一种双热回收毛细管辐射系统

技术领域

本发明涉及暖通技术领域，具体涉及一种双热回收毛细管辐射系统。

背景技术

毛细管辐射空调应用所需的户用新风处理机组，目前主要有以下几种做法，第一种做法是采用单水冷冷却除湿，在除湿高负载工况下，除湿能力不足，新风处理后湿度达不到要求。

第二种做法是采用前端热回收加后端压缩机直膨系统来除湿，这一种做法为了减少设备体积，配置的压缩机系统普遍偏小，同样在除湿高负载工况下，除湿能力不足，新风处理后的湿度达不到要求，同时由于设备中包含了一套压缩机制冷系统，新风除湿机组的故障率相对会增加不少，而对户式用的新风除湿机组，故障率的增加，意味着服务成本的大幅增加，尤其是小户型的用户，一般采用的是吊顶式新风除湿机组，除了维修更加困难外，还会额外增加室内运行噪音。

第三种做法是采用多级除湿的方式，比如采用前端表冷器除湿加后端压缩机直膨系统除湿，这种双冷源除湿机在设计合理的情况下，可以将新风的湿度处理到满足要求，但同样设备中包含了一套压缩机制冷系统，设备的整体故障率和运行噪音都会增加。

第一种和第二种做法的户用新风处理机组，由于除湿能力不足，在实际使用过程中，为了满足室内湿度要求，设备往往经常处于全回风工作状态，室内新风换气次数远小于1次/小时，室内空气品质无法达到舒适的要求。

以上三种做法的户用新风处理机组，为了减少设备体积，往往均没有包含加湿功能，对于冬季干燥地区，为了达到室内舒适的目的，需要额外配置单独的新风加湿器，并需要单独的人工控制。

发明内容

为此，本发明提供一种双热回收毛细管辐射系统，以解决现有技术中由于毛细管辐射空调设备体积大、没有加湿功能等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种双热回收毛细管辐射系统，其特征在于，所述双热回收毛细管辐射系统包括容纳空间、全热交换器、新风风机、显热交换器和排风机，所述容纳空间包括排风出口区、新风进风区、排风输送区、新风输送区、室内回风区和新风送风区，所述排风出口区设置有排风口，所述新风进风区设置有新风进风口，所述室内回风区设置有室内回风口，所述新风送风区设置有新风送风口，所述排风机设置于所述排风输送区中，所述新风风机设置于新风输送区中，所述全热交换器具有相连通的第一入口和第一出口、以及相连通的第二入口和第二出口，所述显热交换器具有相连通的第一入口和第一出口、以及相连通的第二入口和第二出口；所述排风出口区与所述全热交换器的第一入口连通，所述排风输送区与所述全热交换器的第一出口连通，所述新风进风区与所述全热交换器的第二入口连通，所述新风输送区与所述全热交换器的第二出口连通；所述室内回风区与所述显热交换器的第一入口连通，所述排风输送区与所述显热交换器的第一出口连通，所述室内回风区与所述显热交换器的第二入口连通，所述新风送风区与所述显热交换器的第二出口连通。

进一步地，所述双热回收毛细管辐射系统还包括新风初效滤网，所述新风初效滤网设置于所述新风进风区中，所述新风进风口经过新风初效滤网与所述全热交换器的第二入口连通。

进一步地，所述双热回收毛细管辐射系统还包括新风高效滤网，所述新风高效滤网设置于所述新风进风区中，所述新风进风口依次经过新风初效滤网和新风高效滤网与所述全热交换器的第二入口连通。

进一步地，所述双热回收毛细管辐射系统还包括表冷器，所述表冷器设置于所述排风输送区中，所述表冷器具有进水口和出水口。

进一步地，所述双热回收毛细管辐射系统还包括加湿器，所述加湿器设置于所述排风输送区中，所述加湿器具有进水口和湿气出口，所述加湿器的进水口通过电磁阀控制通断。

进一步地，所述双热回收毛细管辐射系统还包括回风初效滤网，所述回风初效滤网设置于所述室内回风区中，所述室内回风口通过所述回风初效滤网与所述显热交换器的第一入口连通。

进一步地，所述容纳空间由外壁所围成，所述排风出口区、新风进风区、排风输送区、新风输送区、室内回风区和新风送风区由内壁和外壁分隔容纳空间所形成，所述排风出口区、新风输送区和室内回风区沿容纳空间的长度方向依次排布，所述新风进风区、排风输送区和新风送风区沿容纳空间的长度方向依次排布，所述排风出口区和新风进风区沿容纳空间的宽度方向排布，所述排风输送区、新风输送区沿容纳空间的宽度方向排布，所述室内回风区和新风送风区沿容纳空间的宽度方向排布。

进一步地，所述全热交换器设置于所述排风出口区、新风进风区、排风输送区和新风输送区的十字相交处，所述显热交换器设置于所述排风输送区、新风输送区、室内回风区和新风送风区的十字相交处。

本发明具有如下优点：

本发明专利就是在单水冷新风除湿机组的基础上，增加前置全热交换器、后置显热交换器和后置湿膜加湿器，并对表冷器进行重新设计，增大表冷器的换热能力，利用前置全热交换器，对新风进行预冷除湿，再用表冷器对新风进行二次冷却除湿，这样即使是在除湿高负载工况下，处理后的新风湿度也能达到辐射空调系统所需的要求，后置显热交换器可以是水和风热交换的盘管形式，也可以是风和风热交换的翅片板片式形式，利用后置显热交换器，对新风进行再热，提高送风温度，满足送风的舒适度要求，同时因为没有压缩机直膨制冷系统，设备的体积不需要增加。

利用本发明设计的双热回收毛细管辐射系统，既满足了毛细管辐射系统室内舒适度的需要，也因为取消了压缩机直接膨胀系统，降低了系统的潜在故障率，提高了新风除湿系统的可靠性，并降低了运行噪音。

利用本发明设计的双热回收毛细管辐射系统，在运行时，室内侧空气参数基本保持不变，除湿时室内侧空气温度较低、湿度较小，焓值比较小，而室外新风侧空气则温度高、湿度大，焓值比较高，两者差异比较大，尤其是在除湿高负载工况下，两者差异更大，前置全热交换器的全热交换效率也比较高，因此新风除湿过程能够降低较多能耗，能源消耗效率提高比较大。在制热季节，室外新风先与室内排风两者的焓值同样相差较大，全热交换过程依然具有较高的效率，同样对能源消耗效率提高比较大，系统能够有效降低全年运行能耗，提高全年运行能源消耗效率。

利用本发明专利设计的新风除湿系统，相比较于双冷源的新风除湿系统，结构更为简单，性能更可靠，成本更低，安装维护简易。

按照本发明专利提供的技术方案，使用前置全热交换器预冷除湿，再使用低温水表冷器二次除湿，以及后置显热交换器进行再热，在设计合理的情况下，系统无论在低环温气候下，还是在高温高湿气候下，都可以将新风的含湿量处理到7.8g/kg干空气以下，送风干球温度在15℃以上，同时对新风进行过滤，冬季还可以进行加湿处理，满足毛细管辐射空调系统对新风处理的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的双热回收毛细管辐射系统的系统原理图；

图2为本发明提供的双热回收毛细管辐射系统的除湿流程图；

图3为本发明提供的双热回收毛细管辐射系统的制热流程图；

图4为本发明提供的双热回收毛细管辐射系统的制热加湿流程图；

图5为本发明提供的双热回收毛细管辐射系统的通风换气流程图；

图中：

新风初效滤网1、新风高效滤网2、全热交换器3、新风风机4、表冷器5、加湿器6、显热交换器7、回风初效滤网8、排风机9、电磁阀10；

容纳空间100、排风出口区101、新风进风区102、排风输送区103、新风输送区104、室内回风区105、新风送风区106、排风口107、新风进风口108、室内回风口109、新风送风口110、外壁111、内壁112。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种双热回收毛细管辐射系统，所述双热回收毛细管辐射系统包括容纳空间100、全热交换器3、新风风机4、显热交换器7和排风机9，所述容纳空间100包括排风出口区101、新风进风区102、排风输送区103、新风输送区104、室内回风区105和新风送风区106，所述排风出口区101设置有排风口107，所述新风进风区102设置有新风进风口108，所述室内回风区105设置有室内回风口109，所述新风送风区106设置有新风送风口110，所述排风机9设置于所述排风输送区103中，所述新风风机4设置于新风输送区104中，所述全热交换器3具有相连通的第一入口和第一出口、以及相连通的第二入口和第二出口，所述显热交换器7具有相连通的第一入口和第一出口、以及相连通的第二入口和第二出口；所述排风出口区101与所述全热交换器3的第一入口连通，所述排风输送区103与所述全热交换器3的第一出口连通，所述新风进风区102与所述全热交换器3的第二入口连通，所述新风输送区104与所述全热交换器3的第二出口连通；所述室内回风区105与所述显热交换器7的第一入口连通，所述排风输送区103与所述显热交换器7的第一出口连通，所述室内回风区105与所述显热交换器7的第二入口连通，所述新风送风区106与所述显热交换器7的第二出口连通。

本实施例通过设置全热换热器3和显热交换器7能够对新风和排风进行换热，提高热回收效率，具体工作原理见实施例10-13。

实施例2

如图1所示，所述双热回收毛细管辐射系统还包括新风初效滤网1，所述新风初效滤网1设置于所述新风进风区102中，所述新风进风口108经过新风初效滤网1与所述全热交换器3的第二入口连通。本实施例通过新风初效滤网1实现新风过滤，降低了新风中颗粒物含量。

实施例3

如图1所示，所述双热回收毛细管辐射系统还包括新风高效滤网2，所述新风高效滤网2设置于所述新风进风区102中，所述新风进风口108依次经过新风初效滤网1和新风高效滤网2与所述全热交换器3的第二入口连通。本实施例通过新风高效滤网2实现新风过滤，降低了新风中颗粒物含量。

实施例4

如图1所示，所述双热回收毛细管辐射系统还包括表冷器5，所述表冷器5设置于所述排风输送区103中，所述表冷器5具有进水口和出水口。本实施例通过表冷器5对新风进行换热，实现热水对新风的加热，效率高。

实施例5

如图1所示，所述双热回收毛细管辐射系统还包括加湿器6，所述加湿器6设置于所述排风输送区103中，所述加湿器6具有进水口和湿气出口，所述加湿器6的进水口通过电磁阀10控制通断。本实施例通过加湿器6和电磁阀10可以在冬季能自动开启加湿功能，不需要外置加湿器及人工控制。

实施例6

如图1所示，所述双热回收毛细管辐射系统还包括回风初效滤网8，所述回风初效滤网8设置于所述室内回风区105中，所述室内回风口109通过所述回风初效滤网8与所述显热交换器7的第一入口连通。本实施例通过设置回风初效滤网8，减少了进入系统回风中的颗粒物。

实施例7

如图1所示，所述容纳空间100由外壁111所围成，所述排风出口区101、新风进风区102、排风输送区103、新风输送区104、室内回风区105和新风送风区106由内壁112和外壁111分隔容纳空间100所形成，所述排风出口区101、新风输送区104和室内回风区105沿容纳空间100的长度方向依次排布，所述新风进风区102、排风输送区103和新风送风区106沿容纳空间100的长度方向依次排布，所述排风出口区101和新风进风区102沿容纳空间100的宽度方向排布，所述排风输送区103、新风输送区104沿容纳空间100的宽度方向排布，所述室内回风区105和新风送风区106沿容纳空间100的宽度方向排布。本实施例对容纳空间100进行巧妙分隔，提高了空间利用效率。

实施例8

如图1所示，所述全热交换器3设置于所述排风出口区101、新风进风区102、排风输送区103和新风输送区104的十字相交处，所述显热交换器7设置于所述排风输送区103、新风输送区104、室内回风区105和新风送风区106的十字相交处。本实施例巧妙设置显热交换器7和全热交换器3的位置，方便实现热交换。

实施例9

如图1所示，本实施例提供本系统连接方式：

室外新风管连接到系统新风进风口108，室内回风管连接到系统的室内回风口109，室内排风管连接到系统室内的排风口107，新风送风管连接到系统的新风送风口110。系统运行后，室外新风经新风进风口进入系统，依次经过新风初效滤网1、新风高效滤网2后进入全热交换器3，再被新风风机4吸入，加压后送出，再依次经过表冷器5、加湿器6后，进入显热交换器7，最后经新风送风口110送至室内，形成持续不断的新风处理过程。室内的回风经室内回风口进入系统，经过回风初效滤网8后，进入显热交换器7，再被排风机9吸入，加压后进入全热交换器3，最后经系统排风口从排风管排出。

外部主机提供的冷(热)水用系统进水管和出水管与表冷器5连接，外部加湿水经系统加湿水管与电磁阀10相连后进入加湿器6中。

利用本发明设计的户用双热回收毛细管辐射系统，相比较背景技术中第一种做法的同等风量户用新风除湿系统，由于增加了前置全热交换器、后置显热交换器和后置湿膜加湿器，并对表冷器进行重新设计，增大表冷器的换热能力，因此设备可以长期工作在全新风状态，室内新风换气次数可满足1次/小时，保证室内空气品质达到舒适的要求；并在冬季能自动开启加湿功能，不需要外置加湿器及人工控制。

利用本发明设计的户用双热回收毛细管辐射系统，相比较目前第二种做法的同等风量户用新风除湿系统，由于增加了前置全热交换器，增加了大换热能力的表冷器、后置显热交换器和后置湿膜加湿器，取消了压缩机直接膨胀系统，因此设备可以长期工作在全新风状态，室内新风换气次数可满足1次/小时，保证室内空气品质达到舒适的要求，同时减少了设备故障率和运行噪音，提高了设备的可靠性；并在冬季能自动开启加湿功能，不需要外置加湿器及人工控制。

利用本发明设计的户用双热回收毛细管辐射系统，相比较目前第三种做法的同等风量户用新风除湿系统，由于增加了前置全热交换器、后置显热交换器和后置湿膜加湿器，并对表冷器进行重新设计，增大表冷器的换热能力，取消了压缩机直接膨胀系统，因此设备可以同样长期工作在全新风状态，室内新风换气次数可满足1次/小时，保证室内空气品质达到舒适的要求，同时减少了设备故障率和运行噪音，提高了设备的可靠性；并在冬季能自动开启加湿功能，不需要外置加湿器及人工控制。

实施例10

如图2所示，本实施例提供本发明系统的除湿模式：

在除湿模式下，新风风机4启动，排风机9启动，外部主机经本系统的进出水管开始提供7℃冷水，系统进入除湿模式运行。

名义工况下干球温度35℃，湿球温度28℃，含湿量21.42g/kg的室外新风经新风进风口进入系统，经过新风初效滤网1、新风高效滤网2后进入全热交换器3，在全热交换器3中与干球温度17.5℃，相对湿度74.7％，含湿量9.41g/kg的经过显热换热器7降温后的室内回风进行全热交换，室内回风升温加湿后变为干球温度约24.8℃，相对湿度69.4％，含湿量13.8g/kg左右，从排风口排出，新风降温去湿后从干球温度35℃，湿球温度28℃，含湿量21.42g/kg变为干球温度约27.6℃，相对湿度71.2％，含湿量17.03g/kg左右，再进入表冷器5中与外部主机提供的7℃冷水换热，继续降温去湿，变为干球温度8.5℃，相对湿度100％，含湿量6.96g/kg左右，同时冷水从7℃升温至12℃左右从表冷器5出来经系统出水管回流到外部主机内。新风从表冷器5出来经加湿器6(不工作)后，进入显热交换器7中，与室内回风进行显热交换，从干球温度8.5℃，相对湿度100％，等湿升温至干球温度15℃，相对湿度61％左右，并由送风机送至室内，完成新风的净化除湿过程。同时，室内回风从干球温度24℃，相对湿度50％，含湿量9.41g/kg等湿冷却至干球温度17.5℃，相对湿度74.7％，并由排风机9加压后送至全热交换器3中，继续与全热交换器3中的新风进行全热交换。

在名义工况下，全热交换器的焓效率约为38.3％，显热交换器的显热效率约为41.9％，在除湿高负载工况下，即新风干球温度40℃，湿球温度30℃，含湿量23.24g/kg，全热交换器的焓效率和显热交换器的显热效率会有所提高。

实施例11

如图3所示，本实施例提供本发明系统的制热模式：

在制热模式下，新风风机4、排风机9启动，外部热泵主机运行制热模式，提供35℃的热水进入表冷器5中，热水在表冷器5放热给新风，降温后变成30℃经系统出水管再回到热泵主机内。

新风经新风初效滤网1、新风高效滤网2后进入全热交换器3，在全热交换器3中与室内排风进行全热交换，升温加湿后进入表冷器与热水换热，继续升温后被送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

全热交换器使新风进行了预热，焓值得到提高，使系统减少了对外部主机的热水流量需求，降低了制热时的整体系统能耗。

实施例12

如图4所示，本实施例提供本发明系统的制热加湿模式：

在制热模式的基础上，加湿器6的电磁阀10打开，外部自来水进入加湿器6，在加湿器6内对表冷器5加热升温后的空气进行加湿，加湿后的空气再被送入室内，以满足室内的舒适环境的需求。

在制热加湿模式下，全热交换器同样使新风进行了预热，焓值得到提高，使新风系统减少了对外部主机的热水流量需求，降低了制热时的整体系统能耗。

实施例13

如图5所示，本实施例提供本发明系统的通风换气模式：

在通风换气模式下，新风风机4、排风机9启动，外部热泵主机不需要运行，不需要提供冷热水给新风系统。

新风经新风初效滤网1、新风高效滤网2后进入全热交换器3，在全热交换器3中与室内排风进行全热交换，升温加湿后被送入室内。

在通风换气模式下，全热交换器使新风的送风状态更接近室内空气状态点，提高了新风送风的舒适度。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。