一种对新风单独冷却除湿的组合式空调机组

一种对新风单独冷却除湿的组合式空调机组
技术领域

本发明涉及一种组合式空调机组，尤其涉及一种对新风单独冷却除湿的组合式空调机组。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，人们对居住和工作环境的要求也越来越高，特别是对于新风和热舒适性的需求越来越引起重视。目前，酒店、高档写字楼、医院手术部等对温湿度要求较高的场所，其空调系统形式大多存在着以下缺陷：

⑴当采用分体空调或多联机空调时，空调系统无法提供新风，通常依靠开门窗自然通风或简单机械通风的方式获得新风，这样不仅会造成空调冷量的流失浪费，空调能耗增加，而且新风在不经处理的情况下直接进到室内，会将室外的污染物(如灰尘、汽车尾气、PM2.5等)和噪声带进室内，再者，在南方地区潮湿的季节，不加控制和处理的新风大量进入室内，会加重室内的回潮发霉现象；若设置独立的新风系统，则需要增加一套空调系统，不仅增加初投资，而且需要设置专门的新风机房，并预留风管布置空间。

⑵当采用风机盘管+独立新风系统或全空气系统时，通常一个新风机组与多台风机盘管或多台循环空调机组组合使用，若其中部分风机盘管或循环空调机组停机时，为了满足其他风机盘管或循环空调机组的需求，新风机组仍需要继续运行，造成“大马拉小车”的现象，甚至由于系统漏风造成新风的损失，系统控制不灵活且复杂，同时新风系统的风平衡也较难控制。

现有空调系统的上述缺陷在一定程度上影响了酒店、高档写字楼、医院手术部等场所室内的新风质量和热舒适性品质，因此，有必要设计出一套能够克服上述缺陷的组合式空调机组，以满足这些场所的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高冷却除湿效果、减少电能消耗、实现节能运行、温湿度独立调控的对新风单独冷却除湿的组合式空调机组，不仅可节省设备布置空间，而且布置灵活且相对独立。

本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种对新风单独冷却除湿的组合式空调机组，其特征在于，它包括控制器、空调机组柜体和空调室外机，所述空调机组柜体包括机箱和设于机箱内的各组成部件，所述机箱具有进风口、送风口以及与室内环境相通的回风口，所述各组成部件自进风口至送风口依次设置有初效过滤器、制冷盘管、第一加热盘管、第一过滤器、表冷器、第二加热盘管、辅助加热源、加湿器、离心风机和第二过滤器，这些组成部件将机箱内部空间分隔成多个隔间，所述回风口位于所述第一过滤器和表冷器之间；所述空调室外机内设有压缩机和冷凝器，所述压缩机的进口与所述制冷盘管的出口连接，所述压缩机的出口分别与所述冷凝器的进口、所述第一加热盘管的进口和所述第二加热盘管的进口连接，所述冷凝器的出口分别与所述第一加热盘管的出口和所述第二加热盘管的出口连接在一起，再通过一管路经由节流装置与所述制冷盘管的进口连接，从而形成内有制冷剂流动的循环回路。

本发明采用直接蒸发制冷盘管对新风进行冷却除湿，增强了空调机组的冷却除湿能力，并利用空调室外机的冷凝热，通过第一加热盘管和第二加热盘管加热空气，实现对送风温湿度的控制，因此具备温湿度独立调控功能。两处加热盘管充分利用空调室外机的冷凝热，不仅可以减少冷凝热的排放，利于环保，而且减少电能消耗，实现节能运行。本发明是新风机组和空调机组的组合体，布置灵活且相对独立，适用于对温湿度要求较高的场所，特别适用于酒店、高档写字楼、医院手术部等场所，能够满足用户全年对新风和热舒适性的需求。

作为本发明的一种优选实施方式，在所述压缩机的出口与所述第一加热盘管的进口之间的连接管路上设有第一电磁阀，在所述压缩机的出口与所述第二加热盘管的进口之间的连接管路上设有第二电磁阀，在所述压缩机的出口与所述冷凝器的进口之间的连接管路上设有第三电磁阀，所述第一、第二和第三电磁阀分别与控制器连接。可以灵活调节通过第一加热盘管、第二加热盘管和冷凝器的散热量，以满足本发明适度加热空气的需求。

作为本发明的一种实施方式，所述第一过滤器为中效过滤器，所述第二过滤器为中效过滤器或亚高效过滤器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述压缩机为变频压缩机，可根据系统负荷变化，适时调节制冷盘管的制冷量；所述离心风机为变频风机，可根据系统负荷变化，实时调节组合式空调机组的送风量。

为了大力响应节能环保的要求，作为本发明的一种优选实施方式，所述制冷剂是环保型制冷剂。

本发明所述的辅助加热源为电加热装置或热水盘管或蒸汽盘管。若现场有稳定、可靠、可用的热水源或蒸汽源，则优先采用热水盘管或蒸汽盘管进行再热，若无，则选择电加热装置进行再热。

作为本发明的一种优选实施方式，所述表冷器是冷冻水盘管，由所述组合式空调机组之外的空调冷源提供冷冻水，用于冷却新回风混合风。

本发明在所述进风口设有第一电动风阀，在所述回风口设有第二电动风阀，在所述出风口设有第三电动风阀，所述第一、第二和第三电动风阀分别与控制器连接。可以通过调节电动风阀的开度，实时调节组合式空调机组的新回风比例以及送风量，以适应送风需求的变化。

与现有技术相比，本发明具有以下显著的优点：

⑴本发明具备对新风单独冷却除湿的功能，是新风机组和空调机组的组合体，不仅可节省设备布置空间，而且布置灵活且相对独立。

⑵本发明采用单独配置的直接蒸发制冷盘管对新风进行处理，不受常规冷冻水冷源的影响，不仅可以获得更低温的冷源，具备深度除湿的能力，确保组合式空调机组后段处于干工况运行状态，而且通过采用变频压缩机，更能进一步增大其对新风冷却除湿范围。

⑶本发明设置两处加热盘管充分利用空调室外机的冷凝热，不仅可以减少冷凝热的排放，利于环保，而且冷凝热再热取代电加热，可以有效避免冷热抵消现象，减少电能消耗，同时加热盘管处于低温的环境中，可以大大提高空调的能效，实现节能运行。

⑷本发明通过制冷盘管(或加湿器)实现对送风的湿度控制，通过表冷器(或加热盘管和辅助加热源)实现对送风的温度控制，因此，本发明具备温湿度独立调控功能。

⑸本发明设置了多个电动风阀，可灵活调节新回风比例以及送风量，特别在过渡季节，可实现全新风运行，同时，采用变频离心风机和变频压缩机，可根据末端负荷变化，适时调节机组运行状态，从而在保证室内健康、舒适的情况下，最大限度实现节能运行的目的。

⑹本发明可以实现制冷除湿、制热加湿、全新风运行等三种工作模式，能满足用户全年对新风和热舒适性的需求。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的组成结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明一种对新风单独冷却除湿的组合式空调机组，它包括控制器、空调机组柜体1和空调室外机2，控制器对整机进行电气控制，空调机组柜体1包括机箱和设于机箱内的各组成部件，所述机箱具有进风口4、与室内环境相通的回风口10和送风口17，各组成部件自进风口4至送风口17依次设置有初效过滤器5、制冷盘管6、第一加热盘管8、第一过滤器9、表冷器11、第二加热盘管12、辅助加热源13、加湿器14、离心风机15和第二过滤器16，这些组成部件将机箱内部空间分隔成多个隔间，回风口10位于第一过滤器9和表冷器11之间(空调机组柜体1内部的混合段)。在本实施例中，第一过滤器9为中效过滤器，第二过滤器16为中效过滤器或亚高效过滤器，离心风机15为变频风机，表冷器为冷冻水盘管，由本发明组合式空调机组之外的空调冷源提供冷冻水，用于冷却新回风混合风。辅助加热源13可以是电加热装置或热水盘管或蒸汽盘管，若现场有稳定、可靠、可用的热水源或蒸汽源，则优先采用热水盘管或蒸汽盘管进行再热，若无，则选择电加热装置进行再热。

空调室外机2内设有压缩机201和冷凝器202，在本实施例中，压缩机201为变频压缩机，压缩机201的进口与制冷盘管6的出口连接，压缩机201的出口分别与冷凝器202的进口、第一加热盘管8的进口和第二加热盘管12的进口连接，冷凝器202的出口分别与第一加热盘管8的出口和第二加热盘管12的出口连接在一起，再通过一管路经由节流装置7与制冷盘管6的进口连接(使得冷凝器202、第一加热盘管8和第二加热盘管12处于并联状态)，从而形成内有制冷剂流动的循环回路。在本实施例中，制冷剂是环保型制冷剂，如R134a。

在压缩机201的出口与第一加热盘管8的进口之间的连接管路上设有第一电磁阀18a，在压缩机201的出口与第二加热盘管12的进口之间的连接管路上设有第二电磁阀18b，在压缩机201的出口与冷凝器202的进口之间的连接管路上设有第三电磁阀18c，第一、第二和第三电磁阀分别与控制器连接。

在进风口4上设有第一电动风阀3a，在回风口10上设有第二电动风阀3b，在出风口17上设有第三电动风阀3c，第一电动风阀、第二电动风阀和第三电动风阀分别与控制器连接。

本发明的工作原理如下：经进风口4进入新风机组柜体1内的室外风A，首先通过初效过滤器5进行过滤，过滤后的风再通过制冷盘管6进行冷却除湿，其中，通过节流装置7和压缩机201可以调节流过制冷盘管6的制冷剂流量和蒸发温度，从而调节制冷盘管6对新风的冷却除湿能力，冷却除湿后的风通过第一加热盘管8(优先利用空调室外机2的冷凝热)进行再热升温后，再经过第一过滤器9过滤，随后与来自回风口10的室内空气C混合，混合后的空气依次通过表冷器11冷却、第二加热盘管12及辅助加热源13再热升温(当第二加热盘管12加热量不足时，才启动辅助加热源13；当第二加热盘管12加热量充足时，多余冷凝热由冷凝器202排除)、加湿器14加湿(加湿器14在冬季或过渡季节混合风需要加湿的时段开启，通常与制冷盘管6不同时使用)，然后在离心风机15的驱动下，经过第二过滤器16过滤后成为混合风B，最后从送风口17吹出混合风B，其中，通过调节第二加热盘管12和辅助加热源13的综合加热量，即可使吹出的混合风B具有合适的温湿度。

本发明的工作过程如下：

⑴制冷除湿模式：需要制冷除湿时，例如在炎热的夏季或潮湿季节(例如南方地区的“回南天”季节或雨季)，本发明启动制冷除湿模式，压缩机201和表冷器11启动，加湿器14关闭。

本发明制冷除湿模式的具体工作过程是：室外新风A经进风口4进入空调机组柜体1内，首先通过初效过滤器5进行过滤，过滤后的风再通过制冷盘管6进行冷却除湿，其中，制冷盘管6的冷却除湿能力可通过节流装置7和压缩机201进行调节，冷却除湿后的风通过第一加热盘管8进行再热升温，其中，第一加热盘管的加热量可以通过第一电磁阀18a进行调节，然后再经过第一过滤器9过滤，随后与来自回风口10的室内空气C混合，混合后的空气首先通过表冷器11冷却，其中，表冷器11的制冷量可以通过第一电动调节阀19a进行调节，然后再通过第二加热盘管12再热升温，其中，第二加热盘管12的再热量可以通过第二电磁阀18b进行调节(当第二加热盘管12加热量不足时，才启动辅助加热源13；当第二加热盘管12加热量充足时，多余冷凝热由冷凝器202排除)，之后通过加湿器14(此时不工作)，再在离心风机15的驱动下，经过第二过滤器16过滤后成为混合风B，最后从送风口17吹出混合风B，确保送入室内的空气满足新风和热舒适性要求。

在该制冷除湿模式中，节流装置7和压缩机201可以调节制冷剂流量和蒸发温度；第一电磁阀18a、第二电磁阀18b和第三电磁阀18c用于综合调节流过第一加热盘管8、第二加热盘管12和冷凝器202的制冷剂流量；第一电动调节阀19a用于调节冷冻水流量；第一电动风阀3a、第二电动风阀3b和第三电动风阀3c用于调节新回风比和送风量。

⑵制热加湿模式：需要制热加湿时，例如在寒冷的冬季，本发明启动制热加湿模式，压缩机201和表冷器11关闭，辅助加热源13和加湿器14开启。

本发明制热加湿模式的具体工作过程是：室外新风A经进风口4进入空调机组柜体1内，首先通过初效过滤器5进行过滤，再通过制冷盘管6(此时不工作)和第一加热盘管8(此时不工作)，然后通过第一过滤器9过滤，随后与来自回风口10的室内空气C混合，混合后的空气首先通过表冷器11(此时不工作)和第二加热盘管12(此时不工作)，再通过辅助加热源13进行加热升温，若现场有稳定、可靠、可用的热水源或蒸汽源，则辅助加热源13优先采用热水或蒸汽进行加热，若无则选择电加热装置进行加热，且加热量均可调节，然后经过加湿器14进行加湿，加湿方式可根据需求选择，且加湿量可通过第二电动调节阀19b进行调节，之后在离心风机15的驱动下，经过第二过滤器16过滤后成为混合风B，最后从送风口17吹出混合风B，确保送入室内的空气满足新风和热舒适性要求。

在该制热加湿模式中，第二电动调节阀19b用于调节加湿量；第一电动风阀3a、第二电动风阀3b和第三电动风阀3c用于调节新回风比和送风量。

⑶全新风运行模式：全新风运行时，例如在除上述季节之外的其他时段，无需制冷除湿和制热加湿，因此，压缩机201、表冷器11、辅助加热源13和加湿器14均关闭，同时关闭第二电动风阀3b。

本发明全新风运行的具体工作过程是：室外新风A经进风口4进入空调机组柜体1内，首先经初效过滤器5过滤，再依次通过制冷盘管6(此时不工作)和第一加热盘管8(此时不工作)，然后通过第一过滤器9过滤，随后再依次通过表冷器11(此时不工作)、第二加热盘管12(此时不工作)、辅助加热源13(此时不工作)、加湿器14(此时不工作)，之后在离心风机15的驱动下，经过第二过滤器16过滤后得到洁净的新风B，最后从送风口17吹出新风B，确保送入室内的新风满足要求。

在该全新风运行模式中，第一电动风阀3a和第三电动风阀3c用于调节新风量。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。