CN109827304A - 一种新风-毛细管网空气联合调节***及其冬、夏季新风温度调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新风‑毛细管网空气联合调节***及其冬、夏季新风温度调节方法,属于空气调节设备领域。本发明包括室外单元、新风单元和辐射调温单元;室外单元包括压缩机、室外主管和四通阀,辐射调温单元包括调温换热器、调节阀和毛细管网,新风单元包括制冷换热器和再热换热器。本发明中室外单元通过压缩机的工作,为新风单元以及辐射调温单元提供相应的工质,使得新风单元和辐射调温单元可以单独稳定工作,而且降低了新风单元和辐射调温单元同时工作的成本,降低安装设备所需空间;另外其冬、夏季新风温度调节方法对压缩机的排气口排出的工质流量进行合理分配,可以改善新风温度处理效果,并且有利于***整体的稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及空气调节设备领域,更具体地说,涉及一种新风-毛细管网空气联合调节***及其冬、夏季新风温度调节方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高和科技的不断进步,用户对室内环境的要求越来越高;传统的强制对流热交换空调采用室内风内循环对流传热的形式改变室内温湿度,该种方式容易造成室内用户的不适感。而在20世纪80年代末,由德国人DonadHerbst发明了毛细管网平面辐射***引起了广泛关注。此后几十年,这种隐形的空气调节***,被陆续应用于众多高端商业建筑、政府大楼、银行、公用设施以及医疗建设中。而发展到今天,毛细管网辐射温控技术已经与新风技术相结合,毛细管网毛细管网提供显热,新风处理机组提供潜热以及换气所需的新风;该种空调***相比较于传统空气调节方式具有运行稳定安全、无吹风感、低噪音、舒适节能以及室内温度均匀等显著优势。
但目前毛细管网辐射新风空调***也存在一些缺陷;使用过程中,当室内毛细管网表面温度低于室内空气露点时容易发生结露,但是又要保证室内新风的流通和温度的恒定,所以在使用过程(尤其是夏季使用)中对新风的除湿处理十分重要,但是对新风的除湿处理过程又需要额外的制冷机组进行制冷,这就导致目前毛细管网辐射新风空调***需要提供额外冷源或增加外机数量,这就导致***结构复杂、使用成本高并且占地面积大安装不方便。目前已经有相关研究单位提出过使用一套制冷机组控制所有制冷负荷的技术方案,但是大都存在毛细管网的温度和新风机组的温湿度无法单独控制的问题。
经检索,发明名称为:一种毛细管辐射专用空调热泵新风机组及其控制方法(申请号:2017105163691,申请日:2017.06.29),该申请案就使用一套制冷机组先通过换热器对水进行换热,而后水再为毛细管网提供热源或者冷源,同时水为新风机组提供冷源或者热源;该申请案虽然实现了一套制冷机组对毛细管网和新风机组提供冷源或者热源,但是其只能单纯向新风机组提供冷源或者热源,导致新风机组无法对新风进行进一步的温控以及湿控;另外该申请案无法对毛细管网的温度和新风机组的温湿度进行单独控制。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中,毛细管网辐射新风空调***需要多组制冷机组,并且毛细管网温度与新风机组温湿度无法单独控制以及新风温度调节不便的技术问题,提供了一种新风-毛细管网空气联合调节***及其冬、夏季新风温度调节方法,该***通过单台制冷机组向新风机组和水循环的毛细管网提供热源或者冷源,同时可以对细管网的温度和新风机组的温湿度进行单独控制。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***,包括室外单元、辐射调温单元和新风单元,室外单元包括压缩机、室外主管和四通阀;压缩机的排气口和吸气口分别与四通阀相连,且室外主管与四通阀的E端口相连,该室外主管上设置有室外换热器和膨胀阀Ⅰ;辐射调温单元包括调温换热器、调节阀和毛细管网,调温换热器的工质口Ⅰ与室外主管相连,调温换热器的工质口Ⅱ与四通阀的C端口相连,调温换热器和毛细管网之间通过供水管和出水管构成水流回路,水流回路上设置有调节阀,调节阀用于调节进入调温换热器的水流量;新风单元包括制冷换热器和再热换热器;制冷换热器入口与室外主管相连,制冷换热器出口与四通阀的C端口单向相连;再热换热器入口与压缩机的排气口相连,再热换热器出口与工质口Ⅰ相连,并且再热换热器出口与工质口Ⅰ之间的管道上设置有膨胀阀Ⅱ。
优选地,调温换热器的进水口通过出水管与毛细管网的出水端相连,调温换热器的出水口通过供水管与毛细管网的进水端相连;调节阀为三通比例调节阀,调节阀的合流口与出水管相连通,调节阀的分流口Ⅰ和调温换热器的进水口相连,调节阀的分流口Ⅱ与供水管相连。
优选地,室外回管上设置有吸气温度计和吸气压力计。
优选地,制冷换热器上设置有温度计,制冷换热器出口上设置有温度计;制冷换热器入口与室外主管相连的管道上设置有膨胀阀Ⅲ。
优选地,新风单元的进风口处设置有过滤网,用于过滤进入新风单元空气中的杂质。
优选地,供水管上设置有供水温度计。
优选地,排气口与四通阀之间设置有排气管,排气管上处设置有排气开关、排气压力计和排气温度计。
优选地,室外换热器和制冷换热器为管翅式换热器;再热换热器为盘管式换热器;调温换热器为板式换热器。
本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***夏季新风温度调节方法,从压缩机的排气口进入再热换热器的工质流量占压缩机的排气口排出工质总流量的比值为K,K=B×e^(0.05×T送'),B取0.01~0.03,T送'为预设的送风温度。
本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***冬季新风温度调节方法,在新风单元的进风口处设置有环境温度计;环境温度计测得的环境温度为T环;从压缩机的排气口进入再热换热器的工质流量占压缩机的排气口排出工质总流量的比值为K,K=A×e^[0.05×(T送'-1.2T环+8)],A取0.05~0.08,T送'为预设的送风温度。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
(1)本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***,包括室外单元、新风单元和辐射调温单元;室外单元包括压缩机、室外主管和四通阀,辐射调温单元包括调温换热器、调节阀和毛细管网,新风单元包括制冷换热器和再热换热器;室外单元通过压缩机的工作,为新风单元中的制冷换热器和再热换热器以及辐射调温单元提供相应的工质,实现单台压缩机可以同时为新风单元和辐射调温单元同时提供相应的工质,不仅使得新风单元和辐射调温单元可以单独稳定工作;并且降低了新风单元和辐射调温单元同时工作的成本,减少安装设备所占用的空间。
(2)本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***,调温换热器设置于管道Ⅲ上,调温换热器和毛细管网之间通过供水管和出水管构成水流回路,调温换热器的进水口通过出水管与毛细管网的出水端相连,调温换热器的出水口通过供水管与毛细管网的进水端相连;水流回路上设置有水泵和调节阀,调节阀为三通比例调节阀,调节阀的合流口与出水管相连通,调节阀的分流口Ⅰ和调温换热器的进水口相连,调节阀的分流口Ⅱ与供水管相连;调节阀可以调节进入调温换热器中与工质换热的水流量,进而实现了毛细管网辐射温度的单独控制,避免毛细管网辐射温度的调节过程中对新风单元的影响。
(3)本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***的夏季调节方法,从压缩机的排气口进入再热换热器的工质流量占压缩机的排气口排出工质总流量的比值为K,K=B×e^(0.05×T送'),B取0.01~0.03,T送'为预设的送风温度;根据上述公式在夏季时对压缩机的排气口排出的工质流量进行分配,可以改善新风温度处理效果,并且有利于***整体的稳定运行。
(4)本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***的冬季调节方法,在新风单元的进风口处设置有环境温度计;环境温度计测得的环境温度为T环;从压缩机的排气口进入再热换热器的工质流量占压缩机的排气口排出工质总流量的比值为K,K=A×e^[0.05×(T送'-1.2T环+8)],A取0.05~0.08,T送'为预设的送风温度;根据上述公式在冬季时对压缩机的排气口排出的工质流量进行合理分配,可以改善新风温度处理效果,并且有利于***整体的稳定运行。
附图说明
图1为一种新风-毛细管网空气联合调节***的整体结构示意图;
图2为一种新风-毛细管网空气联合调节***中新风单元局部放大示意图;
图3为一种新风-毛细管网空气联合调节***中辐射调温单元局部放大示意图;
图4为一种新风-毛细管网空气联合调节***在实施例2的状态下的工作状态示意图;
图5为一种新风-毛细管网空气联合调节***在实施例3的状态下的工作状态示意图。
示意图中的标号说明:
100、室外单元;110、压缩机;111、排气口;112、吸气口;
120、室外换热器;130、膨胀阀Ⅰ;140、四通阀;150、储液罐;
200、辐射调温单元;210、调温换热器;211、工质口Ⅰ;212、工质口Ⅱ;213、进水口;214、出水口;
220、调节阀;221、分流口Ⅰ;222、分流口Ⅱ;223、合流口;
230、水泵;240、毛细管网;241、进水端;242、出水端;250、膨胀罐;260、供水温度计;
300、新风单元;301、进风口;302、出风口;310、新风管道;311、引风机;312、过滤网;313、制冷换热器;313T、温度计;313a、制冷换热器入口;313b、制冷换热器出口;313bT、温度计;
314、再热换热器;314a、再热换热器入口;314b、再热换热器出口;
315、加湿器;316、除湿温度计;317、送风温度计;318、单向阀;319、膨胀阀Ⅱ;320、膨胀阀Ⅲ;321、环境温度计;
411、排气管;412、室外回管;413、室外主管;414、排气开关;415、排气压力计;416、排气温度计;417、吸气温度计;418、吸气压力计;
421、支点Ⅰ;422、支点Ⅱ;
431、管道Ⅰ;432、管道Ⅱ;433、旁通管;434、再热回管;435、管道Ⅲ;
441、供水管;442、出水管。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴;除此之外,本发明的各个实施例之间并不是相互独立的,而是可以进行组合的。
如图1~3所示,本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***,包括辐射调温单元200、新风单元300和室外单元100,其中辐射调温单元200用于承担室内的显热负荷,其通过辐射传热的形式对室内的温度进行调节;新风单元300一方面用于为室内提供新风,另一方面对新风进行调温调湿,以避免提供的新风与室内空气的温湿度具有较大差异,导致用户存在不适感,新风单元300还用于承担室内的潜热负荷;而室外单元100用于向工作状态的中新风单元300和辐射调温单元200提供合适的冷、热源。本发明的具体实施例如下。
实施例1
本实施例的一种新风-毛细管网空气联合调节***,包括室外单元100、新风单元300和辐射调温单元200。其中,室外单元100包括压缩机110、室外主管413和四通阀140,压缩机110的排气口111和吸气口112分别与四通阀140相连,压缩机110的排气口111通过排气管411与四通阀140的D端口相连通;压缩机110通过机械做功,将工质压缩为高温高压气态,高温高压气态的工质通过排气口111运输至排气管411内待用;压缩机110的吸气口112通过室外回管412与四通阀140的S端口相连通;S端口处的低温低压气态工质通过室外回管412回送至压缩机110的吸气口112,而后压缩机110将低温低压气态工质压缩为高温高压气态工质。
另外,室外单元100还包括室外主管413,室外主管413与四通阀140的E端口相连,该室外主管413上设置有室外换热器120和膨胀阀Ⅰ 130;此处需要说明的是,四通阀140在使用过程中,室外主管413也可以与四通阀140的C端口相连,两种连接方式所实现的技术功能没有本质上的区别。
本实施例中室外换热器120为管翅式换热器,室外换热器120根据不同的使用环境起到不同的换温功能,当室外单元100需要向新风单元300和辐射调温单元200提供冷源时,此时该室外换热器120起到冷凝器的作用;当室外单元100需要向新风单元300和辐射调温单元200提供热源时,此时该室外换热器120起到蒸发器的作用。膨胀阀Ⅰ 130为电子膨胀阀,膨胀阀Ⅰ 130通过调整工质的流量和压力,可以将经过室外主管413的高温高压液态工质转变为低温低压的气液两相态工质。值得说明的是,本实施例中膨胀阀Ⅰ 130不只是单纯地改变室外主管413中工质状态以适应后续的工作过程,另外室外回管412上还设置有吸气温度计417和吸气压力计418,通过测量吸气温度计417和吸气压力计418所测得的吸气温度参数和吸气压力参数可以计算出***的吸气过热度,本实施例中通过调节膨胀阀Ⅰ 130的开度,使得吸气过热度保持在3~8℃,从而保证***安全高效运行;另外,排气口111处的排气管411上排气口111处设置有排气开关414、排气压力计415和排气温度计416,排气压力计415和排气温度计416所测得的排气压力参数和排气温度参数用于排气过热度的计算,膨胀阀Ⅰ 130可以同时参考吸气过热度与排气过热度,对其开度进行适应性调节,有助于***更加安全高效地运行。本实施例中室外主管413上还设置有储液罐150。
辐射调温单元200包括调温换热器210、调节阀220和毛细管网240,调温换热器210包括有工质侧和水流侧,其作用在于将工质侧所流动工质的热量对水流侧流动水流进行换热,工质侧包括有工质口Ⅰ 211和工质口Ⅱ 212,水流侧包括有进水口213和出水口214;其中调温换热器210的工质口Ⅰ 211与室外主管413相连,调温换热器210的工质口Ⅱ 212与四通阀140的C端口相连,同样的,四通阀140在使用过程中,工质口Ⅱ 212也可以与四通阀140的E端口相连,两种连接方式所实现的技术功能没有本质上的区别,使用过程中四通阀140的E端口和C端口可以任意与室外主管413和工质口Ⅱ 212之一连通即可。
本实施例中具体的连通方式为:室外主管413连通至支点Ⅰ 421,工质口Ⅰ 211则通过管道与支点Ⅰ 421相连,即与室外主管413连通;工质口Ⅱ 212通过管道Ⅲ435与四通阀140的C端口相连。此时压缩机110、室外换热器120、膨胀阀Ⅰ 130和调温换热器210构成一个工质流通回路;再通过调节四通阀140内各端口不同的连接方式,使得上述工质流通回路中工质流动方向发生改变,而工质流通回路中工质流动方向的切换则可以实现调温换热器210对毛细管网240的制冷或者制热。
调温换热器210和毛细管网240之间通过供水管441和出水管442构成水流回路,水流回路上设置有调节阀220,调节阀220用于调节进入调温换热器210的水流量;本实施例中调温换热器210和毛细管网240的连通方式为:调温换热器210的进水口213通过出水管442与毛细管网240的出水端242相连,调温换热器210的出水口214通过供水管441与毛细管网240的进水端241相连;在调温换热器210内,工质与水进行换热,水再进入毛细管网240中,毛细管网240通过辐射传热改变室内的温度。调节阀220为三通比例调节阀,调节阀220的合流口223与出水管442相连通,调节阀220的分流口Ⅰ 221和调温换热器210的进水口213相连,调节阀220的分流口Ⅱ 222与供水管441相连。水流回路上设置有水泵230和调节阀220,调节阀220用于调节进入调温换热器210中与工质换热的水流量,水泵230用于驱动水流在水流回路中运动,另外在水流回路上设置有膨胀罐250。另外辐射调温单元200中的毛细管网240安装在室内墙壁上,且可以由其他辐射传热装置所代替,如辐射水板壁和辐射水管等装置。
此处需要说明的是,调节阀220的调温原理为:毛细管网240中的水辐射传热后从毛细管网240的出水端242流出,经出水管442进入至调节阀220的合流口223,在合流口223处进行分流,一路水流从分流口Ⅰ 221通过出水管442流至调温换热器210的进水口213,该路水在调温换热器210与工质进行热量交换,而后从出水口214流出,再通过供水管441进入毛细管网240对室内进行传热辐射;另一路水流从分流口Ⅱ 222直接流至供水管441返回毛细管网240中。所以从整体上来看,毛细管网240对室内的辐射热量由分流口Ⅰ 221流至调温换热器210进行换热的水量进行控制,比如调节阀220增大了分流口Ⅰ 221处的流量,同时会减小了分流口Ⅱ 222处的流量,毛细管网240内去往调温换热器210中进行换热的水流量将会增加,从而增加毛细管网240内水流的换热量,进而毛细管网240内的辐射传热量就增加;而与此相反,调节阀220减小了分流口Ⅰ 221处的流量,同时会增大了分流口Ⅱ 222处的流量,毛细管网240内去往调温换热器210中进行换热的水流量将会减少,从而降低了毛细管网240内水流的换热量,进而毛细管网240内的辐射传热量就减少;由此可以对室内的温度进行控制。
值得说明的是,为了提高调节阀220的调节精度,在供水管441上设置有供水温度计260,供水温度计260可以对供水管441中的水温进行测量,调节阀220根据反馈的水温就可以实现对毛细管网240辐射传热量的调节,进而提高了室内控温精度;另外该种方式实现了辐射调温单元200的独立控温,并且该种控温方式在调节过程中不影响室外单元100的压缩机110的工作状态,使得***可以更为稳定地进行工作。
新风单元300包括新风管道310,室内通过新风管道310和室外相连通,新风管道310内设置有引风机311,引风机311将室外的空气引入至室内;新风管道310内沿新风的流动方向依次设置有制冷换热器313、再热换热器314和加湿器315;本实施例中制冷换热器313为管翅式换热器,制冷换热器313的制冷换热器出口313b通过管道Ⅰ 431与四通阀140的C端口相连通,制冷换热器入口313a与室外主管413相连,制冷换热器出口313b与四通阀140的C端口相连;同样的,四通阀140在使用过程中,制冷换热器出口313b也可以与四通阀140的E端口相连,两种连接方式所实现的技术功能没有本质上的区别,使用过程中四通阀140的E端口和C端口可以任意与室外主管413和制冷换热器出口313b之一连通即可。
再热换热器入口314a与压缩机110的排气口111相连,再热换热器出口314b与工质口Ⅰ 211相连。本实施例中制冷换热器入口313a通过管道Ⅱ 432与支点Ⅰ 421相连,管道Ⅰ431沿制冷换热器出口313b的工质流出方向设置有单向阀318,工质只能从制冷换热器入口313a进入制冷换热器313中,从制冷换热器出口313b流出制冷换热器313;制冷换热器313用于对室外的空气进行除湿,一方面在夏季时,室外空气的湿度较大,如果室外空气不经过适当除湿就进入室内在一定程度上会影响到用户的舒适感,而且由于水的比热容较大,空气中含有较多的水分不利于后续新风温度的调节;另一方面,夏季时如果进入室内的新风湿度较大,此时辐射调温单元200的毛细管网240中所流通的水温较低,这样就容易在毛细管网240表面出现结露现象,不利于***的运行和维护。另外加湿器315可以实现在冬季对新风进行加湿进而实现对室内空气湿度的调节。
为了进一步提高制冷换热器313的除湿效果以及除湿稳定性,本实施例中制冷换热器313上设置有温度计313T,制冷换热器出口313b上设置有温度计313bT;管道Ⅱ Ⅰ 432上设置有膨胀阀Ⅲ320,温度计313T所测得的温度为T1,温度计313bT所测得的温度为T2,通过控制膨胀阀Ⅲ320的开度,使得T2-T1=3~8℃,保证制冷换热器313具有较好的除湿效果。
再热换热器314为盘管式换热器;再热换热器314的再热换热器入口314a通过旁通管433与排气管411相连;再热换热器314的再热换热器出口314b通过再热回管434与支点Ⅰ421相连,再热回管434上设置有膨胀阀Ⅱ 319,膨胀阀Ⅱ 319为电子膨胀阀;再热换热器314用于对再热后的新风进行温度调节;另外在本实施例中新风单元300内设置有环境温度计321和送风温度计317,环境温度计321设置于新风单元300的进风口301处,即新风管道310的进风口301处,送风温度计317设置于新风单元300的出风口302处,即新风管道310的出风口302处。本实施例中新风管道310内还设置有除湿温度计316,除湿温度计316设置于制冷换热器313和再热换热器314之间,其配合送风温度计317的使用,可以监控加湿器315加湿后的新风温度,进而监控加湿器315的工作状态。
支点Ⅰ 421与四通阀140的S端口通过管道Ⅲ435连通;本实施例中四通阀140的S端口与单向阀318之间的管道Ⅰ 431上有一支点Ⅱ 422,支点Ⅱ 422通过管道Ⅲ435与支点Ⅰ421相连。另外值得说明的是,新风管道310内还设置有过滤网312,过滤网312设置在制冷换热器313前方的新风管道310内,用于过滤进入新风管道310的空气中的杂质。
实施例2
如图4所示,本实施例的***与实施例1相同,本实施例为本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***制冷过程,当外界环境处于夏季或者室内需要处于较低温度的状态时,***开始制冷过程。***制冷过程为:
如图1~3所示,压缩机110对工质进行压缩,产生高温高压的气态工质,高温高压的气态工质运输至排气管411中,而后该气态工质分为两路,一路到达四通阀140的D端口,另一路流入旁通管433中。
A、此处描述排气管411中高温高压的气态工质到达四通阀140C端口的那一路。本实施例中四通阀140的D端口与E端口相连通,所以该路的气态工质由E端口流入室外主管413,再通过室外主管413进入室外换热器120中,本实施例中室外换热器120为冷凝器,高温高压的气态工质在冷凝器中冷凝为高温高压的液态工质,并释放相变热;而后高温高压的液态工质通过膨胀阀Ⅰ 130,膨胀阀Ⅰ 130降低液态工质的压力,并且调节室外主管413中液态工质在此处的流量,使该高温高压液态工质变为低温低压的气液两相态工质,而后该低温低压的气液两相态工质通过室外主管413流至支点Ⅰ 421,在支点Ⅰ 421处低温低压的气液两相态工质分为两路,一路进入调温换热器210中进行换热,另一路通过管道Ⅱ 432进入制冷换热器313中。
a、此处描述支点Ⅰ 421处低温低压的气液两相态工质进入调温换热器210中的那一路。低温低压的液态工质进入管道Ⅲ435,并且由工质口Ⅰ 211进入调温换热器210,低温的液态工质对调温换热器210中的水进行冷却,使得毛细管网240中流通温度较低的水,从而吸收带走室内的热量,进而实现对室内的制冷。经过调温换热器210的液态工质换热后形成低温低压的气态工质从工质口Ⅱ 212流出,而后通过管道Ⅲ435流至支点Ⅱ 422,低温低压的气态工质再通过管道Ⅰ 431流至四通阀140的S端口,本实施例中,C端口与S端口相连接,低温低压的气态工质从C端口流至S端口,而后从S端口通过室外回管412进入压缩机110的吸气口112。
b、此处描述支点Ⅰ 421处低温低压的液态工质通过管道Ⅱ 432进入制冷换热器313中的那一路。低温低压的液态工质通过管道Ⅱ 432进入制冷换热器313的制冷换热器入口313a中,再从制冷换热器出口313b排出。本实施例中,制冷换热器出口313b为蒸发器,经过制冷换热器313的工质由低温低压的液态工质变为低温低压的气态工质,工质发生相变吸热,新风管道310中经过制冷换热器313的新风被吸热降温,新风降温的过程中水蒸气冷凝,进而实现新风的除湿。从制冷换热器出口313b流出制冷换热器313的低温低压的气态工质流动至支点Ⅱ 422,继而流动至四通阀140的C端口,而后再从S端口流出,通过室外回管412进入压缩机110的吸气口112。
B、此处描述排气管411中高温高压的气态工质流入旁通管433中的那一路,高温高压的气态工质通过旁通管433流入至再热换热器314的再热换热器入口314a,由再热换热器入口314a流入再热换热器314中进行换热,新风管道310中除湿后的新风经过再热换热器314与高温高压的气态工质发生热交换,新风得到热量,此处主要目的是对除湿后的新风进行调温,因为经制冷换热器313深度除湿后的新风温度较低,其直接流入室内会造成用户的不适,所以需要对其进行再热,将新风温度调节至预设温度。而与新风换热后的工质从再热换热器出口314b流出,通过再热回管434流动至膨胀阀Ⅱ 319,膨胀阀Ⅱ 319将工质转变为低温低压的液态工质。低温低压的液态工质再通过再热回管434与Aa中所述一路的低温低压的液态工质汇合,进入调温换热器210中,后续的过程与Aa所述相同,在此不再赘述。
此处需要说明的是,当***处于制冷的工作状态时,B中所述的流入旁通管433中的那一路的工质的流量决定了再热换热器314再热后新风温度的高低,所以对膨胀阀Ⅱ319开度进行控制即可实现对新风最终温度的控制。另外,除湿温度计316所测得的除湿温度为T3,预设除湿温度为T3',当T3'-T3>0时增大压缩机110频率,当T3'-T3<0时减小压缩机110频率。
值得说明的是,本实施例的一种新风-毛细管网空气联合调节***夏季新风温度调节方法为:从压缩机110的排气口111进入再热换热器314的工质流量占压缩机110的排气口111排出工质总流量的比值为K,根据经验公式:K=B×e^(0.05×T送'),B取0.01~0.03。本实施例中,预设的送风温度T送'为22℃,B取0.020,本实施例中K=0.18。而后通过控制膨胀阀Ⅰ 130和膨胀阀Ⅱ 319调节两个支路上工质的流量,进而将K控制到0.18;而后***可以进入一个稳定的新风调温状态。需要说明的是,调节夏季送风温度的经验公式中未涉及到环境温度,其原因在于,夏季新风处理过程中需要先对外界新风进行除湿,除湿后的新风温度一般较为稳定。
实施例3
如图5所示,本实施例的***与实施例1相同,本实施例为本发明的一种新风-毛细管网空气联合调节***制热过程,当外界环境处于冬季或者室内需要处于较高温度的状态时,***开始制热过程。***制热过程为:
如图1~3所示,压缩机110对工质进行压缩,产生高温高压的气态工质,高温高压的气态工质运输至排气管411中,而后该气态工质分为两路,一路到达四通阀140的D端口,另一路流入旁通管433中。
A、此处描述排气管411中高温高压的气态工质到达四通阀140的C端口的那一路。本实施例中四通阀140的D端口与C端口相连通,所以该路的气态工质由C端口流入管道Ⅰ431,而后该路的气态工质通过管道Ⅰ 431流动至支点Ⅱ 422,由于通往制冷换热器出口313b的管道Ⅰ 431上设置有单向阀318,所以气态工质无法进入制冷换热器出口313b中,只能通过管道Ⅲ435流动至工质口Ⅱ 212处,并由工质口Ⅰ 211进入调温换热器210,高温高压的气态工质对调温换热器210中的水进行加热,使得毛细管网240中流通温度较高的水,从而向室内辐射热量,进而实现对室内的制热,经过调温换热器210的气态工质换热后形成高温高压的液态工质从工质口Ⅰ 211流出,流出至支点Ⅰ 421处继而通过室外主管413到达膨胀阀Ⅰ 130处,膨胀阀Ⅰ 130将其转变为低温低压的液态工质,该液态工质再由室外主管413到达室外换热器120中,本实施例中室外换热器120为蒸发器,低温低压的液态工质在蒸发器中蒸发为低温低压的气态工质,并且吸收大量的热,该气态工质流动至四通阀140的E端口;本实施例中,四通阀140的D端口与E端口相连通,气态工质从V端口流动至S端口,再由S端口通过室外回管412回流至压缩机110的吸气口112。
B、此处描述排气管411中高温高压的气态工质流入旁通管433中的那一路,高温高压的气态工质通过旁通管433流入至再热换热器314的再热换热器入口314a,由再热换热器入口314a流入再热换热器314中进行换热,新风管道310中除湿后的新风经过再热换热器314与高温高压的气态工质发生热交换,新风得到热量,此处主要目的是对室外进入室内的新风进行加热,否则会影响到室内用户的舒适感。而与新风换热后的工质从再热换热器出口314b流出,通过再热回管434流动至膨胀阀Ⅱ 319,膨胀阀Ⅱ 319将工质转变为低温低压的液态工质。低温低压的液态工质再通过再热回管434与A中所述一路的低温低压的液态工质汇合,再由室外主管413进过膨胀阀Ⅰ 130,后续的过程与A中所述相同,在此不再赘述。
值得说明的是,本实施例的一种新风-毛细管网空气联合调节***冬季新风温度调节方法为:环境温度计321测得的环境温度为T环;从压缩机110的排气口111进入再热换热器314的工质流量占压缩机110的排气口111排出工质总流量的比值为K,根据经验公式:K=A×e^[0.05×(T送'-1.2T环+8)],A取0.05~0.08,T送'为预设的送风温度。本实施例中,T环=3℃,T送'=25℃,A取0.065,K=0.22。而后通过控制膨胀阀Ⅰ 130和膨胀阀Ⅱ 319调节两个支路上工质的流量,进而将K控制到0.22;而后***可以进入一个稳定的新风调温状态。
在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是,应当理解,可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的,而不是限制性的,如果存在任何这样的修改和变型,那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外,背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义,并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
更具体地,尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例,但是本发明并不局限于这些实施例,而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释,且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例,这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此,本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定,而不是由上文给出的说明和示例来确定。
Claims (10)
1.一种新风-毛细管网空气联合调节***,其特征在于,包括
室外单元(100),其包括压缩机(110)、室外主管(413)和四通阀(140);压缩机(110)的排气口(111)和吸气口(112)分别与四通阀(140)相连,且室外主管(413)与四通阀(140)的E端口相连,该室外主管(413)上设置有室外换热器(120)和膨胀阀Ⅰ(130);
辐射调温单元(200),其包括调温换热器(210)、调节阀(220)和毛细管网(240),调温换热器(210)的工质口Ⅰ(211)与室外主管(413)相连,调温换热器(210)的工质口Ⅱ(212)与四通阀(140)的C端口相连,调温换热器(210)和毛细管网(240)之间通过供水管(441)和出水管(442)构成水流回路,水流回路上设置有调节阀(220),调节阀(220)用于调节进入调温换热器(210)的水流量;
新风单元(300),新风单元(300)包括制冷换热器(313)和再热换热器(314);制冷换热器入口(313a)与室外主管(413)相连,制冷换热器出口(313b)与四通阀(140)的C端口单向相连;再热换热器入口(314a)与压缩机(110)的排气口(111)相连,再热换热器出口(314b)与工质口Ⅰ(211)相连,并且再热换热器出口(314b)与工质口Ⅰ(211)之间的管道上设置有膨胀阀Ⅱ(319)。
2.根据权利要求1所述的一种新风-毛细管网空气联合调节***,其特征在于,调温换热器(210)的进水口(213)通过出水管(442)与毛细管网(240)的出水端(242)相连,调温换热器(210)的出水口(214)通过供水管(441)与毛细管网(240)的进水端(241)相连;调节阀(220)为三通比例调节阀,调节阀(220)的合流口(223)与出水管(442)相连通,调节阀(220)的分流口Ⅰ(221)和调温换热器(210)的进水口(213)相连,调节阀(220)的分流口Ⅱ(222)与供水管(441)相连。
3.根据权利要求1所述的一种新风-毛细管网空气联合调节***,其特征在于,室外回管(412)上设置有吸气温度计(417)和吸气压力计(418)。
4.根据权利要求1所述的一种新风-毛细管网空气联合调节***,其特征在于,制冷换热器(313)上设置有温度计(313T),制冷换热器出口(313b)上设置有温度计(313bT);制冷换热器入口(313a)与室外主管(413)相连的管道上设置有膨胀阀Ⅲ(320)。
5.根据权利要求1所述的一种新风-毛细管网空气联合调节***,其特征在于,新风单元(300)的进风口301处设置有过滤网(312),用于过滤进入新风单元(300)空气中的杂质。
6.根据权利要求2所述的一种新风-毛细管网空气联合调节***,其特征在于,供水管(441)上设置有供水温度计(260)。
7.根据权利要求3所述的一种新风-毛细管网空气联合调节***,其特征在于,排气口(111)与四通阀(140)之间设置有排气管(411),排气管(411)上处设置有排气开关(414)、排气压力计(415)和排气温度计(416)。
8.根据权利要求1~7任一项所述的一种新风-毛细管网空气联合调节***,其特征在于,室外换热器(120)和制冷换热器(313)为管翅式换热器;再热换热器(314)为盘管式换热器;调温换热器(210)为板式换热器。
9.一种新风-毛细管网空气联合调节***夏季新风温度调节方法,其特征在于,所述新风-毛细管网空气联合调节***为权利要求1~8任一项所述的新风-毛细管网空气联合调节***,从压缩机(110)的排气口(111)进入再热换热器(314)的工质流量占压缩机(110)的排气口(111)排出工质总流量的比值为K,K=B×e^(0.05×T送'),B取0.01~0.03,T送'为预设的送风温度。
10.一种新风-毛细管网空气联合调节***冬季新风温度调节方法,其特征在于,所述新风-毛细管网空气联合调节***为权利要求1~8任一项所述的新风-毛细管网空气联合调节***,并且在新风单元(300)的进风口(301)处设置有环境温度计(321);环境温度计(321)测得的环境温度为T环;从压缩机(110)的排气口(111)进入再热换热器(314)的工质流量占压缩机(110)排出工质总流量的比值为K,K=A×e^[0.05×(T送'-1.2T环+8)],A取0.05~0.08,T送'为预设的送风温度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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