一种多功能热回收换热器及其运行方法

1.一种多功能热回收换热器，其特征在于：含有进风侧换热器、排风侧换热器、两个循环泵和四个三通阀；排风侧和进风侧通过液态介质进行换热；进风侧换热器和排风侧换热器之间的位置关系采用上下布置、水平布置或其它形式的布置结构；进风侧换热器和排风侧换热器均含有喷淋组件、换热盘管和储液槽；每个储液槽上有两个出口，分别装有出液管和维持储液槽液位稳定的补液浮球阀；第一三通阀(2)安装在进风侧换热盘管(3)的入口管路上，第二三通阀(8)安装在进风侧换热盘管(3)的出口管路上，第三三通阀(10)安装在排风侧换热盘管(11)的入口管路上，第四三通阀(14)安装在排风侧换热盘管(11)的出口管路上；第一三通阀(2)的两个出口分别连接进风侧换热器的换热盘管和喷淋组件；第三三通阀(10)的两个出口分别连接排风侧换热器的换热盘管和喷淋组件；第一三通阀(2)和第三三通阀(10)的入口分别连接第四三通阀(14)和第二三通阀(8)的出口；第二三通阀(8)的进口分别连接进风侧换热器的出液管和换热盘管，第四三通阀(14)的进口分别连接排风侧换热器的出液管和换热盘管；第一循环泵(4)安装在进风侧出液管(5)上，第二循环泵(9)安装在第一三通阀(2)入口和第四三通阀(14)出口的连接管路上。
2.根据权利要求1所述的一种多功能热回收换热器，其特征在于：所述的第一三通阀(2)、第二三通阀(8)、第三三通阀(10)和第四三通阀(14)为具有连续调节功能的电动阀。
3.根据权利要求1所述的一种多功能热回收换热器，其特征在于：当进风侧换热器和排风侧换热器之间的位置关系为上下布置时，只安装第二循环泵(9)。
4.根据权利要求1所述的一种多功能热回收换热器，其特征在于：所述液态介质为水、有机溶液或无机盐溶液。
5.采用如权利要求1所述的一种多功能热回收换热器的运行方法，其特征在于：该运行方法包括如下几种运行模式：
a.同时调热调湿模式：当该装置有同时调节温度和湿度的需求时，将第一三通阀(2)的两个出口分别与进风侧换热盘管(3)的入口和进风侧喷淋组件(1)相连通；第三三通阀(10)的两个出口分别与排风侧换热盘管(11)的入口和排风侧喷淋组件(7)相连通；第二三通阀(8)的两个入口分别与进风侧换热盘管(3)的出口和进风侧出液管(5)相连通；第四三通阀(14)的两个入口分别与排风侧换热盘管(11)的出口和排风侧出液管(12)相连通；第一循环泵(4)和第二循环泵(9)均开启；
b.纯显热换热模式：当只需要回收显热时，将第一三通阀(2)的一个出口与进风侧换热盘管(3)的入口相连通，另一个出口关闭；第三三通阀(10)的一个出口与排风侧换热盘管(11)的入口相连通，另一个出口关闭；第二三通阀(8)的一个入口与进风侧换热盘管(3)的出口相连通，另一出口关闭；第四三通阀(14)的一个入口与排风侧换热盘管(11)的出口相连通，另一出口关闭；第一循环泵(4)关闭，第二循环泵(9)开启；
c.喷淋换热模式：当需要回收全热时，将第一三通阀(2)的一个出口与进风侧喷淋组件(1)相连通，另一个出口关闭；第三三通阀(10)的一个出口与排风侧喷淋组件(7)相连通，另一个出口关闭；第二三通阀(8)的一个入口与进风侧出液管(5)相连通，另一出口关闭；第四三通阀(14)的一个入口与排风侧出液管(12)相连通，另一出口关闭；第一循环泵(4)和第二循环泵(9)均开启；
d.空调热回收夏季运行模式：当该装置应用在空调新排风热回收且在夏季运行时，将第一三通阀(2)的一个出口与进风侧喷淋组件(1)相连通，另一个出口关闭；第三三通阀(10)的一个出口与排风侧换热盘管(11)的入口相连通，另一个出口关闭；第二三通阀(8)的一个入口与进风侧出液管(5)相连通，另一出口关闭；第四三通阀(14)的一个入口与排风侧换热盘管(11)的出口相连通，另一出口关闭；第一循环泵(4)和第二循环泵(9)均开启；
e.空调热回收冬季运行模式：当该装置应用在空调新排风热回收且在冬季运行时，将第一三通阀(2)的一个出口与进风侧换热盘管(3)的入口相连通，另一个出口关闭；第三三通阀(10)的一个出口与排风侧喷淋组件(7)相连通，另一个出口关闭；第二三通阀(8)的一个入口与进风侧换热盘管(5)的出口相连通，另一出口关闭；第四三通阀(14)的一个入口与排风侧出液管(12)相连通，另一出口关闭；第一循环泵(4)关闭，第二循环泵(9)开启。

一种多功能热回收换热器及其运行方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及热回收领域，由于其调节方便，可以实现不同的热回收换热功能，是一种高效换热的多功能热回收换热器。\n背景技术\n[0002] 目前空调系统的排风热回收的形式主要有全热回收和显热回收两种形式，全热回收可以利用排风对新风进行加热加湿(冬季)或者降温减湿(夏季)，显热回收只能对新风的温度进行处理。对于一些工艺性空调(如动物饲养房)排风不可以再次进入室内，必须使用新风直流式系统。而该种系统如果不使用热回收设备会使得空调系统的负荷急剧增大。因此此类换热器的应用可以有效的减小空调系统的新风负荷，进而能够有效地节能减排。\n[0003] 现有的全热回收形式主要有转轮式换热器和薄膜式换热器，两种设备的换热效率相对较高，显热换热器主要有热管换热器和板式换热器两类，但是其一般只针对额定工况设计单一功能的换热装置，不能够进行调节。当季节切换时并不能一直保持在效率比较高的工况下运行。同时因为地域性的差异，其换热器形式也有所不同，因此如果能够发明一种可调节的换热器，则可以解决地域性和季节性的问题。\n发明内容\n[0004] 针对上述现有技术中存在的问题和缺点，本发明提供了一种多功能热回收换热器及其运行方法,该换热器能够高效回收热量同时也可以根据不同的用户而实现纯显热换热功能、喷淋换热功能、空调热回收夏季模式、空调热回收冬季模式和同时调热调湿模式五种功能，并且操作简单，通过四个三通阀的换向和循环泵的启停就可以实现。\n[0005] 本发明的技术方案如下：\n[0006] 一种多功能热回收换热器，其特征在于：含有排风侧换热器、进风侧换热器、两个循环泵和四个三通阀；排风侧和进风侧通过液态介质进行换热；进风侧换热器和排风侧换热器均含有喷淋组件、换热盘管和储液槽；每个储液槽上有两个出口，分别装有出液管和维持储液槽液位稳定的补液浮球阀；第一三通阀安装在进风侧换热盘管的入口管路上，第二三通阀安装在进风侧换热盘管的出口管路上，第三三通阀安装在排风侧换热盘管的入口管路上，第四三通阀安装在排风侧换热盘管的出口管路上；第一三通阀的两个出口分别连接进风侧换热器的换热盘管和喷淋组件；第三三通阀的两个出口分别连接排风侧换热器的换热盘管和喷淋组件；第一三通阀和第三三通阀的入口分别连接第四三通阀和第二三通阀的出口；第二三通阀的进口分别连接进风侧换热器的出液管和换热盘管，第四三通阀的进口分别连接排风侧换热器的出液管和换热盘管；第一循环泵安装在进风侧出液管上，第二循环泵安装在第一三通阀入口和第四三通阀出口的连接管路上。\n[0007] 本发明所述的一种多功能热回收换热器，其特征在于：所述的第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀和第四三通阀为具有连续调节功能的电动阀。\n[0008] 本发明所述的一种多功能热回收换热器，其特征在于：本发明当进风侧换热器和排风侧换热器之间的位置关系为上下布置时，只安装第二循环泵。\n[0009] 本发明所述的一种多功能热回收换热器，其特征在于：所述的液态介质为水、有机溶液或无机盐溶液。\n[0010] 采用本发明所述的一种多功能热回收换热器的运行方法，其特征在于：该运行方法包括如下几种运行模式：\n[0011] a.同时调热调湿模式：当该装置有同时调节温度和湿度的需求时，将第一三通阀的两个出口分别与进风侧换热盘管的入口和进风侧喷淋组件相连通；第三三通阀的两个出口分别与排风侧换热盘管的入口和排风侧喷淋组件相连通；第二三通阀的两个入口分别与进风侧换热盘管的出口和进风侧出液管相连通；第四三通阀的两个入口分别与排风侧换热盘管的出口和排风侧出液管相连通；第一循环泵和第二循环泵均开启；\n[0012] b.纯显热换热模式：当只需要回收显热时，将第一三通阀的一个出口与进风侧换热盘管的入口相连通，另一个出口关闭；第三三通阀的一个出口与排风侧换热盘管的入口相连通，另一个出口关闭；第二三通阀的一个入口与进风侧换热盘管的出口相连通，另一出口关闭；第四三通阀的一个入口与排风侧换热盘管的出口相连通，另一出口关闭；第一循环泵关闭，第二循环泵开启；\n[0013] c.喷淋换热模式：当需要回收全热时，将第一三通阀的一个出口与进风侧喷淋组件相连通，另一个出口关闭；第三三通阀的一个出口与排风侧喷淋组件相连通，另一个出口关闭；第二三通阀的一个入口与进风侧出液管相连通，另一出口关闭；第四三通阀的一个入口与排风侧出液管相连通，另一出口关闭；第一循环泵和第二循环泵均开启；\n[0014] d.空调热回收夏季运行模式：当该装置应用在空调新排风热回收且在夏季运行时，将第一三通阀的一个出口与进风侧喷淋组件相连通，另一个出口关闭；第三三通阀的一个出口与排风侧换热盘管的入口相连通，另一个出口关闭；第二三通阀的一个入口与进风侧出液管相连通，另一出口关闭；第四三通阀的一个入口与排风侧换热盘管的出口相连通，另一出口关闭；第一循环泵和第二循环泵均开启；\n[0015] e.空调热回收冬季运行模式：当该装置应用在空调新排风热回收且在冬季运行时，将第一三通阀的一个出口与进风侧换热盘管的入口相连通，另一个出口关闭；第三三通阀的一个出口与排风侧喷淋组件相连通，另一个出口关闭；第二三通阀的一个入口与进风侧换热盘管的出口相连通，另一出口关闭；第四三通阀的一个入口与排风侧出液管相连通，另一出口关闭；第一循环泵关闭，第二循环泵开启。\n[0016] 本发明与现有热回收系统相比具有如下优点及突出性的技术效果：\n[0017] (1)相对于空调热回收装置，可以根据需求调整运行模式，通过蒸发冷却的方式增加夏季的热回收深度，冬季可以采用喷淋加湿的方式降低空调负荷；\n[0018] (2)相对于常规换热器，可以实现不同的换热功能，纯显热和喷淋换热模式的切换可以使该换热器有更大的应用潜力；\n[0019] (3)相比于常规换热器的控制逻辑，三通阀的控制比较简单，也可以实现比较精确地控制，对于一些空气温湿度要求较高的环境有较大的应用前景。\n[0020] 总的来说，本发明可以实现多功能的切换，根据室外环境或者用户需求切换运行模式，从而实现全年高效热回收，降低空调负荷，达到节能减排的目的。\n附图说明\n[0021] 图1为本发明中可同时处理温湿度实施方式的工作原理及结构示意图。\n[0022] 图2为本发明中纯显热换热功能实施方式的工作原理及结构示意图。\n[0023] 图3为本发明中喷淋式换热功能实施方式的工作原理及结构示意图。\n[0024] 图4为本发明中空调排风热回收夏季实施方式的工作原理及结构示意图。\n[0025] 图5为本发明中空调排风热回收冬季实施方式的工作原理及结构示意图。\n[0026] 图6为本发明中两个换热器上下摆放时的工作原理及结构示意图。\n[0027] 其中：1-进风侧喷淋组件；2-第一三通阀；3-进风侧换热盘管；4-第一循环泵；5-进风侧出液管；6-进风侧补液浮球阀；7-出风侧喷淋组件；8-第二三通阀；9-第二循环水泵；\n10-第三三通阀；11-出风侧换热盘管；12-出风侧出液管；13-出风侧补液浮球阀；14-第四三通阀。\n具体实施方式\n[0028] 下面结合附图对本发明的结构、原理和运行模式作进一步阐述：\n[0029] 本发明含有排风侧换热器、进风侧换热器、两个循环泵和四个三通阀；排风侧和进风侧通过液态介质进行换热；进风侧换热器和排风侧换热器均含有喷淋组件1或7、换热盘管3或11和储液槽；每个储液槽上有两个出口，分别装有出液管5或12和维持储液槽液位稳定的补液浮球阀6或13；第一三通阀2安装在进风侧换热盘管3的入口管路上，第二三通阀8安装在进风侧换热盘管3的出口管路上，第三三通阀10安装在排风侧换热盘管11的入口管路上，第四三通阀14安装在排风侧换热盘管11的出口管路上；第一三通阀2的两个出口分别连接进风侧换热器的换热盘管3和喷淋组件1；第三三通阀10的两个出口分别连接排风侧换热器的换热盘管11和喷淋组件7；第一三通阀2和第三三通阀10的入口分别连接第四三通阀\n14和第二三通阀8的出口；第二三通阀8的进口分别连接进风侧换热器的出液管5和换热盘管3的出口，第四三通阀14的进口分别连接排风侧换热器的出液管12和换热盘管11的出口；\n第一循环泵4安装在进风侧出液管5上，第二循环泵9安装在第一三通阀2入口和第四三通阀\n14出口的连接管路上。\n[0030] 本发明所述的一种多功能热回收换热器，其特征在于：所述的第一三通阀2、第二三通阀8、第三三通阀10和第四三通阀14为具有连续调节功能的电动阀。\n[0031] 图1是本发明中同时处理温湿度实施方式的工作原理与结构示意图，实现本功能时需要将第一三通阀2、第二三通阀8、第三三通阀10和第四三通阀14的出口两侧均连通，第一循环泵4和第二循环泵9均开启。此时喷淋循环的为中间介质，其可以为水或者其他液体，新风和排风从两个不同的方向横向吹入与换热介质换热。在本实施例中，中间换热流体同时经过换热盘管和喷嘴，可以根据需求调节不同的开度大小，从而实现对新风的加热加湿或者是冷却程度。\n[0032] 图2是本发明中纯显热换热功能实施方式的工作原理与结构示意图，实现本功能时需要将第一三通阀2和第二三通阀8切换到显热换热盘管侧，第三三通阀10和第四三通阀\n14均接至换热盘管，第一循环泵4关闭，第二循环泵9开启。此时盘管内循环的为中间介质，其可以为水或者其他液体，新风和排风从两个不同的方向横向吹入，分别略过换热盘管3和\n11。在夏季，排风将换热介质降温，换热介质再由第二循环泵9输送到新风侧换热盘管11，低温的循环介质可以将新风降温，从而实现了热回收的功能。\n[0033] 图3是本发明中喷淋式换热功能实施方式的工作原理与结构示意图，实现本功能时需要将第一三通阀2和第二三通阀8切换到喷嘴侧，第三三通阀10和第四三通阀14均接至换热器底部的出液管，第一循环泵4和第二循环泵9均开启。此时喷淋循环的为中间介质，其可以为水或者其他液体，新风和排风从两个不同的方向横向吹入，分别与喷淋的介质进行传热传湿。在夏季，排风将换热介质降温除湿，换热介质再由第一循环泵4输送到新风侧喷嘴7，低温低湿的循环介质可以将新风降温除湿，然后中间介质再由第二循环泵9输送到第一喷嘴组1中喷淋，从而实现了热回收的功能。\n[0034] 图4是本发明中空调排风热回收夏季模式的工作原理与结构示意图，实现本功能时需要将第一三通阀2切换到第一喷嘴组1侧，第二三通阀8切换到显热换热盘管11侧，第三三通阀10切换至换热盘管11入口侧，第四三通阀14切换到排风侧出液管13侧，第一循环泵4和第二循环泵9均开启。此时喷淋循环的为中间介质，其可以为水或者其他液体，新风和排风从两个不同的方向横向吹入与换热介质换热。在本实施例中，排风将换热介质降温除湿，换热介质再由第一循环泵4输送到新风侧换热盘管11将新风冷却，然后被输送到第一喷嘴组1中喷淋降温从而实现了热回收的功能。\n[0035] 图5是本发明中空调排风热回收冬季模式的工作原理与结构示意图，实现本功能时需要将第一三通阀2切换到换热盘管3侧，第二三通阀9切换到第二喷嘴组7侧，第三三通阀切换至进风侧出液管5侧，第四三通阀切换到第二显热盘管11出口侧，第一循环泵4关闭，第二循环泵9开启。此时循环的为中间介质，其可以为水或者其他液体，新风和排风从两个不同的方向横向吹入与换热介质换热。在本实施例中，排风将换热介质显热加热，换热介质再由第一循环泵5输送到新风侧第二喷嘴组7将新风加热加湿，然后被输送到进风侧换热盘管3中显热加热，从而实现了热回收的功能。\n[0036] 图6是本发明中两个换热器上下摆放时的工作原理与结构示意图，在本实施例中第一循环泵4可以不同安装，只需要一直开启的第二循环泵9就可以实现以上的全部功能。\n[0037] 上述装置中有第一和第二循环泵，两个泵的扬程不同，可以选用变频泵方便流量和扬程的调节。补液浮球阀6和13根据出液槽内的液位进行补水，使储液槽中的水位维持稳定。\n[0038] 在上述实施例中所述的喷淋介质可以为水或者其他介质，同时本发明还可以用在锅炉烟气热回收中，锅炉烟气与进风之间通过循环介质进行换热，达到热回收的目的。