一种室内游泳池恒温除湿热泵空调机组的制作方法

本发明属于空调组件技术领域，更进一步涉及一种室内游泳池恒温除湿热泵空调机组。

背景技术：

室内游泳池由于池水表面蒸发容易使室内充满潮湿含氯的空气，特别是当相对湿度较高(大于65％)时，对人体健康的影响较大，甚至严重危害人的健康，当潮湿含氯的空气遇到较冷物体就会凝结出冷凝水，冷凝水一方面会造成雾气，影响室内游泳者观看室外环境，；另一方面由于室内泳池的冷凝水含有大量的氯，将会腐蚀建筑物装修，严重的时候会造成房屋装修垮塌等危险。

国外资料显示，游泳池90％以上的能量损失是由于蒸发造成的，这部分能量大部分以水汽(潜热)的形式存在泳池空气中。

传统技术主要有以下弊端：

1、采用传统的通风除湿，一般要求排风量为每小时3倍的泳池室内容积，这在冬季会造成泳池室内的热量大量损失，在夏季则会造成泳池室内的冷量大量损失。为了补充游泳池损失的能量，在传统通风除湿方式中，游泳池不得不采用锅炉、中央空调等提供大量的热源或冷源向泳池内补充能量，耗费大量的能源费用。

2、空调箱是通过冷热循环进行温度控制，但由于春秋季、冬季没有冷水源，所以不能控制泳池室内空气湿度，只能控制空气温度。

3、空调+除湿机：

这种方式的问题：(1)、投资较大；(2)、不利于集中控制；(3)、会出现能量抵消，不节能；(4)、不能实现热回收功能,无新风换气功能；(5)、气流组织不畅，除湿、空调送回风系统气流相互干扰；(6)、不节省空间；(7)、无防腐措施；(8)、设计过程中对设备的选配比较复杂；(9)、设备维护工作量大；(10)、对操作人员的要求比较高。

4、空调+除湿机+排风+新风处理

这种方式的问题：(1)、会出现能量抵消，不节能；(2)、不能实现热回收功能；(3)、无防腐措施；(4)、设计过程中对设备的选配比较复杂；(5)、设备维护工作量大；(6)、投入成本高；(7)、室内美观度较差；(8)、对操作人员要求较高。

技术实现要素：

为了克服传统处理方式的不足，本发明在吸取国外对室内泳池空间的先进处理方法及同类产品的基础上研制开发了泳池除湿热泵空调机组(简称三集一体机)，该机组集制冷、制热、除湿、新风换气处理、热回收池水辅助热泵加热及恒温等功能为一体，该设备同时克服同类产品恒湿但温度波动较大的缺点，是泳池这种特殊环境中最理想的恒温除湿设备。该设备使用方便，投入成本较低，对室内景观设计没有任何影响，简化了设计选型的工作量，而且节省了机房空间，方便维护，全自动控制，对操作人员文化水平要求也较低。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种室内游泳池恒温除湿热泵空调机组，包括蒸汽压缩式制冷循环装置，所述蒸汽压缩式制冷循环装置包括室内机系统和室外机系统；

所述室内机系统包括压缩机、蒸发器、室内冷凝器、水冷冷凝器、储液器和过滤器，所述压缩机分别与所述水冷冷凝器和所述室外机系统连接，所述压缩机与所述水冷冷凝器和室外机系统连接的管道上依次设有第一四通阀和第二四通阀，所述水冷冷凝器通过第一单向阀依次连接所述储液器和过滤器，所述过滤器通过膨胀阀连接所述蒸发器；所述蒸发器通过所述膨胀阀与所述压缩机连接；

所述压缩机通过所述第一四通阀与所述室内冷凝器连接。

进一步地，所述第一四通阀为常开四通阀，所述第一四通阀的四个连接口分别连接所述室内冷凝器、所述压缩机入口端、所述压缩机出口端和所述第二四通阀。

进一步地，所述第二四通阀为常开四通阀，所述第二四通阀的四个连接口分别连接所述第一四通阀、所述室外机系统、所述压缩机和所述水冷冷凝器。

进一步地，所述蒸发器与所述压缩机之间通过针阀连接。

进一步地，所述压缩机的输入端和输出端分别设有低压表和高压表，所述低压表与所述高压表之间设有压力控制器。

进一步地，所述压缩机为涡旋式压缩机。

进一步地，所述过滤器为干燥过滤器。

进一步地，所述室内冷凝器通过第二单向阀与所述储液罐连接。

进一步地，所述室外机系统通过第三单向阀与所述储液罐连接。

进一步地，所述膨胀阀与所述蒸发器之间设有球阀。

本发明的有益效果如下：

1、本发明具有除湿功能、空调制冷、制热功能、新风处理功能、排风功能、池水辅助加热功能和池水恒温功能。

2、本发明利用室内空调组件以及蒸发器和室内冷凝器的原理，将空调制冷系统工作时由压缩机排出的高温高压制冷剂气体经四通阀进入室外风冷冷凝器，进一步地将热量传递给环境空气，其被冷凝成中温过冷液体，经膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入蒸发器，在其内蒸发并吸收流经蒸发器的空气的热量，使流经蒸发器的空气得以降温，由于蒸发器翅片表面温度低于空气的露点温度，空气流经蒸发器表面时，在蒸发器表面有水析出，达到除湿的目的，制冷剂汽化后蒸汽再被压缩机吸入，不断循环，从而达到降温除湿的目的。在空调制热时，空调压缩机排出的高温高压气体，经四通阀换向后进入室内冷凝器，加热经蒸发器降温、去湿后的室内循环空气，由于加热量总是大于蒸发器的制冷量，空气温度升高后被送入空调场所。达到升温除湿的目的。而与空气交换热量的高温高压氟利昂气体被冷凝成中温过冷液体，排入储液体器，经膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入蒸发器，在其内蒸发并吸收通过蒸发器的空气的热量。

3、本发明通过控制器及电路连接各个设备，同时控制器连接的控制界面采用西门子触摸屏可编程控制。操作界面具有室内空气温湿度、池水温度当前值、控制值显示功能和设备运行时关键部件运行状态、故障显示等功能。设备使用时客户只需将空气温湿度、池水温度控制值设定完成后，设备自动进入全自动运行状态，无需专人看管。同时避免因操作人员变动，后续人员不会操作的问题。设备自带rs485通讯接口、可实行远程控制、监控，可与消防联动。“迪曼德”除湿热泵控制特点是当温度或相对湿度其中一项控制指标没有达到要求时，压缩机仍然保持运行状态，以保证泳池空间始终处于恒温恒湿状态。

4、本发明中的设备压缩机为美国谷轮全封闭涡旋压缩机；换热器采用高效防腐铜管镀膜铝翅片或铜管铜片；热回收池水辅助加热系统冷凝器为铜钛合金材料；压缩机、热回收辅助池水辅助热泵加热系统、电器控制系统等，此部分与前段是完全封闭的，以防室内空气进入造成对电器及控制系统的腐蚀，同时方便日常维护和保养。双风机采用名牌风机，卧式结构采用内转子皮带轮风机，电机品牌为abb或西门子；主要电器为西门子或施耐德，操作控制系统采用西门子plc、触摸屏；制冷剂为环保型r407c或r410a

5、本发明考虑设备运行费用和操作方便，设备采用智能新风系统。新风大小根据室内含氧量进行控制，确保室内空气品质的同时，避免夏季冬季因排风量过大损失冷热负荷，大大降低除湿热泵运行，同时降低操作人员的工作量。

6、本发明中设备使用热泵技术，在除湿过程中将池水蒸发热量、新风热量回收并重新用来加热室内空气和水，热回收池水辅助加热系统冷凝器冷凝器为铜钛合金材料，大大提高换热效率。

7、本发明使用中，考虑设备运行费用和操作方便，设备采用智能新风系统。新风大小根据室内含氧量进行控制，确保室内空气品质的同时，避免夏季冬季因排风量过大损失冷热负荷，大大降低除湿热泵运行，同时降低操作人员的工作量。

8、由于泳池空气含有部分细菌，考虑的设备运行成本，在满足温湿度要求的前提下充分减少设备负荷，室内污浊空气经过回风管道进入除湿热泵时首先进行排风处理，将部分污浊空气通过排风管排到室外。为充分节约能源，设备可对排风热量进行回收，利用回收热量给新风进行制冷或加热；回收装置可采用板式、热管式、转轮等方式。

9、本发明的设备自带冷热水盘管，如果夏季用户能够提供7℃～12℃冷冻水，用户可根据室内空气温湿度值不启动压缩机而采用冷冻水循环对室内空气的温湿度进行调节；冬季由于刚开始使用时室内空气温度较低，如采用压缩机加热不但加热时间较长而且能耗较大，这时采用热水加热循环系统利用锅炉或空气源热泵热水循环经送风系统对室内空气进行预热，当室内温度达到20℃以上时，压缩机自动启动使除湿热泵空调机组进入全自动运行状态，这时室内空气温湿度通过除湿热泵空调机组运行即可满足要求。这样经过处理后达到室内温湿度控制值的空气经过送风机通过送风管道送入室内。

10、本发明的设备配有挡水板，既均匀空气气流，又防止除湿过后的水分经送风管带到室内环境中，产生二次除湿。降低设备能耗。

11、本发明设备设计为双系统，用户可根据不同气候条件和泳池内人员的多少选择使用单系统或双系统运行。如果其中一个系统出故障，另一系统仍能正常运行。

附图说明

图1为本发明提出的一种具体实施例的结构示意图；

图2为本发明提出的另一种具体实施例的结构示意图；

图中：

1、蒸发器；2、室内冷凝器；3、第一压缩机；4、第一储液器；5、第一过滤器；6、第一四通阀；7、第二四通阀；8、水冷冷凝器；9、第一单向阀；10、第一膨胀阀；11、第一室外机系统；12、第二室外机系统；13、第二压缩机；14、第二储液器；15、第二过滤器；16、第三四通阀；17、第四通阀；19、第二膨胀阀；20、高压表；21、低压表；22、压力控制器；23、第二单向阀；24、第二单向阀。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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，而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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以下将结合附图对本发明进行详细说明，参照附图1，一种室内游泳池恒温除湿热泵空调机组，包括蒸汽压缩式制冷循环装置，所述蒸汽压缩式制冷循环装置包括第一室内机系统和第一室外机系统11；

由于泳池除湿热泵空调机组的室内机系统可以为多系统或单系统，而室外机系统随着室内机系统数量的变化也会随之变化，具体为室内机系统数量与室外机系统数量相同。使用时，用户可以根据需求，选择不同的系统。

本实施例以单系统室内机系统为例。

所述第一室内机系统第一压缩机3、蒸发器1、室内冷凝器2、水冷冷凝器8、第一储液器4和第一过滤器5，所述第一压缩机3分别连接所述水冷冷凝器8和第一室外机系统11，所述第一压缩机3与所述水冷冷凝器8和第一室外机系统11连接的管道上依次设有第一四通阀6和第二四通阀7，该水冷冷凝器8连接有冷却水进入口和冷却水流出口。

所述水冷冷凝器8通过第一单向阀9依次连接第一储液器4和第一过滤器5，第一过滤器5通过第一膨胀阀10与蒸发器1的入口连接，其中，第一过滤器5通过球阀与第一膨胀阀10连接，蒸发器1的出口通过第一膨胀阀10、针阀与第一压缩机3入口连接；

第一压缩机3通过第一四通阀6与室内冷凝器2连接。

第一压缩机3分别与室内冷凝器2、水冷冷凝器8及第一室外机系统11连接，其形成三个并列连接的系统。

使用中，室内冷凝器2通过第二单向阀23第一储液罐4连接，第一室外机系统11通过第三单向阀24与第一储液罐4连接。

第一四通阀6为常开四通阀，第一四通阀6的四个连接口分别连接室内冷凝器2、第一压缩机3入口端、第一压缩机3出口端和第二四通阀7。

第二四通阀7为常开四通阀，第二四通阀7的四个连接口分别连接第一四通阀6、第一室外机系统11、第一压缩机3和水冷冷凝器8。

第一压缩机3的输入端和输出端分别设有低压表21和高压表20，低压表21与高压表20之间设有压力控制器22，方便调节压力。第一压缩机3为漩涡式压缩机，第一过滤器5为干燥过滤器，可以方便干燥过滤。

实际使用中，本发明还设有回风段和排风段、新回风混合段、冷热水换热器及送风机段；具体作用如下：

回风段将室内潮湿污浊空气经过回风管道进入除湿热泵机组；

排风段的目的是由于泳池空气含有部分细菌，考虑的设备运行成本，在满足温湿度要求的前提下充分减少设备负荷，室内污浊空气经过回风管道进入除湿热泵时首先进行排风处理，将部分污浊空气通过排风管排到室外；

新回风混合段是将回风与室外新风进行混合(室外新风由于气候的变化温湿度会不断的发生变化，如新风不进行温湿度处理势必会造成室内空气温湿度发生波动，这样就不能保证室内空气温湿度在理想的控制范围内)，混合后的空气经过初效过滤后进入蒸发器进行空气除湿处理；

冷热水换热器通过管道连接有用于连接冷热水的冷热水连接口；

送风机段是将处理后的干燥空气通过送风管送到室内。

使用本发明时，由于空调组件中室内机系统数量的改变，比如单系统、双系统、多系统等，室外机系统也会随之改变。

在本发明的另一个实施例中，所述室内机系统为双系统。

如图2所示，在本实施例中，一种室内游泳池恒温除湿热泵空调机组，包括蒸汽压缩式制冷循环装置，所述蒸汽压缩式制冷循环装置包括并列设置的第一室内机系统和第二室内机系统以及并列设置的第一室外机系统11和第二室外机系统12；

第一室内机系统包括第一压缩机3、蒸发器1、室内冷凝器2水冷冷凝器8、第一储液器4和第一过滤器5，所述第一压缩机3分别连接所述水冷冷凝器8和所述第一室外机系统11，所述第一压缩机3与所述水冷冷凝器8和第一室外机系统11连接的管道上依次设有第一四通阀6和第二四通阀7；

使用中，室内冷凝器2通过第二单向阀23与第一储液罐4连接，第一室外机系统11通过第三单向阀24与第一储液罐4连接。

所述水冷冷凝器8通过第一单向阀9依次连接第一储液器4和第一过滤器5，第一过滤器5通过第一膨胀阀10与蒸发器1的入口连接，其中，第一过滤器5通过球阀与第一膨胀阀10连接，蒸发器1的出口通过第一膨胀阀10、针阀与第一压缩机3入口连接；

第一压缩机3通过第一四通阀6与室内冷凝器2连接。

第一压缩机3分别与室内冷凝器2、水冷冷凝器8及第一室外机系统11连接，其形成三个并列连接的系统。

使用中，室内冷凝器2通过第二单向阀23、第一室外机系统11通过第三单向阀24分别与第一储液罐4连接。

第一四通阀6为常开四通阀，第一四通阀6的四个连接口分别连接室内冷凝器2、第一压缩机3入口端、第一压缩机3出口端和第二四通阀7。

第二四通阀7为常开四通阀，第二四通阀7的四个连接口分别连接第一四通阀6、第一室外机系统11、第一压缩机3和水冷冷凝器8。

所述第二室内机系统与所述第一室内机系统的构造相同，第二室内机系统与第一室内机系统共用一个水冷冷凝器8、一个蒸发器1和一个室内冷凝器2，第二室内机系统包括第二压缩机13、上述的水冷冷凝器8、第二储液器14和第二过滤器15，

第二压缩机13分别连接水冷冷凝器8和第二室外机系统12，第二压缩机13与水冷冷凝器8和第二室外机系统12连接的管道上依次设有第三四通阀16和第四四通阀17；

所述水冷冷凝器8通过单向阀依次连接第二储液器14和第二过滤器15，第二过滤器15通过第二膨胀阀19与蒸发器1的入口连接，蒸发器1的出口通过第二膨胀阀19与所述第二压缩机13的入口连接；第二压缩机13通过第三四通阀16与室内冷凝器2连接。

第二压缩机13分别与室内冷凝器2、水冷冷凝器8及第二室外机系统12连接，形成三个并列连接的系统。

室内冷凝器2、第二室外机系统12分别与第二储液器14连接。

使用中所述第一四通阀6为常开四通阀，所述第一四通阀6的四个连接口分别连接室内冷凝器2、第一压缩机3入口端、第一压缩机3出口端和第二四通阀7；所述第二四通阀7为常开四通阀，所述第二四通阀7的四个连接口分别连接第一四通阀6、第一室外机系统11、第一压缩机3和水冷冷凝器8。

第三四通阀16的连接方式与第一四通阀6相似，第三四通阀16的四个接口分别连接室内冷凝器2、第二压缩机13的入口端、第二压缩机13的出口端和第四四通阀17。第四四通阀17的连接方式与第二四通阀7相似，第四四通阀17的四个接口分别连接第三四通阀16、第二室外机系统12、第二压缩机13和水冷冷凝器8。

所述蒸发器1与所述第一压缩机3、所述蒸发器1与所述第二蒸发器13之间均设有针阀。

由于空调制冷系统低压压力过低或高压压力过高会影响系统的正常运行，甚至会造成压缩机严重偏离正常运行范围而损坏，影响设备和人身安全。高低压压力控制器是系统中的保护装置，保证压缩机运行在正常范围内，避免事故的发生。为了方便控制压缩机输入输出时的压力，第一压缩机3和第二压缩机13的输入端分别设有低压表21，第一压缩机3和第二压缩机13的输出端分别设有高压表20，每个低压表与对应的高压表之间设有压力控制器22。所述第一压缩机3和第二压缩机13均为涡旋式压缩机。

所述第一过滤器5和所述第二过滤器15均为干燥过滤器。干燥过滤器的作用是使制冷剂经过干燥、过滤，消除系统中水分以及杂质对制冷系统的影响，保持系统清洁干燥。

实际使用中，本发明还设有回风段和排风段、新回风混合段、冷热水换热器及送风机段；具体作用如下：

回风段将室内潮湿污浊空气经过回风管道进入除湿热泵机组；

排风段的目的是由于泳池空气含有部分细菌，考虑的设备运行成本，在满足温湿度要求的前提下充分减少设备负荷，室内污浊空气经过回风管道进入除湿热泵时首先进行排风处理，将部分污浊空气通过排风管排到室外；

新回风混合段是将回风与室外新风进行混合(室外新风由于气候的变化温湿度会不断的发生变化，如新风不进行温湿度处理势必会造成室内空气温湿度发生波动，这样就不能保证室内空气温湿度在理想的控制范围内)，混合后的空气经过初效过滤后进入蒸发器进行空气除湿处理；

冷热水换热器通过管道连接有用于连接冷热水的冷热水连接口；

送风机段是将处理后的干燥空气通过送风管送到室内。

本发明的工作原理为：

降温除湿原理：制冷系统工作时由压缩机排出的高温高压制冷剂气体经四通阀进入室外风冷冷凝器(即水冷冷凝器)将热量传递给环境空气(将热量传递给游泳池内的水)，其被冷凝成中温过冷液体，经膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入蒸发器，在其内蒸发并吸收流经蒸发器的空气的热量，使流经蒸发器的空气得以降温，由于蒸发器翅片表面温度低于空气的露点温度，空气流经蒸发器表面时，在蒸发器表面有水析出，达到除湿的目的，制冷剂汽化后蒸汽再被压缩机吸入，不断循环，从而达到降温除湿的目的。

制冷剂循环路线如下:

压缩机→四通阀→室外风冷冷凝器/水冷冷凝器→储液器→干燥过滤器→膨胀阀→蒸发器→压缩机

升温除湿原理：压缩机排出的高温高压气体，经四通阀换向后进入室内冷凝器，加热经蒸发器降温、去湿后的室内循环空气，由于加热量总是大于蒸发器的制冷量，空气温度升高后被送入空调场所。达到升温除湿的目的。而与空气交换热量的高温高压氟利昂气体被冷凝成中温过冷液体，排入储液体器，经膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入蒸发器，在其内蒸发并吸收通过蒸发器的空气的热量。

制冷剂循环路线如下:

压缩机→四通阀→室内风冷冷凝器→储液器→干燥过滤器→膨胀阀→蒸发器→压缩机

通风原理：当室内空气温、湿度达到控制要求时，关闭压缩机，既不制冷也不制热，为保持室内空气流动，循环风机不停，达到通风的目的。

本发明的室内用游泳池恒温除湿热泵空调机组使用过程中，在将空气中水份进行除湿的同时，充分保持室内空气处于恒温状态。为了节省能源设备在运行过程中，将设备产生的热能通过池水的循环给池水辅助加温。除湿产生的水份返回到池内，使池水得到充分补充。该设备配有空气过滤段以确保室内空气品质。对室内空气温度控制过程中，该设备具有制冷系统和加热系统。在空调工况下为节省能源，可利用冷热水盘段及送回系统。将室内温度维持在理想状态，确保人体舒适。

由于泳池水在蒸发过程中含有氯离子成分，对钢铁结构具有一定的腐蚀性。该设备风系统全部采用环氧树脂进行防腐处理。风冷换热器采用抗腐蚀紫铜结构。压缩机，水换热器和控制系统与腐蚀性的空气隔离，以防止老化过快，并便于检修。考虑到整体负荷，该设备选用双系统结构充分节约能源，并配有送风机、排风机以保持室内负压。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。