CN100552311C - 节能型空调除湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型空调除湿系统，包括全热交换器、氯化锂转轮和压缩子系统；压缩子系统由低温环路热泵系统和高温环路热泵系统串联而成；室外新风经过全热交换器降低温度后除湿，然后与另一部分室内回风混合，再经蒸发器，温度降低后，送入室内；另一室外新风经过低温环路热泵系统的冷凝器加热后，一路经高温环路热泵系统的蒸发器降温后排入室外的大气中；另一路经高温环路热泵系统的冷凝器再次加热后，作为氯化锂转轮的吸附剂再生热源。低温环路冷凝热作为高温环路热泵的热源。高温环路热泵的冷凝热作为除湿模块所需的再生热源。使热源和热汇的能量都得到充分利用，简化了系统结构，使控制更加简单，降低了热污染。

Description

节能型空调除湿系统

技术领域

本发明涉及一种空调除湿设备，具体说是一种节能型空调除湿系统。

背景技术

夏季，空调室内通入的冷却水温度一般都低于室内空气的露点温度，很容易造成室内水蒸气凝结。为了防止结露，空调室内都需要除湿。家用空调器没有除湿装置，依靠冷风制冷，室内处于紊流状态，室内不易结露。但蒸发器盘管处会有凝水出现，一般是用一根水管将其导出室外。大型空调机组中都有除湿段。一般中央空调由新风段、混合段、冷却段、除湿段、加压段组成。冷却除湿空调系统依靠冷水机组实现供冷和除湿。冷水机组的供水温度为7℃左右，低于空气的露点温度，使得被处理空气中水蒸气凝结而除湿。冷却除湿在空调中称为表冷段。转轮除湿或液体除湿的空调系统则是温湿度独立控制系统，冷水机组只有制冷功能，供热系统提供高温再生热源，供给转轮或液体再生持续除湿。冷水机组制冷为冷却段，液体或转轮除湿为除湿段。

上述三种除湿方式中，冷却除湿热湿负荷同时处理，形式最简单，施工方便，但受到冷冻水温度的限制不能达到较低的湿度，而且表冷器在湿工况下运行，容易滋生细菌和病毒，影响室内空气品质。此外，这种系统中冷水机组需要提供较低的冷水温度，因此，机组的COP较低，能源利用率低。再有，经过冷却除湿的空气温度较低，不能满足人体舒适度要求，还必须加热使其温度升高，达到室内送风状态点后才能送入室内。固体干燥剂除湿系统与液体干燥剂除湿系统对空气的除湿与制冷分开处理。固体干燥剂除湿通常采用转轮式除湿器，利用多孔材料如硅胶、活性炭、分子筛以及氯化锂晶体等盐类吸湿能力强的特性，将空气处理到低含湿量。空气在处理过程中近似为等焓过程。新风的温度会有所上升。液体干燥剂除湿系统利用三甘醇、氯化锂、氯化钙以及溴化锂等水溶液强烈的吸湿特性对空气进行除湿。新风在处理过程近似为等温处理过程。后两种除湿过程中，温湿度独立控制，冷水机组只承担室内显热负荷，供水温度20℃左右，与冷却除湿相比，机组COP较高，能源利用率高，且除湿过程没有露点温度限制，可以将新风的含湿量处理到很低，是很好的除湿方式。但必须有高温的热源提供再生温度，除湿才得以往复。因此，这两种除湿系统都有一套专门的热源系统，如太阳能系统，地热系统或者燃气系统等来提供较高温度的热量驱动系统运转。太阳能系统和地热系统虽然利用了天然能源，比较环保和节能，但系统比较复杂，初投资比较大。燃气系统则运行费用较高，因此，寻找合适的高温热源是实现固体除湿的关键技术。而寻求再生高温能源的过程中，人们却忽视了被白白浪费掉的系统自身所产生这部分热量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的技术缺陷，提供一种节能型空调除湿系统。在既需要冷量又需要除湿的室内，使用低温环路热泵提供室内制冷所需冷负荷。低温环路冷凝热作为高温环路热泵的热源。高温环路热泵的冷凝热作为除湿转轮吸附剂再生所需的高温热源。

本发明节能型空调除湿系统，包括全热交换器A、氯化锂转轮B和压缩子系统；其特征是：

压缩子系统由低温环路热泵系统13和高温环路热泵系统14串联而成；

低温环路热泵系统13由蒸发器C1、压缩机F1、冷凝器D1和节流阀E1依次串联构成；

高温环路热泵系统14由蒸发器C2、压缩机F2、冷凝器D2和节流阀E2依次串联构成；

室外新风1先经过全热交换器A，与一部分室内回风3进行能量交换，温度降低后进入氯化锂转轮B除湿，然后与另一部分室内回风31混合，再进入压缩子系统中低温环路热泵系统13的蒸发器C1，温度降低后，送入室内；另一室外新风100经过低温环路热泵系统13的冷凝器D1被冷凝热加热后，分为三路：一路经高温环路热泵系统14的蒸发器C2降温后排入室外的大气中；另一路经高温环路热泵系统14的冷凝器D2，被冷凝热再次加热后，作为氯化锂转轮B的吸附剂再生热源；再一路为多余气体直接通过管路15排入室外大气中。

低温环路热泵系统的工况为：蒸发温度：18℃±3℃；冷凝热温度：50℃±3℃。

高温环路热泵系统的工况为：蒸发温度：43℃±5；冷凝热温度：76℃±5℃

本发明节能型空调除湿系统，在既需要冷量又需要除湿的室内，使用低温环路热泵提供室内制冷所需冷负荷。低温环路冷凝热作为高温环路热泵的热源。高温环路热泵的冷凝热作为除湿模块所需的再生热源。使热源和热汇的能量都得到充分利用，简化了系统构建，使控制更加简单，消除了冷水机组的热污染，是一种既节能又环保的系统形式。

附图说明

图1为本发明节能型空调除湿系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

实施例：如图1所示，节能型空调除湿系统，包括全热交换器A、氯化锂转轮B和压缩子系统；

压缩子系统由低温环路热泵系统13和高温环路热泵系统14串联而成；

低温环路热泵系统13由蒸发器C1、压缩机F1、冷凝器D1和节流阀E1依次串联构成；低温环路热泵系统的工况为：蒸发温度：18℃±3℃；冷凝温度：50℃±3℃。

高温环路热泵系统14由蒸发器C2、压缩机F2、冷凝器D2和节流阀E2依次串联构成；高温环路热泵系统的工况为：蒸发温度：43℃±5；冷凝温度：76℃±5。

室外新风1先经过全热交换器A，与一部分室内回风3进行能量交换，温度降低后进入氯化锂转轮B除湿，除湿后与另一部分室内回风31混合，再进入压缩子系统中低温环路热泵系统13的蒸发器C1，被冷却降温至20±3℃后，经管路2送入室内；经过全热交换器进行过能量交换的室内回风3，经排气口7排出室外；另一部分室外新风100经过低温环路热泵系统13的冷凝器D1被冷凝热加热，它作为冷凝器的热汇，吸收冷凝器的热量，温度升高至45℃±3℃，然后分为三路：一路经管路10，作为高温环路热泵系统14的热源，经高温环路热泵系统14的蒸发器C2降温后由管路71排入室外的大气中；另一路管路9到高温环路热泵系统14的冷凝器D2，作为高温环路热泵系统14冷凝器侧的热汇，吸收冷凝器D2所放出的高温冷凝热，被冷凝热再次加热，温度升高至70℃以上后，作为氯化锂转轮B的吸附剂的再生热源，通过转轮B后携带了大量水蒸气，由管路72被排入室外大气中；还有一路将多余气体经管路73被直接排入室外大气中。

Claims (3)

1、节能型空调除湿系统，包括全热交换器(A)、氯化锂转轮(B)和压缩子系统；其特征是：

压缩子系统由低温环路热泵系统(13)和高温环路热泵系统(14)串联而成；

低温环路热泵系统(13)由蒸发器(C1)、压缩机(F1)、冷凝器(D1)和节流阀(E1)依次串联构成；

高温环路热泵系统(14)由蒸发器(C2)、压缩机(F2)、冷凝器(D2)和节流阀(E2)依次串联构成；

室外新风(1)先经过全热交换器(A)，与一部分室内回风(3)进行能量交换，温度降低后进入氯化锂转轮(B)除湿，然后与另一部分室内回风(31)混合，再进入压缩子系统中低温环路热泵系统(13)的蒸发器(C1)，温度降低后，送入室内；另一室外新风(100)经过低温环路热泵系统(13)的冷凝器(D1)被冷凝热加热后，分为三路：一路经高温环路热泵系统(14)的蒸发器(C2)降温后排入室外的大气中；另一路经高温环路热泵系统(14)的冷凝器(D2)，被冷凝热再次加热后，作为氯化锂转轮(B)的吸附剂再生热源；再一路直接通过管路(15)排入室外大气中。

2、根据权利要求1所述节能型空调除湿系统，其特征是：所述低温环路热泵系统的工况为：蒸发温度：18℃±3℃；冷凝温度：50℃±3℃。

3、根据权利要求1或2所述节能型空调除湿系统，其特征是：所述高温环路热泵系统的工况为：蒸发温度：43℃±5；冷凝温度：76℃±5℃。

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