一種間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置製造方法
2023-07-31 23:17:11
一種間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置，由送風與迴風的顯熱回收裝置、迴風全熱回收裝置、空氣處理裝置等組成。該裝置採用顯熱換熱裝置，利用溫度較低的送風對室內迴風進行降溫，使得迴風在進入全熱回收裝置之前的狀態點貼近於飽和線，因此新風與迴風的全熱回收過程也貼近於飽和線，提高了全熱回收裝置的效率。同時新風的送風溫度也得到升高，可以直接送入室內。該裝置充分利用了迴風的可回收能量，減少了冷源投入的冷量，提高了新風處理裝置的能效。此外，本發明通過工況切換，可以實現冬季對迴風的熱回收和對新風加熱加溼的功能。
【專利說明】—種間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明屬於暖通空調系統領域，涉及一種迴風全熱回收的新風處理裝置。
[0003]
【背景技術】
[0004]空調系統中，根據國家現行衛生標準的要求，需要向室內供給一定量的新鮮室外空氣(新風)。國家暖通空調相關的標準一般都規定了向室內供給的最小新風量(m3/h)。室外新風由於溫度和溼度以及含塵量等原因，通常不能直接送入室內，必須對其進行熱溼處理。在供冷季期間，室外空氣通常高溫高溼，需要對室外空氣降溫除溼；在供暖季期間，室外空氣通常低溫低溼，需要對室外空氣升溫加溼。對室外空氣進行熱溼處理是空調系統的主要任務之一，對新風處理的能耗可以佔到空調系統能耗的20%-30%，若室外氣候條件惡劣，那麼新風處理的能耗會更高，因此，降低新風處理能耗是空調系統節能的重要環節。
[0005]目前的新風處理方式大多採用板翅式換熱器或轉輪對新風和迴風進行顯熱回收或全熱回收，然後新風和迴風混合，統一進行熱溼處理，送入室內。這樣的處理方式送風溫度較低，往往需要對送風再熱或採用二次迴風與送風混合。除此之外，目前有還有一些獨立的新風處理裝置，例如溶液除溼、固體除溼等。從以上【背景技術】來看，目前尚未有一種結合冷凝除溼與蒸發冷卻的新風處理裝置。本專利旨在提出一種一種迴風全熱回收的新風處理裝置，利用對迴風進行間接蒸發冷卻，使用填料和換熱器組成模塊，採用多級模塊的方式，充分回收回風的潛熱，降低新風處理的能耗。此外，經過處理的新風溫度和溼度合適，可以直接送入室內。
[0006]
【發明內容】
[0007]技術問題:本發明提供了一種充分利用了迴風的可回收能量，減少了冷源投入的冷量，提高了新風處理裝置的總體能效，熱回收效率高的間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置。
[0008]技術方案:本發明的間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置，包括迴風處理系統和新風處理系統，所述迴風處理系統包括依次連接的迴風-水換熱器、噴淋填料模塊和排風-水換熱器，所述新風處理系統包括依次連接的送風-水換熱器、表冷器和新風-水換熱器，所述迴風-水換熱器與對應的送風-水換熱器之間水循環連接，所述噴淋填料模塊與對應的新風-水換熱器之間水循環連接，所述排風-水換熱器與對應的新氣-水換熱器之間水循環連接。
[0009]本發明裝置的優選方案中，迴風-水換熱器與對應送風-水換熱器之間的連接管路上，所述噴淋填料模塊與對應新風-水換熱器之間的連接管路上，以及所述排風-水換熱器與對應新風-水換熱器之間的連接管路上均設置有用以實現水循環的水泵。
[0010]上述兩種方案中，在冬季運行時，可採用以下方式實現冬夏工況切換:利用全熱回收裝置最後一級的水循環空氣-空氣顯熱換熱器回收回風熱量。
[0011]在夏季工況運行時，該裝置設置了送風與迴風的顯熱換熱裝置，在室內迴風和經過降溫除溼的送風之間進行顯熱換熱。其作用是使迴風溫度降低，在含溼量(kg/kg)不變的情況下，使迴風的相對溼度(％)提高，迴風狀態貼近飽和線。同時，該裝置提高送風溫度，使得經過除溼處理的新風送風溫度合適，可以直接送入室內。顯熱換熱裝置可採用板翅式空氣-空氣顯熱換熱器，水循環空氣-空氣顯熱換熱器或熱管空氣-空氣顯熱換熱器。本發明設置了多級迴風全熱回收裝置。由一個噴淋模塊和一個換熱模塊組成單級全熱回收模塊，迴風全熱回收裝置包括兩級或多級全熱回收模塊組成。在噴淋模塊和換熱模塊之間採用水循環。在噴淋模塊中設置填料，水與迴風通過填料直接接觸，迴風對水降溫。由於在進入噴淋模塊之前，迴風經過了顯熱回收裝置的降溫過程，因此迴風與水的傳熱傳質過程貼近於飽和線，可以有效避免傳熱傳質過程中的損失，全熱回收效率較高。水經過迴風降溫之後，通過換熱器與新風換熱，對新風降溫，同時水升溫。在全熱回收裝置中，新風和迴風不接觸，避免了新迴風汙染以及漏風的問題。
[0012]本發明裝置的一種優選方案中，將所述排風-水換熱器替換為噴淋填料模塊，所述迴風-水換熱器與新風-水換熱器之間還設置有冬夏工況切換管路，用以實現兩者之間水循環和迴風-水換熱器與送風-水換熱器之間水循環的切換。
[0013]本發明裝置的上述優選方案中，所述冬夏工況切換管路分為獨立的兩路，所述迴風-水換熱器的水路出口與新風-水換熱器的水路進口通過一路連接，迴風-水換熱器的水路進口與新風-水換熱器的水路出口通過另一路連接，冬夏工況切換管路中設置有三通閥門。
[0014]上述兩種方案中，在冬季運行時，可採用以下方式實現冬夏工況切換:三通閥切換顯熱換熱器的水循環回收回風熱量。
[0015]本發明裝置的另一種優選方案中，將排風-水換熱器替換為噴淋填料模塊，同時還設置有板翅式新風-排風換熱器，所述噴淋填料模塊的排風口與板翅式新風-排風換熱器的排風入口連接，所述新風-水換熱器的進風口與板翅式新風-排風換熱器的新風出口連接。
[0016]該方案中，在冬季運行時，可採用以下方式實現冬夏工況切換:利用全熱回收裝置最後一級的板翅式空氣-空氣顯熱換熱器回收回風熱量，新風經過全熱回收裝置以後，進入空氣處理裝置(表冷器)，在夏季通入冷凍水對新風降溫除溼，在冬季通入熱水對新風升溫，新風如需加溼，還可以再空氣處理裝置後增加加溼器。
[0017]有益效果:本發明與現有技術相比，具有以下優點:
目前，新風處理最常用的方式為冷凝除溼配合迴風-新風顯熱回收或迴風-新風全熱回收，該方式的空氣處理過程是新風與迴風先通過熱回收裝置，然後對新風進行冷凝除溼，被處理過後的新風直接送入室內。本裝置與上述裝置的區別在於空氣處理流程不同，採用顯熱換熱裝置，利用溫度較低的送風對室內迴風進行降溫，使得迴風在進入全熱回收裝置之前的狀態點貼近於飽和線，因此新風與迴風的全熱回收過程也貼近於飽和線，而目前常用裝置的熱回收過程都遠離飽和線。本裝置可採用水為介質進行迴風和新風的全熱回收，設備簡單可靠，生產成本低，並提高了全熱回收裝置的效率。同時新風的送風溫度也得到升高，可以直接送入室內。該裝置充分利用了迴風的可回收能量，減少了冷源投入的冷量，提高了新風處理裝置的總體能效。
[0018]此外，目前的迴風-新風顯熱回收多採用板翅式空氣-空氣換熱器，迴風-新風全熱回收多採用轉輪全熱回收。本裝置的熱回收是全熱回收，熱回收效率高於板翅式空氣-空氣顯熱回收，熱回收效率與轉輪全熱回收相當，成本低於轉輪全熱回收。
[0019]除冷凝除溼之外，目前的新風處理裝置還包括溶液調溼新風處理方式、固體除溼新風處理。與溶液調溼新風處理方式相比，本裝置的工質為水，不採用除溼溶液(如LiBr溶液、LiCl溶液、CaCl2溶液)，因此，避免了溶液的腐蝕問題，也沒有送風帶液進入室內的問題。由於沒有腐蝕問題，本裝置的換熱器均可採用普通的管翅式換熱器和板式換熱器，而無需採用特製的防腐換熱器，可大幅降低成本。與固體除溼方式相比，本裝置的空氣處理流程有所不同。固體除溼流程的空氣除溼過程為等焓過程，而本裝置的除溼過程為貼近飽和線的過程，通過冷凝除溼方式，冷凍水可以對空氣直接除溼。因此，本裝置不需要採用吸溼劑，也不涉及到吸溼劑的再生問題，因此生產、製作簡單，成本可以大幅下降。
[0020]本發明裝置可實現冬季和夏季工況的轉換。在冬季運行時，根據方案結構形式的不同，可分別採用以下幾種方式實現冬夏工況切換:(I)利用全熱回收裝置最後一級的水循環空氣-空氣顯熱換熱器回收回風熱量；(2)三通閥切換顯熱換熱器的水循環回收回風熱量；(3)利用全熱回收裝置最後一級的板翅式空氣-空氣顯熱換熱器回收回風熱量。
[0021]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為迴風全熱回收的新風處理裝置原理圖(水循環熱回收)。
[0023]圖2為迴風全熱回收的新風處理裝置原理圖(三通切換式)。
[0024]圖3為迴風全熱回收的新風處理裝置原理圖(板翅式熱回收)。
[0025]圖中有:迴風-水換熱器1、噴淋填料模塊2、送風-水換熱器3、表冷器4、新風-水換熱器5、排風-水換熱器6、板翅式新風-排風換熱器7、水泵8、三通閥門9。
[0026]
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例和說明書附圖對本發明作進一步的說明。
[0028]圖1示出了迴風全熱回收的新風處理裝置原理圖(水循環熱回收)，該裝置包括迴風處理系統和新風處理系統，所述迴風處理系統包括依次連接的迴風-水換熱器1、噴淋填料模塊2和排風-水換熱器6，所述新風處理系統包括依次連接的送風-水換熱器3、表冷器4和新風-水換熱器5，所述迴風-水換熱器I與對應的送氣-水換熱器3之間水循環連接，所述噴淋填料模塊2與對應的新風-水換熱器5之間水循環連接，所述排風-水換熱器6與對應的新風-水換熱器5之間水循環連接。夏季運行時，新風依次通過換熱器，多級全熱回收換熱器，表冷器和顯熱回收換熱器，迴風依次通過顯熱回收換熱器，多級填料和顯熱回收換熱器；冬季運行時，關閉全熱回收換熱器和送風側顯熱回收換熱器。所述迴風-水換熱器I與對應送風-水換熱器3之間的連接管路上設置有用以實現水循環的水泵，所述噴淋填料模塊2與對應新風-水換熱器5之間的連接管路上設置有用以實現水循環的水泵8，所述排風-水換熱器6與對應新風-水換熱器5之間的連接管路上設置有用以實現水循環的水泵8。
[0029]圖2示出了迴風全熱回收的新風處理裝置原理圖(三通切換式)，系統由換熱器，表冷器，噴淋填料和水泵組成。圖1所述排風-水換熱器6替換為噴淋填料模塊2，所述迴風-水換熱器I與新風-水換熱器5之間還設置有冬夏工況切換管路，用以實現兩者之間水循環和迴風-水換熱器I與送風-水換熱器3之間水循環的切換。冬夏工況切換管路分為獨立的兩路，所述迴風-水換熱器I的水路出口與新風-水換熱器5的水路進口通過一路連接，迴風-水換熱器I的水路進口與新風-水換熱器5的水路出口通過另一路連接，冬夏工況切換管路中設置有三通閥門9。夏季運行時，新風依次通過多級全熱回收換熱器，表冷器和顯熱回收換熱器，迴風依次通過顯熱回收換熱器，多級填料；冬季運行時，通過三通切換，對新風和迴風進行顯熱回收後，再對新風加熱送入室內，如室外新風溫度較低，可在新風進入換熱器之前對其預熱，如新風需要加溼，可在送入室內之間，增加加溼器。
[0030]圖3示出了迴風全熱回收的新風處理裝置原理圖(板翅式熱回收)，圖2排風-水換熱器6替換為噴淋填料模塊2，同時還設置有板翅式新風-排風換熱器7，所述噴淋填料模塊2的排風口與板翅式新風-排風換熱器7的排風入口連接，所述新風-水換熱器5的進風口與板翅式新風-排風換熱器7的新風出口連接。系統運行方式與圖1系統類似。
[0031]上述實施例僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和等同替換，這些對本發明權利要求進行改進和等同替換後的技術方案，均落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置，其特徵在於，該裝置包括迴風處理系統和新風處理系統，所述迴風處理系統包括依次連接的迴風-水換熱器〔0、噴淋填料模塊(2 )和排風-水換熱器(6),所述新風處理系統包括依次連接的送風-水換熱器(3 )、表冷器(4)和新風-水換熱器(5),所述迴風-水換熱器(1)與對應的送氣-水換熱器(3)之間水循環連接，所述噴淋填料模塊(2)與對應的新風-水換熱器(5)之間水循環連接，所述排風-水換熱器(6)與對應的新風-水換熱器(5)之間水循環連接。
2.根據權利要求1所述的間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置，其特徵在於，所述迴風-水換熱器(1)與對應送風-水換熱器(3)之間的連接管路上，所述噴淋填料模塊(2 )與對應新風-水換熱器(5 )之間的連接管路上，以及所述排風-水換熱器(6 )與對應新風-水換熱器(5)之間的連接管路上均設置有用以實現水循環的水泵(已)。
3.根據權利要求1或2所述的間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置，其特徵在於，所述排風-水換熱器(6)替換為噴淋填料模塊(2),所述迴風-水換熱器(1)與新風-水換熱器(5)之間還設置有冬夏工況切換管路，用以實現兩者之間水循環和迴風-水換熱器(1)與送風-水換熱器(3)之間水循環的切換。
4.根據權利要求3所述的間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置，其特徵在於，所述冬夏工況切換管路分為獨立的兩路，所述迴風-水換熱器(1)的水路出口與新風-水換熱器(5)的水路進口通過一路連接，迴風-水換熱器(1)的水路進口與新風-水換熱器(5)的水路出口通過另一路連接，冬夏工況切換管路中設置有三通閥門(幻。
5.根據權利要求1或2所述的間接蒸發冷卻迴風全熱回收的新風處理裝置，其特徵在於，所述排風-水換熱器(6)替換為噴淋填料模塊(2),同時還設置有板翅式新風-排風換熱器(7 )，所述噴淋填料模塊(2 )的排風口與板翅式新風-排風換熱器(7 )的排風入口連接，所述新風-水換熱器(5)的進風口與板翅式新風-排風換熱器(7)的新風出口連接。
【文檔編號】F24F12/00GK104456875SQ201410659997
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】張倫, 張小松 申請人:東南大學