可调节湿度的热泵空调器制造技术

本发明专利技术涉及的是一种制冷技术领域的可调节湿度的热泵空调器。包括相互连接的压缩热泵系统和转轮除湿系统，转轮除湿系统包括：皮带或齿轮、除湿转轮、加热器、回热器、室外风机、电动机，室内风机，它们的连接关系是：电动机通过皮带或齿轮与除湿转轮连接，除湿转轮在新风区通过风管分别与加热器和回热器连接，回热器在新风侧通过风管与室内换热器连接，室内换热器与室内风机连接，在室外换热器分区通过风管与加热器连接，该分区另一侧通过风管与压缩热泵系统的室外换热器连接等。本发明专利技术结构简单、系统运行自动化，能有效地利用空调冷凝排热，无环境污染，是一种绿色节能型制冷机组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种制冷
的空调器，具体是一种可调节湿度的热泵 空调器。
技术介绍
利用低品位热源的转轮除湿/加湿技术吻合了当前能源、环境协调发展的总 趋势。固体转轮除湿可采用冷凝余热驱动干燥转轮除去空调中的潜热负荷，由电 驱动蒸汽压縮制冷系统除去空气中显热负荷，能够大幅提高电空调的效能，对电 力供应的紧张趋势可起到减缓作用。另外，转轮除湿减少采用氯氟烃类制冷剂， 无CFCS问题也无温室效应作用，是一种环境友好型的制冷方式。最新研究还发 现，经过转轮处理的空气，能去除其中的有害气体及成分，提高空气品质。转轮 除湿/加湿与蒸汽压縮式热泵结合的热泵空调器应用主要集中在家用及商用空调 等领域，特别适合湿热、湿冷气候，与单纯电驱动空调机比较，具有供热、供冷 高效节能、可处理更多新鲜空气且空气处理质量好、环保等优点。电驱动蒸汽压縮制冷系统同时处理潜热及显热负荷，其中潜热负荷需达到露 点温度， 一般能耗较高，特别在湿热季节，大量能耗用于潜热负荷，造成用电紧 张。另外在冬季取暖季节，蒸汽压縮式空调系统处于热泵循环，室外机由室外吸 热，在气温较低，相对湿度较高时易结霜，严重影响热泵的正常运行及使用范 围。而且由于室内相对湿度低，室内机需要达到较高的冷凝温度才能达到合适的 取暖效果，也影响空调系统的效率。目前结合转轮除湿/加湿及压縮式制冷/取暖， 并利用冷凝热驱动转轮除湿及防止结霜的空调尚没有见到。经对现有技术文献的检索发现，中国专利公开号为CN1587863， 为"跨临界C02制冷与转轮除湿组合式空调系统"，该专利公开了利用二氧化 碳做制冷剂的压縮制冷系统与转轮除湿相结合，其二氧化碳空调系统复杂，有两 个冷凝换热器，无新风功能及热回收装置，无冬季加湿功能，仅依靠冷凝器再生，在有些情况下能效低。而且目前二氧化碳空调系统仅初步试用于汽车空调领域， 规模化用于建筑空调领域未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可调节湿度的热泵空 调器。在不同季节，根据需要能够进行湿度调节，并能够处理新风及回收室内热 能的热泵空调器；通过利用压縮空调余热或太阳能等可再生能源驱动转轮除湿组 件，使潜热负荷及显热负荷分别得到高效处理，提高空气调节的能量效率，降低 电能这一高品位能源的消耗；利用转轮除湿系统，在热泵冬季运行时，减少系统 结霜可能，从而使得系统的运行可靠性显著提高。本专利技术具有结构简单，系统运 行易于实现自动化等特点，能有效地利用热泵空调系统冷凝排热，无环境污染， 是一种绿色节能型制冷机组。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括相互连接的压縮热泵 系统和转轮除湿系统，通过这两个系统相互配合，对室外新风或室内回风进行湿 度及温度处理，其中湿度处理主要由转轮除湿系统完成，温度处理主要由压縮热 泵系统完成，且将室内回风与室外新风进行热量交换，回收室内回风的热量(冷 量)。提高了整体系统的能效，实现了常规压縮热泵系统或转轮除湿系统不具备 的多项功能。所述压縮热泵系统包括压縮机、四通阀、室外换热器、室内换热器、节流 装置、制冷剂管道，并构成封闭循环系统。压縮机通过制冷剂管道与四通阀连接， 四通阀再通过制冷剂管道分别与室内换热器及室外换热器连接，室内换热器与节 流装置连接，节流装置另一端与室外换热器连接。所述的封闭循环系统，压缩机 驱动制冷剂在系统中循环。通过四通阀切换，夏季室外换热器作为冷凝器，室内 换热器作为蒸发器，为室内提供冷却功能。冬季室外换热器作为蒸发器，室内换 热器作为冷凝器，为室内提供供暖功能。回热器，在供新风时可回收排风的余冷 (或余热)。所述的室内换热器，可以是常规分体空调的室内换热器，也可以采 用辐射板形式的室内换热器。所述压縮热泵系统，使用常规制冷剂，如R22,R134a等。所述转轮除湿系统包括皮带(或齿轮)、除湿转轮、加热器、回热器、室外风机、电动机，室内风机。电动机通过皮带(或齿轮)与除湿转轮连接，带动 转轮转动。所述除湿转轮在新风区通过风管分别与加热器和回热器的新风侧连 接，回热器的新风侧通过室内换热器连接风管与室内换热器连接，室内换热器与 室内换热器风机连接。除湿转轮另一分区(即在室外换热器分区)通过风管与加 热器连接，该分区另一侧通过风管与压縮热泵系统的室外换热器连接。(此压縮 热泵系统的室外换热器的一侧通过风管与转轮除湿系统的室外风机连接)。所述 室外风机具有根据需要驱动气流向相反方向流动的功能。回热器的回风侧，其一 边与室内引出的回风管连接，其另一边通过风管与处理回风阀及回风出口风阀分 别连接，处理回风阀再与新风进口连接。所述回热器可以是逆流换热器或者叉流 换热器。所述的除湿转轮，其用于转轮再生的辅助加热器可以是电加热器，也可 以是太阳能热水换热器。所述转轮除湿系统与现有技术中常规转轮除湿系统的区别在于，常规转轮的 处理区与再生区是固定的，本专利技术中，处理区与再生区在夏季及冬季对调。新风 区在夏季应用时，是处理区域，起到除湿的功能。在冬季是再生区域，起增加空 气中含湿量的功能。使用的除湿剂可采用低再生温度(50 70 °C)予以再生， 因此可使用冷凝器余热或太阳能热水、太阳能热空气等再生。所述除湿剂包括硅 胶、氯化锂、复合除湿剂。本专利技术的作用原理是(1)压縮系统制冷运行时，利用低品位热源驱动转轮 除湿，去除空气中的潜热负荷，再利用压縮制冷系统降低空气的温度，去除空气 中的显热负荷，大幅提高系统能效。(2)压縮系统热泵运行时，利用辅助加热器 加热新风，通过转轮再生区域增加含湿量，起到加温加湿的效果。同时通过转轮 处理区域除去通过室外换热器的空气的水分，降低室外换热器冬季结霜的可能 性。相对现有技术本专利技术具有如下的优点及效果(l)夏季热湿分开处理，利用 冷凝器余热，能提高蒸发温度，提高系统能源效率，节省电能。(2)压縮系统不 需低温除湿，蒸发温度高，送风更加舒适。(3)能向室内输入新风，并对新风进行有效热湿处理。(4)冬季具有一定加湿功能，并能利用太阳能的可再生能源。 (5)具有一定防止结霜功能。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。其中压縮机一l，压縮机出口管一2，制冷剂管一3，室外换热器风机一4，室外换热器进口风管一5，室外换热器一6，转轮辅助加热器一7，室外换热器与 转轮连接风管—8，转轮再生风出风管一9，除湿转轮一IO，转轮与回热器连接风 管一ll，新风进口管一12，新风阀一13，新风辅助加热器一14,处理回风管一15， 除湿转轮电动机一16，处理回风阀一17，室外换热器与节流阔间制冷剂管道一18， 回风出口风阀一19，回热器出口风管一20，回热器一21，节流阀一22，制冷剂管 道_23，回热器与室内换热器连接风管一24，回风管一25，室内换热器一26，室 内换热器风机一27，室内换热器出风口一28，四通阀一29，制冷剂管道一30， 压縮机进口管一31。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例作详细说明本实施例在以本专利技术技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于 下述的实施例。实施例1如图1所示，本实施例包括压縮机l，压縮机出口管2，制冷剂管3，室外 换热器风机4，室外换热器进口风管5，室外换热器6，转轮辅助加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调节湿度的热泵空调器，包括相互连接的压缩热泵系统和转轮除湿系统，所述压缩热泵系统包括：压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器、节流装置、制冷剂管道，并构成封闭循环系统，其特征在于，所述转轮除湿系统包括：皮带或齿轮、除湿转轮、加热器、回热器、室外风机、室内风机、电动机，电动机通过皮带或齿轮与除湿转轮连接，除湿转轮在新风区通过风管分别与加热器和回热器连接，回热器在新风侧通过风管与室内换热器连接，室内换热器与室内风机连接，在室外换热器分区通过风管与加热器连接，该分区另一侧通过风管与压缩热泵系统的室外换热器连接，回热器的回风侧，其一边与室内引出的回风管连接，其另一边通过风管与处理回风阀及回风出口风阀分别连接，处理回风阀再与新风进口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，代彦军，王如竹，吴静怡，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]