[发明专利]双回风梯级除湿空调系统有效

专利信息
申请号: 201910776868.3 申请日: 2019-08-21
公开(公告)号: CN110500669B 公开(公告)日: 2021-04-27
发明(设计)人: 张伦;陈瑶;张小松 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: F24F3/14 分类号: F24F3/14;F24F3/044;F24F5/00;F24F13/30
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 柏尚春
地址: 211100 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 回风 梯级 除湿 空调 系统
【说明书】:

一种双回风梯级除湿空调系统,包括新风道、并联连接的第一回风道和第二回风道、用于新风负荷的初级处理的第一蒸汽压缩式制冷系统、用于新风负荷的次级处理的溶液除湿再生系统、用于向所述溶液除湿再生系统供给冷、热量的第二蒸汽压缩式制冷系统。该系统将房间回风分为两部分应用,一部分用于处理与溶液除湿系统相结合的蒸汽压缩式制冷系统的冷凝热和溶液再生;另一部分用于在蒸发冷却器中制取冷却水、用于处理独立的蒸汽压缩式制冷系统的冷凝热。优化后的系统实现了降低溶液除湿系统负荷、减少系统内与溶液直接接触换热器的数量、降低设备制造难度、控制系统成本的目的。

技术领域

发明涉及一种机械除湿与冷凝除湿相结合的高效空调系统,主要用于新风处理,属于空气调节系统设计与制造技术领域。

背景技术

溶液除湿空调是一种基于液体吸湿剂对空气实现制冷、除湿的,并可以有效使用低品位热源的新型空调方式,具有巨大的节能环保潜力。目前,在实际工程中溶液除湿空调使用最为广泛的是热泵驱动的形式,即将蒸汽压缩制冷循环与溶液除湿再生循环相耦合,蒸发器提供系统所需冷量,冷凝器提供再生溶液所需热量,这类系统在建筑中通常作为新风机组使用。

然而,热泵驱动的溶液除湿空调系统在设计制造时仍然有部分问题需要解决,其中除湿溶液对换热设备的腐蚀性和防腐蚀换热器的制造问题是溶液除湿空调系统成本居高不下的主要原因。为了满足新风热湿负荷处理的要求、特别是湿负荷处理的要求,溶液除湿空调系统中使用的都是除湿能力较强的盐溶液(如氯化锂、氯化钙和溴化锂),并且除湿时溶液都是经过制冷循环充分冷却的,而在除湿以后,溶液又需要利用热泵提供的大量的冷凝热来完成稀溶液的再生。因此,在整个热泵驱动的溶液除湿空调系统中,需要使用比较多的换热器,来满足溶液与热泵系统之间的传热,又由于除湿溶液对常规金属的腐蚀性,这些换热器只能采用耐腐蚀的材料。溶液除湿系统中最常用的耐腐蚀换热器材料有塑料和工业纯钛。换热器采用塑料材质时,换热性能不佳,容易导致整个系统的效率下降;换热器采用工业纯钛时,能够保证换热性能,但是结构复杂、制造难度大,并且在成本方面会大大提高。

发明内容

发明目的:本发明提供一种降低了溶液除湿系统承担的热湿负荷、减少了直接与溶液接触的换热器数量的双回风梯级除湿空调系统,解决了现有热泵驱动的溶液除湿空调系统制造难度大、设备成本高的问题。

技术方案:本发明的双回风梯级除湿空调系统,包括新风道、并联连接的第一回风道和第二回风道、用于新风负荷的初级处理的第一蒸汽压缩式制冷系统、用于新风负荷的次级处理的溶液除湿再生系统、用于向所述溶液除湿再生系统供给冷、热量的第二蒸汽压缩式制冷系统;

所述第一蒸汽压缩式制冷系统包括由制冷剂管路依次连接的表冷除湿器、第一压缩机、水冷冷凝器、第一节流阀、与所述水冷冷凝器连接的蒸发冷却器,所述表冷除湿器设置在新风道入口,所述蒸发冷却器的底部水箱与水冷冷凝器的冷却水进口连接,水冷冷凝器的冷却水出口与蒸发冷却器顶部喷淋装置相连,水冷冷凝器的制冷剂出口通过第一节流阀和制冷剂管路与表冷除湿器的制冷剂进口连接,表冷器的制冷剂出口通过第一压缩机和制冷剂管路与水冷冷凝器的制冷剂进口相连;

所述溶液除湿再生系统包括设置在新风道中的溶液除湿器、设置在第二回风道中的溶液再生器,在溶液除湿器底部溶液槽和顶部的喷淋装置之间设置有用于除湿溶液循环的除湿溶液泵,溶液再生器底部溶液槽和顶部溶液喷淋装置之间设置有用于再生溶液循环的再生溶液泵;溶液除湿器和溶液再生器底部溶液槽之间连接有除湿、再生溶液交换管路,在溶液再生器底部流向溶液除湿器底部的溶液管路上设置第一溶液循环泵,在溶液除湿器底部流向溶液再生器底部的溶液管路上设置有第二溶液循环泵;

所述第二蒸汽压缩式制冷系统包括由制冷剂管路依次连接的沉浸式冷却器、第二压缩机、风冷冷凝器、第二节流阀,所述沉浸式冷却器设置在溶液除湿器底部的溶液槽内,风冷冷凝器设置在第二回风道内且位于溶液再生器之前,风冷冷凝器的制冷剂出口通过第二节流阀和制冷剂管路与沉浸式冷却器的制冷剂进口连接,沉浸式冷却器的制冷剂出口通过第二压缩机和制冷剂管路与风冷冷凝器的制冷剂进口相连。

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