摘 要：傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的熱濕負(fù)荷都是由同一個(gè)冷源承擔(dān)，這會(huì)導(dǎo)致夏季室內(nèi)盤管出現(xiàn)濕表面，從而滋生細(xì)菌，而現(xiàn)有的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)需設(shè)專門的新風(fēng)處理設(shè)備，需要單獨(dú)的熱源，適用環(huán)境有限，由此文章提出了一種制冷劑多環(huán)路的健康空調(diào)。

關(guān)鍵詞：健康；工質(zhì)多環(huán)路；溫濕分控；節(jié)能空調(diào)

1 概述

隨著我國(guó)建筑能耗的不斷增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字[1]顯示，我國(guó)建筑能耗大約占社會(huì)總能耗的30%以上，而一般情況下，空調(diào)能耗約占建筑能耗的50%以上[2]。有關(guān)文獻(xiàn)[3]針對(duì)廣州地區(qū)的辦公樓辦公室和賓館客房進(jìn)行了動(dòng)態(tài)負(fù)荷模擬計(jì)算，結(jié)果如表1所示。

由表1可知，賓館建筑的高溫冷源承擔(dān)的負(fù)荷與總負(fù)荷的比值基本都大于辦公樓的對(duì)應(yīng)值。賓館由于人員較少，顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷均較小，但其室內(nèi)顯熱所占比例較大，高溫冷源承擔(dān)的符合比例也較大（6月-10月均在80%以上），節(jié)能潛力較大；辦公樓的高溫冷源承擔(dān)的負(fù)荷比例也基本在80%左右，同樣具有較大的節(jié)能潛力。由此說明將顯熱與潛熱分開處理有較大的節(jié)能潛力。

相關(guān)研究人員現(xiàn)已研制出了基于溶液除濕方式的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)[4]，其工作原理為：溶液除濕系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理新風(fēng)，使之承擔(dān)建筑的全部潛熱負(fù)荷、控制室內(nèi)濕度。18℃的冷水送入輻射板或干式風(fēng)機(jī)盤管等末端裝置，用于去除建筑的顯熱負(fù)荷、控制室內(nèi)溫度。但溶液除濕機(jī)組的尺寸較大，需要單獨(dú)的熱源，所以其適用環(huán)境有限。針對(duì)上述問題，文章新型提供了一種制冷劑多環(huán)路健康空調(diào)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作原理進(jìn)行了闡述。

2 結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 空調(diào)結(jié)構(gòu)

本空調(diào)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，用于對(duì)制冷劑一次壓縮的低壓壓縮機(jī)2的輸出端與用于對(duì)制冷劑二次壓縮的高壓壓縮機(jī)1的輸入端串聯(lián)，四通換向閥3的四個(gè)接口順次分別與第一換熱器4管程輸入端、高壓壓縮機(jī)1輸出端、第五換熱器10殼程輸出端及低壓壓縮機(jī)2輸入端相連接。

第一換熱器管程輸入端通過四通換向閥與高壓壓縮機(jī)的輸出端相連，第一換熱器管程輸出端與第五換熱器管程輸入端相連，第一換熱器殼程與空氣或者地下水相通用于與管程中的制冷劑進(jìn)行熱交換。

第五換熱器管程輸出端分為兩條支路，第一條支路通過第一電子膨脹閥后又分為兩條支路，一條支路與第二換熱器管道程輸入端相連，另一條支路與第四換熱器管程輸入端相連；第二條支路通過第二電子膨脹閥與第三換熱器管程輸入端相連；第五換熱器殼程輸入端通過第一單向閥與第三換熱器管道程輸出端相連將第三換熱器的剩余冷量與其管程中的制冷劑進(jìn)行熱交換，第五換熱器殼程輸出端通過四通換向閥與低壓壓縮機(jī)的輸入端相連。

第二換熱器殼程與室內(nèi)干盤管相連通進(jìn)行熱交換，第二換熱器管程輸出端與高壓壓縮機(jī)的輸入端相連。

第三換熱器殼程與新風(fēng)機(jī)組相連通進(jìn)行熱交換；第三換熱器管道程輸出端和與第五換熱器殼程輸出端相連的四通換向閥接頭之間安裝有第二單向閥。

第四換熱器管程輸出端也與高壓壓縮機(jī)的輸入端相連；第四換熱器殼程也與新風(fēng)機(jī)組相連通進(jìn)行熱交換。

其中，第一單向閥只允許制冷劑從第三換熱器管道輸出端流向第五換熱器輸入端，用于制冷工況下制冷劑流通；第二單向閥只允許制冷劑從四通換向閥接頭流向第三換熱器輸出端，用于制熱工況下制冷劑流通。

2.2 工作原理

夏季制冷工作原理：低壓壓縮機(jī)通過四通換向閥吸入第五換熱器內(nèi)的制冷劑蒸氣，經(jīng)低壓壓縮機(jī)壓縮，被壓縮后的制冷劑與第四換熱器內(nèi)的制冷劑混合后，被高壓壓縮機(jī)吸入，經(jīng)高壓壓縮機(jī)壓縮變成高溫高壓的蒸氣，該蒸氣經(jīng)過四通換向閥排入第一換熱器放熱凝結(jié)成液體，從第一換熱器排出后的制冷劑進(jìn)入第五換熱器與從第三換熱器流出的制冷劑進(jìn)行換熱，換熱后從第五換熱器排出的制冷劑分別進(jìn)入兩個(gè)電子膨脹閥絕熱膨脹，經(jīng)第一電子膨脹閥膨脹后的制冷劑分為兩路：一路進(jìn)入第二換熱器吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，另一路制冷劑流進(jìn)第四換熱器吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，之后兩路制冷劑被高壓壓縮機(jī)吸入；經(jīng)電子膨脹閥膨脹后節(jié)流降壓形成低溫低壓的濕蒸氣，進(jìn)入第三換熱器吸收被冷卻介質(zhì)的熱量形成低溫低壓的制冷劑，之后通過第一單向閥流進(jìn)第五換熱器與來自第一換熱器的制冷劑進(jìn)行換熱，換熱后從第五換熱器排出的制冷劑蒸氣經(jīng)過四通換向閥被低壓壓縮機(jī)吸入，完成制冷劑循環(huán)。室內(nèi)干盤管接第二換熱器控制室內(nèi)溫度，與第三換熱器引低溫冷水接新風(fēng)機(jī)組盤管對(duì)新風(fēng)進(jìn)行除濕，與第四換熱器引高溫冷水接新風(fēng)機(jī)組中另一盤管對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷，完成水循環(huán)。

冬季制熱工作原理：制冷劑反向流動(dòng)，換熱器的輸入端變?yōu)檩敵龆?，輸出端變?yōu)檩斎攵?。此時(shí)，經(jīng)低壓壓縮機(jī)的制冷工質(zhì)分別進(jìn)入第四換熱器和第二換熱器放熱，制取高溫水，放熱后的兩路制冷劑經(jīng)電子膨脹閥節(jié)流降壓，變成低溫低壓的制冷劑；經(jīng)高壓壓縮機(jī)壓縮后的高溫高壓制冷劑蒸氣經(jīng)四通換向閥通過第二單向閥進(jìn)入第三換熱器，放出熱量后經(jīng)第二電子膨脹閥流降壓與經(jīng)第一電子膨脹閥節(jié)流降壓后的制冷劑混合，混合后經(jīng)過第五換熱器管程不進(jìn)行熱交換直接進(jìn)入第一換熱器管程吸收室外空氣或熱量，第一換熱器排出的制冷劑被低壓壓縮機(jī)吸入，完成制冷劑循環(huán)。與第二換熱器引高溫?zé)崴邮覂?nèi)盤管與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換以提高室內(nèi)溫度，與第三換熱器和第四換熱器引高溫?zé)崴有嘛L(fēng)機(jī)組，加熱室外新風(fēng)，如此完成水系統(tǒng)循環(huán)。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章提出的制冷劑多環(huán)路的健康空調(diào)避免了傳統(tǒng)空調(diào)和現(xiàn)有溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)的一些弊端，且提高了熱交換率，降低了新風(fēng)機(jī)組除濕負(fù)擔(dān)，并進(jìn)行了冷量回收，達(dá)到了節(jié)能的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]龍恩深.建筑能耗基因理論研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2005.

[2]馬娟麗.中央空調(diào)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行[D].西安：西安科技大學(xué)，2006.

[3]江慧妍，王飛，屈國(guó)倫.廣州地區(qū)雙冷源溫濕分控空調(diào)系統(tǒng)冷源節(jié)能潛力分析[J].暖通空調(diào)，2012（6）：40-44.

[4]劉曉華，易曉勤，謝曉云，等.基于溶液除濕方式的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)性能分析[J].中國(guó)科技論文在線，2008，3（7）：469-476.