一种适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统技术方案

一种适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，主要由新风净化处理器和风冷冷/热水机组成，新风净化处理器中，新风与回风混合经粗效过滤器过滤，在表面式换热器中与冷冻/却水进行换热，在送风机驱动下处理过的空气流经高效过滤器后由送风口送入室内，风冷冷/热水机中，利用风冷换热器和水冷换热器对制冷剂换热，水冷换热器的冷却水环路与表面式换热器连接，喷气增焓压缩机的启停根据室外温度和冷冻/却水供、回水温差控制。本发明专利技术实现了中央空调的小型化应用，增强了热泵机组在低温环境下的制热能力，可满足寒冷地区的冬季采暖需求，也可以保证夏季和过渡季室内空气品质及热舒适的要求。

A household air purification system suitable for cold area

Suitable for cold area household air purification full air conditioning system, mainly by the air purification processor and wind cold / hot water machine, air purification processor, fresh air and return air mixed with coarse filter on the surface of heat exchanger and the water is frozen / heat treated in air. Machine driven by air flowing through the filter after the air into the interior of the wind cold / hot water machine, the use of air-cooled heat exchanger and water cooling of the refrigerant heat exchanger, water-cooled heat exchanger cooling water loop and surface type heat exchanger with jet enthalpy of the compressor start and stop according to the outdoor temperature and freeze / cooling water supply and return water temperature control. The invention realizes the miniaturization application of central air conditioning, enhance the heating capacity under low temperature heat pump can meet the cold winter heating demand, it can guarantee the indoor air quality in summer and transition seasons and the requirements of thermal comfort.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统
本专利技术属于暖通空调
，特别涉及一种适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们对于人居环境的舒适性和健康性的要求随之提高。在住宅、别墅、独立办公室等的室内环境控制中，分体式空调和多联机空调的应用仍占较大的份额。其在应用过程中出现了许多问题，不能完全满足用户对室内空气品质和环境舒适度的要求，室内环境的集中调节应运而生。首先，由于近年来室外空气质量的恶化，人们渴望创建健康、洁净的室内环境。但是目前常用的分体式空调和多联机空调仅能处理温度和湿度，对于PM2.5浓度、CO2浓度、TVOC浓度等参数的监测和控制无能为力。所以用户只能寄希望于外加设备或开窗通风解决这样的问题。可是外加设备和通入未处理的新风通常不能很好的解决这些问题。而且，室内环境的控制采用一套设备进行往往是最为便捷的。人们希望通过一套设备达到温度、湿度、空气新鲜度与洁净度的多参数精准调节。其次，根据气象资料，空气源热泵必须在-15℃的大气环境中高效、可靠地长期运转，才可以满足我国寒冷地区的冬季采暖需求。目前南方市场上的普通空气源热泵热水机组无法在我国寒冷地区应用的根源在于：(1)环境温度的降低，制冷剂吸气比容增大，制冷剂质量流量下降，制热量也就相应的按比例下降。相同匹数的系统，在低温环境下工作，表现出更小的制热量；(2)水最终加热温度的提高，GB/T21362-2008《商业或工业及类似用途的热泵热水机》国家标准中规定热水最终加热温度为55℃。然而在欧洲等地区，考虑到军团病菌的影响，要求出水温度为65℃。因此，随着人们对健康意识的不断提升，热水最终加热温度有可能还会进一步提高。再次，目前家用的分体式空调和多联机空调在过渡季往往是不运行的，但室内环境中PM2.5浓度增加与CO2浓度增加的问题依然存在，这对室内人员的健康与舒适非常不利。采用能够引入新风和循环风进行净化处理的中央空调可以较好的解决该问题。中央空调在小型室内环境的应用优势明显。因此一种新型的住宅、轻商空调系统——适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统能在满足健康、舒适、美观及技术性能要求的同时，很好地解决这个问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，通过将回风CO2浓度与其设定值比对，控制新风量以及回风量的大小以及送风机的转速；通过对回风温度与其设定值的比对，控制水阀开度。此系统通过使用喷气增焓压缩机可以在蒸发器循环工质相同的情况下，与普通单级压缩机相比，蒸发器吸热量增加、冷凝器放热量增加，制热能力更强，更适用于寒冷地区；其次，此系统可以对空调系统各项技术参数(室内温湿度变化、PM2.5、CO2浓度)进行控制，同时可对各项参数进行区域化设定与修改，实现了大型高端中央空调系统的小型化、精致化应用。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，主要包括新风净化处理器1和风冷冷/热水机，所述新风净化处理器1包含带有新风口2和回风口3的管路，新风口2送入的新风和回风口3送入的回风在管路的混合段混合，经过粗效过滤器4过滤，进入表面式换热器5与冷冻水或冷却水进行换热除湿，经表面式换热器5处理过的空气在送风机6驱动下进入高效过滤器7再次过滤，之后由送风口8送入室内，其特征在于：所述风冷冷/热水机包含喷气增焓压缩机9，喷气增焓压缩机9接四通换向阀10的管口a且在连接管路上设置有截止阀二18，四通换向阀10的管口b接水冷换热器11，水冷换热器11接闪发气液分离器13入口且在连接管路上依次设置有电子膨胀阀一12和阀门一32，四通换向阀10的管口c接气液分离器17，气液分离器17的气体出口回接喷气增焓压缩机9，四通换向阀10的管口d接风冷换热器16，风冷换热器16接电子膨胀阀一12且在连接管路上依次设置有电子膨胀阀二15和阀门二33，闪发气液分离器13还接在电子膨胀阀二15和阀门二33之间的管路上，气体出口回接喷气增焓压缩机9且在连接管路上设置有截止阀一14，所述表面式换热器5与水冷换热器11的冷却水环路连通。所述表面式换热器5与水冷换热器11冷却水环路入口的连接管路上设置有蓄能水箱29，且该连接管路同表面式换热器5与水冷换热器11冷却水环路出口的连接管路之间设置有旁通管路，旁通管路通过三通阀19同表面式换热器5与水冷换热器11冷却水环路出口的连接管路连接。所述三通阀19的开度受回风温度与设定温度比对控制，当回风温度接近设定温度时，调节水阀主管路开度减小，旁通支路开度增大；反之，若回风温度偏离设定温度，三通阀主管路开度增加，旁通阀开度也随之减小，使得通过水冷换热器11的水量保持不变。冬季制热工况时，四通换向阀10的管口a和管口b在阀内部连通，管口c和管口d在阀内部连通，喷气增焓压缩机9的制冷剂经水冷换热器11换热，阀门32打开，阀门33关闭，换热后制冷剂经闪发气液分离器13分离后回送喷气增焓压缩机9；水冷换热器11中换热后的冷却水流经三通阀19后送至表面式换热器5与空气换热，表面式换热器5换热后的冷却水再返回水冷换热器11循环吸热；夏季制冷工况或者冬季除霜时，四通换向阀10的管口a和管口d在阀内部连通，管口b和管口c在阀内部连通，喷气增焓压缩机9的制冷剂经风冷换热器16换热，阀门32关闭，阀门33打开，制冷剂不流经闪发气液分离器13，而是经由水冷换热器11进入气液分离器17分离后回送喷气增焓压缩机9；电子膨胀阀二15对制冷剂深度节流，制冷剂在风冷换热器16中换热后经气液分离器17流回喷气增焓压缩机9，电子膨胀阀一12和电子膨胀阀二15的开度根据室外气温和供、回水温差联合控制，实现热泵机组供冷/供热能力的调节；除霜工况时，蓄能水箱29中储存一定量已加热的热水，一方面保证循环的正常进行，实现对风冷换热器16的快速除霜，另一方面继续保证向新风处理器1提供热水，避免对室内送入冷风。过渡季节，风冷冷热水机组不运行，室外新风经新风处理机组过滤净化之后送入室内，通风换气，消除余热。所述回风口3处设置有回风温度传感器20、CO2浓度传感器21以及PM2.5浓度传感器22；新风阀23和回风阀24的开度由CO2浓度设定值和回风CO2浓度的比对来控制和调节，若回风CO2浓度超过设定值时，新风阀23开度增加，同时回风阀24的开度减小；若CO2浓度低于设定值时，新风阀23开度减小，同时回风阀24开度增大；新风阀23与回风阀24联动调节，即新风阀23开度增大时，回风阀24开度减小，新风阀23开度减小时，回风阀24开度增大，所述送风机6的转速由PM2.5浓度以及CO2浓度控制，当PM2.5浓度以及CO2浓度控制两者重合时，CO2浓度只控制新风阀23是否开启，PM2.5浓度控制送风机6的转速，在高、中、低三挡风速之间转换；风冷冷/热水机与表面式换热器5连接管路上的三通阀19中的开度根据回风温度及其设定值的比对来调节，当回风温度接近其设定值时，比例调节开度减小，在三通阀19全关闭时，仍有基本流量，在冬季起到防冻作用。所述表面式换热器1的供、回水温度由供水温度传感器25和回水温度传感器26测量，当三通阀19中比例调节水阀开度发生变化时，表面式换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，主要包括新风净化处理器(1)和风冷冷/热水机，所述新风净化处理器(1)包含带有新风口(2)和回风口(3)的管路，新风口(2)送入的新风和回风口(3)送入的回风在管路的混合段混合，经过粗效过滤器(4)过滤，进入表面式换热器(5)与冷冻水或冷却水进行换热除湿，经表面式换热器(5)处理过的空气在送风机(6)驱动下进入高效过滤器(7)再次过滤，之后由送风口(8)送入室内，其特征在于：所述风冷冷/热水机包含喷气增焓压缩机(9)，喷气增焓压缩机(9)接四通换向阀(10)的管口a且在连接管路上设置有截止阀二(18)，四通换向阀(10)的管口b接水冷换热器(11)，水冷换热器(11)接闪发气液分离器(13)入口且在连接管路上依次设置有电子膨胀阀一(12)和阀门一(32)，四通换向阀(10)的管口c接气液分离器(17)，气液分离器(17)的气体出口回接喷气增焓压缩机(9)，四通换向阀(10)的管口d接风冷换热器(16)，风冷换热器(16)接电子膨胀阀一(12)且在连接管路上依次设置有电子膨胀阀二(15)和阀门二(33)，闪发气液分离器(13)还接在电子膨胀阀二(15)和阀门二(33)之间的管路上，气体出口回接喷气增焓压缩机(9)且在连接管路上设置有截止阀一(14)，所述表面式换热器(5)与水冷换热器(11)的冷却水环路连通。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，主要包括新风净化处理器(1)和风冷冷/热水机，所述新风净化处理器(1)包含带有新风口(2)和回风口(3)的管路，新风口(2)送入的新风和回风口(3)送入的回风在管路的混合段混合，经过粗效过滤器(4)过滤，进入表面式换热器(5)与冷冻水或冷却水进行换热除湿，经表面式换热器(5)处理过的空气在送风机(6)驱动下进入高效过滤器(7)再次过滤，之后由送风口(8)送入室内，其特征在于：所述风冷冷/热水机包含喷气增焓压缩机(9)，喷气增焓压缩机(9)接四通换向阀(10)的管口a且在连接管路上设置有截止阀二(18)，四通换向阀(10)的管口b接水冷换热器(11)，水冷换热器(11)接闪发气液分离器(13)入口且在连接管路上依次设置有电子膨胀阀一(12)和阀门一(32)，四通换向阀(10)的管口c接气液分离器(17)，气液分离器(17)的气体出口回接喷气增焓压缩机(9)，四通换向阀(10)的管口d接风冷换热器(16)，风冷换热器(16)接电子膨胀阀一(12)且在连接管路上依次设置有电子膨胀阀二(15)和阀门二(33)，闪发气液分离器(13)还接在电子膨胀阀二(15)和阀门二(33)之间的管路上，气体出口回接喷气增焓压缩机(9)且在连接管路上设置有截止阀一(14)，所述表面式换热器(5)与水冷换热器(11)的冷却水环路连通。2.根据权利要求1所述适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，其特征在于，所述表面式换热器(5)与水冷换热器(11)冷却水环路入口的连接管路上设置有蓄能水箱(29)，且该连接管路同表面式换热器(5)与水冷换热器(11)冷却水环路出口的连接管路之间设置有旁通管路，旁通管路通过三通阀(19)同表面式换热器(5)与水冷换热器(11)冷却水环路出口的连接管路连接。3.根据权利要求2所述适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，其特征在于，所述三通阀(19)的开度受回风温度与设定温度比对控制，当回风温度接近设定温度时，水阀主管路开度减小，旁通支路开度增大；反之，若回风温度偏离设定温度，三通阀主管路开度增加，旁通阀开度也随之减小，使得通过水冷换热器(11)的水量保持不变。4.根据权利要求1所述适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，其特征在于，冬季制热工况时，四通换向阀(10)的管口a和管口b在阀内部连通，管口c和管口d在阀内部连通，喷气增焓压缩机(9)的制冷剂经水冷换热器(11)换热，阀门(32)打开，阀门(33)关闭，换热后制冷剂经闪发气液分离器(13)分离后回送喷气增焓压缩机(9)；水冷换热器(11)中换热后的冷却水流经三通阀(19)后送至表面式换热器(5)与空气换热，表面式换热器(5)换热后的冷却水再返回水冷换热器(11)循环吸热；夏季制冷工况或者冬季除霜时，四通换向阀(10)的管口a和管口d在阀内部连通，管口b和管口c在阀内部连通，喷气增焓压缩机(9)的制冷剂经风冷换热器(16)换热，阀门(32)关闭，阀门(33)打开，制冷剂不流经闪发气液分离器(13)，而是经由水冷换热器(11)进入气液分离器(17)分离后回送喷气增焓压缩机(9)；电子膨胀阀二(15)对制冷剂深度节流，制冷剂在风冷换热器(16)中换热后经气液分离器(17)流回喷气增焓压缩机(9)，电子膨胀阀一(12)和电子膨胀阀二(15)的开度根据室外气温和供、回水温差联合控制，实现热泵机组供冷/供热能力的调节；除霜工况时，蓄能水箱(29)中储存一定量的热水，一方面可保证循环的正常进行，实现对风冷换热器(16)的快速除霜，另一方面可继续保证向新风处理器(1)提供热水，避免对室内送入冷风。过渡季节，风冷冷热水机组不运行，室外新风经新风处理机组过滤净化之后送入室内，通风换气，消除余热。5.根据权利要求1所述适用于寒冷地区的户式新风净化全空调系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵蕾，李延，张爽，李莉，王超，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61