[发明专利]利用新风自身能量实现预冷和加热的全新风节能净化空调机组

说明书

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是一种利用新风自身能量实现预冷和加热的全新风节能净化空调机组。

背景技术

净化空调是空调行业的一个重要分支，在电子、制药、生物、医疗、食品、航天、精密仪器等领域有着广泛的应用。净化空调机组是净化空调系统中最重要的设备之一，用于对送入洁净室的空气进行热湿处理、净化过滤和加压输送。

全新风净化空调机组是，服务于因工艺要求不能采用回风同时又有净化要求的洁净室的特殊空调机组。如有爆炸危险洁净室、有生物风险的洁净室、有交叉感染风险的洁净室等。

洁净室相比于一般的空调房间有其特殊性，在相同的空间里，为达到工艺要求的净化等级，净化空调机组的风量要比普通空调机组的风量大很多，约为普通空调风量的3～10倍，这导致净化空调的能耗比普通空调要高很多。而全新风净化空调机组由于不能采用回风，其能耗就更大。

如专利公告号为CN202561923U公开的一种改进型节能恒温恒湿净化空调机组，包括新风入口段、转轮回收段、排风机段、均流分流段及混合段，均流分流段内设置有分流旁通阀，新风入口段、转轮回收段与排风机段连接成排风通道，混合段的输出端连接有空气净化器，转轮回收段上设置有用于与混合段连接的转轮旁通阀。这种结构也只能适用于夏季以外的过渡季节。

传统的全新风净化空调机组的功能段的组成是：进风段＋初效过滤段＋检修段＋中效过滤段＋表冷段＋风机段＋均流段＋加热段＋加湿段＋高中效过滤段＋出风段，如图3所示。其中承担空气热湿处理的功能段是表冷段、加热段、加湿段。在夏季和过渡季，其空气热湿处理过程是室外新风进入空调机组，然后通过表冷器，处理到含湿量小于室内含湿量的机器露点温度，再通过加热器，加热到送风温度，送入洁净室。机组中的加湿器仅为冬季使用而准备，而加热器即使在夏季也需要工作。

在热湿处理的过程中，存在冷热量抵消的现象，造成能源浪费。利用i-d图可以分析在什么环节浪费了能源，如图4所示。空气热湿处理过程在i-d图上可以描述为：设室内状态点为N点，室外状态点为W点；新风经过表冷器至降温至含湿量小于室内含湿量的机器露点L点，然后经过加热器加热至送风温度点S点，送入洁净室内。

整个热湿处理过程的能耗分析（利用i-d图中所示的焓差进行分析）：

冷量＝HW－HL

热量＝H_S－H_L

总能耗＝冷量＋热量＝(HW－HL)+( H_S－H_L)= (H_W－H_S)+2( H_S－H_L)

由上式可以看出，我们真正需要处理的焓差是（HW－HS)，而实际耗费的焓差是(H_W－H_S)+2( H_S－H_L)，正是由于冷热抵消，导致多消耗了2( H_S－H_L)的能源。

发明内容

本发明的目的是为了解决热湿处理的过程中，存在冷热量抵消，导致多消耗能源的问题，提供一种结构组合设计合理，利用新风自身能量实现预冷和再热的全新风节能净化空调机组。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种利用新风自身能量实现预冷和加热的全新风节能净化空调机组，包括新风进风段、过滤段、均流段、表冷器、风机段、加热段、加湿段、出风段，其特征是在过滤段之后设有交叉流板翅式热交换器，流经交叉流板翅式热交换器的冷热介质分别是高温新风和经过表冷器之后的低温新风；在热交换过程中，高温新风获得预冷，低温新风获得加热。

本技术方案功能段的组成是：进风段＋初效过滤段＋检修段＋中效过滤段＋交叉流板翅式热交换器＋检修段＋表冷段＋转弯段＋风机段＋均流段＋加热段＋加湿段＋高中效过滤段＋出风段。由交叉流板翅式热交换器段的垂直通道、表冷器段、加热段、加湿段承担空气热湿处理。在夏季和过渡季，其空气热湿处理过程是室外新风进入空调机组，先通过交叉流板翅式热交换器与经过表冷后的低温新风进行热交换，获得预冷，被预冷后的新风再经过表冷器，处理到含湿量小于室内含湿量的机器露点，然后从交叉方向的通道通过交叉流板翅式热交换器，与高温新风进行热交换，获得加热，达到送风温度，送入洁净室。机组中的加热器和加湿器仅为冬季使用而准备，在夏季和过渡季都是不工作的。