新风系统热回收装置及其热回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种新风系统热回收装置及其热回收方法，压缩循环系统包括蒸发器、冷凝器、压缩机；蒸发器设置新风机组内，冷凝器，冷凝器设置在排风机组内；蒸发器一端通过膨胀阀与冷凝器一端连接；另一端通过四通换向阀与冷凝器另一端连接；所述的四通换向阀还与压缩机连接；新风机组的室外新风进口设有风阀MI，新风机组内的第一表冷器与第二表冷器之间通过循环泵循环连接；第一表冷器设有风阀MII，第二表冷器设有风阀MIII；排风机组设有风阀MIV。通过制冷循环，蒸发器将新风冷却、除湿，冷凝器回收排风机组冷量，以提高整个制冷循环效率；当排风冷量不足时，通过开启风阀MIV补充冷量；制热工况则，则通过四通换向阀，蒸发器变为冷凝器加热新风。加热新风。加热新风。

【技术实现步骤摘要】
新风系统热回收装置及其热回收方法


[0001]本专利技术属于热回收
，具体涉及一种新风系统热回收装置及其热回收方法。

技术介绍

[0002]随着技术和经济的发展，各种类型的科研、实验场所愈来愈多。而各科研单位、高等院校实验室的建设无疑对科技创新、科研发展起着举足轻重的作用。近年来，国家和各地方政府、各高校纷纷建设各种类型的重点实验室、普通实验室，对实验室建设的投入越来越大。随着各种实验室的建设，绝大多数实验室都会设置空调设施，以满足实验人员做实验时的舒适度，其中部分实验室的空调标准相当高。《科研建筑设计标准》JGJ91
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2019、《临床实验室设计总则》(GB/T 20469
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2006)、《实验室生物安全通用要求》(GB19489
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2008)等规范对实验室空调设计参数有严格要求。
[0003]由于实验过程中会使用很多挥发性药品，特别是有机药剂，所以实验过程中产生的废气种类多、浓度高，有一定危害性。因此，为了排除废气，实验室通常换气要求高，排风量、新风量非常大。
[0004]一些普通的实验室，引入其内的室外新风是未经任何温湿度处理的，在这种情况下，严冬、盛夏时直接引入的极冷、极热室外空气对室内实验人员舒适性有较大的影响。
[0005]不少实验室对引入的新风进行了简单的降温(例如夏季新风冷却至室内温度)，以有效提高室内环境的舒适性。这种方式，大部分新风机组只处理了少部分湿负荷，大部分还需要房间内风机盘管来负担，由于实验室往往新风量大加之风机盘管除湿能力不足，导致湿度超标。例如：实际使用过程中，地处江南、华南沿海潮湿地区的实验室，在一些季节常常会出现由于对引入新风的除湿处理不到位，造成实验室设备、围护结构大面积结露的现象，给实验室的维护、使用带来了很大的困扰，影响了实验室的正常使用。
[0006]因此，简单的冷热处理是不能够满足使用要求及规范要求，实验室新风湿负荷必须由新风机组负担；为使房间满足温湿度要求，通常需要将新风先冷却除湿至室内露点，再加热至室内温度或接近室温。此时，新风系统不但冷却还需要在加热。一方面，由于冷热相抵，增加了冷却除湿(w
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l)需要的冷量；另一方面，还需要在夏季设置热源进行再加热(L
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O)；加之实验室新风量巨大，导致新风系统能耗巨大，新风系统的节能需求显得尤为突出。
[0007]根据工程设计案例，实验室通风(含新风)负荷所占的比例较高，根据实验室排风柜使用数量及分布情况，通风系统引起的空调新风负荷占实验室总空调负荷的比例从40％至90％不等，是实验室空调负荷的最大组成部分。
[0008]对于辅助热源(再热源)的设置，由于实验室的使用特点(实验过程中产生的废气种类多、浓度高，有一定危害性)，无法通过二次回风的方式解决。因此，一般会考虑设置四管制的空调系统，增加夏季的再热热源(如锅炉)，或者采用电加热。为减少再热源，有的采用热回收型的冷水机组，利用冷水机组的冷凝余热作为系统的再热热源。这种方案虽然热源属于免费，但是并没有减少冷热相抵，增加了冷却除湿(w
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l)需要的冷量，同时也没有利
用排风中的冷量。
[0009]目前最常见的做法：通过在排风、新风之间设置热回收装置回收部分能量，在一定程度上降低新风冷负荷。实验室排风中包括各种挥发性药品、有机药剂，有一定危害性和腐蚀性。为了避免出现交叉污染，只能利用介质之间的温差回收排风中的显热，而无法回收排风中的潜热，因此其热回收效率是相对较低的。通常情况下在排风管路上增加一组换热盘管，使排风与盘管中的热媒(通常为乙二醇)进行换热，将排风中的一部分冷量(或热量)传到热媒中，然后再利用热媒对室外新风进行预冷或预热，从而改善新风机组表冷器的进风工况，降低新风负荷。该系统属于被动式的热回收系统，其回收的冷(热)量完全取决于室内外空气温差，当室外温度发生变化时，回收的冷(热)量将随之发生变化。且需要再热热源。
[0010]文献(周谨.一种新型热回收装置在实验室空调系统中的应用[J].暖通空调，2021，51(8):119 122，63)提出了一种新型的热回收方式，该系统在传统的液体循环式热回收系统中增加了一组再热盘管，直接利用热回收系统对除湿后处于低温饱和状态的新风进行再热，同时进一步回收由于除湿而温度降低的送风中的冷量，并将循环中的载冷剂温度进一步降低(由t
′
w1降低至tw1)，然后用温度更低的载冷剂对室外新风进行预冷，从而增大了预冷量，降低了新风机组表冷器的冷负荷，达到进一步节能的目的。该方法的缺点，其一，由此方案，将新风预热盘管、排风热回收盘管、再热盘管串联，通过液体循环新风先与排风显热交换，再与降温除湿后的新风热交换。通过建立换热模型，利用matlab计算设计工况下实际上热回收盘管热量(tx1＝32℃，tz1＝14℃，tp1＝24℃，换热器采用U
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54，水流量GW＝5328kg/h)，可以发现设计工况下热回收盘管热回收量几乎为0，即排风能量并没有被利用回收。其二，由于设置了热回收，使得新、排风通路上增加了阻力(热回收盘管、再热盘管、预热盘管)，增加了新风、排风风机运行能耗。例如按每个盘管阻力200Pa估算，100000m3/h新风能量回收系统风机增加功率约25KW，折合冷量达100KW(空调系统能耗按4.0)。当系统温差较低，回收能量小于此值时，系统不但不节约反而耗能。

技术实现思路

[0011]本专利技术所要解决的技术问题：
[0012]1、解决冷热相抵消的同时，最大限度利用排风能耗；
[0013]2、解决部分时段，回收能量不经济问题。
[0014]3、解决冻结加热盘管冻结问题。
[0015]因此本专利技术采取的技术方案为：
[0016]新风系统热回收装置，包括排风机组和新风机组及压缩循环系统；
[0017]所述的压缩循环系统包括蒸发器、冷凝器、压缩机；
[0018]蒸发器设置新风机组内；
[0019]冷凝器，冷凝器设置在排风机组内；
[0020]蒸发器一端通过膨胀阀与冷凝器一端连接；另一端通过四通换向阀与冷凝器另一端连接；
[0021]所述的四通换向阀还与压缩机连接；
[0022]新风机组的室外新风进口设有风阀MI，新风机组内的第一表冷器与第二表冷器之间通过循环泵循环连接；第一表冷器设有风阀MII，第二表冷器设有风阀MIII；
[0023]排风机组设有风阀MIV。
[0024]所述的新风系统热回收装置的热回收方法，以下过程：
[0025]压缩循环系统的制冷工况，通过制冷循环，蒸发器将新风冷却、除湿，冷凝器回收排风机组冷量，以提高整个制冷循环效率；当排风冷量不足时，通过开启风阀MIV补充冷量；制热工况则，则通过四通换向阀，蒸发器变为冷凝器加热新风；
[0026]新风处理机组的夏季制冷工况，通过循环泵、第一表冷器、第二表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.新风系统热回收装置，其特征在于，包括排风机组(10)和新风机组(8)及压缩循环系统；所述的压缩循环系统包括蒸发器(1)、冷凝器(5)、压缩机(2)；蒸发器(1)设置新风机组(8)内；冷凝器(5)，冷凝器(5)设置在排风机组(10)内；蒸发器(1)一端通过膨胀阀(3)与冷凝器(5)一端连接；另一端通过四通换向阀(4)与冷凝器(5)另一端连接；所述的四通换向阀(4)还与压缩机(2)连接；新风机组(8)的室外新风进口设有风阀MI(11)，新风机组(8)内的第一表冷器(6)与第二表冷器(7)之间通过循环泵(9)循环连接；第一表冷器(6)设有风阀MII(12)，第二表冷器(7)设有风阀MII...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄贵松，王贺，
申请(专利权)人：核工业西南勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：