专利名称：一种全热回收的调湿新风热泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新风热泵。
背景技术：
现有的一类除湿机，包含压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器构成的制冷系统，利用 制冷原理通过蒸发器吸热对空气进行降温除湿，再将全部冷凝器加热空气，这样除湿负荷 完全由制冷系统承担，单位电能除湿量小，功能单一，利用全部冷凝热加热空气，出风温度 高，增加制冷负荷。通常，新风热泵处于全新风模式，运行费用高，不够节能。事实上，当室内空气的 C02浓度在合理数值范围以内，可以不提供新风，采用空气内循环就可以了。
发明内容为了解决现有的新风热泵的上述不足，本实用新型提供一种增设热交回收换热器 除湿、通过再热器对空气回温、可根据C02浓度选择空气内循环或外循环模式、更加节能、 控制简单的全热回收的调湿新风热泵。为实现本实用新型的目的，采用下述的技术方案全热回收的调湿新风热泵，包括进风通道、排风通道、制冷系统、中央控制器，所述 制冷系统包括依次循环连接的压缩机、与冷热源换热的第一换热器、节流装置、对新风进行 降温除湿或者加热的第二换热器，所述的第二换热器位于进风通道内，所述进风通道内设 置送风机，排风通道内设置排风机，在所述进风通道的入口与排风通道的出口之间设置有 对新风和室内回风进行换热的热回收换热器；所述第一换热器与节流装置之间可选择地连 接有可对降温除湿后的新风进行回温的再热器，所述的再热器沿新风流向位于进风通道内 第二换热器的后方；所述中央控制器对制冷系统中制冷剂的流向以及所述再热器的选择进 行控制。进一步，所述回风通道内设置有对回风的C02浓度进行检测的C02传感器，所述热 回收换热器与第二换热器之间的位置上设置有丁字风阀，该丁字风阀包括可使新风通道与 排风通道相通的旁通阀、位于进风通道上的进风阀、以及位于排风通道上的排风阀，进风阀 与排风阀位于旁通阀的靠近热回收换热器的一侧；所述C02传感器连接中央控制器，当C02 浓度在设定值以内，中央控制器控制旁通阀打开、进风阀和排风阀关闭，当C02浓度超出设 定值，中央控制器控制旁通阀关闭、进风阀和排风阀打开。进一步，所述新风通道内沿新风流向于第二换热器之前设置有检测新风湿度的湿 度传感器以及检测新风温度的温度传感器，湿度传感器和温度传感器均与中央控制器连 接。中央控制器根据检测的室外新风的湿度值和温度值判断是否启动制冷系统除湿以及制 冷系统中制冷剂的流向，从而自动选择夏季降温除湿、冬季加热加湿、春秋通风三种模式运 行。进一步，所述进风通道上于第二换热器的室内侧设置有可对新风进行加湿的加湿器，所述加湿器与中央控制器连接。在升温加湿模式下，中央控制器可根据检测由湿度传感 器检测到的湿度值判断是否启动加湿器加湿。进一步，所述的第一换热器与节流装置之间并联设置有直接连接以及通过再热器 连接两条支路，两支路之间通过阀门可选择地切换。该阀门可以是位于两支路上的分立的 两个阀，也可以是可选择地切换两支路的一个三通换向阀。优选的，所述的冷热源为地源热泵或空气源热泵。优选的，所述的节流装置为膨胀阀或毛细管。优选的，所述送风机和排风机分别位于进风通道的新风出口和排风通道的回风出 口处。优选的，所述制冷系统还包括设置在所述压缩机与第一换热器之间的气液分离 器，以及设置在所述节流装置与第一换热器之间的储液器、干燥过滤器。本实用新型的技术构思在于除通过制冷系统实现除湿之外，在所述进风通道的 入口与排风通道的出口之间增设热回收换热器，热回收换热器内室外新风与室内回风进行 温度交换，降温除湿模式下，室内回风温度低于室外新风，因此可以对室外新风进行第一步 的降温除湿，相对于传统新风热泵仅通过蒸发器吸热对空气进行降温除湿相比，除湿负荷 不再全由制冷系统承担，不消耗电能的热回收换热器就承担了部分除湿负荷，因此更加节 能。第一换热器与节流装置之间可选择地连接有可对降温除湿后的新风进行回温的 再热器，在降温除湿模式下，通过第二换热器出来的新风温度较低，经过再热器，可以吸收 被冷却制冷剂的余热而升温，以得到人体感觉舒适的新风。相对于传统热泵通过冷凝热加 热空气相比，省去了第一换热器介入，仅简单的通过与制冷剂的换热就可实现，控制简单， 出风温度适宜。热泵还配备C02浓度传感器和丁字风阀，当检测到的回风C02浓度在设定值以内， 中央控制器控制旁通风阀打开，进风阀和排风阀关闭，热泵处于内循环模式，室内回风通过 旁通风阀又进入进风通道内循环使用，热泵再通过送风湿度的判断是否启动压缩机来除湿 或加湿器加湿；当检测到的回风C02浓度大于设定值，旁通风阀关闭，进风阀和排风阀打 开，热泵处于外循环模式，有新风送入，回风不再进入进风通道循环，而是送出室外，然后热 泵再根据送风湿度和温度判断是否启动压缩机来降温除湿或加湿器升温加湿，如果室外新 风满足湿度和温度要求，压缩机不启动，室外新风直接送入室内。这样，能避免热泵处于全 新风模式所带来的运行费用高、不够节能的问题。本实用新型的有益效果在于⑴增设热回收换热器除湿，减少了制冷系统的除 湿负荷，更加节能；( 降温除湿模式下通过再热器对空气回温，提高了新风的舒适度；(3) 可根据C02浓度自动选择空气内循环或外循环模式，节省热泵运行费用，更加节能；(4)如 果室外新风满足湿度和温度要求，压缩机不启动，室外新风直接送入室内，节省热泵运行费 用，更加节能。(5)根据室外新风的湿度和温度判断自动选择夏季降温除湿、冬季加热加湿、 春秋通风三种模式运行，无需人工干预，更方便、更舒适。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。[0020]
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；图2为本实用新型实施例一的风向图。图3为本实用新型实施例一夏季降温除湿模式下的制冷剂流向图；图4为本实用新型实施例一冬季加热加湿模式下的制冷剂流向图。
具体实施方式
实施例一参照
图1-4 全热回收的调湿新风热泵，包括进风通道、排风通道、制冷系统、中央 控制器，所述制冷系统包括依次循环连接的压缩机11、与冷热源2换热的第一换热器12、节 流装置13、对新风进行降温除湿或者加热的第二换热器14，所述的第二换热器位14于进风 通道内，所述进风通道内设置送风机3，排风通道内设置排风机4，在所述进风通道的入口 与排风通道的出口之间设置有对新风和室内回风进行换热的热回收换热器5 ；所述第一换 热器12与节流装置13之间可选择地连接有可对降温除湿后的新风进行回温的再热器15， 所述的再热器15沿新风流向位于进风通道内第二换热器14的后方，具体地，所述第一换热 器12与节流装置13之间并联设置有直接连接以及通过再热器15连接两条支路，两支路上 分别设置有阀门16，中央控制器控制两阀门16 —开一关就可对再热器进行可选择地切换。 当然，两支路的可选择切换方式也可通过设置一个三通换向阀来实现。所述中央控制器通 过四通阀17对制冷系统中制冷剂的流向进行控制，制冷系统在制冷和制暖两种情况下制 冷剂的流向是相反的。进风通道、排风通道参见图2，如箭头所示，新风由室外沿热回收换热器5的对边 进入，再沿箭头直通入室内的通道为进风通道，新风由室内箭头方向流出，再沿热回收换热 器5的对边通入室外的通道为排风通道。所述回风通道内设置有对回风的C02浓度进行检测的C02传感器，所述热回收换 热器5与第二换热器14之间的位置上设置有丁字风阀，该丁字风阀包括可使新风通道与排 风通道相通的旁通阀61、位于进风通道上的进风阀62、以及位于排风通道上的排风阀63， 进风阀62与排风阀63位于旁通阀61的靠近热回收换热器5的一侧；所述C02传感器连接 中央控制器，当C02浓度在设定值以内，中央控制器控制旁通阀61打开、进风阀62和排风 阀63关闭，热泵处于内循环模式；当C02浓度超出设定值，中央控制器控制旁通阀61关闭、 进风阀62和排风阀63打开，热泵处于外循环模式。所述新风通道内沿新风流向于第二换热器14之前设置有检测新风湿度的湿度传 感器以及检测新风温度的。温度传感器，湿度传感器和温度传感器均与中央控制器连接。中 央控制器根据检测的室外新风的湿度值和温度值判断是否启动制冷系统除湿以及制冷系 统中制冷剂的流向，从而自动选择夏季降温除湿、冬季加热加湿、春秋通风三种模式运行。所述进风通道上于第二换热器14的室内侧设置有可对新风进行加湿的加湿器7， 所述加湿器7与中央控制器连接。在升温加湿模式下，中央控制器可根据检测由湿度传感 器检测到的湿度值判断是否启动加湿器加湿。本实施例中，所述的冷热源2为地源热泵，以浅层地热能作为第一换热器的冷热源。所述的节流装置13为膨胀阀。当然，也可以是毛细管。[0032]所述送风机3和排风机4分别位于进风通道的新风出口和排风通道的回风出口 处。本实施例所述制冷系统，还包括设置在所述压缩机11与第一换热器12之间的气 液分离器18，以及设置在所述节流装置13与第一换热器12之间的储液器19、干燥过滤器 10、视液镜191。本实施例的特点在于除通过制冷系统实现除湿之外，在所述进风通道的入口与 排风通道的出口之间增设热回收换热器5，热回收换热器5内室外新风与室内回风进行温 度交换，降温除湿模式下，室内回风温度低于室外新风，因此可以对室外新风进行第一步的 降温除湿，相对于传统新风热泵仅通过蒸发器吸热对空气进行降温除湿相比，除湿负荷不 再全由制冷系统承担，不消耗电能的热回收换热器就承担了部分除湿负荷，因此更加节能。再者，在第一换热器12与节流装置13之间设置可选择使用的再热器15，其作用 是，在降温除湿模式下，通过第二换热器14出来的新风温度较低，经过再热器15，可以吸收 被冷却制冷剂的余热而升温，以得到人体感觉舒适的新风。相对于传统热泵通过冷凝热加 热空气相比，省去了第一换热器12介入，仅简单的通过与制冷剂的换热就可实现，控制简 单，出风温度适宜。另外，热泵还配备C02浓度传感器和丁字风阀，当检测到的回风C02浓度在设定值 以内，中央控制器控制旁通风阀打开，进风阀和排风阀关闭，热泵处于内循环模式，室内回 风通过旁通风阀又进入进风通道内循环使用，热泵再通过送风湿度的判断是否启动压缩机 来除湿或加湿器加湿；当检测到的回风C02浓度大于设定值，旁通风阀关闭，进风阀和排风 阀打开，热泵处于外循环模式，有新风送入，回风不再进入进风通道循环，而是送出室外，然 后热泵再根据送风湿度判断是否启动压缩机来除湿或加湿器加湿，如果室外新风满足湿度 要求，压缩机不启动，室外新风直接送入室内。这样，能避免热泵处于全新风模式所带来的 运行费用高、不够节能的问题。本实用新型全热回收的调湿新风热泵有夏季降温除湿、冬季加热加湿、春秋通风 三种模式，中央控制器根据检测的室外新风的湿度值和温度值进行判断，从而自动选择三 种模式运行。在夏季降温除湿模式下，第一换热器12作为蒸发器使用，第二换热器14作 为冷凝器使用，在冬季加热模式下，第一换热器作为冷凝器使用，第二换热器作为蒸发器使 用。三种模式的工作原理如下1、夏季降温除湿模式经压缩机11压缩出来的高温高压制冷剂气体进入作为冷凝器的第一换热器12， 通过水一冷媒(或空气-冷媒)热交换，将热量传给冷却水(地源热泵)或室外空气(空气 源热泵)，高温高压的制冷剂过热蒸汽冷凝成常温高压的液态制冷剂，再经过再热器15 (由 送风温度决定)进一步冷却，充分冷却后的过冷液体，经节流装置13后进入作为蒸发器的 第二换热器14，低压的制冷剂液体在蒸发器中快速蒸发，同时吸收流经蒸发器的空气中的 热量，变成低温低压的过热蒸汽，被吸入压缩机进行压缩，如此往复循环。在上述循环过程 中，湿空气流经蒸发器，被冷却到露点温度以下，从而析出凝结水，室内送风的绝对含湿量 下降，再进入再热器，吸收被冷却制冷剂的余热而升温，最后由送风机送入房间。2、冬季加热加湿模式经压缩机压缩出来的高温高压制冷剂气体进入作为冷凝器的第二换热器14，通过
6风-冷媒热交换，将热量传给经过热回收换热器的室外干冷新风，高温高压的制冷剂过热 冷凝成常温高压的过冷液态制冷剂，经节流装置13后进入作为蒸发器的第一换热器12，低 压的制冷剂液体在蒸发器中快速蒸发，同时吸收流经蒸发器的热源水(地源热泵)或室外 空气(空气源热泵)的热量，变成低温低压的过热蒸汽，被吸入压缩机11进行压缩，如此 往复循环，此过程中，中央控制器通过对阀门的通断或方向控制使得再热器15不参与热交 换。在上述的循环过程中，由室外引进的干冷空气首先流经全热回收换热器5，与室内排风 进行初步热交换，再经冷凝器，被加热到可以控制的舒适温度，中央控制器根据湿度传感器 检测到的湿度值自动控制加湿器7加湿，从而实现新风送风的恒温恒湿要求.3、春秋通风模式压缩机11不启动，室外新风和室内排风经热回收换热器5后直接送入室内。实施例二 本实施例中，所述的冷热源2为空气源热泵，以空气作为第一换热器12的换热源。 本实施例的其他结构与实现方式与实施例一完全相同。
权利要求1.一种全热回收的调湿新风热泵，包括进风通道、排风通道、制冷系统、中央控制器，所 述制冷系统包括依次循环连接的压缩机、与冷热源换热的第一换热器、节流装置、对新风进 行降温除湿或者加热的第二换热器，所述的第二换热器位于进风通道内，所述进风通道内 设置送风机，排风通道内设置排风机，其特征在于在所述进风通道的入口与排风通道的出 口之间设置有对新风和室内回风进行换热的热回收换热器；所述第一换热器与节流装置之 间可选择地连接有可对降温除湿后的新风进行回温的再热器，所述的再热器沿新风流向位 于进风通道内第二换热器的后方；所述中央控制器对制冷系统中制冷剂的流向以及所述再 热器的选择进行控制。
2.如权利要求1所述的全热回收的调湿新风热泵，其特征在于所述回风通道内设置 有对回风的C02浓度进行检测的C02传感器，所述热回收换热器与第二换热器之间的位置 上设置有丁字风阀，该丁字风阀包括可使新风通道与排风通道相通的旁通阀、位于进风通 道上的进风阀、以及位于排风通道上的排风阀，进风阀与排风阀位于旁通阀的靠近热回收 换热器的一侧；所述C02传感器连接中央控制器，当C02浓度在设定值以内，中央控制器 控制旁通阀打开、进风阀和排风阀关闭，当C02浓度超出设定值，中央控制器控制旁通阀关 闭、进风阀和排风阀打开。
3.如权利要求1或2所述的全热回收的调湿新风热泵，其特征在于所述新风通道内 沿新风流向于第二换热器之前设置有检测新风湿度的湿度传感器以及检测新风温度的温 度传感器，湿度传感器和温度传感器均与中央控制器连接。
4.如权利要求3所述的全热回收的调湿新风热泵，其特征在于所述进风通道上于第 二换热器的室内侧设置有可对新风进行加湿的加湿器，所述加湿器与中央控制器连接。
5.如权利要求3所述的全热回收的调湿新风热泵，其特征在于所述的第一换热器与 节流装置之间并联设置有直接连接以及通过再热器连接两条支路，两支路之间通过阀门可 选择地切换。
6.如权利要求1所述的全热回收的调湿新风热泵，其特征在于所述的冷热源为地源 热泵或空气源热泵。
7.如权利要求1所述的全热回收的调湿新风热泵，其特征在于所述的节流装置为膨 胀阀或毛细管。
8.如权利要求1所述的全热回收的调湿新风热泵，其特征在于所述送风机和排风机 分别位于进风通道的新风出口和排风通道的回风出口处。
9.如权利要求1所述的全热回收的调湿新风热泵，其特征在于所述制冷系统还包括 设置在所述压缩机与第一换热器之间的气液分离器，以及设置在所述节流装置与第一换热 器之间的储液器、干燥过滤器。
专利摘要一种全热回收的调湿新风热泵，包括进风通道、排风通道、制冷系统，所述制冷系统包括依次循环连接的压缩机、与冷热源换热的第一换热器、节流装置、对新风进行降温除湿或者加热的第二换热器，第二换热器位于进风通道内，所述进风通道内设置送风机，排风通道内设置排风机，在所述进风通道的入口与排风通道的出口之间设置有对新风和室内回风进行换热的热回收换热器；所述第一换热器与节流装置之间可选择地连接有可对降温除湿后的新风进行回温的再热器，再热器沿新风流向位于进风通道内第二换热器的后方。本实用新型提供一种增设热交换器除湿、通过再热器对空气回温、可根据CO2浓度选择空气内循环或外循环模式、更加节能、控制简单的调湿新风热泵。
文档编号F24F3/147GK201858726SQ20102059746
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者林力健 申请人:帝思迈环境设备(上海)有限公司