[实用新型]一种分级空气处理系统

说明书

一种分级空气处理系统，该系统包括N级处理单元，前N‑1级处理单元中每级均包括一拖二热泵单元和空气‑载冷剂换热器模块；一拖二热泵单元包括压缩机、四通换向阀、两个电子膨胀阀和两个间壁式换热器，通过分支管路连接形成一个制冷/热回路；最后1级处理单元包括一带一热泵单元和空气‑载冷剂换热器模块。自然能源采集装置通过水泵与第1级处理单元相连接；从第1级之后，相邻两级处理单元之间通过间壁式换热器依次连接，空气在处理单元中从第1级至最后1级被梯级处理。该系统基于负荷分级思想，将负荷按一定温差进行分级，夏季多组热泵单元从第1至N级温度依次降低，冬季多组热泵单元从第1至N级温度依次升高，从而有效提高了系统的整体能效。

技术领域

本实用新型涉及一种空气处理系统，特别涉及一种利用热泵机组对空气进行分级处理的系统及方法，属于供热及空调领域。

背景技术

传统空气处理机组往往采用单一冷热源对空气进行处理(其中夏季供回水温度：7/12℃，冬季供回水温度：50/40℃)。在空气处理过程中，只考虑了负荷数量，而没有考虑负荷的品位。实际上负荷也是具有品位的，可以按一定的温差来对负荷进行分级。不同级别的负荷可以用不同温度品位的冷热源来进行处理，使系统整体能效提高，降低能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对传统供热空调系统在空气处理方式上存在用能品位较高，造成能源浪费的问题，提供一种分级空气处理系统；以使不同级别的负荷可以用不同温度品位的冷热源来进行处理，从而降低能耗，进一步提高系统的整体能效。

本实用新型的技术方案如下：

一种分级空气处理系统，含有自然能源采集装置、热泵空气处理机组、空气通道、风机以及进风口和出风口，其特征在于，所述的热泵空气处理机组包括N级处理单元，前N-1级处理单元中每级均包括一拖二热泵单元和空气-载冷剂换热器模块；所述的一拖二热泵单元包括压缩机、四通换向阀、两个电子膨胀阀和两个间壁式换热器；所述的空气-载冷剂换热器模块设置在空气通道内；所述的一拖二热泵单元和空气-载冷剂换热器模块通过分支管路连接形成一个制冷或制热循环回路；最后1级处理单元包括一带一热泵单元和空气-载冷剂换热器模块；所述的一带一热泵单元包括压缩机、四通换向阀、一个间壁式换热器和一个电子膨胀阀；压缩机、四通换向阀、间壁式换热器、电子膨胀阀和空气-载冷剂换热器模块依次连接形成一个制冷或制热循环回路；所述的自然能源采集装置通过水泵与第1级处理单元相连接；从第 1级开始，相邻两级处理单元之间通过间壁式换热器依次连接；形成梯度的空气分级处理系统。

本实用新型的另一技术特征在于：所述系统还包括空气预处理单元，所述的空气预处理单元设置在自然能源采集装置与第1级处理单元之间；该空气预处理单元包括调节阀、连接管路以及设置在空气通道中的空气-水换热器；所述自然能源采集装置通过水泵、调节阀、连接管路与空气-水换热器连接，形成空气预热循环回路。

上述技术方案中，所述自然能源采集装置采集的能源为低品位能源，该低品位能源包括冷却塔出水、地表水、地下水或地埋管换热器出水。

本实用新型具有如下突出优点和显著的技术效果：①基于负荷分级思想，将负荷按一定温差进行分级。夏季低品位冷负荷用高温冷源处理，高品位冷负荷用低温冷源处理。冬季低品位热负荷用低温热源处理，高品位热负荷用高温热源处理。⑵夏季多组一拖二热泵单元的蒸发器温度从1-N级依次降低，冬季多组一拖二热泵单元的冷凝器温度从1-N级依次升高，分级处理空气；实现能源梯级利用，提高整个系统能效。③采集低品位的自然能源对空气进行预处理，夏季可以用低于入口空气温度的自然冷源预冷空气，冬季可以用高于入口空气的自然热源预热空气。

总的来说，本技术方案能够充分利用低品位自然能源高效分级处理空气，能源品位与能源利用相对应，显著降低系统整体能耗。

附图说明

图1为本实用新型提供一种分级空气处理系统的结构原理示意图。