本发明专利技术涉及一种利用两相流分离式热管控温的新风处理系统，包括可逆热管系统、两相流分离式热管系统、冷热水系统、加湿系统、可冷热切换热泵系统、内热泵系统和中央控制系统，中央控制系统包括中央控制器以及传感器系统，传感器系统包括新风温湿度传感器、回风温湿度传感器、供风温湿度传感器、以及露点温度传感器，将检测到的指标反馈到中央控制器；中央控制器根据传感器系统的反馈控制可逆热管系统、两相流分离式热管系统、冷热水系统、可冷热切换热泵系统、内热泵系统、加湿系统共同协作调节新风的温度和湿度，进行供风；并应用长联机管路将传统热管的冷凝端和蒸发端分离开，实现远距离能量输送和改变传热方向。本发明专利技术有效利用能源、精确控制新风温度、提高除湿效果。
【技术实现步骤摘要】
一种利用两相流分离式热管控温的新风处理系统
本专利技术属于能源利用技术和空气调节
，涉及的是一种将常规冷水系统、热回收技术、热泵技术及两相流热管技术有机结合而成的空气调节方法，特别适用于被动房建筑的一种节能型全年新风调温调湿方法。
技术介绍
“被动式低能耗建筑”简称“被动房”，是指通过隔热隔音、密封性强的建筑及设备技术，使建筑物对外热传导过程和通风系统中的热损失最小化。因其具有良好的保温性和密封性，相对于普通建筑能量消耗可降低90％，具有重大的推广价值。为了防止雾霾及维持室内温湿度、微正压，不能开窗换气，只能采用新风处理机组配合室内风机盘管空调系统来实现换气、热回收和空气调节的目的，并通过循环利用冷热能达到最大程度降低建筑供暖供冷能耗的节能要求。传统大多数新风处理机组仅含过滤新风、回风热回收等简单功能，不能满足被动房室内较多的空调、节能要求。近几年出现了融入冷水供冷系统，甚至直膨机机组的新风处理方法，如“双级热回收大焓差除湿新风空调及其控制方法”(CN106322583A)和“双冷源新风空调机组”(CN205641396U)，不仅起到过滤和热回收的作用，而且能够通过冷水流量和直膨机在一定程度上控制湿度，利用排风热能提高供风温度避免结露。但在全年节能运行方面并未有较多考虑，且夏季无法精确控制供风温度，只能依靠室内风机盘管进行室内温度调节，存在二次制冷的能源浪费现象；仅有冷水供应时，机器露点一般不低于12℃，而启动直膨机工作时，机器露点一般不会低于8℃，除湿能力有限。另外还有仅利用制冷机组和热泵机组来降温除湿及升温供风的处理方法，需要较多的室内外连机管路和室外机，存在系统复杂、占地面积大的缺点。传统新风处理方法中对于冬夏季回风冷热能的回收，一般采用板式或转轮换热器，其不足在于新回风风道需紧邻才能进行换热，难以实现远距离换热，且在过渡季节不希望换热时，需另外设置旁通风道，增大了机组体积；传统热管式换热器是由多根重力型单体热管紧密布置组合而成，布置难度大，换热量无法控制，长时间运行部分热管失效而不易检修。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术目的是提供一种能精确控制被动房室内环境温湿度、省略室内风机盘管空调系统的新风处理系统、以克服现有技术中的新风机组在夏季无法精确控制供风温度、除湿能力有限以及系统结构复杂的问题。本专利技术所采取的技术方案如下：一种利用两相流分离式热管控温的新风处理系统，包括可逆热管系统、两相流分离式热管系统、冷热水系统、加湿系统、可冷热切换热泵系统、内热泵系统和中央控制系统，所述中央控制系统包括中央控制器以及传感器系统，所述传感器系统包括新风温湿度传感器、回风温湿度传感器、供风温湿度传感器、以及露点温度传感器，将检测到的指标反馈到中央控制器；中央控制器根据传感器系统的反馈控制可逆热管系统、两相流分离式热管系统、冷热水系统、可冷热切换热泵系统、内热泵系统、加湿系统共同协作调节新风的温度和湿度，进行供风；新风依次经过如下具体步骤处理：(1)新风温湿度传感器设置在新风通道入口处，新风在新风通道内，利用可逆热管系统从回风通道内回收能量，对新风温度进行处理；当回风温度高于新风温度时，吸收热量；当回风温度低于新风温度时，吸收冷量；通过可逆热管四通换向阀转换工质循环方向；在此步骤中(2)两相流分离式热管系统的蒸发器吸收来风热量，以供两相流分离式热管系统的冷凝器使用；两相流分离式热管系统的蒸发器设置在新风通道或是回风通道；对经过的风进行冷却，将吸收的热量传递给两相流分离式热管系统的冷凝器使用；(3)经过两相流分离式热管系统的新风经过冷热水系统，进行温度调节；(4)经过温度调节的新风经过加湿系统，进行湿度调节；(5)经过湿度调节的新风通过可冷热切换热泵系统从回风通道内回收能量；当回风温度高于新风温度时，吸收热量；当回风温度低于新风温度时，吸收冷量；通过可逆热管四通换向阀转换工质循环方向；(6)经过可冷热切换热泵系统的新风经过内热泵系统的蒸发器；内热泵系统的蒸发器将吸收的热量传递给内热泵系统的冷凝器使用；(7)经过上述步骤的新风经过露点温度传感器，依次经过两相流分离式热管系统的冷凝器、内热泵系统的冷凝器连续两次温度调节；两相流分离式热管系统的冷凝器利用两相流分离式热管系统的蒸发器传递的热量对新风一次调温；内热泵系统的冷凝器利用之前内热泵系统的蒸发器传递的热量对新风再次调温，经供风温度湿度传感器反馈温度适宜时进行供风。进一步的：所述可逆热管换热系统包括设置在新风通道入口处的可逆热管新风换热器3，以及设置在回风通道入口处的可逆热管回风换热器40，可逆热管新风换热器3与可逆热管回风换热器40通过可逆热管工质循环管路39连接，在可逆热管工质循环管路39上设置可逆热管四通换向阀41、可逆热管溶液泵42、可逆热管气液分离器43。进一步的：步骤2中的两相流分离式热管蒸发器4设置在新风通道内，位于可逆热管新风换热器3后。进一步的：步骤2中的两相流分离式热管蒸发器4设置在回风通道内，位于可逆热管回风换热器40后。进一步的：两相流分离式热管冷凝器13设置在内热泵蒸发器11与内热泵冷凝器14之间，与两相流分离式热管蒸发器4通过分离式热管气相工质管8、分离式热管液相工质管10连通，所述分离式热管液相工质管10上设有分离式热管流量阀5。进一步的：所述冷热水系统包括冷热水换热器6设置在新风通道内，位于两相流分离式热管蒸发器4后。进一步的：所述加湿系统包括加湿器7设置在新风通道内，位于冷热水换热器6后。进一步的：所述可冷热切换热泵系统包括可冷热切换热泵新风换热器9和可冷热切换热泵回风换热器25，所述可冷热切换热泵新风换热器9设置在新风通道内，位于加湿器7后方；所述可冷热切换热泵回风换热器25设置在回风通道内，位于可逆热管回风换热器40后方，可冷热切换热泵新风换热器9和可冷热切换热泵回风换热器25通过可冷热切换热泵工质循环管路37连接，在进出口管路上设置可冷热切换热泵四通换向阀26、可冷热切换热泵压缩机27、可冷热切换热泵干燥过滤器29、可冷热切换热泵节流阀30以及单向阀28。进一步的：所述内热泵系统包括内热泵蒸发器11与内热泵冷凝器14、均设置在新风通道内，所述内热泵蒸发器11位于可冷热切换热泵新风换热器9与两相流分离式热管冷凝器13之间，所述内热泵冷凝器14设置在两相流分离式热管冷凝器13之后；内热泵蒸发器11与内热泵冷凝器14通过内热泵工质循环管路33连接，在进出口管路上设有内热泵干燥过滤器21、内热泵节流阀20、内热泵压缩机22。进一步的：所述新风通道以及回风通道由隔热密封板组成，在新风通道出口处设有新风供风风机、回风通道出口处设有回风排风风机。进一步的：所述新风系统还包括联机管线，所述联机管线设置在新风通道与回风通道之间，连通新风通道与回风通道内的各自相应换热器。有益效果本专利技术采用分离式热管进行能量回收，将传统热管的冷凝端和蒸发端分离开来，并应用较长的联机管路连接形成循环回路，可实现远距离能量输送和改变传热方向，热管系统各部件分散布置，空间利用灵活；两相流热管具备能量传输密度大，所需驱动力、换热面积、换热器体积和连接管路直径大幅减小的优点；以消耗少量电能为代价，溶液泵驱动的动力式热管能够克服长距离输送热管工质产生的沿程阻力，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用两相流分离式热管控温的新风处理系统，其特征在于：包括可逆热管系统、两相流分离式热管系统、冷热水系统、加湿系统、可冷热切换热泵系统、内热泵系统和中央控制系统，所述中央控制系统包括中央控制器以及传感器系统，所述传感器系统包括新风温湿度传感器、回风温湿度传感器、供风温湿度传感器、以及露点温度传感器，将检测到的指标反馈到中央控制器；中央控制器根据传感器系统的反馈控制可逆热管系统、两相流分离式热管系统、冷热水系统、可冷热切换热泵系统、内热泵系统、加湿系统共同协作调节新风的温度和湿度，进行供风；新风依次经过如下具体步骤处理：(1)新风温湿度传感器设置在新风通道入口处，新风在新风通道内，利用可逆热管系统从回风通道内回收能量，对新风温度进行处理；当回风温度高于新风温度时，吸收热量；当回风温度低于新风温度时，吸收冷量；通过可逆热管四通换向阀转换工质循环方向；(2)两相流分离式热管系统的蒸发器吸收来风热量，以供两相流分离式热管系统的冷凝器使用；两相流分离式热管系统的蒸发器设置在新风通道或是回风通道；对经过的风进行冷却，将吸收的热量传递给两相流分离式热管系统的冷凝器使用；(3)经过两相流分离式热管系统的新风经过冷热水系统，进行温度调节；(4)经过温度调节的新风经过加湿系统，进行湿度调节；(5)经过湿度调节的新风通过可冷热切换热泵系统从回风通道内回收能量；当回风温度高于新风温度时，吸收热量；当回风温度低于新风温度时，吸收冷量；通过可逆热管四通换向阀转换工质循环方向；(6)经过可冷热切换热泵系统的新风经过内热泵系统的蒸发器；内热泵系统的蒸发器将吸收的热量传递给内热泵系统的冷凝器使用；(7)经过上述步骤的新风经过露点温度传感器，依次经过两相流分离式热管系统的冷凝器、内热泵系统的冷凝器连续两次温度调节；两相流分离式热管系统的冷凝器利用两相流分离式热管系统的蒸发器传递的热量对新风一次调温；内热泵系统的冷凝器利用之前内热泵系统的蒸发器传递的热量对新风再次调温，经供风温度湿度传感器反馈温度适宜时进行供风。...
【技术特征摘要】
1.一种利用两相流分离式热管控温的新风处理系统，其特征在于：包括可逆热管系统、两相流分离式热管系统、冷热水系统、加湿系统、可冷热切换热泵系统、内热泵系统和中央控制系统，所述中央控制系统包括中央控制器以及传感器系统，所述传感器系统包括新风温湿度传感器、回风温湿度传感器、供风温湿度传感器、以及露点温度传感器，将检测到的指标反馈到中央控制器；中央控制器根据传感器系统的反馈控制可逆热管系统、两相流分离式热管系统、冷热水系统、可冷热切换热泵系统、内热泵系统、加湿系统共同协作调节新风的温度和湿度，进行供风；新风依次经过如下具体步骤处理：(1)新风温湿度传感器设置在新风通道入口处，新风在新风通道内，利用可逆热管系统从回风通道内回收能量，对新风温度进行处理；当回风温度高于新风温度时，吸收热量；当回风温度低于新风温度时，吸收冷量；通过可逆热管四通换向阀转换工质循环方向；(2)两相流分离式热管系统的蒸发器吸收来风热量，以供两相流分离式热管系统的冷凝器使用；两相流分离式热管系统的蒸发器设置在新风通道或是回风通道；对经过的风进行冷却，将吸收的热量传递给两相流分离式热管系统的冷凝器使用；(3)经过两相流分离式热管系统的新风经过冷热水系统，进行温度调节；(4)经过温度调节的新风经过加湿系统，进行湿度调节；(5)经过湿度调节的新风通过可冷热切换热泵系统从回风通道内回收能量；当回风温度高于新风温度时，吸收热量；当回风温度低于新风温度时，吸收冷量；通过可逆热管四通换向阀转换工质循环方向；(6)经过可冷热切换热泵系统的新风经过内热泵系统的蒸发器；内热泵系统的蒸发器将吸收的热量传递给内热泵系统的冷凝器使用；(7)经过上述步骤的新风经过露点温度传感器，依次经过两相流分离式热管系统的冷凝器、内热泵系统的冷凝器连续两次温度调节；两相流分离式热管系统的冷凝器利用两相流分离式热管系统的蒸发器传递的热量对新风一次调温；内热泵系统的冷凝器利用之前内热泵系统的蒸发器传递的热量对新风再次调温，经供风温度湿度传感器反馈温度适宜时进行供风。2.根据权利要求1所述的利用两相流分离式热管控温的新风处理系统，其特征在于：所述可逆热管换热系统包括设置在新风通道入口处的可逆热管新风换热器(3)，以及设置在回风通道入口处的可逆热管回风换热器(40)，可逆热管新风换热器(3)与可逆热管回风换热器(40)通过可逆热管工质循环管路(39)连接，在可逆热管工质循环管路(39)上设置可逆热管四通换向阀(41)、可逆热管溶液泵(42)、可逆热管气液分离器(43)。3.根据权利要求2所述的利用两相流分离式热管控温的新风处理系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞璟，李进，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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