可利用低品位热源的净化空调机组的制作方法

1.本发明涉及空调技术领域，尤其设计一种可利用低品位热源的净化空调机组。


背景技术：

2.目前，低品位能源的利用也越来越被重视，低品位能是指直接转换为功的能力差或无做功能力，常见的低品位能源利用有地源热泵、河水(湖水) 源热泵、海水源热泵、污水源热泵、水环热泵等形式。而热泵可以实现由低品位能到高品位能的提升过程。这中热泵形式多作为集中空调冷热源使用，和常规水冷机加锅炉系统、风冷热泵系统相比较，节能优势明显。但在净化空调系统中，机组直接利用低品位能源的情况还较少。常见的净化空调系统冷热源有：集中冷热源、独立风冷热泵提供的冷热源。对于无集中冷热源的净化空调系统，多用直膨式氟系统，但空调的制冷、制热效果受室外温度变化大。
3.在使用集中冷热源的净化空调系统中，集中空调水系统一般会根据室内、外温度的变化调整冷热源的供、回水温度及流量，同时会根据空调末端负荷的变化调整冷热源运行的台数，使管网的水力特性变化，使得净化环路的水压及水温均出现变化。这些变化会引起末端净化机组制冷、制热能力不足、夏季除湿能力不足等情况。净化空调系统夏季运行模式下，会有再热过程，工程中多采用电再热。电再热具有投资低、控制精准的优点，但能耗高。冬季机组不运行时，为维持净化房内正压，还需要持续的新风，也需要消耗电能预热新风。
4.空调效果稳定性差、不能直接利用低品位能源、夏季空气制冷后需要电再热引起的高能耗，是目前净化空调系统中存在的问题。根据以上问题，本发明提出一种可利用低品位能源，且供热、供冷稳定，冷凝热回收再热取代电再热的净化空调机组。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种可利用低品位热源的净化空调机组，旨在种可利用低品位能源，同时供热和供冷稳定。
6.为实现上述目的，本发明提供一种可利用低品位热源的净化空调机组，包括水力模块、冷热源模块以及空气处理模块，其中，
7.所述水力模块包括与低品位热源连通的循环水管道以及安装于循环水管道上的循环泵、过滤器和止回阀；
8.所述冷热源模块包括通过管道依次连通的压缩机、第一换热器、第二换热器以及膨胀阀，水力模块与第一换热器的第一换热通道连通，压缩机与第一换热器的第二换热通道连通；
9.所述空气处理模块包括安装于送风管道上的过滤器。
10.优选地，所述的可利用低品位热源的净化空调机组还包括壳体以及与壳体连通的回风管道和新风管道，其中，壳体上开设有送风口，过滤器、第二换热器和第一换热器安装于壳体内部，壳体内腔形成所述送风管道。
11.优选地，所述壳体内安装有送风风机，送风风机位于第一换热器、第二换热器和过滤器的入口侧。
12.优选地，所述空气处理模块包括位于送风风机出口侧依次设置的初效过滤器和中效过滤器。
13.优选地，所述第二换热器和第一换热器依次设置于中效过滤器的出口侧。
14.优选地，所述空气处理模块还包括位于第一换热器出口侧的加湿装置。
15.优选地，所述冷热源模块还包括与第二换热器并联的第三换热器，第三换热器安装于新风管道内部以在空调处于制热模式时对新风进行预热。
16.优选地，所述水力模块还包括安装于循环水管道上的阀门。
17.优选地，所述水力模块还包括安装于循环水管道上的压力表。
18.优选地，所述循环泵为变频循环泵，压缩机为变频压缩机。
19.本发明提出的可利用低品位热源的净化空调机组，具有以下有益效果：
20.1)、通过设置压缩机，同时通过第一换热器回收低品位热源(如地下水、污水、废水、及水环热泵循环水的热量)实现对低品位热源回收再利用；
21.2)、内置循环泵代替调节阀，使机组按需供水，机组空调效果可得到有效的保证；
22.3)、内置循环泵代替调节阀，减少了阻力损失，可有效降低集中冷热源循环泵的扬程，减少集中循环水泵的能耗；
23.4)、夏季空调系统再热采用冷凝再热，可取代电再热或热水、蒸汽再热，有效的降低了能耗；
24.5)、冷热源采用低品位热源，不受室外温度影响，比直膨式净化机组供热、供冷更稳定；
25.6)、冬季新风使用时的预热及不使用时保证室内正压的新风预热均采用冷凝器再热，可取代电再热，从而有效降低能耗；
26.7)、循环泵及压缩机均采用变频控制，可根据室内、外工况变化随时调节，节能运行；
27.8)、夏季空气的制冷为氟系统，制冷除湿效果好，再热响应迅速；
28.9)、管道循环泵能效采用平缓型，可适应变工况运行；
29.10)、内置循环泵及压缩机可以根据机房大小选择机组内置或独立设置，安装灵活。
附图说明
30.图1为本发明可利用低品位热源的净化空调机组的内部结构示意图；
31.图2为本发明可利用低品位热源的净化空调机组在制冷时的工作原理示意图；
32.图3为本发明可利用低品位热源的净化空调机组在制热时的工作原理示意图。
33.图中，1、水力模块；2、压缩机；3、送风风机；4、初效过滤器；5、中效过滤器；6、第二换热器；7、第一换热器；8、加湿装置；9、第三换热器； 10-冷热源模块；11-空气处理模块。
34.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
35.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.需要说明的是，在本发明的描述中，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.参照图1，本优选实施例中，一种可利用低品位热源的净化空调机组，包括水力模块1、冷热源模块10以及空气处理模块11，其中，
38.水力模块1包括与低品位热源连通的循环水管道以及安装于循环水管道上的循环泵、过滤器(优选低阻力型过滤器)和止回阀(优选低阻型止回阀)；
39.冷热源模块10包括通过管道依次连通的压缩机2、第一换热器7、第二换热器6、膨胀阀以及四通换向阀(这五个部件的连接采用现有空调的常规连接方式)，水力模块1与第一换热器7的第一换热通道连通，压缩机2与第一换热器7的第二换热通道连通(第二换热通道中用于循环冷媒)；
40.空气处理模块11包括安装于送风管道上的过滤器。
41.循环泵根据机组的制冷量和制热量进行配置。通过设置循环泵的方式代替水系统中净化机组回水管上的动态平衡电动调节阀或比例积分调节阀，可减小系统循环水泵的扬程，减少输送系统能耗。
42.具体地，本可利用低品位热源的净化空调机组还包括壳体以及与壳体连通的回风管道和新风管道，其中，壳体上开设有送风口，过滤器、第二换热器6和第一换热器7安装于壳体内部，壳体内腔形成送风管道。
43.进一步地，壳体内安装有送风风机3，送风风机3位于第一换热器7、第二换热器6和过滤器的入口侧。
44.具体地，空气处理模块11包括位于送风风机3出口侧依次设置的初效过滤器4和中效过滤器5。通过初效过滤器4和中效过滤器5对进风进行二级过滤，从而提高了空气净化质量。
45.本实施例中，第二换热器6和第一换热器7依次设置于中效过滤器5的出口侧。空气处理模块11还包括位于第一换热器7出口侧的加湿装置8。加湿装置8根据用户设置选择打开或关闭，从而调节室内湿度。
46.通过将第二换热器6和第一换热器7均设置于壳体内部，因此，夏季空气制冷后的再热量由冷凝热回收提供，可大大减少夏季由电再热产生的能耗或热水、蒸汽再热引起的冷热抵消，减少净化空调机组的运行能耗。
47.进一步地，冷热源模块10还包括与第二换热器6并联的第三换热器9，第三换热器9安装于新风管道内部以在空调处于制热模式时对新风进行预热。
48.进一步地，水力模块1还包括安装于循环水管道上的阀门。水力模块1 还包括安装于循环水管道上的压力表。阀门可采用手动蝶阀。
49.进一步地，循环泵为变频循环泵，压缩机2为变频压缩机。
50.以下说明本可利用低品位热源的净化空调机组的工作原理。
51.参照图2，夏季工况下：在制冷时，第一换热器7为冷凝器，第二换热器 6为蒸发器。低温热源(夏季按照供水30℃，回水35℃考虑)经水力模块1 输送，进入冷热源模块10中，低温热源与冷热源模块10的冷凝器连接进行热交换，冷热源模块10工作时需要由冷凝器散热的热量，循环水吸热后，水温由30℃变为35℃；同时，净化空调机组室外新风(也可以是集中处理的新风与室内回风在壳体内混合，混合后经初效过滤器4、中效过滤器5过滤后，进入表冷器，表冷器为冷热源模块10的蒸发器。空气经过滤和制冷除湿后，进入再热段，再热段为冷热源模块10的冷凝段一部分，由冷凝热作为再热热源。空气经再热达标后送至净化房间内，加湿段夏季工况下不使用。
52.参照图3，冬季工况下：在制热时，第一换热器7为蒸发器，第二换热器 6为冷凝器，通过四通阀实现调节。低温热源(冬季按照供水20℃，回水15℃考虑)经水力模块1输送，进入冷热源模块10，冷热源模块10通过四通换向阀，蒸发器与冷凝器互换，低温热源与冷热源模块10的蒸发器连接，提供冷热源模块10工作时需要由蒸发器吸收的热量，循环水释热后，水温由20℃变为15℃；净化空调机组室外新风先经预热模块预热后与回风在内混合，如果是集中处理后的新风，可不设新风预热。与室内回风在内混合，混合后经初效过滤器4、中效过滤器5过滤后，进入冷凝器加热，冷凝器为冷热源模块 10的冷凝段。空气经过滤及加热后，进入加湿段，空气经加热、加湿达标后送至净化房间内，再热段冬季工况下不使用。
53.过渡季净化空调系统多以供冷为主，在过渡季节使用过程中，低温冷热源不受集中空调系统的限制，可随时提供可靠的冷源。同时在过渡季，本系统可根据使用需求，仅需在冷热源模块10处切换供冷、供热模式，低温水侧可以不变化。
54.本可利用低品位热源的净化空调机组，由于使用低品位能源，可不受集中空调系统的限制，除医院手术室、工厂净化外等净化空调正常使用外，也可用于临时性的医疗工程，如方舱医院等。
55.本发明提出的可利用低品位热源的净化空调机组，具有以下有益效果：
56.1)、通过设置压缩机2，同时通过第一换热器7回收低品位热源(如地下水、污水、废水、及水环热泵循环水的热量)实现对低品位热源回收再利用；
57.2)、内置循环泵代替调节阀，使机组按需供水，机组空调效果可得到有效的保证；
58.3)、内置循环泵代替调节阀，减少了阻力损失，可有效降低集中冷热源循环泵的扬程，减少集中循环水泵的能耗；
59.4)、夏季空调系统再热采用冷凝再热，可取代电再热或热水、蒸汽再热，有效的降低了能耗；
60.5)、冷热源采用低品位热源，不受室外温度影响，比直膨式净化机组供热、供冷更稳定；
61.6)、冬季新风使用时的预热及不使用时保证室内正压的新风预热均采用冷凝器再热，可取代电再热，从而有效降低能耗；
62.7)、循环泵及压缩机2均采用变频控制，可根据室内、外工况变化随时调节，节能运行；
63.8)、夏季空气的制冷为氟系统，制冷除湿效果好，再热响应迅速；
64.9)、管道循环泵能效采用平缓型，可适应变工况运行；
65.10)、循环泵及压缩机2可以根据机房大小选择机组内置或独立设置，安装灵活。
66.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。