一种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置
阅读说明：本技术 一种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置 (Full fresh air constant temperature and humidity device of large-scale spray booth ) 是由 居学文 赵敏建 于 2021-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置,包括设置在喷漆间外的全新风空调箱组件和空气源热泵水机组件,所述喷漆间内包括多个干式喷漆室,所述干式喷漆室侧面通过风管连接空调箱,所述空调箱内设置有进风机构、初中效过滤机构、冷盘管、再热盘管、加湿器和风机组成的功能段,所述喷漆间外布置有通过钢平台安装的与空调箱通过管道连接的热水缓冲水箱和冷水缓冲水箱,所述空气源热泵水机组件由设置在钢架内的风冷热泵标准机及风冷热泵三合一机组组成。本发明各结构功能责任更简单,运行管理更科学合理,该温湿度管理系统,是可随着环境温湿度变化而变化,并随着室内符合变化而变化,是一套优秀的系统。(The invention discloses a full fresh air constant temperature and humidity device of a large-scale paint spraying room, which comprises a full fresh air conditioning box assembly and an air source heat pump water machine assembly, wherein the full fresh air conditioning box assembly and the air source heat pump water machine assembly are arranged outside a paint spraying room, the paint spraying room comprises a plurality of dry paint spraying rooms, the side surfaces of the dry paint spraying rooms are connected with the air conditioning box through air pipes, functional sections consisting of an air inlet mechanism, a primary-medium-effect filtering mechanism, a cold coil, a reheating coil, a humidifier and a fan are arranged in the air conditioning box, a hot water buffer water tank and a cold water buffer water tank which are installed through steel platforms and connected with the air conditioning box through pipelines are arranged outside the paint spraying room, and the air source heat pump water machine assembly consists of an air cooling heat pump standard machine and an air cooling heat pump three-in-one machine set which are arranged in a steel frame. The temperature and humidity management system has simpler responsibility of each structure function and more scientific and reasonable operation management, can change along with the change of environment temperature and humidity and change along with the change of indoor conformity, and is an excellent system.)
技术领域
本发明涉及恒温恒湿设备技术领域，具体为一种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置。
背景技术
针对有严格湿度和温度要求的喷漆房系统，传统上只能采用超大型除湿机提供解决方案。但由于喷漆房特殊工作要求，严格禁止采用回风，这意味着任何一台除湿机在面对全年各季节，甚至单一一天从早到晚的环境湿度的巨大变化，除湿机无法不依赖回风就可稳定控制室内的相对湿度及温度。因此一个僵化的设备，不能解决一个动态环境所需稳定的功能，所以，我们决定给用户发明一套全新的、动态的、局部高度适用性的解决方案。市场上无单一产品可解决全新风模式下的大型空间的恒温与恒湿功能。为此，我们提出一种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置，包括设置在喷漆间外的全新风空调箱组件和空气源热泵水机组件，所述喷漆间内包括多个干式喷漆室，所述干式喷漆室侧面通过风管连接空调箱，所述空调箱内设置有进风机构、初中效过滤机构、冷盘管、再热盘管、加湿器和风机组成的功能段，所述喷漆间外布置有通过钢平台安装的与空调箱通过管道连接的热水缓冲水箱和冷水缓冲水箱，所述空气源热泵水机组件由设置在钢架内的风冷热泵标准机及风冷热泵三合一机组组成。
优选的，所述风管的出风口设置有电动风阀，所述风管另一端设置有手动风阀。
优选的，所述钢平台侧面设置有爬梯，且钢平台顶部高于空调箱两至三米。
优选的，所述全新风空调箱组件包括两个并排设置的空调箱。
优选的，所述钢架安装在水泥平台上。
优选的，还包括设置在喷漆间外的电控箱，所述电控箱侧面设置有过滤器，所述过滤器设置在与热水缓冲水箱和冷水缓冲水箱的连接管道上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置，结构设计简单合理，本装置选用空气源热泵冷热水机组提供系统的冷源和热源，并组合空气源热泵三联供机组，在制冷的同时获得热量，且该热量为节能方式的热回收所得，通过制取冷冻水和热水，分别进入两个缓冲水箱，存放冰水和热水，其中冰水进入空气处理机的冷盘管，热水进入空气处理机的再热盘管，从而实现除湿机的冷凝饱和去湿度后的绝热干燥过程，从而获得干燥的，符合要求的温度和湿度，选择空调箱与热源分离的方案，空调箱的水盘管可根据温湿度的状况调节固定水温的进水量，而水温的维持由主机直接确定，这意味着若可出力的风量偏大于实际需求，可通过修正空调箱的风机来调整，也意味中系统的水温体现了冷量(或供热能力)与需求之间的匹配度，若水温无法追及负荷需求，则需多开冷热源的主机；若水温轻易满足其变化，则意味着冷热源主机大于需求，主机可卸载以降低使用能耗，为了更进一步强化并确保可修正“设计与实际需求“之间的偏差以及一天之内外界新风早晚间的巨大湿度差，也从长远角度看，冷热源处设置了中间缓冲水箱，这样冷热源是否过剩或需扩容，只需依据中间缓冲水箱中水温的维持程度即可，这样的思路，看似系统复杂，但其实功能责任更简单，运行管理更科学合理，该温湿度管理系统，是可随着环境温湿度变化而变化，并随着室内符合变化而变化，并可增容扩展，也可独立运行的，是一套“活”的、有生命力的系统。
附图说明
图1为本发明喷漆间空调风管结构示意图；
图2为本发明风管及空调箱结构剖视图；
图3为本发明喷漆间空调设备平面布置示意图；
图4为本发明钢架结构截面示意图；
图5为本发明各结构电路连接示意图。
图中：1干式喷漆室、11空调箱、12风管、13电动风阀、14手动风阀、15功能段、16进风机构、17初中效过滤机构、18冷盘管、19再热盘管、2加湿器、21风机、22热水缓冲水箱、23冷水缓冲水箱、24钢平台、25爬梯、26风冷热泵标准机、27风冷热泵三合一机组、28钢架、29水泥平台、3电控箱、31过滤器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置，包括设置在喷漆间外的全新风空调箱组件和空气源热泵水机组件，喷漆间内包括多个干式喷漆室1，干式喷漆室1侧面通过风管12连接空调箱11，风管12的出风口设置有电动风阀13，风管12另一端设置有手动风阀14，基于成本考虑，本方案的电动风阀13选用开关型电动三通阀，全新风空调箱组件包括两个并排设置的空调箱11，空调箱11内设置有进风机构16、初中效过滤机构17、冷盘管18、再热盘管19、加湿器2和风机21组成的功能段15，单台空调箱11的参数如下：
风量：27000m3/h；机外静压：300Pa；
过滤：初效G4+中效F7；
制冷量：312.4kw(冷热共用盘管，夏季进出水：7/12℃)；
制热量：265kw(冷热共用盘管，冬季进出水：45/40℃)；
再热量：58.3kw(夏季使用，风冷主机热回收的热水，进出水：45/40℃)；
加湿器2：电极式加湿(等温加湿)，加湿量128kg/h，功率90kw；
风机21：功率11kw满足风量和机外静压。
空调箱夏季处理过程：
新风从进风机构进入(34.6℃、相对湿度61.9％)、经过冷盘管降温后(20.2℃、相对湿度94.3％)、再次经过再热盘管19后达到(26.7℃、相对湿度63.8％)；
空调箱冬季处理过程：
新风进风机构进入(-4℃、相对湿度75％)、经过热盘管后(23℃、12.1％)、紧接着经过加湿器后达到(23℃、33％)。
夏季时，通过空调箱11主机制冷及冷水一次回路水泵的工作，保持冷水箱内水温在7℃左右，通过主机制冷时的热回收及热水一次侧水泵的工作，保持热水箱内水温在45℃左右，依据设于干式喷漆室1内的温湿度控制器的附属探头，通过冷水及热水的二次侧水泵的工作，调节进入冷盘管18及再热盘管19的进水，外界空气经过空调箱11的冷盘管18后降温、去掉绝对湿度，相对湿度升高，经过再热盘管19后提升到室内要求的温度，降低相对湿度到需要的数值；
冬季时，冷水缓冲水箱23、冷水回路及冷盘管18全部通行热水，再热盘管19及热水缓冲水箱22停用，通过空调箱11主机制热及冷水(此时为热水)一次回路水泵的工作，保持冷水缓冲水箱23(此时放置热水)内水温在45℃左右，依据设于干式喷漆室内的温湿度控制器的探头，通过冷水(此时为热水)二次侧水泵的工作，调节进入冷盘管18(此时为热水)的进水，冬季时外界空气经过空调箱11的冷盘管18与再热盘管19后升温、提升相对湿度，提升到室内要求的温度，必要时开始电热加湿器2用以适当提升湿度。
根据需要，喷漆房工作条件除满足相对湿度上限70％外，还需满足不低于40％的下限，而相对湿度下限的存在主要在冬季气候条件下发生，并应为此增加加湿器2，针对室内送风相对湿度参数与加湿能力、实际送风量及室外空气参数等密切相关基于实际客观需求条件，可在实际使用中通过适当减低送风量和送风温度，从而提升使用中的节能性并确保满足相对湿度的需求。
喷漆间外布置有通过钢平台24安装的与空调箱11通过管道连接的热水缓冲水箱22和冷水缓冲水箱23，钢平台24侧面设置有爬梯25，且钢平台24顶部高于空调箱11两至三米，冷水缓冲水箱23：取5吨一台，带保温，热水缓冲水箱22：取1.5吨一台，带保温，可直接选开式水箱，空气源热泵水机组件由设置在钢架28内的风冷热泵标准机26及风冷热泵三合一机组27组成，钢架28安装在水泥平台29上，还包括设置在喷漆间外的电控箱3，电控箱3连接电源，用于控制装置内各电性部件的开闭，电控箱3侧面设置有过滤器31，过滤器31设置在与热水缓冲水箱22和冷水缓冲水箱23的连接管道上，过滤器31能够对水源进行有效过滤，避免水源中的杂质阻塞管道。
热源选用风冷热泵冷热水机组，并将个别机组选择为全热回收功能的机组，这意味着该款机组制取冷冻水时可提供热水，该热水在夏季供再热盘管19使用。依据上述空调箱选型分析，得出所需要选型的冷热源方案，在确定冷热源方案时暂依据以上空调箱方案A的负荷数据。
负荷需求如下：
总制冷量：624.8kw(312.4kw/台)
总制热量：530kw(265kw/台)
总再热量：116.6kw(58.3kw/台)
在风冷热泵主机选型时选用：全热回收风冷模块热泵EKAC230BRSR两台+风冷模块热泵EKAC230BR八台，
其中：单台EKAC230BRSR(全热回收机)参数：
制冷量67.5kw(室外35℃)；
制热量74kw(室外7℃)，制热量55.6kw(室外-5℃)；
热回收量85kw(热水出水45℃)；
单台EKAC230BR参(标准机)数：
制冷量68kw(室外35℃)；
制热量72kw(室外7℃)，制热量55.6kw(室外-5℃)；
经过校验：
总制冷量＝67.5×2+68×8＝679kw＞624.8kw，满足制冷要求；
总制热量＝55.6×2+55.6×8＝556kw＞530kw，满足制热要求(取室外-5℃工况)；
总热回收量＝85×2＝170kw＞116.6kw，满足再热要求。
结论：以上选型满足设定条件的需求。
对于水泵，冷热侧的一次泵均会根据主机数量卸载或停止，二次泵：对于再热盘管19的热水侧，由于泵很小，故此在最低负荷卸载到一台后常开运行；而冷盘管18侧的二次泵较大，可以考虑变频，但会增加投资且变频控制点较难确定，故此为了系统简化，本方案未选变频泵而在运行中通过卸载到一台后保持常开状态(或在湿度带宽范围内停止)。
一次侧水泵选型：
冷水一次侧水泵：
主机单机负荷侧水流量：11.7m3/h10台共计117m3/h选一次侧冷水(热水)水泵60m3/h3台2用1备；该组水泵跟随主机工作，待冷水箱温度达到设定值后停止运行(控制可以主机编组运行)
热水一次侧水泵：
单机热回收侧水流量：14.1m3/h2台共计28.2m3/h选一次侧热水水泵15m3/h3台2用1备；该组水泵跟随主机工作，待热水箱温度达到设定值后停止运行(控制可以主机编组运行)
二次侧水泵选型：
冷水二次侧水泵：空调箱单机冷盘管水流量：14.88L/S换算为-–53.57m3/h，2台空调箱共计107m3/h选二次侧冷水(热水)水泵55m3/h3台2用1备；当空调箱冷水盘管旁通时，该组水泵卸载并到单台工作；
热水二次侧水泵：
空调箱单机冷盘管水流量：2.78L/S换算为-–10m3/h，2台空调箱共计20m3/h选二次侧热水泵11m3/h3台2用1备；当空调箱再热盘管旁通时，该组水泵卸掉一台，单台工作；由于系统阻力较小，水泵均暂取15米扬程。
注：实际选型中冷水1/2侧的备用泵共用；热水1/2侧的备用泵共用。
该种大型喷漆房全新风恒温恒湿装置，选用空气源热泵冷热水机组提供系统的冷源和热源，并组合空气源热泵三联供机组，在制冷的同时获得热量，且该热量为节能方式的热回收所得，通过制取冷冻水和热水，分别进入热水缓冲水箱22和冷水缓冲水箱23两个缓冲水箱，存放冰水和热水，其中冰水通过管道进入空调箱11内空气处理机的冷盘管18，热水进入空气处理机的再热盘管19，夏季时，外界空气经过空调箱11的冷盘管18后降温、去掉绝对湿度，相对湿度升高，经过再热盘管19后提升到室内要求的温度，降低相对湿度到需要的数值；冬季时外界空气经过空调箱的盘管后升温、提升相对湿度，提升到室内要求的温度，必要时开始电热加湿器2用以适当提升湿度，从而实现除湿机的冷凝饱和去湿度后的绝热干燥过程，从而获得干燥的，符合要求的温度和湿度；
本发明选择空调箱11与热源分离的方案，空调箱11的冷盘管18可根据温湿度的状况调节固定水温的进水量，而水温的维持由空调箱11主机直接确定，这意味着若可出力的风量偏大于实际需求，可通过修正空调箱11的风机21来调整，也意味中系统的水温体现了冷量(或供热能力)与需求之间的匹配度，若水温无法追及负荷需求，则需多开冷热源的主机；若水温轻易满足其变化，则意味着冷热源主机大于需求，主机可卸载以降低使用能耗，为了更进一步强化并确保可修正“设计与实际需求“之间的偏差以及一天之内外界新风早晚间的巨大湿度差，也从长远角度看，冷热源处设置了中间缓冲水箱，这样冷热源是否过剩或需扩容，只需依据中间缓冲水箱中水温的维持程度即可，这样的思路，看似系统复杂，但其实功能责任更简单，运行管理更科学合理，该温湿度管理系统，是可随着环境温湿度变化而变化，并随着室内符合变化而变化，并可增容扩展，也可独立运行的，是一套“活”的、有生命力的系统。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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