CN106642641A - 一种带回风再热的空气除湿新风*** - Google Patents

一种带回风再热的空气除湿新风*** Download PDF

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Abstract

一种带回风再热的空气除湿新风***，包括新风通道、排风通道、热交换装置一、盘管子***、用于调节气流流量的回风装置以及风机。热交换装置一上设有新风进口、新风出口、排风进口和排风出口，热交换装置一的新风进口与新风进风通道连通，热交换装置一的新风出口与新风出风通道连通，热交换装置一的排风进口与排风进风通道连通，热交换装置一的排风出口与排风出风通道连通。***可适用于不同气候区、不同类型民用建筑，可大幅提高空气除湿能力,且具有大幅降低空调能源消耗的优势,提高了能源的分级利用率，能避免新风送入建筑室内空气侧后发生凝露现象,提高新风送入建筑室内空气侧的舒适度，降低除湿所需冷源的品质,提高利用自然冷源的概率。

Description

一种带回风再热的空气除湿新风***
技术领域
本发明涉及暖通空调技术领域，特别是涉及一种带回风再热的空气除湿新风***。
背景技术
在我国,由于地域宽广,用于严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区四个气候区内的民用建筑的空调,对新风的需求、除湿能力、冷源品质等因素存在多种差异，而现有的空调技术均不能够通过调节局部参数来符合涵盖不同气候区域建筑的空气除湿需求。并且现有技术中空调***的能耗也比较大,能源不能够进行分级利用。
目前，空气除湿问题一直限制着空调技术的发展，虽然暖通界在温湿分控（即“温度”、“湿度”分开处理）理论上取得了一定的进展，但相应的产品研发和技术解决方案依然严重不足，限制了温湿分控技术的推广和应用。
同时,现有技术中的空调***不能够避免新风送入建筑室内空气侧后发生凝露现象,使得新风送入建筑室内空气侧的舒适度降低。
基于以上描述，亟需一种新的空气除湿新风处理***，以解决现有技术中存在的新风处理***不能适用于不同气候区、不同类型民用建筑，空气除湿能力差,空调能源消耗高的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种带回风再热的空气除湿新风***，该***可适用于不同气候区、不同类型民用建筑，可以大幅提高空气除湿能力,并且具有大幅降低空调能源消耗的优势-。
本发明的目的之二在于提供一种带回风再热的空气除湿新风***，该***能够避免新风送入建筑室内空气侧后发生凝露现象,提高新风送入建筑室内空气侧的舒适度。
本发明的目的之三在于提供一种带回风再热的空气除湿新风***，该***可降低除湿所需冷源的品质,提高利用自然冷源的概率,并且提高了能源的分级利用率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种带回风再热的空气除湿新风***，包括新风通道、排风通道、热交换装置一、盘管子***、用于调节气流流量的回风装置以及风机。
所述新风通道包括新风进风通道和新风出风通道。
所述排风通道包括排风进风通道和排风出风通道。
所述热交换装置一上设有新风进口、新风出口、排风进口和排风出口，热交换装置一的新风进口与新风进风通道连通，热交换装置一的新风出口与新风出风通道连通，热交换装置一的排风进口与排风进风通道连通，热交换装置一的排风出口与排风出风通道连通。
所述盘管子***设置在新风出风通道中，包括至少一个盘管, 并且盘管上设置有冷源输入端和冷源输出端。
所述回风装置设置在新风出风通道与排风进风通道之间、将新风出风通道与排风进风通道连通。
所述风机包括为新风提供动力的风机一和为排风提供动力的风机二，所述风机一设置在新风通道中，所述风机二设置在排风通道中。
空气除湿新风处理***还包括热交换装置二，热交换装置二上设有新风进口、新风出口、排风进口和排风出口。
所述新风出风通道包括新风出风通道前段和新风出风通道后段，其中新风出风通道前段与热交换装置一的新风出口连通。
所述排风进风通道包括排风进风通道前段和排风进风通道后段，其中排风进风通道后段与热交换装置一的排风进口连通。
所述热交换装置二的新风进口与新风出风通道前段连通，热交换装置二的新风出口与新风出风通道后段连通，热交换装置二的排风进口与排风进风通道前段连通，热交换装置二的排风出口与排风进风通道后段连通。
所述回风装置设置在新风出风通道前段与排风进风通道后段之间、将新风出风通道前段与排风进风通道后段连通。
所述热交换装置二为显热类型的热交换装置。
所述盘管子***包括顺序设置在新风出风通道中的盘管一和盘管二，所述盘管一、盘管二上均分别设置有冷源输入端和冷源输出端，所述盘管一与盘管二采用同一套冷源循环***或分别采用不同的冷源循环***。
空气除湿新风处理***还包含两个旁通管路,其中一个旁通管路与热交换装置一并列布置,另一个旁通管路与热交换装置二并列布置。
所述风机一放置于新风通道内的新风输入端或者新风输出端。
所述风机二放置于排风通道内的排风输入端或者排风输出端。
所述热交换装置一为全热或显热类型的热交换装置。
所述回风装置为开关阀门、定风量阀或者风机。
与现有技术相比本申请提供的空气除湿新风处理***具有以下特点和有益效果：
本申请提供的空气除湿新风处理***通过合理匹配回风量，可以在不大幅度提高（或变动）冷源品质的前提条件下，大幅度的提高（或调节）带回风再热的空气除湿新风处理技术的除湿能力，从而轻易地适用不同气候区域内的各种类型建筑的除湿需求，同时，具有大幅提高空气除湿能力,以及大幅降低空调能源消耗等多重优势。不仅承担了新风的显热和湿负荷，也承担了建筑室内空气侧的全部湿负荷以及一小部分显热负荷，大幅度的提高了空气的除湿能力，为建筑室内空气侧采取干式降温处理提供了便利，从而也直接推动空调***能耗的大幅降低、提高能源的分级利用，并让采取自然冷源的方式成为可能。
由于本方案中新风再热方式采取的是排风预热新风方式，本方式具有很高的稳定性，所以能够避免新风送入建筑室内空气侧后发生凝露现象、以及保证新风送入建筑室内空气侧的舒适度。
由于本方案采取两种温度品质的冷源，能够发挥不同温度品质的冷源的内在特性，分级利用，降低除湿所需冷源的品质，提高利用自然冷源的概率，能够大幅提高能效，同时也为采取天然的冷源提供了便利的条件，减少采取人工制冷方式。
由于设置有与热交换装置并列布置的旁通管路，在特殊季节内（如，春、秋季）实现两股气流不流经热交换的旁通路径，避免排风气流中的热量和湿度被引入到新风气流内，从而实现在特殊季节下的需求。
附图说明
图1为实施例一提供的空气除湿新风处理***的结构示意图；
图2为实施例二提供的空气除湿新风处理***的结构示意图；
图3为实施例二提供的空气除湿新风处理***的优选结构示意图。
附图标记，
1-热交换装置一；2-回风装置；3-盘管一；4-盘管二；5-热交换装置二；6-风机一；7-风机二；8-新风进风通道；9-新风出风通道，9.1-新风出风通道前段，9.2-新风出风通道后段；10-排风进风通道，10.1-排风进风通道前段，10.2-排风进风通道后段；11-排风出风通道。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1所示,本实施例提供的空气除湿新风处理***，包括新风通道、排风通道、热交换装置一1、盘管子***、用于调节气流流量的回风装置2以及风机。所述新风通道包括新风进风通道8和新风出风通道9。所述排风通道包括排风进风通道10和排风出风通道11。所述热交换装置一1上设有新风进口、新风出口、排风进口和排风出口，热交换装置一1的新风进口与新风进风通道8连通，热交换装置一1的新风出口与新风出风通道9连通，热交换装置一1的排风进口与排风进风通道10连通，热交换装置一1的排风出口与排风出风通道11连通。所述盘管子***设置在新风出风通道9中，包括至少一个盘管, 并且盘管上设置有冷源输入端和冷源输出端。通过冷源输入端和冷源输出端与冷源接通并形成冷源循环管道。所述回风装置2设置在新风出风通道9与排风进风通道10之间、将新风出风通道9与排风进风通道10连通。具体的,所述回风装置2的一端介于回风输入端与热交换装置一1的排风进口之间，回风装置2的另一端介于热交换装置一1的新风出口与盘管子***的输入端之间。所述风机包括为新风提供动力的风机一6和为排风提供动力的风机二7，所述风机一6设置在新风通道中，所述风机二7设置在排风通道中。
所述风机一6放置于新风通道内的新风输入端或者新风输出端。所述风机二7放置于排风通道内的排风输入端或者排风输出端。所述热交换装置一1为全热或显热类型的热交换装置。所述回风装置2为开关阀门、定风量阀或者风机。具体参见实施例一。
于本实施例中，作为优选方案，盘管子***包括一个盘管，此时，热交换装置一1的新风出口与盘管的一端连接，盘管的另一端与新风输出端连接。
于本实施例中，作为另一种优选方案，盘管子***包括两个串联的盘管，即盘管一3和盘管二4，热交换装置一1的新风出口与盘管一3的一端连接，盘管一3的另一端与盘管二4的一端连接，盘管二4的另一端与新风输出端连接。
于本实施例中，作为优选方案，所述盘管一3、盘管二4上分别设置有冷源输入端和冷源输出端，所述盘管一3与盘管二4采用同一套冷源循环***。
于本实施例中，作为另一种优选方案，所述盘管一3、盘管二4上分别设置有冷源输入端和冷源输出端，所述盘管一3与盘管二4分别采用不同的冷源循环***。
于本实施例中，作为优选方案，盘管一3、盘管二4为两种不同温度品质的冷源。由于本方案采取两种温度品质的冷源，能够发挥不同温度品质的冷源的内在特性，分级利用，降低除湿所需冷源的品质，提高利用自然冷源的概率，能够大幅提高能效，同时也为采取天然的冷源提供了便利的条件，减少采取人工制冷方式。
当然，盘管一3、盘管二4不限于为两种不同温度品质的冷源，也可以为同一种温度品质的冷源。
于本实施例中，作为优选方案，所述风机一6放置于新风气流路径内的新风输入端。当然，风机一6的位置不限于放置于新风输入端，也可放置于新风输出端。
于本实施例中，作为优选方案，所述风机二7放置于排风气流路径内的排风输入端。当然，风机二7的位置不限于放置于排风输入端，也可放置于排风输出端，或者介于热交换装置二5的排风出口与热交换装置一1的排风进口之间。
所述回风装置2为可调节气流流量的控制装置。于本实施例中，作为优选方案，所述回风装置2为开关阀门。当然，回风装置2不限于开关阀门，也可以为定风量阀或者风机等其他可调节气流流量的调节装置。
具体实施例二
如图2所示，本实施例提供的空气除湿新风处理***与具体实施例一提供的空气除湿新风处理***不同之处在于，本实施提供的空气除湿新风处理***还包括热交换装置二5。
热交换装置二5上设有新风进口、新风出口、排风进口和排风出口；所述新风出风通道9包括新风出风通道前段9.1和新风出风通道后段9.2，其中新风出风通道前段9.1与热交换装置一1的新风出口连通；所述排风进风通道10包括排风进风通道前段10.1和排风进风通道后段10.2，其中排风进风通道后段10.2与热交换装置一1的排风进口连通；所述热交换装置二5的新风进口与新风出风通道前段9.1连通，热交换装置二5的新风出口与新风出风通道后段9.2连通，热交换装置二5的排风进口与排风进风通道前段10.1连通，热交换装置二5的排风出口与排风进风通道后段10.2连通；所述回风装置2设置在新风出风通道前段9.1与排风进风通道后段10.2之间、将新风出风通道前段9.1与排风进风通道后段10.2连通；所述风机二7设置于排风进风通道后段10.2中，所述热交换装置二5为显热类型的热交换装置。
所述热交换装置二5的新风进口与盘管子***的输出端连接，热交换装置二5的新风出口与新风输出端连接；热交换装置二5的排风进口与回风输入端连接, 热交换装置二5的排风出口与热交换装置一1的排风进口连接。
具体的，当盘管子***包括盘管一3和盘管二4时，热交换装置一1的新风出口与盘管一3的一端连接，盘管一3的另一端与盘管二4的一端连接，盘管二4的另一端与热交换装置二5的新风进口连接，热交换装置二5的新风出口与新风输出端连接。
回风装置2的一端介于热交换装置二5的排风出口与热交换装置一1的排风进口之间，回风装置2的另一端介于热交换装置一1的新风出口与盘管一3的一端之间。
所述带回风再热的空气除湿新风处理***内有两股流动的空气流，分别为新风气流和排风气流，且两者之间除在回风装置2处，其余区域内均不发生物理混合。
由于本方案中新风再热方式采取的是排风预热新风方式，本方式具有很高的稳定性，所以能够避免新风送入建筑室内空气侧后发生凝露现象、以及保证新风送入建筑室内空气侧的舒适度。
于本实施例中，作为优选方案，如图3所示，所述空气除湿新风处理***还包含两个旁通管路,其中一个旁通管路与热交换装置一1并列布置,另一个旁通管路与热交换装置二5并列布置。两条旁通管路可供两股空气气流不经过换热而直接通过，实现特殊季节内两股气流不流经热交换装置一、热交换装置二。
由于设置有与热交换装置并列布置的旁通管路，在特殊季节内（如，春、秋季）实现两股气流不流经热交换的旁通路径，避免排风气流中的热量和湿度被引入到新风气流内，从而实现在特殊季节下的需求。
于本实施例中，作为优选方案，两个热交换装置至少一个为显热类型热交换装置。进一步的，热交换装置二2为显热属性的热交换装置，热交换装置一1不限定为全热属性的热交换装置，也可以为显热属性热交换装置。
于本实施例中，所述热交换装置一1为全热或显热类型的热交换装置。能够将经过其中的两股空气之间发生热量或湿度的交换，且并列一套旁通管路，实现不经过热回收交换装置将新风气流从热交换装置一1的1A段直接连通至热交换装置一1的新风出口、不经过热回收交换装置将排风气流从热交换装置一1的1C段直接连通至热交换装置一1的排风出口。
于本实施例中，所述热交换装置二5为显热类型的热交换装置。能够将经过其中的两股空气之间发生热量的交换，且并列一套旁通管路，实现不经过热回收交换装置将新风气流从热交换装置二5的2A段直接连通至热交换装置二5的新风出口、不经过热回收交换装置将排风气流从热交换装置二5的2C段直接连通至热交换装置二5的排风出口。
下面以具体实施例二所提供的空气除湿新风处理***为例,对该***的工作过程进行详细描述。
本方案采用的技术是由两股基础空气流、四段处理过程段组成。
所述两股基础空气流，分别为新风气流和排风气流。两股基础空气流间，除在混合过程段的人为控制发生混合外，其余在流动过程中均不发生物理混合。
本例的带回风再热的空气除湿新风处理技术，在不同的气候区域内的建筑室外空气侧空气焓值很高且建筑室内空气侧具有除湿需求时，如图3所示，新风气流由新风输入端从建筑室外空气侧引入，由风机一6提供流动动力，新风输入段经过与热交换装置一1的新风进口连接，经过热交换，热交换装置一1的新风出口与盘管一3的一端连接，盘管一3的另一端与盘管二4的一端连接，盘管二4的另一端与热交换装置二5的新风进口连接，经过再次热交换，热交换装置二5的新风出口与新风输出端连接，经过新风输入端，新风气流进入建筑室内空气侧；排风气流由排风输入端从建筑室内空气侧引入，由风机二7提供流动动力，排风输入段与热交换装置二5的排风进口连接，经过热交换，热交换装置二5的排风出口与热交换装置一1的排风进口连接，经过再次热交换，热交换装置一1的排风出口与排风输出端连接，经由排风输出端，排风气流被排至建筑室外空气侧中；同时，回风装置2开启，将介于热交换装置二5的排风出口与热交换装置一1的排风进口之间排风气流，一定比例或者一定流量地输送至介于热交换装置一1的新风出口与盘管一3之间的新风气流中，参与新风气流接下来的降温除湿过程。
本例的带回风再热的空气除湿新风处理技术，在不同的气候区域内的建筑室外空气侧空气焓值低于建筑室内空气侧空气焓值、且建筑室内空气侧具有除湿需求时，如图2所示，新风气流由新风输入端从建筑室外空气侧引入，由风机一6提供流动动力，新风输入段经过与热交换装置一1的新风进口连接，经过热交换装置一1中的并列的新风气流旁通路径，避免发生热交换，热交换装置一1的新风出口与盘管一3的一端连接，盘管一3的另一端与盘管二4的一端连接，盘管二4的另一端与热交换装置二5的新风进口连接，经过热交换装置二5中的并列的新风气流旁通路径，再次避免发生热交换，热交换装置二5的新风出口与新风输出端连接，经过新风输入端，新风气流进入建筑室内空气侧；排风气流由排风输入端从建筑室内空气侧引入，由风机二7提供流动动力，排风输入段与热交换装置二5的排风进口连接，经过热交换装置二5中的并列的排风气流旁通路径，避免发生热交换，热交换装置二5的排风出口与热交换装置一1的排风进口连接，经过热交换装置一1中的并列的排风旁通路径，再次避免发生热交换，热交换装置一1的排风出口与排风输出端连接，经由排风输出端，排风气流被排至建筑室外空气侧中；同时，回风装置2关闭，避免排风气流与新风气流物理混合。
所述四段处理过程段，分别为预冷新风过程段、混合过程段、降温除湿过程段、再热新风过程段。
具体的，预冷新风过程段核心部件为热交换装置一1，热交换装置一1核心作用是将引入的新风气流含有的热量或者湿度转移到排风气流中，从而实现对新风气流的降温、降焓效果。
具体的，混合过程段由回风装置2组成，回风装置2为开关阀门、定风量阀或者风机等，作用是将流经热交换装置一1、热交换装置二5之间的排风气流，定量或定比例地引入到热交换装置一1与盘管一3之间的新风气流中，发生物理混合。
具体的，降温除湿过程段由盘管一3、盘管二4组成。盘管一3、盘管二4中流经两种不同温度品质冷源的冷水，冷水分别由各自的输入端输入、输出端输出，与新风气流间进行热量、焓值的交换，采取的基本物理原理为冷冻降温除湿，且冷源冷水被封闭在盘管一3、盘管二4内部，不与新风气流发生物理混合。
通常状态下，盘管一3中冷源1宜采取高品质的冷源冷水，供水温度宜12℃~20℃之间，如来自于高温冷水机组、地源侧直供冷水、湖泊深水、市政自来水等，盘管二4中冷源2必须采取低品质的冷源冷水，供水温度5℃~14℃之间，如低温冷水机组等。进一步的，冷源1、冷源2不限于为两种不同温度品质的冷源，也可以为同一种温度的低品质的冷源，此时，盘管一3与盘管二4可以采取同一套冷源输入端和输出端。
具体的，再热新风过程段核心部件为热交换装置二5，热交换装置二5作用是将引入的排风气流含有的热量转移到新风气流中，从而实现对新风气流的增温、再热效果。
本***在冷源分级利用、除湿能力、舒适度、能效等关键节点上进行了很大的研究和提升，尤其对于寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖地区，尤为实用和节能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带回风再热的空气除湿新风***，其特征在于，包括新风通道、排风通道、热交换装置一（1）、盘管子***、用于调节气流流量的回风装置（2）以及风机；
所述新风通道包括新风进风通道（8）和新风出风通道（9）；
所述排风通道包括排风进风通道（10）和排风出风通道（11）；
所述热交换装置一（1）上设有新风进口、新风出口、排风进口和排风出口，热交换装置一（1）的新风进口与新风进风通道（8）连通，热交换装置一（1）的新风出口与新风出风通道（9）连通，热交换装置一（1）的排风进口与排风进风通道（10）连通，热交换装置一（1）的排风出口与排风出风通道（11）连通；
所述盘管子***设置在新风出风通道（9）中，包括至少一个盘管, 并且盘管上设置有冷源输入端和冷源输出端；
所述回风装置（2）设置在新风出风通道（9）与排风进风通道（10）之间、将新风出风通道（9）与排风进风通道（10）连通；
所述风机包括为新风提供动力的风机一（6）和为排风提供动力的风机二（7），所述风机一设置在新风通道中，所述风机二设置在排风通道中。
2.根据权利要求1所述的空气除湿新风处理***，其特征在于，空气除湿新风处理***还包括热交换装置二（5），热交换装置二（5）上设有新风进口、新风出口、排风进口和排风出口；
所述新风出风通道（9）包括新风出风通道前段（9.1）和新风出风通道后段（9.2），其中新风出风通道前段（9.1）与热交换装置一（1）的新风出口连通；
所述排风进风通道（10）包括排风进风通道前段（10.1）和排风进风通道后段（10.2），其中排风进风通道后段（10.2）与热交换装置一（1）的排风进口连通；
所述热交换装置二（5）的新风进口与新风出风通道前段（9.1）连通，热交换装置二（5）的新风出口与新风出风通道后段（9.2）连通，热交换装置二（5）的排风进口与排风进风通道前段（10.1）连通，热交换装置二（5）的排风出口与排风进风通道后段（10.2）连通；
所述回风装置（2）设置在新风出风通道前段（9.1）与排风进风通道后段（10.2）之间、将新风出风通道前段（9.1）与排风进风通道后段（10.2）连通。
3.根据权利要求2所述的空气除湿新风处理***，其特征在于，所述热交换装置二（5）为显热类型的热交换装置。
4.根据权利要求1或2所述的空气除湿新风处理***，其特征在于，所述盘管子***包括顺序设置在新风出风通道（9）中的盘管一和盘管二，所述盘管一（3）、盘管二（4）上均分别设置有冷源输入端和冷源输出端，所述盘管一（3）与盘管二（4）采用同一套冷源循环***或分别采用不同的冷源循环***。
5.根据权利要求1或2所述的空气除湿新风处理***，其特征在于，空气除湿新风处理***还包含两个旁通管路,其中一个旁通管路与热交换装置一（1）并列布置,另一个旁通管路与热交换装置二（5）并列布置。
6.根据权利要求1或2所述的空气除湿新风处理***，其特征在于，所述风机一（6）放置于新风通道内的新风输入端或者新风输出端。
7.根据权利要求1或2所述的空气除湿新风处理***，其特征在于，所述风机二（7）放置于排风通道内的排风输入端或者排风输出端。
8.根据权利要求1或2所述的空气除湿新风处理***，其特征在于，所述热交换装置一（1）为全热或显热类型的热交换装置。
9.根据权利要求1或2所述的空气除湿新风处理***，其特征在于，所述回风装置（2）为开关阀门、定风量阀或者风机。
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