CN100419340C - 排风潜能回收液体除湿空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种排风潜能回收液体除湿空调系统，它包括水循环子系统，溶液再生循环子系统，空气循环子系统。本发明为保证该系统能提供适合房间空调温度的送风条件，对空调排风所蓄能量实行回收，对空调排风经过喷淋加湿降温处理，并使喷淋水得到冷却。用加湿降温后的空气冷却循环溶液，提高溶液对空气的吸湿能力；用冷却水冷却经吸湿处理后的空调送风空气，使空气处于降低的含湿量和干球温度。送风空气等焓加湿可以直接处理到空调要求的20℃以下，满足空调的送风温度要求，不需要附加压缩式制冷机组，可以直接服务于空调系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调系统，特别涉及一种排风潜能回收液体除湿空调系统。
背景技术
除湿空调系统的基本工作原理是干燥剂除湿和蒸发冷却，可以实现潜热、显热负荷分别处理，在干热、热湿气候地区用作空调系统，具有很强的经济性和实用性。传统蒸汽压缩式空调具有传热效率高、结构紧凑，技术成熟和使用方便等优点；不足之处是耗电量大，在处理潜热负荷时需要过冷，使能量消耗大大增加。液体除湿空调装置能够独立除湿，把除湿和降温过程分开，从而使温度较高的冷源就能对空气处理，通过水冷却、空调排风冷却、等焓加湿冷却等，把处理空气冷却至空调送风状态，不在附加压缩式制冷机组进行冷却，保证空调送风温度达到房间空调的要求。李震等在《暖通空调》2003年第33卷第6期上发表的“溶液除湿空调及热湿独立处理空调系统”。该装置由液体除湿器、再生器和压缩制冷装置构成，实现了热湿独立处理。国外K.Gommed和G.Grossman在《Journal ofsolar energy engineering》2004年126(8)上发表的“A Liquid DesiccantSystem for Solar Cooling and Dehumidification”一文，也提出了液体除湿用于空调系统。但它们都需要常规的压缩制冷装置对除湿系统进行热湿处理后的空气进一步冷却。
发明内容
本发明是要解决现有液体除湿空调存在的上述技术问题，提供一种排风潜能回收液体除湿空调装置。该装置不但可去除空调系统处理空气的潜热负荷并利用空调排风的潜能回收，除去空调系统处理空气的显热部分，达到空调要求的送风状态，避免传统CFC制冷系统带来的臭氧层破坏、温室效应等问题，具有较高的综合能源利用效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种排风潜能回收液体除湿空调系统，包括水循环子系统，溶液循环子系统，空气循环子系统。
空气循环子系统包括：除湿塔、表冷器、送风加湿器、排风加湿器、空气溶液换热器、再生塔；
其中，除湿塔进风口与室外连接，除湿塔出风口与表冷器进风口连接；送风加湿器进风口与表冷器出风口连接，送风加湿器出风口与空调房间进风口相连；排风加湿器进风口与空调房间排风口相连，排风加湿器出风口与空气溶液换热器出风口连接；再生塔进风口与空气溶液换热器出风口连接，再生塔出风口与室外相通；
水循环子系统包括：冷水箱、送风加湿器、排风加湿器、表冷器；
其中，冷水箱出水口分别与送风加湿器入水口、排风加湿器入水口连接；送风加湿器出水口、排风加湿器出水口均与表冷器的进水口相连；表冷器的出水口与冷水箱的进水口相连；
溶液循环子系统包括：溶液箱、溶液冷却塔、溶液加热器、空气溶液换热器、再生塔、除湿塔；
其中，空气溶液换热器的溶液出口与除湿塔溶液进口连接，空气溶液换热器的溶液进口与溶液冷却塔溶液出口连接；溶液冷却塔的溶液进口与溶液箱的溶液出口连接，溶液箱的溶液进口与除湿塔的溶液出口连接，形成溶液除湿回路；溶液加热器的溶液进口和与溶液箱的另一溶液出口连接，溶液加热器的溶液出口与再生塔溶液入口连接，再生塔的溶液出口与溶液箱的溶液进口连接，形成一个溶液再生回路。
送风加湿器和排风加湿器均包括：喷淋器、蜂窝状湿膜材料，喷淋器位于蜂窝状湿膜材料上方。
所述溶液冷却塔为闭式空气冷却塔。
溶液加热器的热源是75℃左右的太阳能或低温余热提供的热水。
溶液再生循环子系统所用溶液为盐水。
本发明充分发挥了液体除湿空调热湿负荷单独处理的优点，利用盐水(如LiCl溶液等)除湿塔处理潜热负荷，以房间排风经过直接蒸发冷却后产生的冷水处理吸湿后空气的显热负荷，而且排风空气加湿后温度降低，被用来冷却除湿塔的进口溶液温度，增强除湿溶液的吸湿效果，进一步降低除湿塔的出口空气温度和含湿量，为空调送风空气等焓加湿后达到空调房间所要求的温度提供保证。充分利用了空调排风的潜能，降低了送风温度和通风量，充分满足除湿和降温两个方面的要求，且泵和风机的耗电量大为减小，热源可用温度为75℃左右的废热或太阳能对盐水溶液再生，具有良好的节能效果。在室外空气干球温度34℃、湿球温度28℃的条件下，送风空气可以达到干球温度19℃、相对湿度90％，满足空调的送风要求。加湿器和表冷器的引入，也避免了传统间接蒸发冷却器中空气-空气换热器传热效率低、体积过大的缺点，对处理空气的降温发挥了重要作用，它们和除湿塔一起，改变了空气处理后送风的温湿度，使其能够达到空调送风的要求。使用的除湿盐水对空气有杀菌、除尘的作用，对空气品质要求高的场合(如医院等)特别适用。
本发明将通过具体实施和附图对系统进一步说明。
附图说明
图1是本发明的系统结构图。
具体实施方式
如图1所示，一种排风潜能回收液体除湿空调系统由空气循环子系统，水循环子系统和溶液循环子系统构成。
空气循环子系统包括：除湿塔1、表冷器2、送风加湿器3、排风加湿器5、空气溶液换热器6、再生塔7；
其连接关系为：除湿塔1进风口和室外连接，除湿塔1出风口和表冷器2进风口连接；送风加湿器3进风口和表冷器2出风口连接，送风加湿器3出风口和空调房间进风口相连；排风加湿器5进风口和空调房间排风口相连，排风加湿器5出风口和空气溶液换热器6进风口连接；再生塔7进风口和空气溶液换热器6出风口连接，再生塔7出风口和室外相通；
从室外经过过滤处理的新风作为空调送风，经过除湿塔1除湿，然后经过表冷器2降温和送风加湿器3等焓加湿降温，然后送入房间4；房间4排风经过排风加湿器5加湿，湿度升高、温度下降，降温后的排风经过空气溶液冷却器6对溶液进一步降温冷却，然后排风再作为再生空气进入再生塔7，最后湿热的空气排放到大气中。
水循环子系统包括：冷水箱11、送风加湿器3、排风加湿器5、表冷器2；
其连接关系为：冷水箱11出水口分别和送风加湿器3入水口、排风加湿器5入水口连接；送风加湿器3出水口、排风加湿器5出水口均和表冷器2的进水口相连；表冷器2的出水口和冷水箱11的进水口相连；
冷水箱的水分别进入送风加湿器和排风加湿器，加湿后水的水温降低，利用加湿后的低温冷却水和除湿塔出来的送风在表冷器内换热，空气等湿降温；表冷器中温度升高的冷却水流回冷水箱，再进入送风加湿器和排风加湿器加湿降温，如此循环。由于加湿空气，冷水箱需要进行少量的补水。
溶液循环子系统包括：溶液箱9、溶液冷却塔10、溶液加热器8、空气溶液换热器6、再生塔7、除湿塔1；
其连接关系为：空气溶液换热器6的溶液出口和除湿塔1溶液进口连接，空气溶液换热器6的溶液进口和溶液冷却塔10的溶液出口连接；溶液冷却塔10的溶液进口和溶液箱9连接，溶液箱9的溶液进口和除湿塔1的溶液出口连接，形成溶液除湿回路；溶液加热器8的溶液进口和溶液箱9的另一溶液出口连接，溶液加热器8的溶液出口和再生塔7溶液入口连接，再生塔7的溶液出口和溶液箱9的溶液进口连接，形成一个溶液再生回路。
溶液冷却塔10一端和溶液箱9相连，另一端和空气溶液换热器6相连，空气溶液换热器6另一端和除湿塔1相连，除湿塔1另一端和溶液箱9相连，形成一个除湿回路。浓溶液进入除湿塔1对空气除湿后变成稀溶液，进入溶液箱9。溶液加热器8一端和溶液箱9相连接，另一端和再生塔7连接，溶液箱9和再生塔7相连接，形成一个再生回路。低温的稀溶液经过溶液加热器后温度升高，通过连接管进入再生塔7，在塔7内和再生空气间传热传质，溶液降温去湿变成浓溶液进入溶液箱9。
处理空气在除湿塔1去除潜热，然后送入表冷器2。送风加湿器3和排风加湿器5在加湿空气的同时，喷淋水自身得到冷却，降温后的冷却水进入表冷器2冷却除湿塔1出来的送风，去除处理空气的显热。喷淋器、蜂窝状湿膜材料，喷淋器位于蜂窝状湿膜材料上方。
经排风加湿器加湿后的排风，温度降低，可对进入除湿塔1的溶液进一步降温，提高溶液吸湿能力。溶液加热器8的热源是75℃左右的太阳能或低温余热提供的热水。
Claims (5)
1. 一种排风潜能回收液体除湿空调系统，包括空气循环子系统，水循环子系统，溶液再生循环子系统，其特征在于：
所述空气循环子系统包括：除湿塔(1)、表冷器(2)、送风加湿器(3)、排风加湿器(5)、空气溶液换热器(6)、再生塔(7)；
其中，除湿塔(1)进风口和室外连接，除湿塔(1)出风口和表冷器(2)进风口连接；送风加湿器(3)进风口和表冷器(2)出风口连接，送风加湿器(3)出风口和空调房间(4)进风口相连；排风加湿器(5)进风口和空调房间排风口相连，排风加湿器(5)出风口和空气溶液换热器(6)连接；再生塔(7)进风口和空气溶液换热器(6)出风口连接，再生塔(7)出风口和室外相通；
所述水循环子系统包括：冷水箱(11)、送风加湿器(3)、排风加湿器(5)、表冷器(2)；
其中，冷水箱(11)出水口分别和送风加湿器(3)入水口、排风加湿器(5)入水口连接；送风加湿器(3)出水口、排风加湿器(5)出水口均和表冷器(2)的进水口相连；表冷器(2)的出水口和冷水箱(11)的进水口相连；
所述溶液再生循环子系统包括：溶液箱(9)、溶液冷却塔(10)、溶液加热器(8)、空气溶液换热器(6)、再生塔(7)、除湿塔(1)；
其中，空气溶液换热器(6)的溶液出口和除湿塔(1)溶液进口连接，空气溶液换热器(6)的溶液进口和溶液冷却塔(10)的溶液出口连接；溶液冷却塔(10)的溶液进口和溶液箱(9)连接，溶液箱(9)的溶液进口和除湿塔(1)的溶液出口连接，形成溶液除湿回路；溶液加热器(8)的溶液进口和溶液箱(9)的另一溶液出口连接，溶液加热器(8)的溶液出口和再生塔(7)溶液入口连接，再生塔(7)的溶液出口和溶液箱(9)的溶液进口连接，形成一个溶液再生回路。
2. 根据权利要求1所述的排风潜能回收液体除湿空调系统，其特征在于，所述送风加湿器(3)和排风加湿器(5)均包括：喷淋器、蜂窝状湿膜材料，其中，喷淋器位于蜂窝状湿膜材料上方。
3. 根据权利要求1所述的排风潜能回收液体除湿空调系统，其特征在于，所述溶液冷却塔(10)为闭式空气冷却塔。
4. 根据权利要求1所述的排风潜能回收液体除湿空调系统，其特征在于，所述溶液加热器(8)的热源是75℃的太阳能或低温余热提供的热水。
5. 根据权利要求1所述的排风潜能回收液体除湿空调系统，其特征在于，所述溶液再生循环子系统所用溶液为盐水。
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