本實用新型涉及空調(diào)技術(shù)領域，特別是屬于一種熱回收冷卻除濕調(diào)溫型新風處理機組。

背景技術(shù)：

新風機組是提供新鮮空氣的一種空氣調(diào)節(jié)設備。功能上按使用環(huán)境的要求可以達到恒溫恒濕或者單純提供新鮮空氣。工作原理是在室外抽取新鮮的空氣經(jīng)過除塵凈化、除濕(或加濕)、降溫(或升溫)等處理后通過風機送到室內(nèi)，在進入室內(nèi)空間時替換室內(nèi)原有污濁的空氣。

中國專利文獻CN101446435 B，公開了帶有送風熱回收器的新風處理機組，包括新風處理機組、新風管路、第一風量調(diào)節(jié)閥、第二風量調(diào)節(jié)閥、第一連接管路、第二連接管路和第三連接管路，所述新風處理機組由依次串接的送風段、加濕段、表冷段、混合段和排風熱回收器組成；所述新風處理機組還包括送風熱回收器；所述新風管路的一端與送風熱回收器連通，所述第二連接管路的兩端與新風管路和排風熱回收器連通，所述第一連接管路的兩端與送風熱回收器和第二連接管路連通，所述第一風量調(diào)節(jié)閥設置在第二連接管路和送風熱回收器之間的新風管路上，所述第二風量調(diào)節(jié)閥設置在第二連接管路上，所述送風段通過第三連接管路與送風熱回收器連通。其技術(shù)缺陷在于：一是利用表冷器單獨進行冷卻除濕，或者要求冷媒水溫度較低而造成制冷效率偏低，能耗偏高；或者無法完全承擔室內(nèi)濕負荷，即無法實現(xiàn)溫濕度獨立控制。二是在夏季室外干球溫度較低及過渡季節(jié)，新風的再熱量不足，送風溫差偏大，無法實現(xiàn)置換式通風。

中國專利文獻CN 105571017 A，公開了新風處理機組，包括機組殼體，具有新風送風通道和回風排風通道，所述新風送風通道的兩端分別設置新風口和送風口，所述回風排風通道的兩端分別設置回風口和排風口；所述新風送風通道內(nèi)且沿著新風進風方向依次設置有第一換熱器、再熱盤管、加濕器和送風機；所述回風排風通道內(nèi)且沿著回風排風方向依次設置有第二換熱器和排風機；壓縮機，與所述第一換熱器和所述第二換熱器通過冷媒管連接形成制冷/制熱系統(tǒng)，在新風處理機組制冷模式下，所述第一換熱器作為蒸發(fā)器使用，所述第二換熱器作為冷凝器使用，在新風處理機組制熱模式下，所述第一換熱器作為冷凝器使用，所述第二換熱器作為蒸發(fā)器使用。其中，位于所述新風送風通道和所述回風排風通道之間且靠近所述回風口處設有旁通風閥，室外新風通過所述旁通風閥進入回風排風通道內(nèi)與室內(nèi)回風混合。其中，所述新風處理機組還包括電控單元，所述回風口處設有二氧化碳濃度傳感器，在室內(nèi)空調(diào)區(qū)域內(nèi)設置風壓傳感器，所述電控單元根據(jù)所述二氧化碳濃度傳感器檢測到的室內(nèi)二氧化碳濃度值調(diào)節(jié)所述送風機的送風量，所述電控單元根據(jù)所述風壓傳感器檢測到的室內(nèi)風壓值調(diào)節(jié)所述排風機的送風量。其中，所述新風處理機組還包括電控單元，所述送風口處設有送風溫度傳感器，所述電控單元根據(jù)送風溫度傳感器檢測到的送風溫度控制所述壓縮機工作，在制冷模式下，把送風溫度處理到室內(nèi)等焓點，在制熱模式下，把送風溫度處理到室內(nèi)等溫點。其中，所述新風處理機組還包括電控單元，所述排風口處設有排風溫度傳感器，所述電控單元根據(jù)排風溫度傳感器檢測到的排風溫度控制所述排風機的送風量和所述旁通風閥的開度。其技術(shù)缺陷在于：一是其冷熱源均采用空氣源熱泵，其投資較高，而制冷制熱效率偏低，能耗偏高；二是需另外為其提供再熱熱源，增加投資及運行能耗；三是為保證冷凝效果，需要增加排風量，額外增加排風機的能耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種熱回收冷卻除濕調(diào)溫型新風處理機組，以實現(xiàn)一機多用、能量回收效率高的目的。

本實用新型所提供的熱回收冷卻除濕調(diào)溫型新風處理機組，其特征在于，包括送風模塊和排風模塊；所述的送風模塊從新風入口開始，在進風方向上依次設置有熱管換熱器、水冷式盤管表面式換熱器、熱泵蒸發(fā)器、加濕器、熱泵第一冷凝器及送風機，之后到達送風口，將新風送達室內(nèi)，并且在新風入口處設有濕球溫度傳感器，在送風口處設有送風干球溫度傳感器；所述的水冷式盤管表面式換熱器的冷熱水回水管道上設有電動調(diào)節(jié)閥，濕球溫度傳感器對應控制電動調(diào)節(jié)閥；在所述的熱泵蒸發(fā)器和加濕器之間設置有熱泵壓縮機，熱泵壓縮機通過冷媒管道與熱泵蒸發(fā)器和熱泵第一冷凝器分別相通，與熱泵壓縮機并聯(lián)設置有四通轉(zhuǎn)向閥；所述的熱泵蒸發(fā)器與熱泵第一冷凝器通過冷媒管道相聯(lián)通，并在管道上設有第一電子膨脹閥；

所述的排風模塊從回風口開始，在風的排出方向上依次設置有熱管換熱器、熱泵第二冷凝器及排風機，之后到達排風口，將室內(nèi)風輸送到室外，在回風口處設有相對濕度傳感器，對應控制熱泵壓縮機；在熱泵壓縮機與熱泵第一冷凝器之間的管道上接出冷媒管道，連通熱泵第二冷凝器，熱泵第二冷凝器通過另外的冷媒管道與熱泵蒸發(fā)器相通，并在此處管道上設置有第二電子膨脹閥；送風干球溫度傳感器對應控制第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥；

送風模塊和排風模塊中所述的熱管換熱器為同一換熱器。

進一步的，所述的加濕器內(nèi)通入蒸汽或者自來水。

進一步的，所述的熱泵壓縮機為變頻壓縮機。

進一步的，所述的新風處理機組還在新風入口處設置有空氣過濾器、消毒滅菌凈化裝置。

對本實用新型夏季熱濕處理性能的分析：

熱泵系統(tǒng)主要由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥組成。其基本原理是低壓液態(tài)的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收外部熱量而汽化，壓縮機將該低壓氣態(tài)冷劑壓縮成高溫、高壓氣體送入冷凝器，制冷劑向外釋放熱量的同時被冷卻成液體，然后經(jīng)膨脹閥節(jié)流降溫后再次流入蒸發(fā)器。簡言之，熱泵系統(tǒng)就是通過壓縮機做功，使得熱量按照需要從一個場所(蒸發(fā)器周圍的低溫環(huán)境)“流向”另一個場所(冷凝器周圍的高溫環(huán)境)，且向外釋放的熱量等于從外部吸收的熱量加壓縮機的耗能--蒸發(fā)器和冷凝器周圍環(huán)境溫度差越小，壓縮機能耗越低。

因熱管換熱器只能進行顯熱回收，夏季，室外高溫高濕新風經(jīng)熱管換熱器第一次熱回收預冷的過程為等濕冷卻。

水冷式盤管表面式換熱器接入低溫冷水(為主導冷源)，由能效比較高的水冷機組或地源熱泵制備，水溫宜為7℃/12℃，可將新風除濕冷卻至室內(nèi)空氣狀態(tài)點對應的露點溫度。此時，新風焓值低于室內(nèi)空氣的焓值，新風的顯熱、潛熱及室內(nèi)部分顯熱均可得以消除，但室內(nèi)余濕還未去除，因水溫限制，無法實現(xiàn)進一步的降溫除濕。

低溫低濕的新風再經(jīng)熱泵蒸發(fā)器深度冷卻除濕。按照室內(nèi)余濕量，根據(jù)新風量，控制濕度差，即可找到處理后的狀態(tài)點--徹底去除了室內(nèi)余濕。此時的干燥新風溫度也進一步降低，與室內(nèi)溫度相差達10℃以上，如以置換式通風的方式直接向室內(nèi)送風，則會造成送風出口鄰接區(qū)溫度過低，冷風吹風感強烈，降低舒適度。

讓新風再經(jīng)熱泵第一冷凝器等濕加熱，以減小送風溫差(置換式送風溫差為5℃以下為宜)。但如所有熱泵系統(tǒng)除濕冷源的冷凝熱全部加熱新風，會使其溫升過高，造成熱能抵消和冷量浪費。在排風通道的熱管后置熱泵第二冷凝器，排除熱泵系統(tǒng)剩余冷凝熱，同時也對排風進行二次熱回收，與該新風通道上的熱泵第一冷凝器并聯(lián)，利用各自對應的電子膨脹閥分別控制制冷劑的流量及散熱量分配，可根據(jù)需求實現(xiàn)對送風溫度的有效調(diào)節(jié)。

本實用新型所提供的熱回收冷卻除濕調(diào)溫型新風處理機組，

(1)采用雙熱泵冷凝器和雙電子膨脹閥既可以按需要去除室內(nèi)余濕，又可以有效控制送風溫差在設定范圍內(nèi)，且冷凝側(cè)環(huán)境溫度較低，熱泵能效比較高。與采用新風、排風或冷卻水再熱相比，該方式的送風溫度更加可控。

(2)實現(xiàn)一機多用：不但可實現(xiàn)能量熱回收、調(diào)溫調(diào)濕等基本工況的新風處理功能；也可以在不增加外部能耗的情況下，實現(xiàn)小溫差送風；還可在過渡季節(jié)在不依賴外部冷熱源的情況下利用自身熱泵壓縮機實現(xiàn)適度制冷和供暖，較好的滿足室內(nèi)舒適度要求，且節(jié)能高效。

(3)與板翅式或轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置相比，熱管回收過程中新風與排風不接觸，避免了交叉污染；與離子液盤管式熱回收方式相比，熱管不會產(chǎn)生二次循環(huán)泵能耗，且熱回收效率高；與溶液調(diào)濕式新風機組相比，設備構(gòu)造簡單，安裝調(diào)試及運行維護管理方便適用，無溶液腐蝕，設備使用壽命長。熱泵系統(tǒng)僅作為除濕調(diào)溫冷源，綜合能效比較高。

(4)通過對電子膨脹閥的控制，調(diào)節(jié)兩個并聯(lián)熱泵冷凝器的制冷劑流量和散熱量，達到預期的送風溫差，可以實現(xiàn)置換式通風--與混合式通風相比，可在滿足室內(nèi)衛(wèi)生條件的前提下盡量減小新風量，并可提高室內(nèi)舒適度，有效減少新風處理能耗。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的I-I剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、熱管換熱器；2、水冷式盤管表面式換熱器；3、熱泵蒸發(fā)器；4、熱泵壓縮機；5、熱泵第一冷凝器；6、送風機；7、熱泵第二冷凝器；8、排風機；9、第一電子膨脹閥；10、第二電子膨脹閥；11、電動調(diào)節(jié)閥；12、加濕器；13、四通轉(zhuǎn)向閥；14、新風入口；15、送風口；16、回風口；17、排風口。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所提供的熱回收冷卻除濕調(diào)溫型新風處理機組，其特征在于，包括送風模塊和排風模塊；所述的送風模塊從新風入口14開始，在進風方向上依次設置有熱管換熱器1、水冷式盤管表面式換熱器2、熱泵蒸發(fā)器3、加濕器12、熱泵第一冷凝器5及送風機6，之后到達送風口15，將新風送達室內(nèi)，并且在新風入口14處設有濕球溫度傳感器，在送風口15處設有送風干球溫度傳感器；所述的水冷式盤管表面式換熱器2的冷熱水回水管道上設有電動調(diào)節(jié)閥11，濕球溫度傳感器對應控制電動調(diào)節(jié)閥11，所述的加濕器12內(nèi)通入蒸汽或者自來水；在所述的熱泵蒸發(fā)器3和加濕器12之間設置有熱泵壓縮機4，熱泵壓縮機4通過冷媒管道與熱泵蒸發(fā)器3和熱泵第一冷凝器5分別相通，與熱泵壓縮機4并聯(lián)設置有四通轉(zhuǎn)向閥13；所述的熱泵蒸發(fā)器3與熱泵第一冷凝器5通過冷媒管道相聯(lián)通，并在管道上設有第一電子膨脹閥9；

所述的排風模塊從回風口16開始，在風的排出方向上依次設置有熱管換熱器1、熱泵第二冷凝器7及排風機8，之后到達排風口17，將室內(nèi)風輸送到室外，在回風口16處設有相對濕度傳感器，對應控制熱泵壓縮機4；在熱泵壓縮機4與熱泵第一冷凝器5之間的管道上接出冷媒管道，連通熱泵第二冷凝器7，熱泵第二冷凝器7通過另外的冷媒管道與熱泵蒸發(fā)器3相通，并在此處管道上設置有第二電子膨脹閥10，送風干球溫度傳感器對應控制第一電子膨脹閥9和第二電子膨脹閥10；

所述的新風處理機組還在新風入口處設置有空氣過濾器、消毒滅菌凈化裝置。

具體工作過程：

夏季，室外高溫高濕新風先經(jīng)熱管換熱器1蒸發(fā)側(cè)將部分熱量免費傳遞給排風，預冷后的新風經(jīng)過水冷式盤管換熱器2進行冷卻除濕，再經(jīng)熱泵蒸發(fā)器3對新風深度降溫除濕，然后經(jīng)熱泵第一冷凝器5利用冷凝熱對低溫干燥新風進行再熱，達到期望送風狀態(tài)點后通過送風機6送至室內(nèi)置換式送風口。排風先經(jīng)熱管換熱器1冷凝側(cè)回收新風的熱量，再通過熱泵第二冷凝器7排除熱泵剩余的冷凝熱，最后經(jīng)排風機排至室外。

冬季先是利用熱管換熱器1自帶的驅(qū)動裝置調(diào)整熱管角度，室外低濕冷風先經(jīng)熱管換熱器1冷凝側(cè)回收排風熱能，新風預熱后經(jīng)熱水盤管換熱器2加熱，再通過加濕器12進行加濕處理，最后通過送風機6送至室內(nèi)置換式送風口。排風可先經(jīng)熱管換熱器1蒸發(fā)側(cè)預熱新風后，再經(jīng)排風機排至室外。不再開啟熱泵壓縮機。

過渡季節(jié)驅(qū)動熱管為水平狀態(tài)，不再進行熱回收，利用室外新風供冷，也可根據(jù)室內(nèi)外溫濕度情況，開啟熱泵壓縮機，利用熱泵蒸發(fā)器3對新風適度補充再冷，此時冷凝熱全部經(jīng)由熱泵第二冷凝器7通過排風機排放。還可通過四通轉(zhuǎn)向閥13的轉(zhuǎn)換，將熱泵蒸發(fā)器3與熱泵第二冷凝器7之間進行切換，根據(jù)室內(nèi)需求對新風進行適度補充加熱，以滿足室內(nèi)舒適度需求。

該新風處理機組設有的三個傳感器，實現(xiàn)了對新風空氣中各參數(shù)的獨立控制，在新風入口14處設置的濕球溫度傳感器(表征室外新風焓值)，通過調(diào)節(jié)水冷式盤管表面式換熱器2的水路電動調(diào)節(jié)閥11，控制冷媒水流量，調(diào)整水冷式盤管表面式換熱器2的制冷量：當室外新風濕球溫度高于設計值時，調(diào)大水路電動調(diào)節(jié)閥11的開度，加大水冷盤管的流量和制冷量；當室外新風濕球溫度低于設計值時，調(diào)小水路電動調(diào)節(jié)閥11的開度，減小水冷盤管的流量和制冷量。

在回風口16處設有相對濕度傳感器，因室內(nèi)設計溫度(基本等同于回風溫度)基本恒定，則相對濕度值即可表現(xiàn)室內(nèi)得濕量。通過對熱泵壓縮機4的變頻調(diào)節(jié)，即可實現(xiàn)對深度冷卻除濕的控制：當回風口16處的相對濕度高于設定值時，說明室內(nèi)余濕量增加，熱泵壓縮機4加頻運行，以提高制冷劑流量，加大冷卻除濕量；當相對濕度低于設定值時，說明室內(nèi)余濕量減小，熱泵壓縮機4降頻運行，以減少制冷劑流量，降低冷卻除濕量。

在送風口15處設有送風干球溫度傳感器，通過調(diào)節(jié)第一電子膨脹閥9和第二電子膨脹閥10的工作狀態(tài)，控制熱泵第一冷凝器5的制冷劑流量和散熱量，以調(diào)整新風再熱量及送風溫度：當機組送風溫度高于設計值時，則減小第一電子膨脹閥9的開度，同時加大第二電子膨脹閥10的開度，即降低新風通道內(nèi)第一冷凝器5的制冷劑流量和散熱量，減小再熱量，而增加排風通道內(nèi)第二冷凝器7的制冷劑流量和散熱量；當機組送風溫度低于設計值時，則加大第一電子膨脹閥9的開度，同時減小第二電子膨脹閥10的開度，即增加新風通道內(nèi)第一冷凝器5的制冷劑流量和散熱量，加大再熱量，而降低排風通道內(nèi)第二冷凝器7的制冷劑流量和散熱量；

實用新型新風機組先是利用熱管換熱器1對排風免費熱回收，對新風進行預冷，然后利用能效比較高的水冷式盤管表面式換熱器2冷卻除濕，再利用熱泵壓縮機4的直接膨脹蒸發(fā)器深度冷卻除濕，既解決了室內(nèi)余濕的徹底去除，又提高了綜合制冷效率。同時，利用熱泵系統(tǒng)的部分冷凝廢熱對低溫干燥新風進行再熱，既可較好的控制送風溫度在預期范圍內(nèi)，又減少了再熱能源消耗。