恒能式恒温恒湿空调系统技术方案

本发明专利技术为恒能式恒温恒湿空调系统，包括压缩机、冷凝器和室内机，压缩机的高压口连接一热回收换热器的入口，该热回收换热器的出口连接到折弯式换热管的入口，折弯式换热管的出口连接到冷凝器入口，该折弯式换热管置于一热回收蓄能水箱内；该热回收蓄能水箱的顶端设有安全阀，其上部的出水口连接到室内机的加湿器进水口，下部的进水口接自来水，冷凝器的出口连接冷水换热器，冷水换热器还分别与压缩机低压口、室内机表冷器的入口和冷水蓄能水箱的出口连接，冷水蓄能水箱的进口与表冷器的出口连接；热回收换热器还分别与一热水箱出口和室内机的热水盘管的进口连接，热水箱的进口与热水盘管的出口连接。本发明专利技术使用能耗低，控制精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温湿度调节
，具体的说是一种恒能式恒温恒湿空调系统。
技术介绍
目前，公知的高精度恒温恒湿实验室空调系统是风冷直接蒸发机组或水冷式机 组，其构造是由蒸发器、风机、压缩机、冷凝器、膨胀阀、电极式蒸汽加湿器、电热式加热器、 传感器及控制器组成。高精度恒温恒湿机组在调温调湿过程中，是通过时间、比例、积分的 方式对制冷、加热、加湿、除湿等工作装态进行控制，使其交替工作，以实现温湿度的动态平 衡。就现有的恒温恒湿机组在制冷、加热、加湿、除湿的工况控制，一般都采用分级卸载控制 方式，制冷一个(压缩机)制冷系统为一个卸载级别，一台机组最多做成3个系统。由于 温湿度设置精度高，会造成压缩机运行时启停特别频繁，耗能较高，机械部件寿命降低，调 节连续性较差。加热电级式加热一般也是做成三组，直接电极加热能耗巨大。由于电热管的加热 控制方式所限，所以当室内温度达到设定值时，虽然加热器电源断开，但此时加热管的温度 依然很高，会造成房间温度的惯性冲高。对房间控制精度造成波动。加湿电极式加湿的控制是水位和电流调节，当电流超过标定值时，自动排出沸腾 热水然后重新注入冷水再电极加热至沸腾产出蒸汽，这样反复进行，能耗较高且连续性较 差，不利于高精度调节。除湿一般是通过关闭蒸发面积来达到冷凝除湿或制冷除湿，即除湿时要启动压 缩机制冷系统。这样又会对房间温度造成冲击。根据此种类型机组控制原理，精度要求越高的恒温恒湿机组其控制难度越大，且 能耗越高，整体部件寿命短。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种使用能耗低高精度的恒温恒湿空调系统。实现上述专利技术目的的技术方案如下恒能式恒温恒湿空调系统，包括压缩机、冷凝器和室内机，压缩机的高压口连接一 热回收换热器的入口，该热回收换热器的出口连接到折弯式换热管的入口，折弯式换热管 的出口连接到冷凝器入口，该折弯式换热管置于一热回收蓄能水箱内；该热回收蓄能水箱 的顶端设有安全阀，其上部的出水口连接到室内机的加湿器进水口，下部的进水口接自来 水，冷凝器的出口连接冷水换热器，冷水换热器还分别与压缩机低压口、室内机表冷器的入 口和冷水蓄能水箱的出口连接，冷水蓄能水箱的进口与表冷器的出口连接；热回收换热器 还分别与一热水箱出口和室内机的热水盘管的进口连接，热水箱的进口与热水盘管的出口 连接。所述热水箱内设有辅助电加热器，所述辅助电加热器连接有温控器。所述热回收蓄能水箱内水平方向交错设置有层流挡板。所述加湿器采用0-10V或4-20MA控制，比例输出连续调节。所述热水盘管的加热采用0-10V的三通比例调节阀进行0-100%连续无极调节。所述表冷器的制冷采用0-10V的三通比例调节阀进行0-100%连续无极调节。本专利技术在高精度恒温恒湿实验室的总控制系统上选用时间、比例、积分调节，对于 制冷、加热、加湿、除湿采用连续输出调节控制。对于制冷和加热部分采用热回收和热储存 技术，达到能源的重复利用。本专利技术专利在整体系统的控制上程序上可以采用传统的相对 湿度的动态平衡控制方式，也可采用创新的涵湿计算法来控制温度和湿度的平衡，也叫绝 对湿度计算控制方法，并可以相互自动切换。制冷制冷系统采用带有热回收功能冷水机组加室内机冷冻水调节末端，根据 热交换原理，在制冷机组制造冷水(7-10°C)的时候，其排除的热量可以回收加热成热水 (50-55°C )。室内机制冷系统通过0-10V的三通比例调节阀对(7-10°C )的冷冻水进行 0-100%连续无极调节。在管路系统中增加了热水箱和冷水蓄能水箱组成的水力模块，使得 出回水温度更平稳，并能起到储存能量的作用，减少压缩机起停次数。加热加热系统的热量的主要来源是通过室外制冷机组工作时回收的热能，其回 收的热量应大于制冷机组的制冷量。回收的热水(50-55°C)被储存在水力模块中，供室内 机加热补偿时使用。在水力模块中的热水箱增加一套温控装置和2组辅助电加热，以便在 冬季低温启动机组是加热热水和对热水水温的辅助加热。室内机温度调节是通过0-10V的 三通比例调节阀对(50-55°C )的热水进行0-100%连续无极调节，进行房间加热调节。加湿加湿系统选用电热式加湿控制，通主电脑板4-20MA或0-10V信号对加湿器 内的电加热管进行功率调节，来控制加湿蒸汽的输出量。以达到对湿度的连续调节目的。并 在加湿器进水前端加装层压式热回收储能水箱模块对加湿器进水进行提温，已达到节能和 提升加湿反应速度的目的。除湿除湿是通过冷凝除湿，通过0-10V三通比例阀0-100%调节。本专利技术专利技术的显著有益效果是，该高精度恒温恒湿实验室系统在经过上述技 术改进后，既能提高控制精度、降低综合能耗，又能最大限度地延长了机组的使用寿命。关于本专利技术的高精度节能型恒温恒湿机组和传统恒温恒湿实验室空调机组的能 耗比较根据恒温恒湿实验室的定义，即在保证温度和相对湿度必须在一定的设定值附 近小范围波动。要保证温湿度的平稳，就必须加热、制冷、加湿、除湿来相互作用，根据其工 作原理，就是加热和制冷之间的平衡作用。即一个恒温恒湿实验室制冷压缩机做了多少功 (实际制冷量)，就要有多大的加热量来进行对冲平衡才能做到温湿度的平衡。而制冷机组 的能效比一般可以做到1 3.5左右，即1KW的制冷输入功率可以产生3. 5KW的制冷量，而 3. 5KW的制冷量需要3. 5KW的加热输入功率去平衡对冲。而此次专利技术的新型节能式恒温恒 湿实验室空调系统中，在1KW的制冷输入功率可以产生3. 5KW的制冷量的同时，可以回收产 生大于3. 5KW的制热量来进行冷热对冲平衡，即可节省了 3. 5KW的电加热输入。扣除增加 辅助设备(水泵等)的实际消耗等，本次专利技术的新型节能式高精度恒温恒湿实验室空调系 统的综合能耗也不大于传统恒温恒湿实验室空调综合能耗的50%。节能空间巨大。附图说明图1为本次专利技术的结构示意图4图中标号说明1、冷凝器；2、热力膨胀阀；3、热回收换热器；4、压缩机；5、冷水换热器；6、热回收 冷水机组(由压缩机4、热回收换热器3和冷水换热器5组成)；7、热水供水管；8、热水循环 水泵；9、冷冻水循环水泵；10、热水箱；11、辅助电加热器；13、冷冻水回水水管；14、温控器； 15、热水回水管；16、水力节能模块(由热水箱10和冷水蓄能水箱17组成)；17、冷水蓄能 水箱；18、冷冻水供水管；19、室内机；20、压缩机高压口 ；21、压缩机低压口 ；22、热回收蓄能 水箱；23、层流挡板；24、折弯式换热管；25、安全阀(排气阀)；26、(自来水进水)止回阀； 27、表冷器；28、热水盘管；29、辅助电加热器；30、加湿器进水口 ；31电热加湿器；具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，恒能式恒温恒湿空调系统，包括压缩机4、冷凝器1和室内机19，压缩 机的高压口 20连接一热回收换热器3的入口，该热回收换热器3的出口连接到折弯式换热 管24的入口，折弯式换热管24的出口连接到冷凝器1入口，该折弯式换热管24置于一热 回收蓄能水箱22内；该热回收蓄能水箱22的顶端设有安全阀25，其上部的出水口连接到 室内机的加湿器进水口 30，下部的进水口接自来水，冷凝器1的出口连接冷水换热器5，冷 水换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
恒能式恒温恒湿空调系统，包括压缩机、冷凝器和室内机，其特征为：压缩机的高压口连接一热回收换热器的入口，该热回收换热器的出口连接到折弯式换热管的入口，折弯式换热管的出口连接到冷凝器入口，该折弯式换热管置于一热回收蓄能水箱内；该热回收蓄能水箱的顶端设有安全阀，其上部的出水口连接到室内机的加湿器进水口，下部的进水口接自来水，冷凝器的出口连接冷水换热器，冷水换热器还分别与压缩机低压口、室内机表冷器的入口和冷水蓄能水箱的出口连接，冷水蓄能水箱的进口与表冷器的出口连接；热回收换热器还分别与一热水箱出口和室内机的热水盘管的进口连接，热水箱的进口与热水盘管的出口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈致彬，
申请(专利权)人：陈致彬，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]