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一种建筑物能量回收机

2023-05-30 10:53:43

一种建筑物能量回收机

  技术领域

  本发明涉及热量回收技术领域,具体涉及一种建筑物能量回收机。

  背景技术

  建筑物既是功能空间,也是能量空间。

  作为能量空间,近年来建筑物能量转换效率与应用深度广度取得了巨大进步:保温材料、低密度材料、半导体照明器具全面推广应用,绿色建筑成为建筑主流;蒸汽压缩式制冷设备、热泵设备,以房间空调器、户式中央空调机组、多联机、恒温恒湿设备、热泵热水器、户式热水中心等等炫酷名头,进入了千家万户,根本地改变了住宅空间的能量形态和人们的能量消费习惯。

  但是,作为能量空间的建筑物,还存在两大问题:

  1.能量利用效率偏低消耗总量巨大

  我国建筑物能量利用效率偏低,建筑能耗在全社会能耗中的占比很高,已与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源的三大“耗能大户”,成为了社会节能的焦点;

  并且,我国建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的30%,其中最主要的是采暖和空调,占到20%;

  我国建筑物能耗的扩大,又支撑着拉动着全国火力发电行业持续高位运行,对我国备受诟病的每年高达100亿吨的碳排放形成顶托。

  2.建筑物能量舒适性依然较差

  我国建筑物特别是住宅的高能耗,并没有带来消费者的良好的能量舒适性:

  大多数住宅没有新风系统,没有冬夏季与能量耦合的新风系统;

  住宅内夏季降温除湿与冬季加热升温,都采用风机盘管(房间空调器也是风机盘管),造成干燥冬季里干燥热风吹过人体,夺取体表宝贵的水分,致使皮肤发干发皱、衣物静电积累,热舒适性极差。

  在建筑暖通领域,进一步降低建筑物能耗并且提高建筑物能量舒适性,是一场新的技术革命。

  发明内容

  针对背景技术中的问题,本发明提供了一种建筑物能量回收机,包括:

  第一换热器、第二换热器、压缩机、节流装置,所述第一换热器、节流装置、第二换热器、压缩机连接构成一供所述制冷剂流通的循环通道;

  板式换热器,其具有相邻设置的第一换热通道和第二换热通道;

  第一气流通道,一端与建筑物外界新风连通,另一端与建筑物的新风入口连通,所述第一换热器、所述第一换热通道设置在所述第一气流通道内;

  第二气流通道,一端与建筑物的污浊空气排出口连通,另一端与建筑物外界连通,所述第二换热器、所述第二换热通道设置在所述第二气流通道内;

  建筑物内的污浊空气通过所述污浊空气排出口进入到所述第二气流通道内顺序流经所述第二换热通道、第二换热器后排出第二气流通道;外界新风进入到所述第一气流通道内后流经所述第一换热通道并与第二换热通道内的污浊空气进行换热后,流经所述第一换热器进行预处理后,通过新风入口输送到建筑物内。

  较佳地,所述压缩机通过一四通阀连接到所述循环通道上。

  较佳地,所述压缩机的两端分别连接到所述四通阀的一号接口和三号接口上,所述四通阀的二号接口与所述第二换热器连通,所述四通阀的四号接口与所述第一换热器连通。

  较佳地,所述第一气流通道与所述第二气流通道交叉布置,且所述板式换热器布置在所述第一气流通道与所述第二气流通道的交叉处,且所述第一换热通道与所述第一气流通道贯通,所述第二换热通道与所述第二气流通道贯通。

  较佳地,所述第一气流通道内设置有第一风机,所述第二气流通道内设置有第二风机。

  较佳地,所述第二气流通道上还设置有补风风门。

  较佳地,还包括有外壳,所述第一换热器、第二换热器、压缩机、节流装置、四通阀、板式换热器、第一气流通道、第二气流通道均设置在所述壳体内;

  所述壳体上设置有:

  与建筑物外界连通的第一开口,且所述第一开口与所述第一气流通道的一端连通用于引进外界新风;

  与建筑物的新风入口连通的第二开口;

  与建筑物的污浊空气排出口连通的第三开口;

  与建筑物外界连通的第四开口,且所述第四开口与第二气流通道的另一端连通用于排出建筑物内的污浊空气。

  较佳地,所述第一开口远离所述第四开口设置。

  本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:

  本发明提供的建筑物能量回收机,回收从建筑物中排放出的污浊空气中的能量来对进入到建筑物中的新风进行预处理,本发明以较低的风机、压缩机电能消耗在新风系统新风进口、浊气排口的两股气流之间实现二次大规模热量的搬运,为建筑物新风系统的冬季低温新风加热升温、夏季高温新风降温除湿提供高能效的解决方案。

  附图说明

  结合附图,通过下文的详细说明,可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点,其中:

  图1为本发明提供的建筑物能量回收机的结构示意图;

  图2为本发明中新风制冷除湿氟路图;

  图3为本发明中新风加热升温氟路图。

  具体实施方式

  参见示出本发明实施例的附图,下文将更详细地描述本发明。然而,本发明可以以许多不同形式实现,并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反,提出这些实施例是为了达成充分及完整公开,并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中,为清楚起见,可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

  参照图1,本发明提供了一种建筑物能量回收机,包括有第一换热器2、第二换热器10、压缩机14、节流装置12,第一换热器2、节流装置12、第二换热器10、压缩机14连接构成一供制冷剂流通的循环通道,压缩机14的进出端均连接到四通阀上;还包括有板式换热器1、第一气流通道4、第二气流通道9,板式换热器1具有相邻设置的第一换热通道和第二换热通道;第一气流通道4一端与建筑物外界新风连通,另一端与建筑物的新风入口连通,第一换热器2、第一换热通道设置在第一气流通道4内;第二气流通道9的一端与建筑物的污浊空气排出口连通,另一端与建筑物外界连通,第二换热器10、第二换热通道设置在第二气流通道9内;建筑物内的污浊空气通过污浊空气排出口进入到第二气流通道9内顺序流经第二换热通道、第二换热器10后排出第二气流通道;外界新风进入到第一气流通道4内后流经第一换热通道并与第二换热通道内的污浊空气进行换热,被加热或降温后,流经第一换热器2进行预处理后,通过新风入口输送到建筑物内。

  本发明提供的建筑物能量回收机,回收从建筑物中排放出的污浊空气中的能量来对进入到建筑物中的新风进行预处理,本发明以较低的风机、压缩机电能消耗在新风系统新风进口、浊气排口的两股气流之间实现二次大规模热量的搬运,为建筑物新风系统的冬季低温新风加热升温、夏季高温新风降温除湿提供高能效的解决方案。

  本发明提供的建筑物能量回收机,具有以下有益效果:

  1.提升了新风质量

  本发明一种排风余热二次回收的建筑物新风系统,采用热回收和热泵技术对引入住宅的户外新风夏季进行降温除湿、冬季进行加热升温处理,提升了新风品质,降低了新风对住宅内温湿度的扰动,改善了人体的热舒适性感受。

  2.为建筑物新风冬季加热升温夏季降温除湿提供高能效的解决方案

  建筑耗能,伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上涨趋势。建筑的能耗约占全社会总能耗的30%,其中最主要的是空调和采暖,占到20%。

  在本实施例中,压缩机14通过四通阀15连接到循环通道还是那个;具体的压缩机14的两端分别连接到四通阀15的一号接口a和三号接口c上,四通阀15的二号接口b与第二换热器10连通,四通阀15的四号接口d与第一换热器连通。

  本分明通过控制器16对四通阀15上各接口之间进行切换连接,可实现整个氟路的正反转动,从而实现了新风进行加热或者降温的功能之间的切换;具体的:

  (1)夏季模式

  如图2中所示,此时四通阀15的一号口与四号口连通、二号口与三号口连通,从而构成一制冷剂顺序流经压缩机14、第二换热器10、节流装置12、第一换热器2、压缩机14的循环通道,此时第一换热器2作为蒸发器、第二换热器10作为冷凝器;

  夏季高温环境运行时,先通过板式换热器1将污浊空气和新风进行第一次热量交换,降低新风温度,之后再通过第一换热器2(蒸发器)被进一步的降温后输送到建筑物内;此过程中,制冷蒸发器在新风气流中吸热,对新风气流的降温除湿,蒸发温度高、蒸发压力大,吸热量大、制冷能效比高,制冷系统将板式换热器新风出风中的热量第二次搬运到污浊空气排风中去;为了进一步提高夏季降温除湿能效比,可以对冷凝器采用旁通气流技术,将一部分环境空气引入冷凝器进风口与板式换热器污浊空气排风并流混和,增加冷凝器风量降低冷凝压力。

  (2)冬季模式

  如图3中所示,此时四通阀15的一号口与二号口连通、三号口与四号口连通,从而构成一制冷剂顺序流经压缩机14、第一换热器2、节流装置12、第二换热器10、压缩机14的循环通道,此时第一换热器2作为冷凝器、第二换热器10作为蒸发器;

  冬季低温环境运行时,先通过板式换热器将污浊空气和新风进行第一次热量交换,提升新风温度;之后再通过第一换热器2(冷凝器)被进一步的升温后输送到建筑物内;此过程中,与低温环境空气相比,板式换热器排出的污浊空气虽然经过板式换热器降温,但是由于含有大量水蒸汽其在能量上仍然具有温度高、湿度高、单位质量能量密度高(焓值高)的特点,蒸发器在板式换热器排出的污浊气流中吸热,蒸发温度高、蒸发压力大、吸热效果好,热泵系统将板式换热器污浊空气出风的热量特别是水蒸汽冷凝热回收搬运到经过板式换热器第一次升温的新风气流中去,带来了热泵系统冷凝器对新风气流的制热功率大、制热能效比高的实际效果。

  在本实施例中,如图1中所示,第一气流通道4与第二气流通道9交叉布置,且板式换热器1布置在所述第一气流通道4与第二气流通道9的交叉处,且第一换热通道与第一气流通道4贯通,第二换热通道与第二气流通道9贯通;第一气流通道4与第二气流通道9这样布置使得结构更加紧凑,便于缩小整机体积。

  在本本实施例中,第一气流通道4内设置有第一风机7,第二气流通道9内设置有第二风机8,第一风机7和第二风机8的设置用于推动两气流通道内气流的流通;进一步的优选的第一风机7和第二风机8均设置在气流通道的出口处,当然在其他实施例中第一风机7和第二风机8在气流通道内的具体位置可根据需要进行调整,此处不做限制。

  在本实施例中,第二气流通道9上还设置有补风风门11。补风风门11用于在夏季模式中,将一部分环境空气引入冷凝器进风口与板式换热器污浊空气排风并流混和,增加冷凝器风量降低冷凝压力。

  在本实施例中,该建筑物能量回收机还包括有外壳13,第一换热器2、第二换热器10、压缩机14、节流装置12、四通阀15、板式换热器1、第一气流通道4、第二气流通道9均设置在壳体内13;壳体13上设置有与建筑物外界连通的第一开口17、与建筑物的新风入口连通的第二开口5、与建筑物的污浊空气排出口连通的第三开口3、与建筑物外界连通的第四开口6,其中第一开口17与第一气流通道4的一端连通用于引进外界新风;第四开口6与第二气流通道9的另一端连通用于排出建筑物内的污浊空气。

  其中,优选的第一开口17远离所述第四开口6设置,防止排出的污浊空气直接作为新风再次被吸入。

  本技术领域的技术人员应理解,本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例,应理解本发明不应限制为这些实施例,本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。

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