一種利用高溫冷水預冷的溫溼度獨立控制空調系統的製作方法

2023-05-27 20:39:41 1

本發明涉及一種利用高溫冷水預冷的溫溼度獨立控制空調系統，屬於空調技術領域。

背景技術：

建築室內熱溼環境的調控過程包含對室內溫度、溼度的調控兩個方面，常規空調系統通常利用單一冷源來同時實現對溫度、溼度的調控，會帶來能量利用品位損失，並且會因無法適應室內顯熱負荷、溼負荷的逐時變化而無法實現建築熱溼環境的有效調控。作為一種新型空調系統形式，溫溼度獨立控制空調系統利用不同的手段分別調節室內溫度、溼度：通過送入乾燥的空氣來承擔室內溼負荷、調節溼度，通過高溫冷水或冷媒等來調節室內溫度。這種空調方式可以更好地完成對室內溫度、溼度的調節任務，在有效實現建築熱溼環境調控的同時還能實現很好的節能效果。在溫溼度獨立控制空調系統中，承擔溫度控制任務所需的高溫冷水溫度或冷媒溫度一般在16～18℃左右，這時所需壓縮製冷方式的冷源蒸發溫度就可以遠高於常規冷凝除溼方式對應的蒸發溫度，製冷系統能效可以獲得很大提高。目前已有多種形式的高溫冷水機組，可以滿足不同場合對高溫冷水的需求，為溫溼度獨立控制空調系統的推廣和應用提供了重要技術支撐。如何更好地發揮高溫冷水能效水平較高、儘可能多地利用高溫冷水來作為冷源，是進一步提升溫溼度獨立控制空調系統能效的重要途徑。

另一方面，溼度控制是空調系統的重要任務，冷凝除溼方法是溫溼度獨立控制空調系統中溼度控制系統的可選方法。近年來，為了進一步提高冷凝除溼方法的能效水平，已有利用高溫冷水對待除溼空氣進行預冷、利用低溫冷水或低溫製冷劑對空氣進一步除溼的空氣處理流程。但在上述空氣除溼處理流程中，採用低溫冷水進一步除溼時，需要系統設置單獨的低溫冷水機組及相應的冷水管路，此時系統中就會存在兩套冷水管路，系統複雜程度大幅增加；採用低溫製冷劑冷凝除溼時，需要對獨立熱泵循環的冷凝排熱方式進行統一考慮，通常需設置單獨的冷卻水管路排熱或利用風冷冷卻方式進行排熱，前者增加了系統複雜程度，後者則限制了系統能效水平。因此，如何進一步提升冷凝除溼處理過程的性能、降低系統複雜程度，是進一步優化溼度處理系統需解答的重要問題。

技術實現要素：

針對背景技術中存在的問題，本發明的目的在於提供一種利用高溫冷水預冷的溫溼度獨立控制空調系統，該空調系統具有更優的處理能效，並且管路簡化、系統複雜程度低。

為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：一種利用高溫冷水預冷的溫溼度獨立控制空調系統，其特徵在於：包括高溫製冷站、顯熱末端和空氣除溼處理單元，所述顯熱末端和所述空氣除溼處理單元設置在室內，所述高溫製冷站包括高溫冷水機組和冷凍水泵；所述空氣除溼處理單元包括預冷表冷器、蒸發器、壓縮機、水冷表冷器和節流閥，所述蒸發器、壓縮機、水冷表冷器和所述節流閥依次連接構成製冷劑循環迴路，所述預冷表冷器和所述蒸發器依次置於待除溼空氣通道上，所述高溫冷水機組通過所述冷凍水泵分別與所述顯熱末端、預冷表冷器、水冷表冷器連接，所述顯熱末端、預冷表冷器和水冷表冷器的回水管路與所述高溫冷水機組連接。

所述顯熱末端為多個，分散設置在室內。

所述空氣除溼處理單元為多個，分散設置在室內。

所述顯熱末端為乾式風機盤管或輻射板。

所述蒸發器中預設有液態製冷劑。

本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明高溫冷水機組中的高溫冷水流入顯熱末端、預冷表冷器和水冷表冷器中，分別與室內空氣或壁面、待除溼空氣、製冷劑蒸氣換熱後變為高溫冷水回水，然後都流回高溫冷水機組，完成高溫冷水的循環過程，整個系統內只設置一套高溫冷水管路，實現了除溼和除熱的有效結合，共同構成了一種高效的溫溼度獨立控制空調系統。2、本發明高溫製冷站中的高溫冷水機組與顯熱末端和預冷表冷器連接，高溫冷水進入顯熱末端和預冷表冷器中，因此顯熱末端和預冷表冷器與室內空氣、壁面等進行換熱，得以調節室內溫度。3、本發明製冷劑循環迴路包括蒸發器、壓縮機、水冷表冷器，蒸發器中預設有液態製冷劑，蒸發器與壓縮機連接，壓縮機與水冷表冷器連接，水冷表冷器與蒸發器連接，蒸發器室內的待除溼空氣換熱將待除溼空氣中的水汽冷凝，蒸發器中的液態製冷劑受熱後變為製冷劑蒸氣進入壓縮機，製冷劑蒸氣經壓縮機壓縮後進入水冷表冷器中冷凝，冷凝後的液態製冷劑流入蒸發器中完成熱泵循環，因此製冷劑循環迴路對待除溼空氣進行除溼處理，得以調節室內溼度。4、本發明中高溫冷水機組與水冷表冷器連接，高溫冷水流入水冷表冷器，帶走水冷表冷器中的液態製冷劑的熱量使得製冷劑循環迴路能夠正常運轉，因此優化處理能效、簡化管路、降低系統複雜程度，實現空調系統高效運行。5、本發明空氣除溼處理單元包括預冷表冷器和製冷劑循環迴路，待除溼空氣經過預冷表冷器預冷後，再進入製冷劑循環迴路中除溼，因此本發明的除溼效果好。6、本發明顯熱末端可為乾式風機盤管或輻射板，因此顯熱末端中高溫冷水與室內空氣或室內高溫壁面可實現有效換熱，能有效排除室內熱量。

附圖說明

圖1是本發明的工作原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發明包括高溫製冷站a、顯熱末端1和空氣除溼處理單元b，其中顯熱末端1和空氣除溼處理單元b設置在室內。高溫製冷站a包括高溫冷水機組2和冷凍水泵3。空氣除溼處理單元b包括預冷表冷器4、蒸發器5、壓縮機6、水冷表冷器7和節流閥8。其中，蒸發器5、壓縮機6、水冷表冷器7和節流閥8依次連接構成製冷劑循環迴路；預冷表冷器4和蒸發器5依次置於待除溼空氣通道上。高溫冷水機組2通過冷凍水泵3分別與顯熱末端1、預冷表冷器4、水冷表冷器7連接，顯熱末端1、預冷表冷器4和水冷表冷器7的回水管路與高溫冷水機組2連接。

上述實施例中，顯熱末端1為多個並聯分散設置在室內，能夠滿足多個末端的需求。

上述實施例中，空氣除溼處理單元b為多個並聯分散設置在室內，能夠有效滿足室內溼度調節需求。

上述實施例中，顯熱末端1為乾式風機盤管或輻射板。

上述實施例中，蒸發器5中預設有液態製冷劑。

本發明的工作原理如下：

冷凍水泵3將高溫冷水輸送到顯熱末端1、預冷表冷器4和水冷表冷器7中，顯熱末端1與室內空氣、壁面等進行換熱得以調節室內溫度，顯熱末端1中的高溫冷水回水流入高溫冷水機組2進行製冷，預冷表冷器4將待除溼空氣進行預冷處理，預冷表冷器4中的高溫冷水回水流入高溫冷水機組2進行製冷，蒸發器5中預設有液態製冷劑，蒸發器5與室內的待除溼空氣換熱，將待除溼空氣中的水汽冷凝，蒸發器5中的液態製冷劑受熱後變為製冷劑蒸氣進入壓縮機6，製冷劑蒸氣經壓縮機6壓縮後進入水冷表冷器7中冷凝，冷凝後的製冷劑經由節流閥8節流後流入蒸發器5，至此完成熱泵循環。進一步地，冷凍水泵3的輸出端與製冷劑循環迴路6中的水冷表冷器7連接，高溫冷水機組2中的高溫冷水通過冷凍水泵3進入水冷表冷器7中與製冷劑蒸氣進行換熱，使製冷劑蒸氣冷凝，使得蒸發器5能夠正常使用；水冷表冷器7的回水管路與高溫冷水機組2連接，將水冷表冷器7中的高溫冷水回水流入高溫冷水機組2進行製冷。

上述各實施例僅用於對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。