一種實現能量回收的溶液空調機組的製作方法

2023-09-17 07:54:05

專利名稱：一種實現能量回收的溶液空調機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用溶液對空調新風進行處理，實現能量回收，同時利用反滲透膜 進行溶液再生的新風處理的裝置，屬於製冷空調系統設計和製造的技術領域。
背景技術：
隨著經濟的發展和生活水平的提高，人們對工作和生活的舒適性要求也越來越高，同時 隨著化石能源的逐漸枯竭，能源問題也日漸突出。這對能源的消耗大戶——空調系統提出了 更高的要求更加舒適，更高的空氣品質，同時節能。為保證建築空調系統的空氣品質，新 風系統成為必不可少的部分，而一定程度上，新風量的多少與室內空氣品質成正比，而與空 調能源的消耗也成正比。現有新風系統夏季大多是採取蒸氣壓縮式制冷機組實現對新風的處 理，通過冷水機組製取低溫冷凍水同時承擔新風的顯熱負荷和溼負荷。這種新風處理方式能 源消耗量大，經濟性較低，使得空調系統的新風比例不能過大，限制了空調系統通過增加新 風比例來實現室內空氣品質的提高。對空調新風系統來說，在提高空調舒適性和室內空氣品 質的同時如何減少能源的消耗成為關鍵。因此，設計出一種新型髙效的新風處理系統成為本 領域技術人員迫切需要解決的技術難題。發明內容技術問超本實用新型的目的是解決現有建築空調系統中新風處理方式能耗大、經濟性 較低，限制室內空氣品質提高的問題，提出一種通過溶液對新風的溼負荷進行處理，同時通 過溶液除溼蒸發冷卻製取冷凍水承擔新風的顯熱負荷，並基於反滲透膜實現溶液再生的一種 實現能量回收的溶液空調機組。技術方案本實用新型一種實現能量回收的溶液空調機組由空氣迴路、溶液迴路和冷凍 水迴路組成。空氣迴路包括第一空氣迴路和第二空氣迴路，第一空氣迴路由第一除溼器、熱 回收器、表冷器、第一換熱器及其相關連接風道。其中第一除溼器的出風口與熱回收器的新 風入口相連，熱回收器的新風出口接表冷器的進風口，第一換熱器的出風口接熱回收器的室 內排風入口；第二空氣迴路是一個閉合的空氣迴路，包括第二除溼器、風機、蒸發冷卻器及 其相關連接風道。其中第二除溼器的出風口接風機入口，風機出口接蒸發冷卻器的進風口， 蒸發冷卻器的出風口接第二除溼器的進風口 。溶液迴路包括溶液除溼回蹄和溶液再生迴路.。 溶液除溼迴路包括第一溶液儲液器、第一水泵、第一電磁閥、第二除溼器、冷卻盤管、第二 電磁閥、第一換熱器、第一除溼器及其相關連接管道。其中第一溶液儲液器通過第一水泵後 分別接第一電磁閥和第二電磁閥，第一電磁閥接第二除溼器溶液入口，第二除溼器溶液出口 與第一溶液儲液器相連，第二電磁閥接第一換熱器溶液入口，第一換熱器溶液出口與第一除 溼器相連，第一除溼器溶液出口接回第一溶液儲液器；溶液再生迴路包括第一溶液儲液器、第三水泵、組合過濾器、高壓泵、膜滲透裝置、第二溶液儲液器、溶液控制閥及其相關 連接管道，其中第一溶液儲液器與第三水泵、組合過濾器、高壓泵、膜滲透裝置、第二溶液 儲液器依次相連，最後第二溶液儲液器通過溶液控制閥接第一溶液儲液器，構成迴路。冷凍 水迴路包括蒸發冷卻器、第二水泵、表冷器、補水閥及其連接管道。其中蒸發冷卻器出水口 通過第二水泵接表冷器冷凍水入口，表冷器冷凍水出口接蒸發冷卻器的冷凍水入口，補水閥 接蒸發冷卻器補水口。所述的膜滲透裝置採取反滲透膜的方法進行溶液再生。所述的溶液再 生迴路採取間歇運行。
有益效果
1、 本實用新型提出的一種實現能量回收的溶液空調機組，通過溶液對新風的溼負荷進行 處理，並利用溶液除溼蒸發冷卻製取冷凍水承擔新風顯熱負荷，實現了新風的全工況處理， 相比採取冷凍除溼方法更加節能。
2、 利用反滲透膜進行溶液再生，相比現有溶液再生方法(加熱再生)具有節能、高效和 緊湊的特點。
3、 溶液基於膜滲透再生，使溶液新風系統具有較高性能的同時，不再受到溶液再生熱源 的限制。


附圖1是本實用新型一種實現能量回收的溶液空調機組示意圖。
以上圖中有第一溶液儲液器l;第一溶液儲液器第一輸入端la;第一溶液儲液器第一 輸出端lb;第一溶液儲液器第二輸入端1C;第一溶液儲液器第二輸出端ld;第一溶液儲液器 第三輸入端le;第一水泵2;第一電磁閥3;第二電磁閥4;第二除溼器5;冷卻盤管6;風 機7;蒸發冷卻器8;補水閥9;第二水泵10;第一換熱器11;表冷器12;熱回收器13;第 一除溼器14;第三水泵15;組合過濾器16;高壓泵17:膜滲透裝置18;第二溶液儲液器19; 溶液控，閥20。
具體實施方式
結合附圖1進一步說明本實用新型的具體實施方式
本實用新型的實現能量回收的溶液 空調機組包括空氣迴路、溶液迴路和冷凍水迴路。其中空氣迴路又包括第一空氣迴路和第二 空氣迴路，溶液迴路包括溶液除溼迴路和溶液再生迴路。具體的連接方法是第一空氣迴路 中第一除溼器14的出風口接熱回收器13的新風入口，熱回收器13的新風出口接表冷器12 的進風口，第一換熱器11的出風口接熱回收器13的室內排風入口；第二空氣迴路中第二除
溼器5的出風口接風機7入口，風機7出口接蒸發冷卻器8的進風口，，發冷卻器8的出風 口接第二除溼器5的進風口 。溶液除溼迴路中第一溶液儲液器第一輸出^ lb通過第一水泵2 後分成兩路，分別接第一電磁閥3和第二電磁閥4，其中第一電磁閥3出口接第二除溼器5 溶液入口，第二除溼器5溶液出口與第一溶液儲液器第二輸入端lc相連；第二電磁閥4出口 接第一換熱器ll溶液入口，第一換熱器ll溶液出口接第一除溼器14溶液入口，第一除溼器 14溶液出口接第一溶液儲液器第一輸入端la;溶液再生迴路中第一溶液儲液器第二輸出口 ld 依次通過第三水泵15、組合過濾器16、高壓泵17、膜滲透裝置18與第二溶液儲液器19的入口相連，第二溶液儲液器19出口通過溶液控制閥20接第一溶液儲液器第三輸入端le;冷凍 水迴路中蒸發冷卻器8出水口通過第二水泵10接表冷器12冷凍水入口，表冷器12冷凍水出 口接蒸發冷卻器8的冷凍水入口 ，補水閥9接蒸發冷卻器8補水口 。
一種實現能量回收的溶液空調機組運行時室外新風進入第一除溼器與溶液進行熱溼交 換，溶液吸收新風中水分，新風被除溼，溫度升高，新風從第一除溼器出來後進入熱回收器 與室內排風進行換熱，新風溫度降低，從熱回收器出來後，新風進入表冷器與其中冷凍水進 行換熱，新風溫度進一步降低，處理到送風狀態，然後送入室內。室內排風進入第一換熱器 與溶液進行換熱，排風溫度升高，然後進入熱回收器與室內新風進行換熱，冷卻新風，排風 溫度進一步升高，最後被排入環境。第二空氣迴路中，空氣在第二除溼器中與溶液進行熱溼 交換，空氣中水分被溶液吸收，變成乾燥空氣，同時空氣也與冷卻盤管進行換熱，空氣得到 冷卻，然後被風機吸入加壓，進入蒸發冷卻器，乾燥空氣在蒸發冷卻器中與冷凍水進行熱溼 交換，空氣吸收水分，變成潮溼空氣進入第二除溼器中再次與溶液進行熱溼交換，如此循環。 溶液除溼迴路中，溶液從第一溶液儲液器第一輸出端流出經過第一水泵後分成兩路 一路經
過第一電磁閥進入第二除溼器，與空氣進行熱溼交換，吸收空氣中水分，溶液濃度減小，同
時溶液與冷卻盤管換熱，最後溶液經第一溶液儲液器第二輸入端回到第一溶液儲液器中；另 外一路溶液經過第二電磁閥進入第一換熱器，在其中溶液與室內排風進行換熱，溶液溫度降 低，溶液從第一換熱器中出來後進入第一除溼器，在其中與室外新風進行熱溼交換， 吸收新風中水分，溶液濃度減小，溫度升高，最後溶液回到第一溶液儲液器中。當第一溶液 儲液器中溶液濃度低於下限，不能滿足第一除溼器、第二除溼器中空氣處理要求時，溶液再 生迴路工作，第一溶液儲液器中溶液被第三水泵吸入加壓後進入組合過濾器，溶液被過濾， 滿足膜滲透裝置的入口要求，過濾後的溶液經過高壓泵加壓後進入膜滲透裝置中，溶液在反 滲透膜的作用下實現溶液濃度提升，純水從膜滲透裝置流出，濃度提高後的溶液從膜滲透裝 置流出進入第二溶液儲液器，然後濃溶液通過溶液控制閥進入第一溶液儲液器中，以提高第 一溶液儲液器中溶液濃度的要求，當第一溶液儲液器中溶液濃度高於某一上限時，溶液控制 閥關閉，溶液再生迴路停止工作。冷凍水迴路中，冷凍水在蒸發冷卻器中與乾燥空氣進行熱 溼交換，部分冷凍水吸熱蒸發進入空氣，其餘冷凍水溫度降低後經過第二水泵進入第一表冷 器，冷凍水在其中與新風進行換熱，冷卻新風，自身溫度升高，最後又回到蒸發冷卻器，再 次與其中空氣進行熱溼交換，如此循環。
從實現能量回收的溶液空調機組的運行可以看出，該系統通過利用溶液承擔室外新風的 溼負荷，並利用熱回收器進行室內排風與新風換熱，實現能量回收，同時還利用第二除溼器 和蒸發冷卻器實現溶液除溼與蒸發冷卻結合製取冷凍水，承擔新風的顯熱負荷。而對溶液的 再生採取基於膜滲透原理的反滲透方法實現溶液中水分的分離，從而提高溶液的濃度。在溶 液新風系統運行過程中，溶液再生迴路是間歇工作的，工作與否判斷標,為第一溶液儲液器 中溶液的濃度能否滿足第一除溼器和第二除溼器中正常工作所要求的溶^濃度。第一除溼器 正常工作所要求的溶液濃度由室外新風的狀態及其室內送風要求決定，第二除溼器正常工作 所要求的溶液濃度由表冷器所需要製取的冷凍水溫度決定。當第一溶液儲液器中溶液的濃度 低於第一除溼器和第二除溼器中正常工作所要求的溶液濃度中的任意一個時，溶液再生迴路 工作。
權利要求1.一種實現能量回收的溶液空調機組，其特徵在於該裝置包括空氣迴路、溶液迴路和冷凍水迴路；其中，空氣迴路包括第一空氣迴路和第二空氣迴路，第一空氣迴路包括第一除溼器(14)、熱回收器(13)、表冷器(12)、第一換熱器(11)及其相關連接風道；第一除溼器(14)的出風口接熱回收器(13)的新風入口，熱回收器(13)的新風出口接表冷器(12)的進風口，第一換熱器(11)的出風口接熱回收器(13)的室內排風入口；第二空氣迴路是一個閉合的空氣迴路，包括第二除溼器(5)、風機(7)、蒸發冷卻器(8)及其相關連接風道；第二除溼器(5)的出風口接風機(7)入口，風機(7)出口接蒸發冷卻器(8)的進風口，蒸發冷卻器(8)的出風口接第二除溼器(5)的進風口；溶液迴路包括溶液除溼迴路和溶液再生迴路；溶液除溼迴路包括第一溶液儲液器(1)、第一水泵(2)、第一電磁閥(3)、第二除溼器(5)、冷卻盤管(6)、第二電磁閥(4)、第一換熱器(11)、第一除溼器(14)及其相關連接管道；第一溶液儲液器第一輸出端(1b)通過第一水泵(2)後分成兩路，分別接第一電磁閥(3)和第二電磁閥(4)，其中第一電磁閥(3)出口接第二除溼器(5)溶液入口，第二除溼器(5)溶液出口與第一溶液儲液器第二輸入端(1c)相連；第二電磁閥(4)出口接第一換熱器(11)溶液入口，第一換熱器(11)溶液出口接第一除溼器(14)溶液入口，第一除溼器(14)溶液出口接第一溶液儲液器第一輸入端(1a)；溶液再生迴路包括第一溶液儲液器(1)、第三水泵(15)、組合過濾器(16)、高壓泵(17)、膜滲透裝置(18)、第二溶液儲液器(19)、溶液控制閥(20)及其相關連接管道組成；第一溶液儲液器第二輸出口(1d)依次通過第三水泵(15)、組合過濾器(16)、高壓泵(17)、膜滲透裝置(18)與第二溶液儲液器(19)的入口相連，第二溶液儲液器(19)出口通過溶液控制閥(20)接第一溶液儲液器第三輸入端(1e)；冷凍水迴路包括蒸發冷卻器(8)、第二水泵(10)、表冷器(12)、補水閥(9)及其連接管道，蒸發冷卻器(8)出水口通過第二水泵(10)接表冷器(12)冷凍水入口，表冷器(12)冷凍水出口接蒸發冷卻器(8)的冷凍水入口，補水閥(9)接蒸發冷卻器(8)補水口。
專利摘要一種實現能量回收的溶液空調機組涉及一種利用溶液對空調新風進行處理，實現能量回收，同時利用反滲透膜進行溶液再生的新風處理的裝置，該裝置包括空氣迴路、溶液迴路和冷凍水迴路；其中，空氣迴路包括第一空氣迴路和第二空氣迴路，第一空氣迴路包括第一除溼器(14)、熱回收器(13)、表冷器(12)、第一換熱器(11)及其相關連接風道；溶液迴路包括溶液除溼迴路和溶液再生迴路；溶液除溼迴路包括第一溶液儲液器(1)、第一水泵(2)、第一電磁閥(3)、第二除溼器(5)、冷卻盤管(6)、第二電磁閥(4)、第一換熱器(11)、第一除溼器(14)及其相關連接管道；冷凍水迴路包括蒸發冷卻器(8)、第二水泵(10)、表冷器(12)、補水閥(9)及其連接管道，通過溶液對新風的溼負荷進行處理，同時通過溶液除溼蒸發冷卻製取冷凍水承擔新風的顯熱負荷。
文檔編號F24F3/14GK201377868SQ200920038798
公開日2010年1月6日 申請日期2009年1月9日 優先權日2009年1月9日
發明者張小松, 文先太, 梁彩華 申請人:東南大學