專利名稱：一種溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組改良結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及空氣源熱泵機(jī)組。
背景技術(shù)：
一、目前空調(diào)方式的排熱排濕都是通過空氣冷卻器對空氣進(jìn)行冷卻和冷凝除濕， 再將冷卻干燥的空氣送入室內(nèi)，實現(xiàn)排熱排濕的目的。常規(guī)溫濕度混合處理的空調(diào)方式存在如下問題1、能源浪費(fèi)。使用一套系統(tǒng)同時制冷和除濕，為了滿足用冷凝方法排除室內(nèi)余濕， 冷源的溫度需要低于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度，考慮傳熱溫差與介質(zhì)輸送溫差，實現(xiàn)16. 6°C的露點(diǎn)溫度需要約7°C的冷源溫度，這是現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)采用5 7°C的冷凍水、房間空調(diào)器中直接蒸發(fā)器的冷媒蒸發(fā)溫度也多在5°C的原因。在空調(diào)系統(tǒng)中，占總負(fù)荷一半以上的顯熱負(fù)荷部分，本可以采用高溫冷源排走的熱量卻與除濕一起共用5 7°C的低溫冷源進(jìn)行處理， 造成能量利用品位上的浪費(fèi)。而且，經(jīng)過冷凝除濕后的空氣雖然濕度(含濕量)滿足要求， 但溫度過低，有時還需要再熱，造成了能源的進(jìn)一步浪費(fèi)與損失。2、難以適應(yīng)熱濕比的變化。通過冷凝方式對空氣進(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，而建筑物實際需要的熱濕比卻在較大的范圍內(nèi)變化。 一般是犧牲對濕度的控制，通過僅滿足室內(nèi)溫度的要求來妥協(xié)，造成室內(nèi)相對濕度過高或過低的現(xiàn)象。過高的結(jié)果是不舒適，進(jìn)而降低室溫設(shè)定值，通過降低室溫來改善熱舒適，造成能耗不必要的增加；相對濕度過低也將導(dǎo)致由于與室外的焓差增加，使處理室外新風(fēng)的能耗增加。3、造成室內(nèi)空氣品質(zhì)下降，滋生和傳播霉菌等污染。大多數(shù)空調(diào)依靠空氣通過冷表面對空氣進(jìn)行降溫除濕，這就導(dǎo)致冷表面成為潮濕表面甚至產(chǎn)生積水，空調(diào)停機(jī)后這樣的潮濕表面就成為霉菌繁殖的理想場所?？照{(diào)系統(tǒng)繁殖和傳播霉菌成為空調(diào)可能引起健康問題的主要原因。另外，目前我國大多數(shù)城市的主要污染物仍是可吸入顆粒物，因此有效過濾空調(diào)系統(tǒng)引入的室外空氣是維持室內(nèi)健康環(huán)境的重要問題。然而過濾器內(nèi)必然是粉塵聚集處，如果再漂濺過一些冷凝水，則也成為各種微生物繁殖的理想場所。頻繁清洗過濾器既不現(xiàn)實，也不是根本的解決方案。4、傳統(tǒng)的室內(nèi)末端裝置有局限性，強(qiáng)風(fēng)、噪聲、占空間，一般要投資空調(diào)和采暖兩套系統(tǒng)。為排除足夠的余熱余濕同時又不使送風(fēng)溫度過低，就要求有較大的循環(huán)通風(fēng)量。 例如每平方米建筑面積如果有80W/m2顯熱需要排除，房間設(shè)定溫度為25°C，當(dāng)送風(fēng)溫度為 15°C時，所要求循環(huán)風(fēng)量為24m7hr/m2，這就往往造成室內(nèi)很大的空氣流動，使居住者產(chǎn)生不適的吹風(fēng)感。為減少這種吹風(fēng)感，就要通過改進(jìn)送風(fēng)口的位置和形式來改善室內(nèi)氣流組織。這往往要在室內(nèi)布置風(fēng)道，從而降低室內(nèi)凈高或加大樓層間距。很大的通風(fēng)量還極容易引起空氣噪聲，并且很難有效消除。在冬季，為了避免吹風(fēng)感，即使安裝了空調(diào)系統(tǒng)，也往往不使用熱風(fēng)，而是通過另一套的暖氣系統(tǒng)(如采暖散熱器)供熱。這樣就導(dǎo)致室內(nèi)重復(fù)安裝兩套環(huán)境控制空調(diào)系統(tǒng)，分別供冬夏使用。
5、輸配能耗的問題。為了完成室內(nèi)環(huán)境控制的任務(wù)就需要有輸配系統(tǒng)，帶走余熱、 余濕、CO2、氣味等。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)、水泵消耗了 40% 70%的整個空調(diào)系統(tǒng)的電耗。在常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)中，多采用全空氣系統(tǒng)的形式。所有的冷量全部用空氣來傳送，導(dǎo)致輸配效率很低。相對而言，Im3水所輸送的熱量和3840m3空氣所輸送的熱量是相當(dāng)?shù)?。此外，隨著能源問題的日益嚴(yán)重，以低品位熱能作為夏季空調(diào)動力成為迫切需要。 目前北方地區(qū)大量的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)在夏季由于無熱負(fù)荷而無法運(yùn)行，使得電力負(fù)荷出現(xiàn)高峰的夏季熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電設(shè)施反而停機(jī)，或者按純發(fā)電模式低效運(yùn)行。如果可以利用這部分熱量驅(qū)動空調(diào)，既省下空調(diào)電耗，又可使熱電聯(lián)產(chǎn)電廠正常運(yùn)行，增加發(fā)電能力。 這樣即可減緩夏季供電壓力，又提高能源利用率，是熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。由于空調(diào)負(fù)荷在一天內(nèi)變化顯著，與熱電聯(lián)產(chǎn)電廠提供熱能并不是很好匹配，如何實現(xiàn)有效的蓄能，以協(xié)調(diào)二者的矛盾也是熱能使用當(dāng)中存在的問題。綜上所述，空調(diào)的廣泛需求、人居環(huán)境健康的需要和能源系統(tǒng)平衡的要求，對目前空調(diào)方式提出了挑戰(zhàn)。新的空調(diào)應(yīng)該具備的特點(diǎn)為減少室內(nèi)送風(fēng)量、高效換熱末端、采用低品位能源、設(shè)置冷熱蓄能系統(tǒng)。從如上要求出發(fā)，目前普遍認(rèn)為溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)技術(shù)是一個有效的解決途徑。二、溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)采用溫度與濕度兩套獨(dú)立的空調(diào)控制空調(diào)系統(tǒng)分別控制、調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度與濕度，從而避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來的損失。由于溫度、濕度采用獨(dú)立的控制空調(diào)系統(tǒng)，可以滿足不同區(qū)域和同一區(qū)域不同房間熱濕比不斷變化的要求，克服了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中難以同時滿足溫、濕度參數(shù)的要求，避免了室內(nèi)濕度過高過低的現(xiàn)象。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的基本組成為顯熱處理系統(tǒng)與潛熱處理系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)節(jié)分別控制室內(nèi)的溫度與濕度。顯熱處理系統(tǒng)包括高溫冷源和余熱消除末端裝置，采用水作為能量輸送媒介。由于除濕的任務(wù)由處理潛熱的系統(tǒng)承擔(dān)，因而顯熱系統(tǒng)的冷水供水溫度不再是常規(guī)冷凝除濕空調(diào)系統(tǒng)中的7°c，而是提高到18°C左右，從而為天然冷源的使用提供了條件。即使采用機(jī)械制冷方式，制冷機(jī)的性能系數(shù)也有大幅度的提高。余熱消除末端裝置可以采用輻射板、干式風(fēng)機(jī)盤管或毛細(xì)管網(wǎng)等多種形式，由于供水的溫度高于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度，因而不存在結(jié)露的危險。潛熱處理系統(tǒng)用于去除室內(nèi)C02、室內(nèi)異味等，以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量。此系統(tǒng)由新風(fēng)處理機(jī)組、送風(fēng)末端裝置組成，采用新風(fēng)作為能量輸送媒介。在處理潛熱的系統(tǒng)中，由于不一定需要處理溫度，因而濕度的處理可能有多種方法，如冷凝除濕、吸附除濕等。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)了室內(nèi)溫度和濕度的分別控制。尤其實現(xiàn)了新風(fēng)量隨人員數(shù)量的同步增減，從而避免了變風(fēng)量系統(tǒng)冬季人員增加，熱負(fù)荷降低，新風(fēng)量也隨之降低的問題；與目前的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)方式比較，免去了凝水盤和凝水排除系統(tǒng)，徹底消除了實際工程中經(jīng)常出現(xiàn)問題的這一隱患，同時由于不再存在潮濕表面，根除了滋生霉菌的溫床，可有效改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。由于室內(nèi)相對濕度可一直維持在60%以下，較高的室溫 (^rc)就可以達(dá)到熱舒適要求。這就避免了由于相對濕度太高，只得把室溫降低(甚至到 20°C )，以維持舒適度要求的問題。既降低了運(yùn)行能耗，又減少了由于室內(nèi)外溫差過大造成的熱沖擊對健康的危害。
由于潛熱由單獨(dú)的新風(fēng)處理系統(tǒng)承擔(dān)，因而在溫度控制(余熱去除)系統(tǒng)中，不再采用7°C的冷水同時滿足降溫與除濕的要求，而是采用約18°C的冷水即可滿足降溫要求。 此溫度要求的冷水為很多天然冷源的使用提供了條件，如深井水、通過土壤源換熱器獲取冷水等，深井回灌與土壤源換熱器的冷水出水溫度與使用地的年平均溫度密切相關(guān)，我國很多地區(qū)可以直接利用該方式提供18°C冷水。在某些干燥地區(qū)(如新疆等)通過直接蒸發(fā)或間接蒸發(fā)的方法獲取18°C冷水。即使采用機(jī)械制冷方式，由于要求的壓縮比很小，根據(jù)制冷卡諾循環(huán)可以得到，制冷機(jī)的理想COP將有大幅度提高。如果將蒸發(fā)溫度從常規(guī)冷水機(jī)組的2 3°C提高到14 16°C，當(dāng)冷凝溫度恒為40°C時，卡諾制冷機(jī)的COP將從7. 2 7. 5提高到11. 0 12. 0。與目前普遍使用的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)方式或全空氣方式相比，溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)可總結(jié)如下1、適應(yīng)室內(nèi)熱濕比的變化。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)分別控制房間的溫度和濕度，能夠滿足建筑熱濕比隨時間與使用情況的變化，全面控制室內(nèi)環(huán)境。并根據(jù)室內(nèi)人員數(shù)量調(diào)節(jié)新風(fēng)量，因此可獲得更好的室內(nèi)環(huán)境控制效果和空氣質(zhì)量。舒適度大大提高。沒有強(qiáng)風(fēng)感、沒有噪聲、不傳播細(xì)菌，是一種健康綠色的空調(diào)方式。2、末端方式不同?？刹捎幂椛涫侥┒嘶蛘吒墒斤L(fēng)機(jī)盤管吸收或提供顯熱，采用置換通風(fēng)等方式送出干燥的新風(fēng)去除潛熱(余濕)，冬夏共用同樣的末端裝置。處理顯熱的系統(tǒng)只需要18°C的冷水，這可通過多種低成本的和節(jié)能的方式提供，降低了運(yùn)行能耗。3、可以利用低品位能源，即使采用普通空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)能效也會大大提高。這個特點(diǎn)有利于能源的廣泛選擇利用，特別有利于開發(fā)利用低品位的再生能源如太陽能、地能、 熱電廠余熱回收等，對節(jié)能減排降耗意義重大。三、目前的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)中，由于傳統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組只能提供一種溫度的水，顯熱處理系統(tǒng)需要的高溫冷水和低溫?zé)崴话阃ㄟ^系統(tǒng)增加板式換熱器和控制空調(diào)系統(tǒng)制取。顯熱處理系統(tǒng)和潛熱處理系統(tǒng)共用一臺空氣源熱泵機(jī)組。以夏季為例，空氣源熱泵機(jī)組產(chǎn)出7°C的冷凍水，一路直接供應(yīng)給潛熱處理系統(tǒng)的新風(fēng)除濕機(jī)，冷卻新風(fēng)的同時促使新風(fēng)中的一部分水汽在進(jìn)入室內(nèi)前冷凝，從而對新風(fēng)進(jìn)行除濕、進(jìn)一步達(dá)到降低室內(nèi)空氣濕度的目的；一路送入板式換熱器，將7°C的冷凍水升溫為18 21°C的高溫冷水后，再送入集分水器，通過集分水器分配到顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置。這種結(jié)構(gòu)的不足之處是1、用7°C的低溫冷凍水對新風(fēng)除濕，由于新風(fēng)除濕機(jī)的表冷器溫度高，除濕后新風(fēng)的絕對含濕量在13 15克/立方，室內(nèi)相對濕度60 65%，人體感覺不清爽，同時存有很大的結(jié)露風(fēng)險，室外環(huán)境溫度高濕度大時顯熱處理末端表面就會結(jié)露，這也是目前溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)存有的通病。2、進(jìn)入顯熱末端系統(tǒng)的循環(huán)水先經(jīng)空氣源熱泵機(jī)組降溫，再經(jīng)板式換熱器升溫， 造成了能源浪費(fèi)。3、安裝板式換熱器需要配置顯熱處理末端側(cè)水泵和相應(yīng)控制單元，機(jī)房系統(tǒng)較復(fù)雜，增大機(jī)房面積和系統(tǒng)投資。對于不足1，降低冷凍水的溫度，可以進(jìn)一步降低新風(fēng)的絕對含濕量，往往采用 2 3°C的冷凍冷水；但是如果空氣源熱泵機(jī)組產(chǎn)出的冷凍水溫降低到2 3°C，在進(jìn)入顯
5熱處理末端系統(tǒng)之前，需要在板式換熱器進(jìn)行更高的溫升，能源浪費(fèi)進(jìn)一步加劇。因此，不足1和不足2、3在目前的空氣源熱泵機(jī)組結(jié)構(gòu)中很難兼顧克服。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種既能為處理顯熱系統(tǒng)提供低品位能源， 又能夠?qū)π嘛L(fēng)系統(tǒng)中新風(fēng)進(jìn)行深度除濕、同時進(jìn)一步降低能耗、簡化結(jié)構(gòu)的專用于溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組改良結(jié)構(gòu)，所述溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)包括顯熱處理系統(tǒng)和潛熱處理系統(tǒng)，顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置為輻射板、干式風(fēng)機(jī)盤管或毛細(xì)管網(wǎng)，其特征在于所述空氣源熱泵機(jī)組包括相互獨(dú)立的空氣源熱泵機(jī)組X和空氣源熱泵機(jī)組M，空氣源熱泵機(jī)組M產(chǎn)出冷/熱水，通過進(jìn)水管MA和出水管MB連接顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置，空氣源熱泵機(jī)組X產(chǎn)出冷/熱媒，通過冷/熱媒進(jìn)管XA和冷/熱媒出管XB連接潛熱處理系統(tǒng)，空氣源熱泵機(jī)組M和空氣源熱泵機(jī)組X分別與翅片式換熱器相連通，所述冷/熱水為夏季18 21°C的高溫冷水，冬季30 35°C的低溫?zé)崴?，所述冷媒為夏? ；TC的除濕用低溫冷媒，冬季制熱用50°C的高溫?zé)崦?。空氣源熱泵機(jī)組采用相互獨(dú)立的空氣源熱泵機(jī)組X和空氣源熱泵機(jī)組M，既可以為顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置直接提供高溫冷水，無需板式換熱器及與其相關(guān)的顯熱處理末端側(cè)水泵、控制單元，又可以為新風(fēng)除濕系統(tǒng)提供溫度更低的冷媒，冷媒在新風(fēng)除濕機(jī)中直膨蒸發(fā)，新風(fēng)預(yù)冷卻效果更好，同時確保深度除濕。進(jìn)一步的，空氣源熱泵機(jī)組X可采用以下結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)Xl出口經(jīng)過高壓開關(guān)X2、 針閥X3連接熱回收器X12的進(jìn)口，熱回收器X12的出口與四通換向閥X4的管口 a連接，四通換向閥X4的管口 b連接翅片式換熱器進(jìn)口，管口 c與氣液分離器X13的進(jìn)口連接，管口 d連接冷媒出管XB，氣液分離器X13的出口經(jīng)過針閥X3、低壓開關(guān)X14連接到壓縮機(jī)Xl的進(jìn)口，翅片式換熱器的出口分兩路分別與單向閥X6的進(jìn)口和單向閥X7的出口連接，單向閥 X6的出口和單向閥X9的出口與熱力膨脹閥XlO的進(jìn)口連接，熱力膨脹閥XlO的出口經(jīng)過干燥過濾器Xll后與單向閥X7、X8的進(jìn)口相連接，冷/熱媒出管XA與單向閥X9的進(jìn)口和單向閥X8出口相連接。以制冷循環(huán)為例，壓縮機(jī)Xl排出的壓縮機(jī)排出高溫高壓的冷媒氣體，在溫度和壓力都不變的情況下經(jīng)四通換向閥X4的管口 a、b進(jìn)入翅片式換熱器，高溫高壓的氣體在冷凝器中被空氣冷卻成為常溫高壓的冷媒液體，然后液體流過單向閥X6、經(jīng)熱力膨脹閥X8降壓后，導(dǎo)致部分制冷劑液體氣化，使其成為低溫低壓的氣液混合物，經(jīng)干燥過濾器XII、單向閥 X8后經(jīng)冷媒液管XA進(jìn)入潛熱處理系統(tǒng)的蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中之冷媒液體在壓力不變的情況下吸收熱量，蒸發(fā)氣化，同時，在風(fēng)機(jī)的作用下，大量的新風(fēng)流過蒸發(fā)器外表面，新風(fēng)中的能量被潛熱處理系統(tǒng)吸收，新風(fēng)溫度迅速降低、部分水汽冷凝，成為絕對含濕量較低的冷氣進(jìn)入空調(diào)室內(nèi)。蒸發(fā)器出來的低溫低壓的蒸汽經(jīng)冷媒氣管XB和氣液分離器XlO后回到壓
6縮機(jī)XI，壓縮后成為高溫高壓的氣體，進(jìn)入下一個循環(huán)。制熱循環(huán)正好與制冷循環(huán)相反。再進(jìn)一步，溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組M可采用以下結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)Ml出口經(jīng)過高壓開關(guān)M2、針閥M3與四通換向閥M4的管口 a連接，四通換向閥M4的管口 b連接翅片式換熱器進(jìn)口，管口 c與氣液分離器M13的進(jìn)口連接，管口 d連接使用側(cè)換熱器M12的出口，氣液分離器M13的出口經(jīng)過針閥M3、低壓開關(guān)M14連接到壓縮機(jī)Ml的進(jìn)口，翅片式換熱器的出口分兩路分別與單向閥M6的進(jìn)口和單向閥M7的出口連接，單向閥M6的出口和單向閥M9的出口與熱力膨脹閥MlO的進(jìn)口連接，熱力膨脹閥MlO的出口經(jīng)過干燥過濾器M7后與單向閥M7、M8的進(jìn)口相連接，單向閥X9的進(jìn)口和單向閥X8出口匯合后連接到使用側(cè)換熱器M12的進(jìn)口。使用側(cè)換熱器M12上配置進(jìn)水管MB和出水管 MA。其循環(huán)路線與空氣源熱泵機(jī)組X類似。再進(jìn)一步，空氣源熱泵機(jī)組M的壓縮機(jī)Ml采用專用壓縮機(jī)，在制冷時可使水側(cè)換熱器M12的出水溫度達(dá)到18 21°C，系統(tǒng)能效比高達(dá)8.0，節(jié)能效果明顯。再進(jìn)一步，壓縮機(jī)Ml和壓縮機(jī)Xl為定頻壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)。再進(jìn)一步，可以在針閥X3與四通換向閥X4的管口 a之間配置熱回收器X12，針閥 X3連接熱回收器X12進(jìn)口，熱回收器X12出口連接四通換向閥X4的管口 a，熱回收器X12 上帶有自來水進(jìn)口 XK和生活熱水出口 XL。高溫高壓的冷媒氣體流經(jīng)水換熱器X12，將一部分熱量傳遞給水換熱器X12中的水，將其加熱以供生活用水使用。本發(fā)明的有益效果在于①夏季直接向顯熱處理系統(tǒng)末端的集分水器提供18 21°C的高溫冷水，采用專用壓縮機(jī)，能效比可達(dá)8 1，避免能源浪費(fèi)；②省卻了工程上水系統(tǒng)中的板式換熱器、顯熱處理側(cè)水泵和控制空調(diào)系統(tǒng)，顯熱處理末端系統(tǒng)空氣源熱泵機(jī)組與集分水器之間只需簡單連接銅管水管、簡捷、降低投資；③新風(fēng)除濕機(jī)組采用夏季2 3°C冷媒直膨蒸發(fā)，深度除濕，送風(fēng)含濕量達(dá)7 9g/m3，確保室內(nèi)不結(jié)露；④利用兩臺相互獨(dú)立的小型壓縮機(jī)替代一臺共用的大型壓縮機(jī)，能耗進(jìn)一步降低。


圖1為溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的原理示意2為現(xiàn)有溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意4為一種溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意1 4中1為空氣源熱泵機(jī)組M，2為空氣源熱泵機(jī)組X，3為潛熱處理系統(tǒng)，4 為集分水器，5為翅片式換熱器，6為板式換熱器，7為顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置，8 為現(xiàn)有空氣源熱泵機(jī)組。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖2中，現(xiàn)有溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源采用一臺傳統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組。以夏季為例，現(xiàn)有空氣源熱泵機(jī)組8產(chǎn)出7°C的冷凍水，一路直接供應(yīng)給潛熱處理系統(tǒng) 3 ；—路送入板式換熱器6，將7°C的冷凍水升溫為18 21°C的高溫冷水后，再送入集分水器4，通過集分水器4分配到顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置7后制冷。圖3中，采用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)專用的空氣源熱泵機(jī)組，機(jī)組包含空氣源熱泵機(jī)組Ml和空氣源熱泵機(jī)組X2，分別為潛熱處理系統(tǒng)和顯熱處理系統(tǒng)供應(yīng)冷/熱媒和冷/熱水，空氣源熱泵機(jī)組X2產(chǎn)出冷/熱媒，通過冷/熱媒出管XB和冷/熱媒進(jìn)管XA連接潛熱處理系統(tǒng)3，空氣源熱泵機(jī)組Ml產(chǎn)出的高溫冷水和低溫?zé)崴ㄟ^進(jìn)水管MA和出水管MB供應(yīng)給顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置7，冷/熱水為夏季18 21°C的高溫冷水， 冬季30 35°C的低溫?zé)崴?，冷媒為夏? 3°C的除濕用低溫冷媒，冬季制熱用50°C的高溫?zé)崦?。圖4中，空氣源熱泵機(jī)組X的壓縮機(jī)Xl出口經(jīng)過高壓開關(guān)X2、針閥X3連接熱回收器X12的進(jìn)口，熱回收器X12的出口與四通換向閥X4的管口 a連接，四通換向閥X4的管口 b連接翅片式換熱器5進(jìn)口，管口 c與氣液分離器X13的進(jìn)口連接，管口 d連接冷媒出管XB， 氣液分離器X13的出口經(jīng)過針閥)(3、低壓開關(guān)X14連接到壓縮機(jī)Xl的進(jìn)口，翅片式換熱器5 的出口分兩路分別與單向閥)(6的進(jìn)口和單向閥X7的出口連接，單向閥X6的出口和單向閥 X9的出口與熱力膨脹閥XlO的進(jìn)口連接，熱力膨脹閥XlO的出口經(jīng)過干燥過濾器Xll后與單向閥X7、X8的進(jìn)口相連接，冷/熱媒出管XA與單向閥X9的進(jìn)口和單向閥X8出口相連接?？諝庠礋岜脵C(jī)組Ml的壓縮機(jī)Ml出口經(jīng)過高壓開關(guān)M2、針閥M3與四通換向閥M4 的管口 a連接，四通換向閥M4的管口 b連接翅片式換熱器5進(jìn)口，管口 c與氣液分離器M13 的進(jìn)口連接，管口 d連接使用側(cè)換熱器M12的出口，氣液分離器M13的出口經(jīng)過針閥M3、低壓開關(guān)M14連接到壓縮機(jī)Ml的進(jìn)口，翅片式換熱器5的出口分兩路分別與單向閥M6的進(jìn)口和單向閥M7的出口連接，單向閥M6的出口和單向閥M9的出口與熱力膨脹閥MlO的進(jìn)口連接，熱力膨脹閥MlO的出口經(jīng)過干燥過濾器M7后與單向閥M7、M8的進(jìn)口相連接，單向閥 X9的進(jìn)口和單向閥X8出口匯合后連接到使用側(cè)換熱器M12的進(jìn)口。使用側(cè)換熱器M12上配置進(jìn)水管MF和出水管MA。圖4中的箭頭方向為制冷循環(huán)中的冷媒循環(huán)方向。以空氣源熱泵機(jī)組X為例，壓縮機(jī)Xl排出的壓縮機(jī)排出高溫高壓的冷媒氣體，在溫度和壓力都不變的情況下經(jīng)四通換向閥X4的管口 a、b進(jìn)入翅片式換熱器5，高溫高壓的氣體在冷凝器中被空氣冷卻成為常溫高壓的冷媒液體，然后液體流過單向閥X6、經(jīng)熱力膨脹閥X8降壓后，導(dǎo)致部分制冷劑液體氣化，使其成為低溫低壓的氣液混合物，經(jīng)干燥過濾器Xl 1、單向閥X8后經(jīng)冷媒液管XA進(jìn)入潛熱處理系統(tǒng)的蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中之冷媒液體在壓力不變的情況下吸收熱量，蒸發(fā)氣化，同時，在風(fēng)機(jī)的作用下，大量的新風(fēng)流過蒸發(fā)器外表面，新風(fēng)中的能量被潛熱處理系統(tǒng)吸收， 新風(fēng)溫度迅速降低、部分水汽冷凝，成為絕對含濕量較低的冷氣進(jìn)入空調(diào)室內(nèi)。蒸發(fā)器出來的低溫低壓的蒸汽經(jīng)冷媒氣管XB和氣液分離器XlO后回到壓縮機(jī)XI，壓縮后成為高溫高壓的氣體，進(jìn)入下一個循環(huán)?？諝庠礋岜脵C(jī)組的循環(huán)路線與空氣源熱泵機(jī)組X類似。制熱循環(huán)正好與制冷循環(huán)相反。
權(quán)利要求
1.一種溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組改良結(jié)構(gòu)，所述溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)包括顯熱處理系統(tǒng)和潛熱處理系統(tǒng)(3)，顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置(7)為輻射板、干式風(fēng)機(jī)盤管或毛細(xì)管網(wǎng)，其特征在于所述空氣源熱泵機(jī)組包括相互獨(dú)立的空氣源熱泵機(jī)組XO)和空氣源熱泵機(jī)組M(I)，空氣源熱泵機(jī)組M(I)產(chǎn)出冷/熱水，通過進(jìn)水管MA和出水管MB連接顯熱處理系統(tǒng)的余熱消除末端裝置(7)，空氣源熱泵機(jī)組X ( 產(chǎn)出冷/熱媒，通過冷/熱媒進(jìn)管XA和冷/熱媒出管XB連接潛熱處理系統(tǒng)(3)，空氣源熱泵機(jī)組M(I)和空氣源熱泵機(jī)組XO)分別與翅片式換熱器( 相連通，所述冷/熱水為夏季18 21°C的高溫冷水，冬季30 35°C的低溫?zé)崴?，所述冷媒為夏? 3°C的除濕用低溫冷媒，冬季制熱用50°C的高溫?zé)崦健?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)空氣源熱泵機(jī)組改良結(jié)構(gòu)，其特征在于所述空氣源熱泵機(jī)組XO)的壓縮機(jī)Xl出口經(jīng)過高壓開關(guān)X2、針閥X3連接熱回收器 X12的進(jìn)口，熱回收器X12的出口與四通換向閥X4的管口 a連接，四通換向閥X4的管口 b連接翅片式換熱器( 進(jìn)口，管口 c與氣液分離器X13的進(jìn)口連接，管口 d連接冷媒出管XB， 氣液分離器X13的出口經(jīng)過針閥X3、低壓開關(guān)X14連接壓縮機(jī)Xl進(jìn)口，翅片式換熱器(5) 的出口分兩路分別與單向閥X6進(jìn)口和單向閥X7出口連接，單向閥)(6出口和單向閥X9出口與熱力膨脹閥XlO進(jìn)口連接，熱力膨脹閥XlO的出口經(jīng)過干燥過濾器Xll后與單向閥X7 的進(jìn)口、X8的進(jìn)口相連接，冷/熱媒出管XA與單向閥X9的進(jìn)口和單向閥X8出口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)空氣源熱泵機(jī)組改良結(jié)構(gòu)，其特征在于所述空氣源熱泵機(jī)組M(I)的壓縮機(jī)Ml出口經(jīng)過高壓開關(guān)M2、針閥M3與四通換向閥 M4的管口 a連接，四通換向閥M4的管口 b連接翅片式換熱器(5)進(jìn)口，管口 c與氣液分離器M13的進(jìn)口連接，管口 d連接使用側(cè)換熱器M12的出口，氣液分離器M13的出口經(jīng)過針閥 M3、低壓開關(guān)M14連接到壓縮機(jī)Ml的進(jìn)口，翅片式換熱器(5)的出口分兩路分別與單向閥 M6的進(jìn)口和單向閥M7的出口連接，單向閥M6的出口和單向閥M9的出口與熱力膨脹閥MlO 的進(jìn)口連接，熱力膨脹閥MlO的出口經(jīng)過干燥過濾器M7后與單向閥M7、M8的進(jìn)口相連接， 單向閥X9的進(jìn)口和單向閥X8出口匯合后連接到使用側(cè)換熱器M12的進(jìn)口，使用側(cè)換熱器 Ml2上配置進(jìn)水管MB和出水管MA。
4.如權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)空氣源熱泵機(jī)組改良結(jié)構(gòu)，其特征在于所述壓縮機(jī)Ml和壓縮機(jī)Xl為定頻壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)空氣源熱泵機(jī)組改良結(jié)構(gòu)，其特征在于所述針閥X3與四通換向閥X4的管口 a之間配置熱回收器X12，針閥X3連接熱回收器 X12進(jìn)口，熱回收器X12出口連接四通換向閥X4的管口 a，熱回收器X9上帶有冷水進(jìn)口 XK 和熱水出口 XL。
全文摘要
一種溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組改良結(jié)構(gòu)，所述機(jī)組既可以為溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的顯熱處理末端系統(tǒng)夏季提供18～21℃的高溫冷水，冬季提供30～35攝氏度的低溫?zé)崴?，又可以為新風(fēng)機(jī)組夏季提供除濕用低溫冷媒，冬季提供高溫加熱熱媒，與顯熱處理末端系統(tǒng)連接的熱泵空氣源熱泵機(jī)組采用專用壓縮機(jī)，能效比可達(dá)8∶1，從而大大提高系統(tǒng)的效率，避免能源浪費(fèi)；同時熱泵機(jī)組與室內(nèi)末端系統(tǒng)之間只需簡單連接銅管水管，安裝簡單、降低投資。
文檔編號F25B30/02GK102384553SQ20111034883
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者孫生根, 張淑勇, 晏磊, 李明娜 申請人:上?？私j(luò)蒂新能源科技有限公司