技术中，回风阀13与新风阀14之间设有反向调节机构。本专利技术中，排风阀4与旁通阀15之间设有反向调节机构。本专利技术中，在回风箱20、送风箱22与排风箱21、新风箱19之间设有全热回收器。本专利技术中，回风箱20内设有净化装置。本专利技术中，新风箱19内设有净化装置。本专利技术中，送风箱22内设有净化装置。本专利技术中，送风机10与排风机5设有变频调速装置。本专利技术中，将常规的冷凝器分成两个，一个作为排风冷凝器6，位于排风箱21内的排风口7处，以吸收室内排风中冷量；另一个作为再热冷凝器9，位于蒸发器12后侧作再加热器用，两者发热量比例可按工况要求调节。本专利技术中，将控制电器2设在回风口1、压缩机16设在新风19处，排走或利用控制器2和压缩机16的发热量(尽管发热量不大)，以全年保持良好的工作温度，而省去了常规的排风机。本专利技术中，新风过滤器17设置在新风口18处，回风过滤器3设置在回风口1处，以消除新风与回风中的尘埃与微生物，提高室内空气品质。本专利技术将热泵技术与空气处理技术有机结合成一体，取消冷冻水、冷却水系统、压缩冷凝机组专用排风及其附属设备与相应管道。除了拥有空气热湿处理、混合、过滤等功能，还充分利用排风与发热部件废热，按各部件的功能和各工况节能运行的要求进行有机组合与排序，实现了热量最佳利用与回收，同时也提高热泵运行效率。本专利技术提出的紧凑型全空气空调机组实现了系统单元化与规格化，以及可实施规模化生产的系统的模式。在这基础上通过规模化生产实现了运行自动化、智能化。减少故障的发生率，提高可靠性，提供完善的自我故障诊断功能，自我修复的功能。本专利技术使用时只要将本专利技术机组在现场就位后，接电、接水，即可运行，大大简化了设计、安装、施工、维修与运行方面并具有很大的优势，随着规模化生产价格会逐年下降。本专利技术由于在排风处设置离心风机，压头较高，能接较长排风管，降低了对安装场所的要求，这可使机组安装在室外或室内任何位置，使设置更灵活。本专利技术夏季运行工况的原理如图1和图3中的实线所示。W1为夏季室外状态点，N为室内状态点，C1为一次回风混合状态点，L1为机器露点，O1为送风状态点，ε1为室内热湿比线。夏季空调过程处于夏季室外状态点W1的室外新风与处于N室内状态点的回风混合得到一次回风混合C1，冷却除湿到机器露点L1，用冷凝器加热到送风状态点O1，送入室内，沿ε1线达到室内工况。本专利技术冬季运行工况的原理如图2和图3中的虚线所示。W2为冬季室外状态点，N为室内状态点，C2为一次回风状态点，L2机器处理状态点，O2为送风状态点，ε1为室内热湿比线。冬季空调过程处于冬季室外状态点W2的室外新风与处于N室内状态点的回风混合得到一次回风混合C2，加热到机器处理状态点L2，用加湿器加湿到送风状态点O2，送入室内，沿ε2线达到室内工况。传统的夏季二次回风空调过程如图4中的实线表示处于夏季室外状态点W的室外新风与处于N室内状态点的室内回风混合得到一次回风混合C，冷却除湿到机器露点L，再与处于N室内状态点的回风混合到送风状态点O，送入室内。传统观点利用二次回风是为了节约了硕大的电加热量，为此不得不降低了机器露点温度，蒸发器温度也相应降低，使得热泵COP下降。而且调节阀门的控制精度较差，难以准确调节。本专利技术采用的利用冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量利用与回收的单元式全空气空调机组，其特征在于由回风箱（２０）、排风箱（２１）、送风箱（２２）和新风箱（１９）四个箱体组成，四个箱体通过四个风阀相通，以调节不同工况下的新风量、排风量及回风量；其中：回风箱（２０）由回风口（１） 、控制器（２）和回风过滤器（３）组成，回风口（１）位于回风箱（２０）一侧，控制器（２）位于回风口（１）处，回风过滤器（３）通过通路联接控制器（２）；排风箱（２１）由排风机（５）、排风冷凝器（６）和排风口（７）组成，排风口（７）位于排 风箱（２１）一侧，排风机（５）与排风冷凝器（６）通过通路相联接；送风箱（２２）由送风口（８）、再热冷凝器（９）、送风机（１０）、加湿器（１１）和蒸发器（１２）组成、送风口（８）位于送风箱（２２）一侧，再热冷凝器（９）位于送风口（８） 处，再热冷凝器（９）、送风机（１０）、加湿器（１１）、蒸发器（１２）依次经通路相联接；新风箱（１９）由压缩机（１６）、新风过滤器（１７）和新风口（１８）组成，新风口（１８）位于新风箱（１９）的一侧，新风过滤器（１７）位于新风口（１８ ）处，新风过滤器（１７）通过通路联接压缩机（１６）；回风箱（２０）与排风箱（２１）之间设有排风阀（４），回风箱（２０）与送风箱（２２）之间设有回风阀（１３），送风箱（２２）与新风箱（１９）之间设有新风阀（１４），新风箱（１９）与排风 箱（２１）之间设有旁通阀（１５）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈晋明，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]