一種採用表面冷卻器替代壓縮機製冷的製冷系統的製作方法

2023-05-04 06:17:46 1

本發明涉及超低溼工程、製冷技術等領域，具體的說，是一種採用表面冷卻器替代壓縮機製冷的製冷系統。

背景技術：

為了實現工號內的超低溼度要求，目前採用的超低溼度機組工作時轉輪的再生溫度達到130℃，由於新風空氣經過除溼機組除溼轉輪後溫度達到32±2℃，在冬季低溫環境的狀態下，為了滿足工號參數要求、系統仍需使用制冷機組為高溫空氣提供冷量進行降溫，使處理空氣達到使用要求。在室外氣溫較低時運行冷凍機組、不僅壓縮機在低氣溫下不能正常工作，還增加了能耗。

在進行生產時，生產區域內所設計的暖通空調設備能耗往往佔據生產能耗比例的55~62%，因此節能節能減排工作勢在必行。

技術實現要素：

本發明的目的在於一種採用表面冷卻器替代壓縮機製冷的製冷系統，有效降低暖通空調設備能耗，特別是在冬季使用時，通過閥組及空調機組表面冷卻器的配合使用，利用風冷降低空調機組表面冷卻器處的循環冷凍水水溫，使冷凍吸附組合除溼機組具備足夠的冷量，對高溫空氣進行降溫，達到為服務用戶提供穩定溫溼度保障的作用。

本發明通過下述技術方案實現：一種採用表面冷卻器替代壓縮機製冷的製冷系統，設置有制冷機組、冷凍吸附組合除溼機組、空調機組、閥組及空調機組表面冷卻器，所述制冷機組與冷凍吸附組合除溼機組相連接，空調機組表面冷卻器通過閥組分別與制冷機組及冷凍吸附組合除溼機組相連接，空調機組表面冷卻器與空調機組相連接。

進一步的為更好地實現本發明，能夠利用冷凍水進水閥、冷凍水出水閥及截止閥的相互配合，利用相鄰的空調機組的表面冷卻器、提取新風的冷量，從而在冬季到達節能的目的，特別採用下述設置結構：在所述閥組內設置有空調機組表面冷卻器的冷凍水進水閥、空調機組表面冷卻器的冷凍水出水閥及截止閥，空調機組表面冷卻器的冷凍水進水端通過冷凍水進水管連接在冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上，空調機組表面冷卻器的冷凍水出水端通過冷凍水出水管連接在冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上，且截止閥設置在冷凍水進水管與冷凍水出水管之間冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上；空調機組表面冷卻器的冷凍水進水閥設置在空調機組表面冷卻器的冷凍水進水管上，空調機組表面冷卻器的冷凍水出水閥設置在空調機組表面冷卻器的冷凍水出水管上。

進一步的為更好地實現本發明，能夠利用空調機組表面冷卻器的冷凍水進水閥、空調機組表面冷卻器的冷凍水出水閥及截止閥的相互配合，使得製冷系統在冬季運行時，使新增表冷器（空調機組表面冷卻器）和冷凍吸附組合除溼機組的後端表冷器（第二表面冷卻器）相連通，特別採用下述設置結構：在所述冷凍吸附組合除溼機組內設置有第一表面冷卻器、超低溼度機組加熱器、超低溼度機組風機、矽酸鹽轉輪除溼機及第二表面冷卻器，所述第一表面冷卻器連通超低溼度機組加熱器，超低溼度機組加熱器連通超低溼度機組風機，超低溼度機組風機連通矽酸鹽轉輪除溼機，矽酸鹽轉輪除溼機連通第二表面冷卻器；所述第一表面冷卻器的冷凍水進水端和出水端及第二表面冷卻器的冷凍水進水端和出水端皆連接在冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述第一表面冷卻器連接在冷凍水進水閥側冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上，所述第二表面冷卻器連接在冷凍水出水閥側冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述制冷機組內設置有壓縮機、冷凝器、節流閥及蒸發器，所述壓縮機、冷凝器、節流閥及蒸發器依次連接形成製冷迴路，且蒸發器的冷凍水輸入、輸出口連接冷凍吸附組合除溼機組的回水管路，在蒸發器與閥組之間的冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上設置有冷凍水泵。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述冷凍水泵設置在蒸發器的冷凍水輸出口與第一表面冷卻器的冷凍水進口端之間冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述空調機組內設置有空調風機及空調機組加熱器，所述空調機組表面冷卻器與空調機組加熱器相連通，空調機組加熱器與空調風機相連通。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述制冷機組採用WCFX12A0制冷機組；所述冷凍吸附組合除溼機組採用WJK05-RV-062-082冷凍吸附組合除溼機組，所述空調機組採用60000風量組合空調機組。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

（1）本發明有效降低暖通空調設備能耗，特別是在冬季使用時，通過閥組及空調機組表面冷卻器的配合使用，利用風冷降低空調機組表面冷卻器處的循環冷凍水水溫，使冷凍吸附組合除溼機組具備足夠的冷量，對高溫空氣進行降溫，達到為服務工號提供穩定溫溼度保障的作用。

（2）本發明具體應用時針對WCFX12A0制冷機組而言，冬季在10中旬到次年4月中旬接近6個月的低溫時間內，只保持冷凍水泵24小時運行，總耗能約47520Kw，改造後每年可節約148000Kw的能耗，具有較大的節能和環保效果。

（3）本發明在室外氣溫低於18℃時，採用新風冷卻表冷器（空調機組表面冷卻器）提供冷量的節能手段，不僅保證了工作環境要求，將房間溫度控制在24℃以內，溼度控制在10%以內，又較大的降低每小時的設備運行能耗，減少了運行成本。

（4）本發明的系統能力滿足了生產所需的要求，取得了較好的節能減排的效果，也減少了制冷機組使用時間，延長設備使用壽命。同時利用轉輪產生的廢熱，提升循環回60000立方米/小時組合式空調機組（60000風量組合空調機組）新增表冷的冷凍水溫，既具有升高組合式空調機組新風溫度，防止組合式空調機組後段表冷器冬季結冰，凍裂表冷器情況發生的作用；又起到預熱組合式空調機新風，降低後端加熱器耗能的作用。

（5）本發明的系統能滿足使用要求，又產生了較顯著的節能效果，並且減少設備使用時間、解決表冷器結冰凍裂設備的問題，保護設備，延長使用壽命。

（6）本發明具有成本低、施工操作簡單、消除冬季制冷機組的運行問題，保護設備，延長其使用壽命，具有廣闊的發展空間。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

其中，1-壓縮機，2-冷凝器，3-節流閥，4-蒸發器，5-冷凍水泵，6-第一表面冷卻器，7-超低溼度機組加熱器，8-超低溼度機組風機，9-矽酸鹽轉輪除溼機，10-第二表面冷卻器，11-空調風機，12-空調機組加熱器，13-空調機組表面冷卻器，14-冷凍水進水閥，15-冷凍水出水閥，16-截止閥，17冷卻水泵，18冷卻塔，19冷卻塔風機。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。

實施例1：

本發明提出了一種採用表面冷卻器替代壓縮機製冷的製冷系統，有效降低暖通空調設備能耗，特別是在冬季使用時，通過閥組及空調機組表面冷卻器的配合使用，利用風冷降低空調機組表面冷卻器處的循環冷凍水水溫，使冷凍吸附組合除溼機組後段的表冷器具備足夠的冷量，對高溫空氣進行降溫，達到為服務工號提供穩定溫溼度保障的作用，如圖1所示，特別採用下述設置結構：設置有制冷機組、冷凍吸附組合除溼機組、空調機組、閥組及空調機組表面冷卻器13，所述制冷機組與冷凍吸附組合除溼機組相連接，空調機組表面冷卻器通過閥組分別與制冷機組及冷凍吸附組合除溼機組相連接，空調機組表面冷卻器與空調機組相連接。

在設計使用時，夏季系統工作時，通過閥組的開閉組合，以及冷凍吸附組合除溼機組前段的閥門系列，形成2個單獨工作的系統。冬季工作時，通過閥組的開閉組合，以及冷凍吸附組合除溼機組前段的閥門系列，使空調機組表面冷卻器13和冷凍吸附組合除溼機組後端的表冷器相連接，利用風冷降低空調機組表面冷卻器13處的循環冷凍水水溫，使冷凍吸附組合除溼機組後段的表冷器具備足夠的冷量，對高溫空氣進行降溫，達到為服務工號提供穩定溫溼度保障的作用。

實施例2：

本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠利用冷凍水進水閥、冷凍水出水閥及截止閥的相互配合，從而在冬季到達節能的目的，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述閥組內設置有空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水閥14、空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水閥15及截止閥16，空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水端通過冷凍水進水管連接在冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上，空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水端通過冷凍水出水管連接在冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上，且截止閥16設置在冷凍水進水管與冷凍水出水管之間冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上；空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水閥14設置在空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水管上，空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水閥15設置在空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水管上，在使用時，特別是在冬季，為達到節能的目的，停止運行製冷的壓縮機1、冷卻水泵17、冷卻塔風機 19，通過開啟空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水閥14、開啟空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水閥15，關斷截止閥16，實現空調機組表面冷卻器13吸收室外新風冷量達到製冷目的。

實施例3：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，能夠利用空調機組表面冷卻器的冷凍水進水閥、空調機組表面冷卻器的冷凍水出水閥及截止閥的相互配合，使得製冷系統在冬季運行時，使新增表冷器（空調機組表面冷卻器）和冷凍吸附組合除溼機組的後端表冷器（第二表面冷卻器）相連接，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述冷凍吸附組合除溼機組內設置有第一表面冷卻器6、超低溼度機組加熱器7、超低溼度機組風機8、矽酸鹽轉輪除溼機9及第二表面冷卻器10，所述第一表面冷卻器6連通超低溼度機組加熱器7，超低溼度機組加熱器7連通超低溼度機組風機8，超低溼度機組風機8連通矽酸鹽轉輪除溼機9，矽酸鹽轉輪除溼機9連通第二表面冷卻器10；所述第一表面冷卻器6的冷凍水進水端和出水端及第二表面冷卻器10的冷凍水進水端和出水端皆連接在冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上。

在使用時，新風經第一表面冷卻器6連通超低溼度機組加熱器7，超低溼度機組加熱器7連通超低溼度機組風機8，超低溼度機組風機8連通矽酸鹽轉輪除溼機9，矽酸鹽轉輪除溼機9連通第二表面冷卻器10。

在設計使用時，夏季系統工作時，關閉空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水閥14和空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水閥15，將截止閥16以及冷凍吸附組合除溼機組前段的閥門系列（管控第一表面冷卻器6冷凍水通斷的閥門），形成2個單獨工作的系統。冬季工作時，將空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水閥14和空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水閥15開啟，同時將截止閥16以及冷凍吸附組合除溼機組前段的閥門系列（管控第一表面冷卻器6冷凍水通斷的閥門）關閉，使空調機組表面冷卻器13和冷凍吸附組合除溼機組後端的表冷器（第二表面冷卻器10）相連接，利用風冷降低空調機組表面冷卻器13處的循環冷凍水水溫，使冷凍吸附組合除溼機組後段的表冷器具備足夠的冷量，對高溫空氣進行降溫，達到為服務工號提供穩定溫溼度保障的作用。

實施例4：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述第一表面冷卻器6連接在空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水閥14側冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上，所述第二表面冷卻器10連接在空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水閥15側冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上。

實施例5：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述制冷機組內設置有壓縮機1、冷凝器2、節流閥3及蒸發器4，所述壓縮機1、冷凝器2、節流閥3及蒸發器4依次連接形成製冷迴路，且蒸發器4的冷凍水輸入、輸出口連接冷凍吸附組合除溼機組的回水管路，在蒸發器4與閥組之間的冷凍吸附組合除溼機組的回水管路（冷凍回水管路）上設置有冷凍水泵5。

在設計使用時，冷凝器2通過冷卻水泵17與冷卻塔18相連同，在冷卻塔18上設置有冷卻塔風機19，夏季系統工作時，關閉冷凍水進水閥14和冷凍水出水閥15，將截止閥16以及冷凍吸附組合除溼機組前段的閥門系列（管控第一表面冷卻器6冷凍水通斷的閥門），形成2個單獨工作的系統。冬季工作時，製冷系統只需運行冷凍水循環水泵（冷凍水泵5），並將空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水閥14和空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水閥15開啟，同時將截止閥16以及冷凍吸附組合除溼機組前段的閥門系列（管控第一表面冷卻器6冷凍水通斷的閥門）關閉，使空調機組表面冷卻器13和冷凍吸附組合除溼機組後端的表冷器（第二表面冷卻器10）相連接，利用風冷降低空調機組表面冷卻器13處的循環冷凍水水溫，使冷凍吸附組合除溼機組後段的表冷器具備足夠的冷量，對高溫空氣進行降溫，達到為服務工號提供穩定溫溼度保障的作用。

實施例6：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述冷凍水泵5設置在蒸發器4的冷凍水輸出口與第一表面冷卻器6的冷凍水進口端之間冷凍吸附組合除溼機組的回水管路上。

實施例7：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述空調機組內設置有空調風機11及空調機組加熱器12，所述空調機組表面冷卻器13與空調機組加熱器12相連通，空調機組加熱器12與空調風機11相連通；所述空調機組內的空氣（或新風）經空調機組表面冷卻器13與空調機組加熱器12相連通，空調機組加熱器12與空調風機11相連通。

室外氣溫低於18℃時，壓縮機1、冷凝器2停止運行。關閉截止閥16、開啟空調機組表面冷卻器13的冷凍水進水閥14和空調機組表面冷卻器13的冷凍水出水閥15，冷凍水泵5繼續運行，冷凍水經空調機組表面冷卻器的冷凍水進水閥14 進入空調機組表面冷卻器13。冷凍水吸收室外新風的冷量後，在第二表面冷卻器10吸收低溼機組的矽酸鹽轉輪除溼機9的熱量，經蒸發器4、冷凍水泵5回到空調機組表面冷卻器13再次吸收新風冷量。使熱量從高溫物體向低溫物體轉移的一種屬於熱力學過程。

實施例8：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述制冷機組採用WCFX12A0制冷機組；所述冷凍吸附組合除溼機組採用WJK05-RV-062-082冷凍吸附組合除溼機組，所述空調機組採用60000風量組合空調機組。

本發明，在未增加空調機組表面冷卻器13前冬季WCFX12A0制冷機組保持運行，其主要設備能耗分別為：全封閉式螺杆壓縮機（壓縮機1）110Kw，冷凝器2（冷卻塔風機5Kw，冷卻水泵5.5Kw），冷凍水泵11Kw，每小時耗能為131.5K，據工作人員統計，螺杆壓縮機、冷卻塔風機冬季每天運行時間約為6小時，冷卻水泵、冷凍水泵每天運行24小時，每年10中旬到次年4月中旬接近6個月的低溫時間內，設備運行耗能約為195480Kw。

增加空調機組表面冷卻器13後，在10中旬到次年4月中旬接近6個月的低溫時間內，只保持冷凍水泵24小時運行，總耗能約47520Kw，改造後每年可節約148000Kw的能耗，具有較大的節能和環保效果。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。