一種溼度可調的新風空調系統的製作方法

2023-12-04 10:56:16

本發明屬於新風空調技術領域，尤其涉及一種溼度可調的新風空調系統。

背景技術：

隨著對居住環境的要求增加，人們對室內空氣品質的要求也相應增加，主要體現在新風空調系統不僅僅可以通風換氣，還可以調節房間的溫度、溼度，這樣房間的舒適度才會有所提高，所以研究可以除溼的全熱交換新風空調系統具有非常重要的意義。

現有的除溼技術一般分為與蒸發冷卻相結合的冷卻除溼、轉輪除溼系統。冷卻除溼是指利用冷卻方法使空氣溫度降低到露點以下，使水蒸氣凝結析出，從而降低空氣含溼量的方法，但之後出於舒適性的考慮，又需加熱送風溫度，冷熱相抵的過程造成了能耗的增加，而在實際應用中，這種運行方式的結果往往是溼度達不到控制要求；轉輪除溼是運用固態吸附原理運行的，由於其再生耗能量較大，使用壽命較短，所以此種方案也不是最經濟的。

所以，採用現有的新風空調系統進行除溼能耗較大。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的一個目的是提出一種溼度可調的新風空調系統，以解決採用現有的新風空調系統進行除溼時，能耗較大的問題。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施 例的保護範圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為後面的詳細說明的序言。

在一些可選的實施例中，該新風空調系統包括：除溼冷卻換熱器，該除溼冷卻換熱器為由多層除溼冷卻換熱單元疊加構成的層狀結構，層與層之間留有供室外新風進入並流向室內的空隙，每層除溼冷卻換熱單元包括兩層溶液膜和間於兩層溶液膜中間的布水層；第一水系統，所述第一水系統與所述除溼冷卻換熱器的布水層相連通，構成第一水循環系統，所述第一水循環系統對進入所述除溼冷卻換熱器中的室外新風和室內迴風進行溫度調節；溶液再生器，所述溶液再生器與所述除溼冷卻換熱器的溶液膜相連通，構成溶液循環系統，所述溶液循環系統對進入所述除溼冷卻換熱器中的室外新風和室內迴風進行溼度調節。

進一步，第一水循環系統上連接有冷媒循環系統，其中第一水循環系統中的水與冷媒循環系統中的冷媒進行熱交換。

進一步，溶液循環系統還包括：連通溶液再生器和除溼冷卻換熱器的溶液膜的溶液循環管路；所述溶液循環管路中位於所述溶液再生器與所述除溼冷卻換熱器之間的管路上設置有中間換熱器，所述溶液循環系統中循環的稀溶液和濃溶液在所述中間換熱器中進行熱交換。

進一步，溶液再生器為由多層換熱單元疊加構成的層狀結構，每層換熱單元包括兩層溶液膜和間於兩層溶液膜中間的布水層。

進一步，溶液循環管路上，靠近除溼冷卻換熱器的一端設置有第一溶液泵，靠近溶液再生器的一端設置有第二溶液泵。

在一些可選的實施例中，該新風空調系統還包括：第二水系統，所述第二水系統與溶液再生器的布水層相連通構成第二水循環系統，所述第二水循環系統中的水與所述溶液再生器中的溶液進行熱交換；所述第二水循環系統與冷媒循環系統相連接，其中第二水循環系統中的水與冷媒循環系 統中的冷媒進行熱交換。

進一步，冷媒循環系統為由壓縮機、第一換熱器、膨脹閥、第二換熱器和四通閥連接構成的閉式循環系統；所述第一換熱器與第一水循環系統相連接並進行熱交換；第二水循環系統與所述第二換熱器相連接並進行熱交換。

進一步，第一水循環系統中設置有第一水泵；第二水循環系統中設置有第二水泵。

在一些可選的實施例中，該新風空調系統還包括：全熱交換器；所述全熱交換器上設置有接收室外新風的室外進風口、向室外排出室內汙氣的室外排風口、向室內排出新風的室內進風口和接收室內汙氣的室內迴風口；所述室內進風口與除溼冷卻換熱器中層與層之間的空隙相連通。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明提供一種溼度可調的新風空調系統，該新風空調系統中設置有除溼冷卻換熱器，該除溼冷卻換熱器通過與其相連的水循環系統和溶液循環系統分別對進入其中的室外新風和室內迴風進行溫度和溼度的調節，不需要設置多級或多類冷卻和除溼裝置即可實現對溫度和溼度的同時調節，極大地降低了能耗，同時水循環系統和溶液循環系統均與冷媒循環系統相連接且進行熱交換，使得溫度和溼度的調節都更加精確，用戶體驗感更佳。

為了上述以及相關的目的，一個或多個實施例包括後面將詳細說明並在權利要求中特別指出的特徵。下面的說明以及附圖詳細說明某些示例性方面，並且其指示的僅僅是各個實施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特徵將隨著下面的詳細說明結合附圖考慮而變得明顯，所公開的實施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。

附圖說明

圖1是本發明實施例的溼度可調的新風空調系統的結構示意圖；

圖2是本發明實施例的溼度可調的新風空調系統的結構示意圖；

圖3是本發明實施例的除溼冷卻換熱器的結構示意圖；

圖4是本發明實施例的除溼冷卻換熱器中單層除溼冷卻換熱單元的側視圖；

圖5是本發明實施例的溶液再生器的結構示意圖；

圖6是本發明實施例的溶液再生器中單層換熱單元的側視圖。

具體實施方式

以下描述和附圖充分展示出本發明的具體實施方案，以使本領域的技術人員能夠實踐它們。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的部件和功能是可選的，並且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特徵可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特徵。本發明的實施方案的範圍包括權利要求書的整個範圍，以及權利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本發明的這些實施方案可以被單獨地或總地用術語「發明」來表示，這僅僅是為了方便，並且如果事實上公開了超過一個的發明，不是要自動地限制該應用的範圍為任何單個發明或發明構思。

現在結合附圖進行說明，圖1示出的是一些可選的實施例中溼度可調的新風空調系統的結構圖；圖2示出的是一些可選的實施例中溼度可調的新風空調系統的結構圖；圖3示出的是一些可選的實施例中除溼冷卻換熱器的結構圖；圖4示出的是一些可選的實施例中除溼冷卻換熱器中單層除溼冷卻換熱單元的側視圖；圖5示出的是一些可選的實施例中溶液再生器的結構圖；圖6示出的是一些可選的實施例中溶液再生器中單層換熱單元的側視圖。

如圖1～圖6所示，在一些可選的實施例中，公開了一種溼度可調的新 風空調系統，該新風空調系統包括：除溼冷卻換熱器1，該除溼冷卻換熱器1為由多層除溼冷卻換熱單元2疊加構成的層狀結構，層與層之間留有供室外新風進入並流向室內的空隙，每層除溼冷卻換熱單元2包括兩層溶液膜3和間於兩層溶液膜3中間的布水層4；第一水系統5，所述第一水系統5與所述除溼冷卻換熱器1的布水層4相連通，構成第一水循環系統6，所述第一水循環系統6對進入所述除溼冷卻換熱器1中的室外新風和室內迴風進行溫度調節；溶液再生器7，所述溶液再生器7與所述除溼冷卻換熱器1的溶液膜3相連通，構成溶液循環系統8，所述溶液循環系統8對進入所述除溼冷卻換熱器1中的室外新風和室內迴風進行溼度調節。該新風空調系統的除溼冷卻換熱器1通過與之相連通的水循環系統和溶液循環系統分別對進入其中的室外新風和室內迴風進行溫度調節和溼度調節，不需要再設置多餘的除溼或加溼裝置即可在對室外新風和室內迴風進行溫度調節的同時進行溼度調節，極大地降低了能耗，適用性更好。

其中，該新風空調系統中選取膜換熱器用作溶液再生器7，該溶液再生器7的具體結構為：由多層換熱單元9疊加構成的層狀結構，每層換熱單元9包括兩層溶液膜10和間於兩層溶液膜10中間的布水層11，其中，每層換熱單元9的兩層溶液膜10均與除溼冷卻換熱器1中的溶液膜3相連通，構成閉式的溶液循環系統8，使得溶液可以在整個溶液循環系統8中循環流動，滿足該新風空調系統的工作需求。

進一步，溶液循環系統8還包括：連通溶液再生器7和除溼冷卻換熱器1的溶液膜的溶液循環管路12，該溶液循環系統8通過溶液循環管路12連通溶液再生器7的溶液膜10和除溼冷卻換熱器1的溶液膜3，使得溶液可以在溶液再生器7和除溼冷卻換熱器1間循環流動；所述溶液循環管路12中位於所述溶液再生器7與所述除溼冷卻換熱器1之間的管路上設置有中間換熱器13，所述溶液循環系統8中循環的稀溶液和濃溶液在所述中間 換熱器13中進行熱交換。在具體實施時，該新風空調系統在除溼冷卻換熱器1的出口處還設置有溼度傳感器，通過實時的溼度檢測，控制該溶液循環系統8中溶液的流量，從而實現對進入除溼冷卻換熱器1中室外新風和室內迴風的溼度的調節。

進一步，溶液循環管路12上，靠近除溼冷卻換熱器1的一端設置有第一溶液泵14，該第一溶液泵14用作除溼冷卻換熱器1中的溶液循環的動力裝置，靠近所述溶液再生器7的一端設置有第二溶液泵15，該第二溶液泵15用作所述溶液再生器7中溶液循環的動力裝置。

第一水系統5包括第一水循環管路16和設置於所述第一水循環管路16中的第一水泵17，第一水循環管路16與除溼冷卻換熱器1中的布水層4相連通，這樣第一水系統5就與除溼冷卻換熱器1中的布水層4構成第一水循環系統6，該第一水循環系統6中還設置有控制該系統中水流量的溫控裝置，該溫控裝置通過控制該第一水循環系統6中水的流量對進入除溼冷卻換熱器1中的室外新風和室內迴風的溫度進行調整，從而得到用戶體驗感較好的新風。

在一些可選的實施例中，該新風空調系統的第一水循環系統6上還連接有冷媒循環系統18，其中第一水循環系統6中的水與冷媒循環系統18中的冷媒進行熱交換。通過水循環系統中的水與冷媒循環系統中的冷媒的熱交換，可以使得該新風空調系統對室外新風和室內迴風的溫度調節更加精細化，用戶體驗感更佳。

進一步，冷媒循環系統18為由壓縮機19、第一換熱器20、膨脹閥21、第二換熱器22和四通閥23連接構成的閉式循環系統；所述第一換熱器20與所述第一水循環系統6相連接並進行熱交換，從而實現第一水循環系統6中的水與冷媒循環系統18中的冷媒的熱交換。

在一些可選的實施例中，該新風空調系統還包括：由第二水循環管路 24和第二水泵25連接構成的第二水系統26，所述第二水系統26通過第二水循環管路24與溶液再生器7的布水層11相連通構成第二水循環系統27，所述第二水循環系統27中的水與所述溶液再生器7中的溶液進行熱交換；同時，所述第二水循環系統27與冷媒循環系統18相連接，具體地，所述第二水循環系統27與所述冷媒循環系統18的第二換熱器22相連接並進行熱交換，從而實現第二水循環系統27中的水與冷媒循環系統18中的冷媒進行熱交換，第二水循環系統27中的水同時與冷媒循環系統18中的冷媒和溶液再生器7中溶液的熱交換可以保證該新風空調系統對室外新風和室內迴風的溼度的調節更加精準，用戶體驗的新風更加舒適，極大的提高了用戶的體驗感。

在一些可選的實施例中，該新風空調系統還包括：全熱交換器28；所述全熱交換器28上設置有接收室外新風的室外進風口29、向室外排出室內汙氣的室外排風口30、向室內排出新風的室內進風口31和接收室內汙氣的室內迴風口32；所述室內進風口31與所述除溼冷卻換熱器1中層與層之間的空隙相連通。該新風空調系統採用所述全熱交換器28對進入室內的室外新風和室內迴風的溫度和溼度進行初步的調整，這樣，再採用之後的相關系統對新風的溫度和溼度進行調整就會更加快速，更加節能。

製冷除溼工作模式下，參照圖1，該新風空調系統的工作流程為：全熱交換器28啟動，打開第一水泵17、第二水泵25、第一溶液泵14和第二溶液泵15，冷媒從壓縮機19排出，依次流經第二換熱器22和第一換熱器20後回到壓縮機19，在此過程中，冷媒分別與第二水循環系統27中的水和第一水循環系統6中的水進行熱交換，同時，第二水循環系統27中的水與溶液再生器7中的溶液進行熱交換，第一水循環系統6中的水對經過全熱交換器28處理後進入到除溼冷卻換熱器1中的室外新風和室內迴風進行降溫處理，並通過溫控裝置控制第一水循環系統6中的水流量，從而實現對室 外新風和室內迴風的溫度的調節，溶液循環系統8中的溶液吸收進入到除溼冷卻換熱器1中的室外新風和室內迴風中的水分，對其進行除溼處理，並通過溼度傳感器進行溼度控制，吸收水分後的溶液濃度會降低，成為稀溶液流回到溶液再生器7中進行溶液再生，提高濃度後進入下一輪的循環中再次進行室外新風的除溼，同時，通過該溶液循環系統8中的中間換熱器13加快稀溶液和濃度較高的溶液之間的溫度傳遞，提高循環的效率。

制熱加溼工作模式下，參照圖2，該新風空調系統的工作流程為：全熱交換器28啟動，打開第一水泵17、第二水泵25、第一溶液泵14和第二溶液泵15，四通閥23換向，冷媒從壓縮機19排出，依次流經第一換熱器20和第二換熱器22後回到壓縮機19，在此過程中，冷媒分別與第一水循環系統6中的水和第二水循環系統27中的水進行熱交換，同時，第二水循環系統27中的水與溶液再生器7中的溶液進行熱交換，第一水循環系統6中的水對經過全熱交換器28處理後進入到除溼冷卻換熱器1中的室外新風進行升溫處理，並通過溫控裝置控制第一水循環系統6中的水流量，從而實現對室外新風和室內迴風的溫度的調節，溶液循環系統8中的溶液對進入到除溼冷卻換熱器1中的室外新風和室內迴風進行加溼處理，並通過溼度傳感器進行溼度控制，溶液對室外新風和室內迴風進行加溼處理後，自身的濃度會升高，成為濃度較高的溶液流回到溶液再生器7中進行溶液再生，降低濃度後進入下一輪的循環中再次進行室外新風和室內迴風的加溼，同時，通過該溶液循環系統8中的中間換熱器13加快稀溶液和濃度較高的溶液之間的溫度傳遞，提高循環的效率。

該新風空調系統中設置有除溼冷卻換熱器，該除溼冷卻換熱器通過與其相連的水循環系統和溶液循環系統分別對進入其中的室外新風和室內迴風進行溫度和溼度的調節，不需要設置多級或多類冷卻和除溼裝置即可實現對溫度和溼度的同時調節，極大地降低了能耗，同時水循環系統和溶液 循環系統均與冷媒循環系統相連接且進行熱交換，使得溫度和溼度的調節都更加精確，用戶體驗感更佳。

總之，以上所述僅為本發明的實施例，僅用於說明本發明的原理，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。