新風空調的製作方法

2023-04-23 23:04:31 1

專利名稱：新風空調的製作方法
技術領域：
本發明涉及暖通空調領域，具體涉及一種改進的空氣處理方法和新風空調裝置， 尤其強調夏季溼熱地區新風處理過程中利用板式空氣-空氣熱交換器和間接水蒸發冷卻對排風中的顯熱和潛熱進行能量回收。
背景技術：
空氣調節系統的主旨是對人的室內活動空間提供可控的、舒適的和健康的空氣環境或者對倉儲、加工過程、設備操作等活動提供特定的空氣環境條件。空氣調節的主要控制指標包括空氣品質、空氣溫度、空氣溼度和風速等。空氣品質的控制比較自然而有效的方法是利用室外新鮮空氣對室內空氣進行置換或稀釋，也即吸入室外新風、排出室內臟氣。但在室內外空氣的溫溼狀態差別較大的時候，特別是在夏季溼熱地區和冬季寒冷地區，新風交換會對空調系統產生堪比室內閉循環的熱負荷壓力。空氣溫度、溼度調節是指將室內空氣的溫度和溼度調節到令人舒適的狀態， 例如夏季M°C、60%相對溼度，冬季20°C、40%相對溼度。降溫、除溼的方法主要有製冷劑壓縮蒸發、製冷劑蒸汽吸收、轉輪除溼、溶液除溼和水蒸發等幾種系統。水蒸發冷卻系統又分直接水蒸發冷卻系統和間接水蒸發冷卻系統。間接蒸發系統主要包括管式熱交換器系統、板式熱交換器系統和熱管式熱交換器系統。本發明涉及的板式空氣-空氣熱交換器的一種優選方案是採用中國專利ZL 200310113333. 7公開的一種熱交換器。
權利要求
1.一種新風空調，包括板式空氣-空氣熱交換器(4)為主的室內外空氣交換系統，壓縮機Gl)為主的製冷劑壓縮蒸發系統，噴水管組(31)為主的間接水蒸發噴淋布水系統，其特徵在於新風空調是一個一體化的整體，結構上分成上下兩部分，即上半部分(51)和下半部分(5 ，製造和儲運時這兩部分是分開進行，現場安裝後這兩部分上下連接在一起成為一個整體，氣流組織上新風空調以板式空氣-空氣熱交換器(4)為核心，新風通道和迴風通道在所述的熱交換器中交叉通過，其中，1.1、所述新風通道位於新風空調的上半部分(51)中，呈水平方向，從新風入口到送風口依次排列著新風通道的新風入口(1)、新風過濾器O)、板式空氣-空氣熱交換器的熱交換通道(1 和(14)或者旁通通道(1 和(14)、第一迴風混風口(6)、第二盤管換熱器(45)、電加熱器(46)、第二迴風混風口(9)、新風風機(10)和新風通道送風口(11)，1.2、所述迴風通道從新風空調上半部分(51)的頂部迴風通道的迴風入口進入新風空調，垂直向下穿過板式空氣-空氣熱交換器的迴風通道03)和(M)，進入新風空調的下半部分(52)，轉為水平流向後水平通過新風空調的下半部分(52)，從迴風入口到排風口依次排列著迴風通道的迴風入口(21)、迴風過濾器(22)、噴淋布水系統噴水管組(31)、板式空氣-空氣熱交換器的迴風通道03)和(M)、水汽分離器(34)、水泵(33)、壓縮機 (41)、第一盤管換熱器(43)、迴風風機( )、迴風通道排風口(27)，1.3、在所述板式空氣-空氣熱交換器(4)正下方的新風空調下半部分(52)中有水箱 (32)，它與水泵(33)、噴水管組(31)以及水汽分離器(34)和相應配管組成噴淋布水系統。
2.如權利要求1所述的新風空調，壓縮機(41)、四通閥02)、第一盤管換熱器G3)、毛細管或膨脹閥G4)和第二盤管換熱器0 通過配管順序連接在一起，構成製冷劑壓縮蒸發系統，其特徵在於第二盤管換熱器G5)作為製冷工況運行時，其冷凝凝結水通過其下的接水盤和排水管G7)滴淋到第一盤管換熱器的盤管翅片上部，同時，板式空氣-空氣熱交換器的新風通道出口下部也有接水盤，新風在板式空氣-空氣熱交換器的新風通道內發生的冷凝水也通過排水管輸送到第一盤管換熱器的盤管翅片上部，這兩處的凝結水是第一盤管換熱器^幻的表面直接水蒸發過程的液態水來源。
3.一種空氣處理方法，包括空氣處理過程、確定各過程之間的狀態點、確定為滿足這些空氣處理過程所需的空調各部件的規格，其特徵在於，在夏季，根據室內空氣環境的需求確定新風量，根據新風量確定板式空氣-空氣熱交換器(4)的規格，根據室內舒適狀態點和夏季室外空氣狀態點確定經過板式空氣-空氣熱交換器(4)間接水蒸發處理後的新風和迴風狀態點，根據所述經過處理後的新風和迴風狀態點確定所需冷負荷、溼負荷下的室內夏季送風狀態點、夏季送風量、迴風混風量、系統冷量，根據系統冷量、夏季送風量和送風狀態點確定製冷劑壓縮蒸發系統各部件的工況和規格，根據新風空調的風量和風壓損失確定新風風機和迴風風機的工況和規格，在冬季，根據室外空氣狀態點，確定電加熱器規格，在春秋季，根據室內熱負荷和溼負荷，當新風經過板式空氣-空氣熱交換器(4)熱交換通道後造成的溫升高於室內送風狀態點時，開啟板式空氣-空氣熱交換器的旁通通道。
4.如權利要求3所述的空氣處理方法，迴風量與新風量相等，確定新風量後，進一步確定新風空調使用的板式空氣-空氣熱交換器的幾何尺寸和熱力、動力規格，其特徵在於，板式空氣-空氣熱交換器(4)選擇熱交換器本身的顯熱回收熱交換率在55% 75%之間，熱交換器本身的壓力損失在150 250帕之間，熱交換器入口的新風和迴風風速在1 3米/秒之間，然後根據熱交換器的厚度確定熱交換器的板間距、板面的長和寬。
5.如權利要求3所述的空氣處理方法，確定新風空調中新風和迴風通過板式空氣-空氣熱交換器(4)後的狀態點，其特徵在於，在夏季，板式空氣-空氣熱交換器的迴風通道入口中有噴淋水，噴淋水沿板式空氣-空氣熱交換器的迴風通道板壁下流，形成對新風通道的間接水蒸發冷卻，迴風的初始狀態為室內舒適狀態點，新風的初始狀態為室外空氣狀態點，迴風和新風經過板式空氣-空氣熱交換器(4)後的狀態點通過下面四個因素確定，第一是迴風經過板式空氣-空氣熱交換器(4)前後的焓差等於新風經過板式空氣-空氣熱交換器熱交換器(4)前後的焓差，第二是迴風經過板式空氣-空氣熱交換器(4) 之後的溫度與噴淋水水溫之差小於1°C，第三是新風經過板式空氣-空氣熱交換器(4)之後的溫度與噴淋水水溫之差小於1°C，第四是迴風經過板式空氣-空氣熱交換器(4)之後的溼度變成95% 100%;在冬季，通過板式空氣-空氣熱交換器(4)的新風和迴風的狀態點根據板式空氣-空氣熱交換器的熱交換效率直接得出。
6.如權利要求3所述的空氣處理方法，確定新風空調的室內送風狀態點、夏季送風量、 一次和或二次迴風混風量以及系統冷量，其特徵在於，在夏季，新風狀態點不是傳統空調設計使用的空調設計室外空氣狀態點，而是新風空調內部經過板式空氣-空氣熱交換器間接 (4)間接水蒸發冷卻後的新風狀態點，在冬季，新風狀態點是經過板式空氣-空氣熱交換器 (4)後的新風狀態點。
7.如權利要求3所述的空氣處理方法，確定新風空調的製冷劑壓縮蒸發系統各部件的規格，其特徵在於，在夏季，第二盤管換熱器GO迎風面的狀態點是所述經過板式空氣-空氣熱交換器(4)處理後的新風與第一迴風混風進行混合後的狀態點，第二盤管換熱器G5) 背風面的狀態點是室內送風狀態點，加上已經計算出的所述夏季送風量、系統冷量，即可確定第二盤管換熱器0 的工況和規格；第一盤管換熱器^幻迎面的狀態點是所述迴風經過板式空氣-空氣熱交換器間接水蒸發處理後的狀態點，迴風經過第一盤管換熱器 (43)的過程是該盤管換熱器表面有水直接蒸發的溼熱過程，迴風在第一盤管換熱器G3) 前後的焓差等於系統冷量加上壓縮機額外消耗的功所確定的冷凝器的散熱量，迴風風量等於新風風量，迴風經過第一盤管換熱器後的相對溼度大於等於85%，根據這些條件可以確定第一盤管換熱器^幻的工況和規格；根據第一盤管換熱器和第二盤管換熱器 (45)的工況和規格，可以確定壓縮機Gl)和膨脹閥或毛細管G4)的工況和規格。
8.如權利要求3所述的空氣處理方法，確定新風風機(10)和迴風風機06)的規格，其特徵在於，新風風量加上迴風混風風量等於新風風機風量，新風空調內部新風通道的風阻加上新風空調機外新風通道和送風通道的風阻等於新風風機(10)的總風阻，依此確定新風風機(10)的工況和規格；迴風風量等於新風風量，迴風風機風量等於迴風風量，新風空調內部迴風通道的風阻加上新風空調外部迴風通道和排風通道的風阻等於迴風風機(26) 的風阻，依此確定迴風風機06)的工況和規格。
9.如權利要求3所述的空氣處理方法，確定電加熱器06)的規格，其特徵在於，在冬季，製冷劑壓縮蒸發系統處於熱泵制熱運行狀態，其冷凝器、蒸發器、壓縮機、膨脹閥的規格和匹配在夏季工況時已確定，冬季運行時，室外新風和室內迴風通過板式空氣-空氣熱交換器(4)進行第一步熱交換處理，然後分別經過第二盤管換熱器0 和第一盤管換熱器 (43)進一步升高新風溫度和降低迴風溫度，當室外溫度低於0°C時，製冷劑壓縮蒸發系統只承擔不造成第一盤管換熱器0 發生結霜的的熱負荷，剩餘的熱負荷由電加熱器G6) 承擔。
10.如權利要求3所述的空氣處理方法，固定室外新風量造成新風負荷變化使得系統冷量不確定，通過迴風的顯熱和潛熱回收、通過冷凝器表面的直接水蒸發，來平衡這種製冷量的動態變化，其特徵在於，對新風負荷的大範圍變化，不是通過加大設備容量、不是通過減少新風量來保證達到室內舒適狀態點，而是，在夏季，通過板式空氣-空氣熱交換器(4) 的間接水蒸發和冷凝器表面的直接接水蒸發正反饋響應室外空氣狀態點的溫度變化，在冬季，通過板式空氣-空氣熱交換器(4)排風的顯熱回收正反饋響應室外空氣狀態的溫度變化，使得在冬季和夏季，新風空調在提供定量新風量的前提下製冷劑壓縮蒸發系統用較小的系統能耗容量滿足較大動態範圍室外空氣狀態變化，在春秋季節，不使用製冷劑壓縮蒸發系統，只需要通過板式空氣-空氣熱交換器(4)的熱回收進行室內外熱量平衡，在不需要熱回收的情況下通過板式空氣-空氣熱交換器(4)的旁通通道的室內外空氣置換進行熱量平衡。
全文摘要
本發明涉及暖通空調領域，具體涉及一種改進的空氣處理方法和新風空調裝置，改進傳統新風處理和空調的問題，尤其強調夏季溼熱地區新風處理過程中利用板式空氣-空氣熱交換器和間接水蒸發冷卻對排風中的顯熱和潛熱進行能量回收，以及利用凝結水在蒸發器上直接蒸發來改善壓縮機工況。在實現定量提供室外新風的情況下，提高新風空調系統的能效比，減輕新風空調對環境的熱汙染、溼汙染和噪音汙染，提高室內空氣品質，同時為局部區域全空氣中央空調提供製造、安裝和使用的便利性。本發明所述的新風空調及其設計、製造方法適用於全年各地，特別是溼熱地區，為人的室內活動空間提供可控的、舒適的和健康空氣環境，以及為工藝加工和倉儲等提供空調環境。
文檔編號F24F1/02GK102425822SQ20111025797
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月2日 優先權日2011年9月2日
發明者張洪 申請人:張洪