CN210688680U - 一种空调冷凝水双级回冷*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空调冷凝水双级回冷***，包括通过制冷剂管路依次连通形成循环回路的冷凝器、换热器一、毛细管、蒸发器、压缩机和换热器二，蒸发器和换热器一之间通过第一冷凝水管路连通，换热器一和换热器二之间通过第二冷凝水管路连通，第一冷凝水管路上从蒸发器到换热器一依次安装有阀门和水泵。本实用新型的有益效果是实现冷凝水的多级利用，充分利用冷凝水的冷量以提升空调***的COP值，节能环保；同时，在封闭的换热环境内利用冷凝水冷量，避免冷凝水对***其他部分的破坏。

Description

一种空调冷凝水双级回冷***

技术领域

本实用新型涉及冷凝水处理技术领域，具体涉及一种空调冷凝水双级回冷***。

背景技术

由于空调在实际使用中大多采用大温差、机器露点进行送风，在运行过程中势必会产生大量的冷凝水，这部分水资源具有产量大、温度低及高纯度的特性，在高温高湿的南方地区冷凝水的产量会更加庞大，这部分蕴含巨大冷量的冷凝水应当加以利用。

无论是在家用空调领域还是大型的中央空调领域，冷凝器的风冷***由于结构简单、安装及维护都较为方便，故大多数空调***都采用了风冷***对冷凝器进行冷却。在利用冷凝水方面的研究中，诸多学者考虑同时利用其显热与潜热，直接将冷凝水喷洒(或雾化)至冷凝器以利用其潜热，这必然将会对冷凝器翅片造成侵蚀、灰尘吸附堵塞等破坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种空调冷凝水双级回冷***，旨在解决上述技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种空调冷凝水双级回冷***，包括通过制冷剂管路依次连通形成循环回路的冷凝器、换热器一、毛细管、蒸发器、压缩机和换热器二，所述蒸发器和所述换热器一之间通过第一冷凝水管路连通，所述换热器一和所述换热器二之间通过第二冷凝水管路连通，所述第一冷凝水管路上从所述蒸发器到所述换热器一依次安装有阀门和水泵。

本实用新型的有益效果是：制冷剂在通过制冷剂管路依次连通的冷凝器、换热器一、毛细管、蒸发器、压缩机和换热器二形成的循环回路中循环流动，以进行制冷或制热；制冷时，蒸发器产生的冷凝水通过水泵依次送至换热器一和换热器二，先后分别对蒸发器出口处的温度较低的制冷剂和蒸发器进口处温度较高的制冷剂进行换热处理，最后通过换热器二将冷凝水排出。本实用新型实现了冷凝水的多级利用，充分利用冷凝水的冷量以提升空调***的COP值，节能环保；同时，在封闭的换热环境内利用冷凝水冷量，避免冷凝水对***其他部分的破坏。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，在所述第一冷凝水管路上位于所述水泵和所述阀门之间安装有储水箱。

采用上述进一步方案的有益效果是一方面储水箱可以储存部分冷凝水，另一方面储水箱可以进行稳压。

进一步，在所述第一冷凝水管路上位于所述储水箱和所述阀门之间安装有过滤器。

采用上述进一步方案的有益效果是通过过滤器去除冷凝水中的杂质，避避免冷凝水中的杂质影响其它设备的使用，延长其它设备的使用寿命，节约成本。

进一步，在所述制冷剂管路上位于所述换热器一和所述毛细管之间安装有干燥过滤器。

采用上述进一步方案的有益效果是通过干燥过滤器去除制冷剂中的杂质，避免设备堵塞，确保制冷剂管路畅通。

进一步，所述换热器一和所述换热器二均采用管壳换热器。

采用上述进一步方案的有益效果是管壳式换热器体积小、重量轻，同时具有良好的耐腐蚀性、抗污性、不易结垢以及传热性能。

进一步，所述阀门为电动阀。

采用上述进一步方案的有益效果是自动化程度高，省时省力。

需要说明的是，电动阀视空调***制冷/制热情况而决定是否开启，即制冷运行时开启，制热运行时关闭。

进一步，所述换热器二通过管路连通有用于收集冷凝水的收集器。

采用上述进一步方案的有益效果是方便回收冷凝水，用于室内利用或室外排出。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为本实用新型的整体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、冷凝器，2、换热器一，3、毛细管，4、蒸发器，5、压缩机，6、换热器二，7、阀门，8、水泵，9、储水箱，10、过滤器，11、干燥过滤器，12、收集器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种空调冷凝水双级回冷***，包括通过制冷剂管路依次连通形成循环回路的冷凝器1、换热器一2、毛细管3、蒸发器4、压缩机5和换热器二6，蒸发器4和换热器一2之间通过第一冷凝水管路连通，换热器一2和换热器二6之间通过第二冷凝水管路连通，第一冷凝水管路上从蒸发器4到换热器一2依次安装有阀门7和水泵8。空调制冷过程中，制冷剂在通过制冷剂管路依次连通的冷凝器1、换热器一2、毛细管3、蒸发器4、压缩机5和换热器二6形成的循环回路中循环流动，以进行制冷或制热；制冷时，蒸发器4产生的冷凝水通过水泵8依次送至换热器二6和换热器一2，先后分别对蒸发器4出口处的温度较低的制冷剂和蒸发器进口处温度较高的制冷剂进行换热处理，最后通过换热器二6将冷凝水排出。本实用新型实现了冷凝水的多级利用，充分利用冷凝水的冷量以提升空调***的COP值，节能环保；同时，在封闭的换热环境内利用冷凝水冷量，避免冷凝水对***其他部分的破坏。

需要说明的是，上述冷凝水管路伤包裹有保温外层，使从室内盘管处至室外换热时温度升高尽量小，以保证换热效果。

实施例1

在上述结构的基础上，本实施例中，在制冷剂管路上位于换热器一2和毛细管3之间安装有干燥过滤器11，通过干燥过滤器11去除制冷剂中的杂质，避免设备堵塞，确保制冷剂管路畅通。

需要说明的是，如图1所示，图中的实线管路部分为制冷剂管路A，图中的虚线管路为冷凝水管路B。

实施例2

在实施例一的基础上，本实施例中，在第一冷凝水管路上位于水泵8和阀门7之间安装有储水箱9，一方面储水箱9可以储存部分冷凝水，另一方面储水箱9可以进行稳压，确保整个冷凝水线路稳定运行。

实施例3

在实施例二的基础上，本实施例中，在第一冷凝水管路上位于储水箱9和阀门7之间安装有过滤器10，通过过滤器10去除冷凝水中的杂质，避避免冷凝水中的杂质影响其它设备的使用，延长其它设备的使用寿命，节约成本。

实施例4

在上述结构的基础上，本实施例中，换热器二6通过管路连通有用于收集冷凝水的收集器12，例如收集箱，方便回收冷凝水。上述收集器12可以为室内收集器，用于收集冷凝水用作家用，例如清洁马桶；收集器12也可以为室外排水***，上述排水***为现有技术。

优选地，本实用新型中，换热器一2和换热器二6均采用管壳换热器，管壳式换热器体积小、重量轻，同时具有良好的耐腐蚀性、抗污性、不易结垢以及传热性能。上述管壳换热器采用的是现有技术，管壳换热器具有两个进口和两个出口，管壳换热器的进口和出口根据需求与对应的设备连接。

优选地，本实用新型中，阀门7为电动阀，自动化程度高，省时省力。

需要说明的是，电动阀视空调***制冷/制热情况而决定是否开启，即制冷运行时开启，制热运行时关闭。

本实用新型的工作原理如下：

制冷剂在制冷剂管路中循环流动，压缩机5把制冷剂由低温低压气体压缩成高温高压气体，再经过冷凝器1冷凝成中温高压的液体，成为低温低压的液体，在此过程中制冷剂放热进行制热；低温低压的液态制冷剂送入蒸发器4内，在蒸发器4中吸热蒸发而成为低温低压的蒸汽，再次输送进压缩机5，从而完成制冷循环。

在制冷过程中，蒸发器4产生的冷凝水通过水泵8依次送至换热器二6和换热器一2，先后分别对蒸发器4出口处的温度较低的制冷剂和蒸发器进口处温度较高的制冷剂进行换热处理，最后通过换热器二6将冷凝水排出。

本实用新型节能效果分析如下：

以KFR-71NYF分体式空调在武汉的气象条件下为例进行计算，空调机组及室外计算参数见表一和表二：

表一空调机组参数表

表二室内外温度参数表

夏季室外温度	35℃
		夏季室外相对湿度	90％
夏季室内温度	25℃
		夏季室内相对湿度	50％

室内空气处理过程如图2所示，取室内新风量比例m＝20％，各个状态点的含湿量参数如下：

d_N＝9.88g/kg，d_W＝32.73g/kg，d_L＝9.88g/kg。

由热湿平衡原理：

d_C＝d_N+m(d_W-d_N)＝14.45g/kg

则该空调***冷凝水产量为：

W＝ρG_新风(d_W-d_C)+ρG(d_C-d_L)

其中ρ为空气密度，取均值1.2kg/m³；G_新风为总新风量，G为总风量

G＝1200m³/h

G_新风＝1200×20％＝240m³/h

故有：

W＝1.2×240(32.73-14.45)+1.2×1200(14.45-9.88)＝3.3g/s

算例中假设只进行一级换热，即只在蒸发器4出口处进行换热，如此计算，制冷量将更便于在压焓图中直观的显示出来，如图3所示：传统空调制冷机循环为1-2-4-7-1，增加冷凝水回冷***后制冷剂循环变为1-2-5-6-1，各点的状态参数见表三：

表三增加冷凝水回冷***后各点的状态参数表

冷凝水制冷剂交换的热量Q为：

Q＝c_水m_水ΔT_水＝c_R22m_R22ΔT_R22

其中c_水为水的比热容，取4.2J/g·K，m_水为冷凝水流量即m_水＝W＝3.3g/s，

ΔT为冷凝水在整个双级换热过程中的温升，蒸发器4出口冷凝水温度为7℃左右，二级换热器中制冷剂的状态点为2点，温度为78℃，故ΔT_水取60℃，则：

Q＝c_水m_水ΔT_水＝4.2×3.3×35＝831.6W

同时，c_R22为制冷剂R22的比热容，为简化计算，假设c_R22不随温度变化，取1.395J/g·K，m_R22为制冷剂流量，由上表可知m_R22＝47.13g/s，

ΔT_R22为制冷剂在与冷凝水换热过程中的温升，则有：

故由状态点4到状态点5(即制冷剂与冷凝水完全换热后)制冷剂温度下降12.65℃，则t₅＝t₄-12.65＝33.45℃有刺激可查得R22制冷剂在状态点5、6的物性参数，并赋予表三中。

由图3可知，增加的制冷量ΔQ即为：

ΔQ＝(h₇-h₆)m_R22＝(257.9-240.42)47.13＝823.8W

新COP值为：

故制冷量增加了823.8W，COP值增加了0.3，较传统***上升了11.7％。

需要说明的是，本实用新型所涉及到的水泵(型号MP-40R)、电动阀(型号CWX-60P)、冷凝器(型号14x18x20)、蒸发器(型号JGDIY)和管壳换热器(型号OR-60)均采用现有技术，并且上述各个部件与控制器(型号TC-SCR)电连接，控制器与各个部件之间的控制电路为现有技术。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空调冷凝水双级回冷***，其特征在于：包括通过制冷剂管路依次连通形成循环回路的冷凝器(1)、换热器一(2)、毛细管(3)、蒸发器(4)、压缩机(5)和换热器二(6)，所述蒸发器(4)和所述换热器一(2)之间通过第一冷凝水管路连通，所述换热器一(2)和所述换热器二(6)之间通过第二冷凝水管路连通，所述第一冷凝水管路上从所述蒸发器(4)到所述换热器一(2)依次安装有阀门(7)和水泵(8)。

2.根据权利要求1所述的空调冷凝水双级回冷***，其特征在于：在所述第一冷凝水管路上位于所述水泵(8)和所述阀门(7)之间安装有储水箱(9)。

3.根据权利要求2所述的空调冷凝水双级回冷***，其特征在于：在所述第一冷凝水管路上位于所述储水箱(9)和所述阀门(7)之间安装有过滤器(10)。

4.根据权利要求1所述的空调冷凝水双级回冷***，其特征在于：在所述制冷剂管路上位于所述换热器一(2)和所述毛细管(3)之间安装有干燥过滤器(11)。

5.根据权利要求1所述的空调冷凝水双级回冷***，其特征在于：所述换热器一(2)和所述换热器二(6)均采用管壳换热器。

6.根据权利要求1所述的空调冷凝水双级回冷***，其特征在于：所述阀门(7)为电动阀。

7.根据权利要求1-6任一项所述的空调冷凝水双级回冷***，其特征在于：所述换热器二(6)通过管路连通有用于收集冷凝水的收集器(12)。

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