一种高效热回收新风装置的制作方法

本实用新型涉及空气处理领域，特别涉及一种高效热回收新风装置。

背景技术：

空气调节系统旨在对人的室内活动空间提供可控的、舒适的和健康的空气环境或者对仓储、加工过程、设备操作等活动提供特定的空气环境条件。空气调节的主要控制包括空气品质、空气温度、空气湿度和风速等。

空气品质的控制比较自然而有效的方法是利用室外新鲜空气对室内空气进行置换或者稀释，也即吸入室外新风，排出室内废气，对于现有的新风装置中，对于高湿环境下的新风，一般通过冷凝管冷凝新风中的水分，达到新风除湿的目的，而冷凝除湿是新风的温度大幅下降，一般低于室内所需的适宜温度，需要使用电加热或其他加热方式将冷凝除湿后的新风加热至适宜的温度后进入室内，而采用单独地冷源对新风中的水分进行冷凝再单独地对除湿后的新风进行加热，存在高能耗的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高效热回收新风装置，利用高压制冷剂蒸发吸热的原理对高湿新风进行冷凝除湿，通过压缩机压缩制冷剂放出的热量对冷凝除湿后的低温新风进行加热，解决了传统新风处理方式高能耗的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种高效热回收新风装置，包括进风机组、排风机组和外机；

所述进风机组包括蒸发段和冷凝热回收段；

所述蒸发段内安装有蒸发盘管，所述冷凝热回收段内安装有冷凝热回收盘管；

所述外机包括压缩机、连接压缩机的制冷剂低压段和制冷剂高压段；

所述制冷剂低压段设有制冷剂低压接口，所述制冷剂高压段设有制冷剂高压接口；

所述冷凝热回收盘管进口端连接制冷剂高压接口，所述冷凝热回收盘管出口端连接蒸发盘管进口端，所述冷凝热回收盘管出口端与蒸发盘管进口端的连接处设有减压装置；所述蒸发盘管出口端连接制冷剂低压接口。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型涉及一种高效热回收新风装置，现有技术中利用高压制冷剂减压吸热的原理冷凝湿热空气中的水分，所得干燥空气温度低于室温，要电加热后进入室内使用，本实用新型利用压缩机压缩制冷剂制得高压制冷剂时放出的热量，对低于室温的干燥空气进行加热，相比而言，一方面避免了电加热的能源使用支出，另一方面有效减轻了压缩机散热压力，使压缩机压缩制冷剂时放出的热量得到利用，大大降低了能耗。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的一种高效热回收新风装置的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式的一种高效热回收新风装置的具体结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式的一种高效热回收新风装置的外机结构示意图；

标号说明：

1、进风机组； 11、新风风机段； 12、进风初效过滤段；

13、第一循环回收段； 131、第一循环回收盘管； 14、蒸发段；141、蒸发盘管； 142、电子减压阀； 15、第二循环回收段；

151、第二循环回收盘管； 16、表冷段； 17、辅助加热段；

18、冷凝热回收段； 181、冷凝热回收盘管； 182、冷凝热回收直行管； 19、中效过滤段； 110、辅助加湿段； 111、一次回风口；

112、二次回风口； 2、排风机组； 21、排风初效过滤段；

22、水洗喷淋段； 23、第三循环回收段； 24、氧化消毒段；

25、活性炭过滤段； 26、排风风机段； 3、外机； 31、压缩机；32、制冷剂高压接口； 33、制冷剂低压接口。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：提供一种高效热回收新风装置，利用高压制冷剂蒸发吸热的原理对高湿新风进行冷凝除湿，通过压缩机压缩制冷剂放出的热量对冷凝除湿后的低温新风进行加热，使制冷剂压缩、减压的过程中产生的能源得到充分的利用。

请参照图1至图3，一种高效热回收新风装置，包括进风机组1和外机3；

所述进风机组1包括蒸发段14和冷凝热回收段18；

所述蒸发段内安装有蒸发盘管141，所述冷凝热回收段18内安装有冷凝热回收盘管181；

所述外机3包括压缩机31、连接压缩机的制冷剂低压段和制冷剂高压段；

所述制冷剂低压段设有制冷剂低压接口32，所述制冷剂高压段设有制冷剂高压接口33；

所述冷凝热回收盘管181进口端连接制冷剂高压接口33，所述冷凝热回收盘管181出口端连接蒸发盘管141进口端，所述冷凝热回收盘管181出口端与蒸发盘管141进口端的连接处设有减压装置；所述蒸发盘管141出口端连接制冷剂低压接口32。

上述高效热回收新风装置的使用：室外的高湿新风进入进风机组1的蒸发段14，由于蒸发盘管141进口端连接冷凝热回收盘管181出口端，冷凝热回收盘管181中的高压制冷剂在进入蒸发盘管141时通过减压装置减压蒸发吸热，使蒸发盘管141温度降低，室外高湿新风中的水分接触低温的蒸发盘管141瞬间冷凝，从而达到新风除湿的作用，新风经过其他段体处理后进入冷凝热回收段18，使新风加温，由于除湿后的空气和蒸发盘管141进行了热交换，空气温度低于室内所需温度，需要加热至适宜温度后再进入室内，冷凝热回收段18中的冷凝热回收盘管181内通入的是由压缩机31压缩后高压制冷剂，由于压缩机31压缩制冷剂放出大量的热量，因此该段中的制冷剂温度高，经过除湿过冷后的新风经过该段时与冷凝热回收盘管181进行热交换，升至室温，再经过其他段体处理后进入室内。

上述高效热回收新风装置的有益效果在于：本实用新型涉及一种高效热回收新风装置，现有技术中利用高压制冷剂减压吸热的原理冷凝湿热空气中的水分，所得干燥空气温度低于室温，要电加热后进入室内使用，本实用新型利用压缩机31压缩制冷剂制得高压制冷剂时放出的热量，对低于室温的干燥空气进行加热，相比而言，一方面避免了电加热的能源使用支出，另一方面有效减轻了压缩机31散热压力，使压缩机31压缩制冷剂时放出的热量得到利用，大大降低了能耗。

上述高效热回收新风装置中，所述减压装置为电子减压阀142。

上述高效热回收新风装置中，所述冷凝热回收盘管181出口端与蒸发盘管141进口端的连接处还设有干燥过滤器。

上述高效热回收新风装置中，所述蒸发盘管141进口端设置在蒸发段14内的上部，所述蒸发盘管141出口端设置在蒸发段14内的下部。

上述高效热回收新风装置中，所述冷凝热回收盘管181进口端设置在冷凝热回收段18内的下部，所述冷凝热回收盘管181出口端设置在冷凝热回收段18内的下部。通过盘管进口端和出口端的合理设置，节约各段间管道连接的长度，从而节约装置成本，减少热能在各段间的管道中损失，进一步节约能源。

上述高效热回收新风装置中，所述冷凝热回收段18内还安装有冷凝热回收直行管182和第一电动三通阀，所述第一电动三通阀安装在冷凝热回收段18内的下部，所述第一电动三通阀进口端通过管道连接制冷剂高压接口32，所述第一电动三通阀第一出口端连接冷凝热回收盘管181进口端，所述冷凝热回收盘管181出口端连接冷凝热回收直行管182，所述第一电动三通阀第二出口端连接冷凝热回收直行管182进口端，所述冷凝热回收直行管182出口端通过管道连接蒸发盘管141进口端。

在冷凝热回收段18引入第一电动三通阀，可根据室外新风是否需要加热相应的调节第一电动三通阀，当新风经过该段需要加热时，通过第一电动三通阀控制高压制冷剂进入冷凝热回收盘管181与新风进行热交换，当新风经过该段不需要加热时，通过第一电动三通阀控制高压制冷剂不经过冷凝热回收盘管181而直接由冷凝热回收直行管182排出冷凝热回收段18，使高压制冷剂不与新风进行热交换，使上述高效热回收新风装置适用于不同环境下的新风处理。

上述高效热回收新风装置中，所述冷凝热回收盘管181设有单向二通阀。

上述高效热回收新风装置中，所述制冷剂高压段为盘绕于外机侧壁内部的制冷剂高压盘管，通过安装在外机内部的散热风机对制冷剂高压盘管进行散热，所述外机还包括设置于制冷剂高压盘管上部的冷却喷淋管，所述冷却喷淋管进水端设置外机电动三通阀，所述外机电动三通阀连接中心控制器，所述外机电动三通阀第一进口端连接自来水源，所述外机电动三通阀第二进口端通过管道连接蒸发段底部的蓄水池，所述外机电动三通阀出口端连接冷却喷淋管，所述冷却喷淋管设有冷却喷淋泵，所述蓄水池设有液位传感器，所述液位传感器包括高水位液位传感器和低水位液位传感器，所述液位传感器连接中心控制器，所述蓄水池底部与所述管道相连处设有由中心控制器控制的阀门。

通过在蒸发段底部增设蓄水池，根据蓄水池的水位选择性将蓄水池中的冷凝水输送至外机，为外机内经过压缩机压缩后的高压盘管提供水源，充分利用冷凝水资源。

实施例1

请参照图1至图3，一种高效热回收新风装置，包括外机3、进风机组1和排风机组2；

所述进风机组1具有如下结构和作用：

所述进风机组1由新风进口端至新风出口端依次排列有新风风机段11、进风初效过滤段12、第一循环回收段13、蒸发段14、第二循环回收段15、表冷段16、辅助加热段17、冷凝热回收段18、进风中效过滤段19和辅助加湿段110；

所述新风风机段11用于将外界新风抽入进风机组1；

所述进风初效过滤段12用于对新风进行初步过滤；

所述表冷段16连接中央空调系统，用于新风温度的调节；

所述第一循环回收段13、第二循环回收段15、第三循环回收段23相互连通，用于排风机组2和进风机组1中热量的循环利用；

所述蒸发段14用于新风的降温除湿，所述冷凝热回收段18和辅助加热段17用于新风的加热；所述进风中效过滤段19用于新风的进一步过滤；所述加湿段用于调节新风的湿度。

所述排风机组2具有如下结构和作用：

所述排风机组2由排风进口端至排风出口端依次排列有排风初效过滤段21、水洗喷淋段22、第三循环回收段23、氧化消毒段24、活性炭过滤段25和排风风机段26；

所述排风初效过滤段21、水洗喷淋段22用于去除废气中含有的胺、氮等有害物质；所述氧化消毒段24、活性炭过滤段25和排风风机段26用于废气的净化。

所述外机3具有如下结构和作用：

所述外机3包括压缩机31、连接压缩机31的制冷剂低压段和制冷剂高压段，所述制冷剂低压段设有制冷剂低压接口33，所述制冷剂高压段设有制冷剂高压接口32；

1、上述高效热回收新风装置的具体结构说明：

所述冷凝热回收段18内安装有冷凝热回收盘管181和冷凝热回收直行管182；

所述冷凝热回收盘管181进口端设置在冷凝热回收段18内的下部，所述冷凝热回收盘管181出口端设置在冷凝热回收段18内的下部，所述冷凝热回收段18内的下部设有第一电动三通阀，所述第一电动三通阀进口端通过管道连接制冷剂高压接口32，所述第一电动三通阀第一出口端连接冷凝热回收盘管181进口端，所述第一电动三通阀第二出口端连接冷凝热回收直行管182进口端，所述冷凝热回收盘管181出口端连接冷凝热回收直行管182进口端，所述冷凝热回收盘管181出口端设有单向二通阀；

所述蒸发段14内安装有蒸发盘管141，所述蒸发盘管141进口端设置在蒸发段14内的上部，所述蒸发盘管141出口端设置在蒸发段14内的下部，所述冷凝热回收直行管182出口端通过管道连接蒸发盘管141进口端，所述冷凝热回收直行管182出口端与蒸发盘管141进口端的连接处设有干燥过滤器和电子减压阀142，所述蒸发盘管141出口端通过管道连接制冷剂低压接口33。

所述第一循环回收段13包括第一循环回收盘管131，所述第二循环回收段15包括第二循环回收盘管151和第二循环回收直行管，所述第三循环回收段23包括第三循环回收盘管；所述第一循环回收盘管131、第二循环回收盘管151、第二循环回收直行管和第三循环回收盘管内部充有乙二醇液体；所述第三循环回收盘管上设有乙二醇溶液泵。

所述第二循环回收盘管151进口端设置在第二循环回收段15内的上部，所述第二循环回收盘管151出口端设置在第二循环回收段15内的下部，所述第二循环回收直行管进口端设置在第二循环回收段15内的上部，所述第二循环回收直行管出口端连接第二循环回收盘管151出口端；所述第二循环回收盘管151出口端设有单向阀，所述第二循环回收段15内的上部设有第二电动三通阀，所述第二电动三通阀进口端通过管道连接第三循环回收盘管出口端，所述第二电动三通阀第一出口端连接第二循环回收盘管151进口端，所述第二电动三通阀第二出口端连接第二循环回收直行管进口端；

所述第一循环回收盘管131进口端设置在第一循环回收段13内的下部，所述第一循环回收盘管131进口端通过管道连接第二循环回收盘管151出口端；所述第一循环回收盘管131出口端设置在第一循环回收段13内的上部；

所述第三循环回收盘管出口端设置在第三循环回收段23内的下部，所述第三循环回收盘管进口端通过管道连接第一循环回收盘管131出口端；

所述表冷段16包括安装在表冷段16内的表冷盘管，所述表冷盘管连接于中央空调系统，起到调节新风温度的作用；

所述进风机组1的安装高度低于排风机组2；所述进风机组1的新风出口端通过管道连接房间的上部，所述房间的上部连接新风出口处设置高效过滤器，所述排风机组2的排风进口端通过管道连接房间的下部。

本实用新型还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括用于控制各段体工作的中心控制器、连接中心控制器的压缩机31频率控制器、温湿度预设模块和设置在新风进口端的第一温度传感器和第一湿度传感器、安装在排风进口端的第二温度传感器和第二湿度传感器、安装在表冷盘管上的比例电动阀和加湿段开关控制器，所述压缩机31频率控制器、第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器、第一电动三通阀、第二电动三通阀、喷淋段电动三通阀、外机3电动三通阀、比例电动阀和加湿段开关控制器分别连接中心控制器，通过温湿度预设模块预设房间内的温度和湿度，中心控制器根据预设的温度值和湿度值，以及第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器读取的温湿度值，自动调节各段体的工作状态。

2、上述高效热回收新风装置在不同新风环境下的使用：

由于不同地区、不同季节的室外新风的温度和湿度具有很大差异，通过预设室内所需的温度，中心控制器会根据第一温度传感器和第一湿度传感器监测到的新风温湿度与预设值进行比较，智能调节各段体的阀门以及外机3压缩机31的频率；

1)以冬季低温低湿的室外新风为例：

假设室外新风的温湿度低于预设值，因此中心控制器控制外机3的压缩机31关闭，从而蒸发段14不工作；由于表冷段16中的表冷盘管连接中央空调系统，通过中央空调系统对表冷段16加温结合辅助加热段17中电加热等其他加热方式对新风进行加温，中心控制器相应地控制第一电动三通阀、第二电动三通阀以及比例电动阀以控制热交换效率以达到预设温度，并通过中心控制器控制加湿段对新风进行加湿，以达到适宜的湿度；

2)以夏季高温高湿的室外新风为例：

假设室外新风的温湿度低于预设值，因此中心控制器根据新风段设置的温度传感器和湿度传感器监测到的温湿度与预设值的差值调节外机3压缩机31的频率，从而通过蒸发段14对新风进行除湿，除湿过程，新风温度大幅降低，再通过中心控制器相应地控制第一电动三通阀、第二电动三通阀以及比例电动阀以控制热交换效率，从而达到适宜的温度，此时中心控制器控制加湿段关闭，无需对新风进行加湿。

3)以室外新风温度为36℃的情况为例：

假设第一温度传感器监测到的温度为36℃，第二温度传感器检测到的温度为23-25℃，此时，中心控制器控制第一电动三通阀第一出口端开启，控制第一电动三通阀第二出口端关闭，从而使冷凝热回收盘管181接通制冷剂高压接口32，中心控制器控制第二电动三通阀第一出口端开启，控制第二电动三通阀第二出口端关闭，从而使第二循环回收盘管151中的乙二醇进入循环流动状态；此时，经过进风初效过滤段12的初效过滤器过滤后进入第一循环回收段13，通过与第一循环回收盘管131热交换，新风温度降至26℃，此时第一循环回收盘管131进口端的温度为17-23℃，经过热交换后，第一循环回收盘管131出口端的温度为24-28℃；

经过第一循环回收段13后的新风流经蒸发段14，该段中是由冷凝热回收段18通过来的高压制冷剂，在进入蒸发盘管141前通过电子减压阀142减压，蒸发吸热，从而使新风经过该段时，其中的水分在蒸发盘管141外壁冷凝，从而达到新风除湿的目的，冷凝水顺着盘管流至蒸发段14底部的蓄水池，经过蒸发段14除湿后的新风温度降至12℃；

经过蒸发段14除湿后的新风继续流经第二循环回收段15，此时第二循环回收盘管151进口端的温度在21-23℃，经过热交换后，第二循环回收盘管151出口端的温度降至17-21℃，而新风经过该段后温度升至17℃；

经过第二循环回收段15后的新风继续流至表冷段16，表冷段16由中心控制器控制比例电动阀，以控制表冷段16的温度，从而与相应的新风进行热交换，以达到适宜的新风温度；

经过表冷段16后的新风继续流经辅助加热段17及冷凝热回收段18，冷凝热回收盘管181中接入由压缩机31压缩后的高压制冷剂，由于制冷剂压缩放热，具有较高温度，进入冷凝热回收盘管181中与该段的新风进行热交换，对经过除湿的过冷新风进行加热，以达到房间适宜的温度，为满足部分房间需要的温度需求，辅助加热段17中采用电加热或其他加热方式对新风进行辅助加热，进一步控制新风温度；

经过加热后的新风继续流经进风中效过滤段19以及其他段体后进入房间；

由房间排出的废气进入排风机组2，依次通过初效过滤段和水洗喷淋段22，假设经过水洗喷淋段22后的废气温度在18-21℃；

经过水洗喷淋段22后的废气继续流经第三循环回收段23，与第三循环回收盘管进行热交换后温度升至25-29℃，该段中的第三循环回收盘管进口端的温度为24-28℃，第三循环回收盘管出口端的温度为21-23℃；

经过第三循环回收盘管后的废气继续经过氧化消毒段24、活性炭过滤段25等其他段体后排至室外。

实施例2

在实施例1的基础上，在蒸发段14底部设置蓄水池，在水洗喷淋段22进水端设置喷淋段电动三通阀，所述喷淋段电动三通阀连接中心控制器，所述喷淋段电动三通阀第一进口端连接自来水源，所述喷淋段电动三通阀第二进口端通过管道连接蒸发段14底部的蓄水池，所述喷淋段电动三通阀出口端连接喷淋管，所述喷淋管设有水洗喷淋泵，所述蓄水池设有液位传感器，所述液位传感器包括高水位液位传感器和低水位液位传感器，所述液位传感器连接中心控制器，所述蓄水池底部与所述管道相连处设有由中心控制器控制的阀门；

当蓄水池中水位没过高水位液位传感器时，中心控制器控制阀门打开，同时，中心控制器控制关闭喷淋段电动三通阀第一进口端，开启喷淋段电动三通阀第二进口端，从而连通蓄水池和喷淋管，由蓄水池向喷淋管供水，有效利用蒸发段14收集的冷凝水；当蓄水池中水位低于低水位液位传感器时，中心控制器控制阀门关闭，同时，中心控制器控制关闭喷淋段电动三通阀第二进口端，开启喷淋段电动三通阀第一进口端，从而由自来水管向喷淋管供水，实现了水洗喷淋段22供水以及蒸发段14冷凝水处理的自动化，不但解决了蒸发段14冷凝水处理的问题，还节省了水洗喷淋所需的水源。

实施例3

根据实施例1所述的高效热回收新风装置，所述制冷剂高压段为盘绕于外机3侧壁内部的制冷剂高压盘管，通过安装在外机3内部的散热风机对制冷剂高压盘管进行散热，所述外机3还包括设置于制冷剂高压盘管上部的冷却喷淋管，所述冷却喷淋管进水端设置外机3电动三通阀，所述外机3电动三通阀连接中心控制器，所述外机3电动三通阀第一进口端连接自来水源，所述外机3电动三通阀第二进口端通过管道连接蒸发段14底部的蓄水池，所述外机3电动三通阀出口端连接冷却喷淋管，所述冷却喷淋管设有冷却喷淋泵，所述蓄水池设有液位传感器，所述液位传感器包括高水位液位传感器和低水位液位传感器，所述液位传感器连接中心控制器，所述蓄水池底部与所述管道相连处设有由中心控制器控制的阀门；

当蓄水池中水位没过高水位液位传感器时，中央控制器控制阀门打开，同时，中心控制器控制关闭外机3电动三通阀第一进口端，开启外机3电动三通阀第二进口端，从而连通蓄水池和冷却喷淋管，由蓄水池向冷却喷淋管供水，有效利用蒸发段14收集的冷凝水；当蓄水池中水位低于低水位液位传感器时，中心控制器控制阀门关闭，同时，中心控制器控制关闭外机3电动三通阀第二进口端，开启外机3电动三通阀第一进口端，从而由自来水管向冷却喷淋管供水，实现了外机3冷却喷淋管供水以及蒸发段14冷凝水处理的自动化，不但解决了蒸发段14冷凝水处理的问题，还节省了外机3水冷所需的水源。

实施例4

根据实施例1所述的一种高效热回收新风装置，在蒸发段14后增设一次回风口111，在冷凝热回收段18后增设二次回风口112；相应的，在排风风机段26后段增设二次回风系统，所述二次回风系统包括连接在排风风机段26后的回风管，所述回风管包括回风主管、由回风主管分枝的一次排风管和二次回风管，所述一次回风管连接一次回风口111，所述二次回风管连接二次回风口112；所述一次回风管、二次回风管与回风主管的分流处设置有分流阀，所述一次回风管分流的风流量为回风主管风流量的30％，所述二次回风管分流的风流量为回风主管风流量的70％；

所述水洗喷淋段22内的底部设有循环水箱，所述循环水箱沿废气进入方向排列连接有多个喷淋管，所述喷淋管延伸至水洗喷淋段22内的上部，所述喷淋管连接有喷淋水泵，所述喷淋管上设有多个雾化喷头。

所述水洗喷淋段22内还设有储药箱，所述储药箱中装有酸性溶液，所述储药箱通过进料管连接循环水箱，所述进料管设有止水阀，所述循环水箱中设有用于控制止水阀开启或关闭的酸度控制器。

由于室内温湿度达到预设的适宜程度，通过排风机组2排出的废气的温湿度与室内适宜的温湿度较接近，通过二次回风，有效利用室内温湿度，减少室外新风的进入量，或实现室内空气的循环，降低由于室外新风的温湿度与预设温湿度的差值过大而导致的能源浪费，相应地改进排风机组2，通过水洗喷淋段22的改进充分去除废气中的胺、氮等有害物质，以达到回风利用的要求。

综上所述，本实用新型提供的一种高效热回收新风装置，现有技术中利用高压制冷剂减压吸热的原理冷凝湿热空气中的水分，所得干燥空气温度低于室温，要电加热后进入室内使用，本实用新型利用压缩机压缩制冷剂制得高压制冷剂时放出的热量，对低于室温的干燥空气进行加热，相比而言，一方面避免了电加热的能源使用支出，另一方面有效减轻了压缩机散热压力，使压缩机压缩制冷剂时放出的热量得到利用，大大降低了能耗。由于不同地区、不同季节的室外新风的温度和湿度具有很大差异，通过预设室内所需的温度，中心控制器会根据第一温度传感器和第一湿度传感器监测到的新风温湿度与预设值进行比较，智能调节各段体的阀门以及外机压缩机的频率，从而智能地控制室内温湿度，在节约能源的基础上控制进风的温湿度稳定性，使进风温度与预设值的误差<0.5-1℃。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。