大溫差及部分二次空氣獨立除溼空調系統的製作方法

2023-04-25 01:32:46

本發明屬於製冷空調領域，特別涉及到一種節能空調系統。

背景技術：

通過統計分析，普通民用空調系統製冷量的15~30%為潛熱，其餘為顯熱。為了消除潛熱，必須把迴風處理到露點以下，才能除去水蒸氣。由於除溼露點溫度較低，因此需要較低的冷源溫度，造成送迴風溫差較大，不可逆損失加大。另外，由於需要較低的冷源溫度，造成冷水機組蒸發溫度較低，降低了機組的能效。

目前國內行業應用最多的還是潛熱和顯熱一起除去，因此需要較低的冷源溫度，供回水溫度為7-12℃，而冷源機組製冷系統的蒸發溫度為2-5℃，冷源機組能效較低，耗能較高。另外，冷水供回水溫差只有5℃，輸送的冷水流量較大，冷水輸送系統耗能較大。因此急需研發一種高效的節能產品，減少空調系統的能耗。

近年來，研究較多的是熱溼分離的溶液獨立除溼系統。工作原理是利用一些具有強烈吸溼性的溶液(如氯化鋰溶液)，溶液在低溫下吸收空氣中的水蒸汽，然後送到室外，在高溫下放出水蒸汽，整個過程就是溶液在不斷的進行吸溼和再生循環。溶液除溼負擔空氣是的潛熱負荷，而顯熱負荷由冷源機組進行降溫處理，顯熱負荷的冷源溫度較高，有利於提高冷源機組的能效。

熱溼分離的溶液獨立除溼空調系統，目前大多應用在全熱回收新風機組，和熱泵機組聯合使用，利用熱泵機組的冷凝器的熱量對溶液進行再生，利用蒸發器的冷量對溶液進行冷卻，恢復溶液吸溼能力。機組能夠充分回收排風產生的冷熱量，整套系統的能效較高，達到6左右。

溶液除溼系統雖然能效較高，但也存在著一些以下的缺點：因溶液獨立除溼系統與傳統的空調系統不同，需要特殊的安裝調試技術，現有行業從業人員還不能完全掌握。另外，溶液獨立除溼系統一般用來處理新風，而對於分散的迴風處理不太適合，應用面較小。再者，系統採用的吸溼溶液具有很強的腐蝕性，用戶和設計人員對其不太放心。綜上原因，熱溼分離的溶液獨立除溼空調系統在市場上推廣效果並不是很好，在工程上應用很少。

本發明空調處理系統比傳統的空調系統能夠節約30%的能量，且具有安裝調試方便，替換現有風機盤管空調系統方便，這些都是熱溼分離的溶液獨立除溼空調系統不具備的優勢。

技術實現要素：

本發明提供一種能夠對空氣熱溼進行分開處理，空調冷凍水採用大溫差小流量輸送，冷熱源機組平均蒸發溫度較高，耗能較低的節能高效空調系統。

本發明空調未端採用的技術方案是：熱溼獨立處理技術，空氣一次處理為顯熱降溫處理，二次處理為除溼處理，對冷水冷量進行梯級利用。表冷器採用多級串聯方式，要求的供冷水溫度從7-10℃，回水溫度為17-20℃，低溫冷水首先進入潛熱換熱器（4），而後進入顯熱換熱器（2），根據冷水溫度的高低梯級利用冷水冷量。

本發明空氣一次處理為顯熱降溫處理，二次為除溼處理。全部迴風（1）經過顯熱交換器（2）進行降溫，然後一部分空氣（3）進入潛熱交換器（4）進行除溼，除溼後空氣（7）再與未除溼的空氣（6）混合變成空氣（8），送入房間。

本發明空調系統送風溫度高於露點溫度，送風口不易結露，送風溫差較小，衛生條件更好，舒適性更高。

本發明空調未端（9）還可通過風閥（5）對風量進行調節，能夠根據房間溼度調節除溼風量，滿足舒適性要求。

本發明空調系統冷熱源機組（10）包含多個製冷系統，有多個製冷蒸發器（11）和蒸發器（12），多個蒸發器的蒸發溫度依次不同，對回水依次降溫處理，處理前後的冷凍水溫差約為10℃。

本發明的冷熱源機組（10）的平均蒸發溫度較高，能效比較高。本發明採用小流量大溫差的載冷（熱）劑，輸送系統的耗能較少。

本發明空調未端（9）在冬季制熱時，通過風閥（5）進行控制，全部進風（1）經過兩個熱交換器（顯熱交換器（2）和潛熱交換器（4）），進行加熱後送風，滿足冬季制熱要求。

本發明應用於全新風處理，根據處理要求通過風閥（5）調節除溼風量，可使大部分甚至全部新風通過除溼換熱器（4），以滿足除溼要求。

有益效果：

本發明提供一種熱溼分離處理的空調系統，既能滿足現有房間的舒適性要求，又能充分對能量進行梯級利用，減少輸送能耗，提高冷熱源機組的能效比。具體如下：

1、採用先進的部分二次空氣獨立除溼處理方式，對能量進行梯級利用，比現有空調系統節能30%以上。

2、提高了冷熱源機組的平均蒸發溫度，比現有冷水機組能效提高20%。

3、大溫差低流量的冷水輸送系統，輸送成本比現有冷水輸送系統大幅度降低。

4、方便現有空調安裝人員安裝調試。原有溶液獨立除溼系統，因系統複雜，且涉及到溶液的吸溼和再生等相關知識和特有安裝技術，安裝調試人員很難掌握。

5、很容易替換現有風機盤管空調系統。溶液獨立除溼機組一般適用於全新風集中處理系統，而對於分散的迴風處理比較麻煩，而本系統既能適應集中新風處理系統，又能適用分散的迴風系統，且投資成本較低。

6、顯熱部分冷源還可以採用自然冷源，能夠大幅度的降低人工冷源的能耗和費用。

附圖說明：

圖1，空氣處理過程圖

圖2，空調系統圖

具體實施方式：

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。

實施例1

如圖2所示：空調未端（9）分別布置顯熱交換器（2）和潛熱交換器（4），空調冷凍水先經過潛熱交換器（4），而後經過顯熱交換器（2）。

如圖1，圖2所示：空氣顯熱處理工藝：迴風（1）狀態點為N點，經過顯熱交換器（2）降溫後，變成低溫空氣（3）和（6），狀態為S點，顯熱部分處理完畢。

空氣除溼工藝：部分低溫空氣（3）進入潛熱交換器（4），空氣在這裡進行除溼降溫，變成機器露點空氣（7），狀態為L點。然後空氣（7）和空氣（6）混合，到達空氣（8），狀態點為C點，再送入房間。

如圖2所示：冷熱源機組(10)包括兩個製冷系統，布置兩個蒸發器，分別為蒸發器（11）和蒸發器（12）。

冷凍水除溫處理工藝：冷熱源機組回水溫度一般在17℃，冷凍水先經過蒸發器（12），而後經過蒸發器（11），把溫度降到7℃，2個蒸發器的蒸發溫度分別約為4℃和9℃。