雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機組

 1.研發背景

    地下建筑洞庫內的環境特點是低溫高濕，由于夏季洞庫內外空氣的焓差很大，普通除濕機沒有足夠的制冷量把新風露點溫度控制得足夠低，難以保證新風進入地下建筑洞庫后不結露，從而給通風除濕系統的設計和運行帶來諸多問題；同時室內處理好后的適宜空氣直接排至室外也會造成能源的極大浪費；另外對于地下空調工程涉及的冷卻塔或室外機所需空間上的不便及長距離管線輸送造成的大能量損耗等等；基于此，本公司開發設計了地下工程除濕空調機，此款機型采用雙冷源蒸發式熱泵調溫除濕技術，回收排風余熱，集制冷、制熱、調溫除濕等功能于一體，多方位滿足客戶的需求；另該機型在結構上采用一體式框架結構，回避了長距離管線輸送帶來的能量損失和外用空間上的不便，且大幅提升了能效。可以很好的解決地下商業街工程及其他地下工程的外接和能源耗損問題。 

2.產品工作原理、節能原理

    雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機組一體機集制冷、制熱和無盲區調溫除濕于一體，包括制冷劑循環系統和載冷劑循環系統及熱濕交換器；通過制冷劑循環系統各部件依次連接實現制冷、降濕、制熱等多種功能，通過栽冷劑循環系統各部件依次連接實現無盲區調溫的功能。夏季機組采用熱濕交換器通過空氣與水直接接觸蒸發的方式，大大提高了冷凝的效果，只需引進部分排風，便可實現地下工程的無室外機運行。為適應節能和環保的要求，冬季采用熱泵技術回收排風的能量，同時將室內的排風通過蒸發器，保證了在環境溫度-10℃以下高效穩定運行。

   雙冷高效熱泵型除濕空調機分體機與其它空調、除濕機的大區別在于，本機有風冷+水蒸發冷冷凝器一熱泵制冷系統；夏季空調除濕可消除工程內余熱余濕，確保工程內溫濕度滿足使用要求；冬季制熱，滿足內部供暖要求。

1、制冷工況

    當制冷壓縮機工作時，從蒸發器（室內換熱器）內吸入低溫低壓制冷劑氣體，經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，進入冷凝器（室外換熱器） ，經冷凝成為液體，放出熱量，經熱力膨脹閥節流后進入蒸發器（室內換熱器） ，吸收熱量，蒸發成為氣體，再通過吸氣管進入壓縮機，完成一個制冷循環。

    室內回風與新風混合，流經蒸發器（室內換熱器），將熱能傳遞給制冷劑。空氣溫度降至其露點以下，在蒸發器上形成結露。形成的水分流入設備的冷凝水收集盤中。低溫低濕的空氣送入室內，消除室內的余熱余濕。

部分室內回風（排風）與新風混合，流經冷凝器（室外換熱器）將熱量從制冷系統帶走，排出至室外。

由于采用風冷+水蒸發冷卻，冷凝效果好，冷凝壓力降低，機組COP提高。

2、制熱工況

    當制冷壓縮機工作時，四通換向閥得電，從蒸發器（室外換熱器）內吸入低溫低壓制冷劑氣體，經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，進入冷凝器（室內換熱器） ，經冷凝成為液體，放出熱量，經熱力膨脹閥節流后進入蒸發器（室外換熱器） ，吸收熱量，蒸發成為氣體，再通過吸氣管進入壓縮機，完成一個制冷循環。

    室內回風與新風混合，流經冷凝器（室內換熱器），從制冷系統獲得熱量。空氣溫度升高，高溫的空氣送入室內，提高室內溫度。

    部分室內排風，流經蒸發器（室外換熱器）將熱量傳遞給制冷系統。

     由于冬季室內排風溫度比室外空氣高，蒸發壓力升高，降低結霜的幾率，機組COP提高、制熱更穩定。

3、 載冷劑調溫原理

    雙冷高效熱泵型除濕空調機組運行于制冷工況時，四通閥啟動制冷設定，載冷劑循環系統水泵運行：壓縮機排出的高溫高壓的氣體，先經過水冷冷凝器向載冷劑放出部分熱量冷凝，而后經四通換向閥進入冷凝器向室外空氣中放出剩余熱量冷凝，冷凝后的液體再經進入制冷膨脹閥節流降溫降壓，后進入蒸發器吸收室內空氣中的能量蒸發，蒸發后的氣體后被壓縮機吸入壓縮成高溫高壓的氣體再次排出，從而完成制冷劑的制冷循環。

4、蒸發原理

   通過冷凝器的風量由回風（排風）和部分補充的新風組成。夏季機組采用熱濕交換器通過空氣與水直接接觸蒸發的方式，在熱濕交換器的表面上形成一層冷凝水膜，水分子的蒸發吸收汽化潛熱使空氣溫度降低，大大提高了空氣冷凝器的效果。

產品優勢：

 1、雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機組集制冷、制熱、除濕空調于一體。機組采用本公司研制的風冷+水蒸發冷卻熱濕交換器（冷凝器或蒸發器），夏季通過空氣和水直接與冷凝器接觸，實現風冷和水蒸發雙冷卻方式，大大提高了機組的冷凝和制冷效率，降低壓縮機軸功率，節省能耗。

2、風冷+水蒸發冷卻熱濕交換器（冷凝器或蒸發器）為一個整體，可設置在空調主機附近的工程排風房間內，夏季將工程內的排風（27℃左右）通過冷凝器，可提高機組的冷凝和制冷效果，降低壓縮機軸功率，節省能耗。冬季將工程內的排風（18℃左右）通過冷凝器，可提高機組的制熱效果，同時防止蒸發器結冰，確保機組在低溫條件下能正常工作。

3、機組較風冷式除濕空調機室外機所需風量小，只需將工程內要排除的風，通過管道讓其經過冷凝器（或蒸發器），便可實現地下工程的無室外機運行；

4、由于將夏季室內較低溫度或冬季較高溫度的排風通過換熱器，提高了制冷效率，實現了排風能量回收，可降低運行費用。

5、機組夏季制冷降溫除濕，冬季制熱供暖，保證了地下工程不同季節內部環境溫濕度要求。

6、機組可根據地下商業街空調區和防火分區的劃分分別設置，解決了不同商業區承租戶對設備運行管理和能耗計量的問題，避免了傳統空調方式的大系統運行，管理難能耗大。

7、該機組不需要設置冷卻塔或室外機組。

機組構件

1、壓縮機、熱力膨脹閥等關鍵零部件均為*產品，性能可靠；

2、該除濕空調機的制冷系統使用工質為R22，也可使用R407c、R410a等環保工質；

3、該除濕空調機采用西門子SIEMENS可編程序控制器S7-200實現機組智能控制，應客戶要求可實現中央監控，與樓宇控制系統連接（RS485接口、ModBUS協議）。

4、該除濕空調機組采用模塊化設計適應客戶靈活和個性化的需要，也滿足產品全過程的標準化；

5、該除濕空調機組多種參數顯示，如溫濕度、工作狀態、故障信息等，并有多重保護功能；

6、該除濕空調機組可控制和顯示輔助設備（如風機等）的工作狀態，我們建議用戶將輔助設備直接接入機組，確保機組與輔助設備的正確開停順序；

7、該除濕空調機組采用型鋼或鋁合金框架、彩鋼面板；

  方便的檢修門和可拆卸面板，使設備內部構件都擁有一個開放性的檢修空間。

8、風機及電機使用專業的選型軟件進行優化設計，以便獲取工作點、效率和噪聲級。

設計選型說明：

1、結構說明：

   雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機組采用模塊化設計，可根據空調區面積大小選擇。分成數個功能段，適合地下工程等常規門洞的運輸、安裝；對與有特殊要求的工程，在訂貨時可提出詳細要求，以便于設備滿足用戶安裝需要。機組結構主要分兩大部分：風冷+水蒸發冷冷凝器和主機+蒸發器+新回風混合+送風機。前一部分安裝在排風機房或鄰近空調房的排風房間，后一部分可以集成一體安裝在空調機房。 

2、功能類型說明： 

地下商場、地下娛樂中心一般處于繁華的中心區域，由于缺乏合適的安裝冷卻塔或空調室外機位置，以及冷卻塔或空調室外機得噪音對環境的影響，可選用雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機。地下*、人防工程具有較大排風量時，也可選用雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機。

4、雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機的風冷+水蒸發冷冷凝器房間需預留給水管和排水管及排風管；主機+蒸發器+新回風混合+送風機房間需提供電源。

5、為使機組的冷凝水能順利排除，防止機組漏水，換熱器段為負壓。

6、雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機所配風機是根據地下工程工程常規要求設計，也可根據暖通設計者提出的風量和風壓要求，配置相應風機，以滿足設計要求。

7、用戶暖通系統要求實現中央集中控制時，本公司可承接該控制系統的設計、安裝、連通調試。

雙冷高效熱泵型地下工程除濕空調機組參數：

地下商場除濕空調機性能參數表（分體機）