一种能量回收装置、空调系统以及能量回收方法与流程

本发明涉及一种能量回收装置，具体地说，是涉及一种适用于具有多套送风及排风装置的空调系统的液体循环式的能量回收装置。本发明还涉及一种包括上述的能量回收装置的空调系统以及使用该能量回收装置进行能量回收的方法。

背景技术：

现有技术中，空调系统能量回收一般是将排风系统中的能量(冬季是热量，夏季是冷量)通过溶液循环换热的方式回收到溶液中。

而多房间的排风容量及运行时间是不确定的，常规做法是该房间内的排风机和送风机的回收盘管一对一独立配置，也就是该房间的排风能量(热量/冷量)必须是直接由该房间的送风使用。此方案具有溶液系统容量小，系统的储能能量不足、对房间的送风温度精度控制不利的问题，尤其是精密空调还会出现控制参数失控等情况。且，一对一独立配置就需要每套机组有一套独立的定压补水循环装置，该装置小而分散，稳定性差，且泄露点多。在冬季，能量回收装置的回收温度如果低于送风的结霜温度，送风机组会出现盘管冻裂、空调停运的事故，同时，回收温度的不稳定也会造成结霜的难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能量回收装置以及包括该能量回收装置的空调系统，能量回收装置适用于具有多套送风及排风装置的空调系统，将排风中的能量集中回收后再分配，同时，利用回收热的送风运行稳定。

本发明的另一目的是提供一种采用上述的能量回收装置进行能量回收的方法。

为了实现上述目的，本发明的能量回收装置，与一空调系统相连接，所述空调系统包括排风装置和送风装置，所述排风装置包括排风侧能量回收盘管，所述送风装置包括送风侧能量回收盘管，其中，所述能量回收装置包括：排风侧能量回收溶液管道循环装置，连接所述排风侧能量回收盘管；送风侧能量回收溶液管道循环装置，连接所述送风侧能量回收盘管；能量转换罐，所述排风侧能量回收溶液管道循环装置以及送风侧能量回收溶液管道循环装置分别连接所述能量转换罐。

上述的能量回收装置的一实施例中，还包括与所述排风侧能量回收溶液管道循环装置相连接的排风侧溶液循环泵。

上述的能量回收装置的一实施例中，还包括与所述排风侧能量回收溶液管道循环装置相连接的排风侧溶液循环补水定压装置。

上述的能量回收装置的一实施例中，还包括与所述送风侧能量回收溶液管道循环装置相连接的送风侧溶液循环泵。

上述的能量回收装置的一实施例中，所述排风侧能量回收盘管为多个，所述排风侧能量回收溶液管道循环装置串联连接多个所述排风侧能量回收盘管。

上述的能量回收装置的一实施例中，所述送风侧能量回收盘管为多个，所述送风侧能量回收溶液管道循环装置串联连接多个所述送风侧能量回收盘管。

本发明的空调系统包括排风装置、送风装置和能量回收装置，所述排风装置包括排风侧能量回收盘管，所述送风装置包括送风侧能量回收盘管，其中，所述能量回收装置为上述的能量回收装置。

本发明的能量回收方法采用上述的能量回收装置进行能量回收，包括如下步骤：

s100，排风装置运转，排风装置的风能量通过排风侧能量回收盘管吸收到排风侧能量回收溶液管道循环装置的溶液中，溶液中的能量通过水流交换到能量转换罐中，此时能量转换罐进入储能阶段；

s200，能量转换罐中的能量通过送风侧能量回收溶液管道循环装置回收至送风侧能量回收盘管。

上述的能量回收方法的一实施例中，排风侧能量回收盘管为多个，排风侧能量回收溶液管道循环装置串联连接多个排风侧能量回收盘管，所述步骤s100中，各排风侧能量回收盘管的能量均通过一套排风侧能量回收溶液管道循环装置回收。

上述的能量回收方法的一实施例中，送风侧能量回收盘管为多个，送风侧能量回收溶液管道循环装置串联连接多个送风侧能量回收盘管，所述步骤s200中，各送风侧能量回收盘管均通过一套送风侧能量回收溶液管道循环装置输送能量。

上述的能量回收方法的一实施例中，能量转换罐的最大工作压力大于排风侧能量回收溶液管道循环装置的最大工作压力以及送风侧能量回收溶液管道循环装置的最大工作压力。

上述的能量回收方法的一实施例中，能量转换罐的容积大于排风侧能量回收溶液管道循环装置的容积以及送风侧能量回收溶液管道循环装置的溶液的容积之和。

本发明的有益功效在于，本发明的能量回收装置集中回收排风能量，利用储能设备做到能量热平衡，系统工作稳定，且避免了空调盘管结露结霜。

自成一套独立的排风侧以及送风侧溶液循环补水定压装置，不受空调机组设备特性、机组所在位置、各机组的运行启停时间等条件约束，能够在能量回收季节合理分配回收能量。

在管理上实现了送/排风分离的管理模式，更为精确。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的能量回收装置的系统原理图；

图2为本发明的空调系统的结构框图。

其中，附图标记

100：能量回收装置

110：排风侧能量回收溶液管道循环装置

120：送风侧能量回收溶液管道循环装置

130：能量转换罐

140：排风侧溶液循环泵

150：送风侧溶液循环泵

160：排风侧溶液循环补水定压装置

10：空调系统

11：排风装置

12：送风装置

13：排风侧能量回收盘管

14：送风侧能量回收盘管

c1-c5：监控器

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

说明书中针对“实施例”、“另一实施例”、“本实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。

在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，本领域普通技术的员应可理解，技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。

需要说明的是，在本发明的描述中，如出现术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。为便于清楚说明，本文述及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等次序用语是用于将元件、区域、部分与另一个相同或相似的元件、区域、部分区分开来，而非用以限定特定的元件、区域、部分。

本发明的能量回收装置根据新风机组运行策略集中回收利用排风中的能量，并采用了独立具有储能转换、平衡压力、稳定系统、调节温度等功能一体的能量转换罐设备。本发明利用储能设备做到能量热平衡，避免空调盘管结露结霜等问题的发生，同时系统稳定性强。

具体地，如图1和图2所示，本发明的能量回收装置100与空调系统10相连接，空调系统10包括排风装置11和送风装置12，其中，排风装置11包括排风侧能量回收盘管13，送风装置12包括送风侧能量回收盘管14，能量回收装置100包括排风侧能量回收溶液管道循环装置110、送风侧能量回收溶液管道循环装置120以及能量转换罐130。排风侧能量回收溶液管道循环装置110连接排风侧能量回收盘管13，送风侧能量回收溶液管道循环装置120连接送风侧能量回收盘管14，排风侧能量回收溶液管道循环装置110以及送风侧能量回收溶液管道循环装置120分别连接能量转换罐130。

本发明的能量回收装置100工作时，空调系统10的排风装置11运转，排风装置11的风能量通过与其对应的排风侧能量回收盘管13吸收到排风侧能量回收溶液管道循环装置110的溶液中，溶液中的能量通过水流交换到能量转换罐130中，此时能量转换罐130进入储能阶段。能量利用时，能量转换罐130中的能量通过送风侧能量回收溶液管道循环装置120回收至送风侧能量回收盘管14中。其中，排风侧能量回收溶液管道循环装置110以及送风侧能量回收溶液管道循环装置120中的溶液例如是乙二醇溶液，本发明的能量回收溶液以下以“乙二醇溶液”为例进行说明，当然其他溶液系统也适用。

在本发明的一实施例中，能量回收装置100还包括与排风侧能量回收溶液管道循环装置110相连接的排风侧溶液循环泵140。能量回收装置100还包括与送风侧能量回收溶液管道循环装置120相连接的送风侧溶液循环泵150。

排风侧溶液循环泵140是作为排风侧能量回收溶液管道循环装置110回收乙二醇溶液循环动力，克服排风盘管及乙二醇输送管路的流动阻力，保证排风侧能量回收溶液管道循环装置110中乙二醇溶液循环的流速及能量输送水压头。送风侧溶液循环泵150是作为送风侧能量回收溶液管道循环装置120回收乙二醇溶液循环动力，克服排风盘管及乙二醇输送管路的流动阻力，保证送风侧能量回收溶液管道循环装置120中乙二醇溶液循环的流速及能量输送水压头。

在本发明的一实施例中，能量回收装置100还包括与排风侧能量回收溶液管道循环装置110相连接的排风侧溶液循环补水定压装置160。排风侧溶液循环补水定压装置160的作用是保证排风侧能量回收溶液管道循环装置110中的溶液不汽化，不缺水，不超压，维持溶液管道循环装置的水静压值，该系统采用闭式定压方式，排风侧能量回收溶液管道循环装置110处于一个水静压值，循环流量和循环泵扬程是根据空调系统的送排风比、送风盘管系统阻力、排风盘管系统阻力等值确定。

在本发明的一实施例中，排风侧能量回收盘管13为多个，排风侧能量回收溶液管道循环装置110串联连接多个排风侧能量回收盘管13。送风侧能量回收盘管14为多个，送风侧能量回收溶液管道循环装置130串联连接多个送风侧能量回收盘管14。也就是说，多个排风装置11的各排风侧能量回收盘管13的能量均通过同一套的排风侧能量回收溶液管道循环装置110回收，多个送风装置12的各送风侧能量回收盘管14均通过同一套的送风侧能量回收溶液管道循环装置120输送能量。

本发明中，多台空调机组排风负荷通过乙二醇溶液回收后进入能量装换罐130，能量装换罐130的作用是流量缓存、温度平衡、能量再分配等。排风盘管回收到的能量通过该罐体转运后输送到运行中的空调机组盘管，达到能量的回收目的。

能量转换罐130是一个有压容积罐，该罐体容积大于排风侧能量回收溶液管道循环装置110以及送风侧能量回收溶液管道循环装置120的溶液的总容积，也就是说，能量转换罐130的容积大于排风侧能量回收溶液管道循环装置110与送风侧能量回收溶液管道循环装置120的溶液容积之和。且，能量转换罐130的设计压力大于排风侧能量回收溶液管道循环装置110以及送风侧能量回收溶液管道循环装置120的工作压力。能量转换罐130的罐体可以是立式罐体或卧式罐体。

本发明的能量回收装置100的运行管理流程为：冬季或夏季空调系统运行中，空调系统10(包括送风装置11、排风装置12)开启运行，开启的排风装置11的排风侧能量回收盘管13的阀门开启，排风侧溶液循环泵140处于运行状态，根据系统负荷变频运转，排风侧能量回收溶液管道循环装置110将排风装置的风能量通过排风侧能量回收盘管13吸收到溶液中。溶液中的能量通过水流交换到能量转换罐130中，该能量转换罐130进入储能阶段，同时监测能量转换罐130内温度状态。随着排风装置11开启数量及时间的增加，当能量转换罐130中的溶液温度达到送风装置12所需控制的稳定温度时，检查目前稳定开启的送风系统，确定需要能量回收送风装置12，开启其相应的送风侧能量回收盘管14，并开启送风侧溶液循环泵150，进入到能量再利用的程序，达到排风能量回收再利用的目的。

为保证系统正常稳定运行，本发明的能量回收装置100还具有以下主要监控点，结合图1和图2：

设置于能量转换罐130内的溶液温度监测器c1，溶液温度监测器c1的作用是取得回收能量的温度和再利用能量的温度参数。

设置于排风装置11的状态监控器c2，状态监控器c2用于监测各排风装置11的运行状态，进而控制能量回收装置100的设备运行状态。

设置于送风装置12的状态监控器c3，状态监控器c3用于分析需要能量再利用的设备并给予调配。

设置于排风侧溶液循环泵140的循环泵监控器c4，循环泵监控器c4的作用是根据排风装置11的能量回收运行数量进行变频控制。

设置于送风侧溶液循环泵150的循环泵监控器c5，循环泵监控器c5的作用是根据送风能量回收数量进行变频控制。

例如，通过状态监控器c3监测送风装置12的工作状态，即监测送风侧能量回收盘管14中的每一个盘管的工作状态，比如监测到送风装置12的m空调机组启动，则开启送风侧能量回收盘管14的对应m空调机组的乙二醇水管道的阀门。

送风侧溶液循环泵150的检测到送风侧能量回收溶液管道循环装置120的乙二醇流量，反馈到循环泵监控器c5，从而控制调节送风侧溶液循环泵150的水泵流量。

以此类推，根据送风盘管开启数量(需要回收的机组)调节循环水泵流量，达到针对性机组回收的目的。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。