[发明专利]利用冷凝液能量的系统

说明书

发明背景

实施方案大致涉及采暖、通风和空调(HVAC)系统，且更特定地涉及一种使用冷凝液能量的方法和系统来改进HVAC系统的效率。

空气处理系统用于对空间供暖或制冷。为了在占据空间中提供适当空气质量，将大量新鲜空气带入建筑中(例如，25m3/h/occ)。这些新鲜空气代表建筑的热负荷的显著部分。如果建筑外部的空气具有高焓含量(炎热且潮湿)，那么这尤其如此。从建筑提取相同量的空气。提取的空气具有适中的干球温度和湿度(相对低焓含量)。新鲜空气被热处理(冷却)且通常在供应至占据空间之前被再加热。这种处理允许供应空气具有特定温度和湿度水平。常规上通过包括鼓风机(例如，风扇)和热交换器(水与空气的热交换器)的空气处理单元来提供空气处理以冷却或加热空气。冷却或加热空气的介质通常是冷水或热水，其中冷水通过冷却器冷却。

在冷却空气的过程期间，可移除大量水分以降低空气的绝对湿度。冷却旋管上的这种潮湿冷凝液在冷凝液盘中收集并排出建筑的外部。从空气移除的水量取决于新鲜空气的相对湿度和干球温度。鉴于带入建筑物中的新鲜空气较热且提取的空气更冷的事实，在两个空气流(新鲜空气与提取的空气)之间可能会有能量交换。可通过空气/空气热交换器(例如，板式热交换器)来实现这种能量交换。应用这种热交换器将降低新鲜空气的温度并增加排出空气的温度。通过应用这种解决方案，可显著减少(10％)空调系统的总能量。

具有在所述两个空气流(提取的空气与新鲜空气)之间交换能量的其它方法。这些方法应用焓轮来执行热交换。焓轮不仅允许降低新鲜空气的温度，而且允许降低绝对湿度。应用焓轮通常比板式热交换器在时间上更昂贵，但是从节能角度来看更有效。

虽然现有的空气处理单元中的空气/空气热交换器出于其预期目的而良好运作，但是在本领域中对系统效率的改进将是深受欢迎的。

发明概要

根据本发明的一方面，一种空调系统包括入口管道、供应管道、回流管道和排气管道；用于在来自入口管道的空气与来自回流管道的空气之间提供热传递的热交换器；定位在供应管道中的冷却旋管；用于从冷却旋管收集冷凝液的盘；用于从盘泵抽冷凝液的泵；和耦接至泵的喷雾器，所述喷雾器将冷凝液喷射至空气路径中以增加空调系统的效率。

这些和其它优点和特征将结合图从下文描述变得更显而易见。

附图简述

被看作是本发明的标的被特定地指出并且在本说明书完结处的权利要求中被明确要求。本发明的前述和其它特征和优点结合附图从下文详细的描述显而易见，其中：

图1示出使用冷凝液能量恢复的空调系统；

图2示出使用两级冷凝液能量恢复的空调系统；

图3示出使用冷凝液能量恢复的空调系统，其具有冷凝器；和

图4示出使用两级冷凝液能量恢复的空调系统和用冷凝器的冷凝液能量恢复。

详细的描述参考图通过举例来解释本发明的实施方案以及优点和特征。

具体实施方式

图1示出使用冷凝液能量恢复的空调系统。在图1中，入口管道10经由风扇30吸入进气(例如，炎热且潮湿的空气)。进气通过热交换器12，其可以是板式热交换器或其它已知构造(例如，轮)。进气流动至供应管道14且通过冷却旋管16。冷却旋管16可以是常规空调系统的部件。空气从供应管道14流动至将被冷却的空间18。风扇32从空间18通过回流管道20，通过热交换器12抽取回流空气且从排气管道22排出。以这种方式，热交换器12在进气与回流空气之间提供热交换。

当供应空气通过冷却旋管16时，在冷凝液盘40中收集冷凝液。冷凝液是纯水且无矿物质。如上文所提，现有的设计将冷凝液丢弃。本发明的实施方案使用冷凝液来改进系统效率。在图1中，泵42用于从盘40将冷凝液泵抽至位于热交换器12上游的空气路径中(例如，回流管道20)的冷凝液喷雾器44。冷凝液喷雾器44包括歧管和多个喷嘴以将冷凝液从盘40喷射至流动通过回流管道20的空气中。

控制器50响应于湿球温度传感器46和干球温度传感器48来控制泵42。如果湿球温度低于干球温度，那么控制器50对泵42发信号，以从盘40将冷凝液泵抽至喷雾器44。一旦湿球温度等于干球温度，那么回流管道20中的空气饱和且控制器50将泵42关闭。在替代实施方案中，每当干球温度与湿球温度之间的差大于某一阈值时，控制器50操作泵42。