CN101881494B - 空气压缩式冷却除湿空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统，由进风空间、压气机、调湿换热器、回热器、降压装置、水气分离器、送风空间、冷热调节辅助设备以及管道和阀门组成。该系统直接以空气为工质，通过阀门的切换，可实现夏季的空气降温除湿和冬季的空气制热增湿。该系统采用开式系统，避免了闭式循环系统的间接换热的损失，并采用多级冷却加回热的方式，使系统有很强的除湿能力和较高的能效比。该系统突破了常规制冷除湿机空气循环除湿只有制冷功能的局限，具有夏季降温除湿、冬季制热增湿的功能。该系统可应用于各种空调场合，特别适用于地下商场、人防工程等地下建筑的除湿通风。

Description

空气压缩式冷却除湿空气调节系统

技术领域

本发明涉及空气除湿和气温调节技术领域，尤其涉及一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统。

背景技术

随着中国城市化水平的不断提高，人员集中生活社区居住模式的快速发展，人防工程平战结合构建的地下建筑能给城市带来立体化综合开发效果，可有效利用空间资源。地下建筑同地面建筑相比较，最大的一个弱点是潮湿，尤其是在夏季更明显。其潮湿的原因主要是：周围及覆盖层渗漏水、日常养护余水、工程内部的湿潮气、潮湿空气中带来的湿气等。因此，如何有效地进行除湿，并尽可能减少除湿设备能耗负荷，是人防平战结合工程等地下建筑需要考虑的重要问题。

冷却除湿是最常用的空气除湿方法。其原理是通过降低空气温度，空气中的水蒸汽凝结成水并析出，从而实现空气除湿过程。目前在常规的循环制冷间壁式冷却除湿方式中，当空气流过蒸发器时，被冷却到低于空气的露点温度而析出水分，采用常规温度设计送风时，除湿量不大。要提高除湿量，只能降低蒸发温度，系统能效比降低，并且送风温度低，需要再热过程。另外，制冷系统所用的氟利昂工质不利于环保要求。

直接对空气进行加压冷却除湿，系统以空气为工质，符合环保要求。再结合各种节能手段，形成的空气压缩式冷却除湿空气调节系统有很强的除湿能力和较高的能效比。该系统突破了常规制冷除湿机只有制冷功能的局限，具有夏季制冷除湿、冬季制热增湿的功能。该系统特别适用于地下商场、人防工程等地下建筑。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统。

空气压缩式冷却除湿空气调节系统包括进风空间、压气机、调湿换热器、回热器、降压装置、水气分离器、送风空间、冷热调节辅助设备、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门；进风空间出口分为两路，一路经第一阀门与压气机进口相连，另一路经第二阀门与调湿换热器进气口相连，压气机出口分为两路，一路经第四阀门与送风空间相连，另一路经第三阀门与调湿换热器进气口相连，调湿换热器出气口分为两路，一路经第六阀门与压气机进口相连，另一路经第五阀门与回热器放热端进口相连，回热器放热端出口与降压装置进口相连，降压装置出口与水气分离器进口相连，水气分离器出口与回热器吸热端进口相连，回热器吸热端出口与送风空间相连；调湿换热器换热液出口与冷热调节辅助设备进口相连，冷热调节辅助设备出口与调湿换热器换热液进口相连。

所述的压气机和降压装置通过轴相连。所述的降压装置是膨胀机或喷管。所述的调湿换热器是喷淋换热器或间壁式换热器。所述的冷热调节辅助设备是空气源换热系统、地源或地下水源换热系统。所述的送风空间设有排气通口。

本发明以空气在压缩状态下，饱和水蒸气压和温度对应的原理为基础，先进行湿度调节再将空气膨胀到正常压力下输送到空调空间，从而实现空气温湿度调节。本发明采用开式系统，直接对进入空调空间的空气进行处理，保持空调空间为微正压，杜绝外部空间潮湿空气进入，从而可以从空气新风源头上解决除湿问题。以空气为工质，符合环保要求。采用开式系统，避免了闭式循环系统的间接换热的损失。通过外部冷热调节辅助设备可以充分利用空气源、地源等能量源，并可采用多级冷却加回热的方式，对空气进行调温调湿，有很强的除湿能力和较高的能效比。突破了常规制冷除湿机只有制冷功能的局限，具有夏季制冷除湿、冬季制热增湿的功能。

附图说明

图1为空气压缩式冷却除湿空气调节系统结构示意图；

图2为压气机与降压装置轴相连的空气压缩式冷却除湿空气调节系统结构示意图；

图中：进风空间1、压气机2、调湿换热器3、回热器4、降压装置5、水气分离器6、送风空间7、冷热调节辅助设备8、第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14、第五阀门15、第六阀门16、排气通口17。

具体实施方式

如图1、2所示，空气压缩式冷却除湿空气调节系统包括进风空间1、压气机2、调湿换热器3、回热器4、降压装置5、水气分离器6、送风空间7、冷热调节辅助设备8、第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14、第五阀门15、第六阀门16；进风空间1出口分为两路，一路经第一阀门11与压气机2进口相连，另一路经第二阀门12与调湿换热器3进气口相连，压气机2出口分为两路，一路经第四阀门14与送风空间7相连，另一路经第三阀门13与调湿换热器3进气口相连，调湿换热器3出气口分为两路，一路经第六阀门16与压气机2进口相连，另一路经第五阀门15与回热器4放热端进口相连，回热器4放热端出口与降压装置5进口相连，降压装置5出口与水气分离器6进口相连，水气分离器6出口与回热器4吸热端进口相连，回热器4吸热端出口与送风空间7相连；调湿换热器3换热液出口与冷热调节辅助设备8进口相连，冷热调节辅助设备8出口与调湿换热器3换热液进口相连。

所述的降压装置5是膨胀机或喷管。所述的调湿换热器3是喷淋换热器或间壁式换热器。所述的冷热调节辅助设备8是空气源换热系统、地源或地下水源换热系统。所述的压气机2和降压装置5通过轴相连。所述的送风空间7设有排气通口17。

空气压缩式冷却除湿空气调节系统，夏季制冷除湿时，开启第一阀门11、第三阀门13、第五阀门15，关闭第二阀门12、第四阀门14、第六阀门16。新风空气从进风空间1进入压气机2被压缩；压缩空气通过第三阀门13进入调湿换热器(喷淋换热器)3中被喷淋降温、除湿和净化；降温、除湿和净化过的压缩空气通过第五阀门15在回热器4中被第二次降温除湿；经第二次降温除湿的压缩空气通过降压装置5中被膨胀降压第三次冷却；降压冷却后空气通过水气分离器6将冷凝水分离；分离后的低温空气在回热器4中被回热升温，最后送入送风空间7满足空气调节作用。冬季制热增湿时，开启第二阀门12、第四阀门14、第六阀门16，关闭第一阀门11、第三阀门13、第五阀门15。新风空气从进风空间1通过第二阀门12进入调湿换热器(喷淋换热器)3中被喷淋升温、增湿和净化；喷淋升温、增湿和净化后的空气通过第六阀门16，进入压气机2中被压缩升温，然后经过第四阀门14被送入送风空间7。

在调湿换热器(喷淋换热器)3和冷热调节辅助设备8构成的喷淋液环路中，夏季制冷除湿时，吸收压缩空气热量的喷淋液通过冷热调节辅助设备8释放热量；冬季制热增湿时，吸收低温空气冷量的喷淋液通过冷热调节辅助设备8吸收热量。因此，冷热调节辅助设备8在夏季向系统外放热，在冬季向系统外吸热。

上述第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14、第五阀门15、第六阀门16可以使用手动阀门，根据四季空气调节需要人工手动关启，也可以采用电动阀门，根据系统空气调节工况需要，采用自动控制系统进行电动控制。

Claims (6)

1.一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统，其特征在于包括进风空间(1)、压气机(2)、调湿换热器(3)、回热器(4)、降压装置(5)、水气分离器(6)、送风空间(7)、冷热调节辅助设备(8)、第一阀门(11)、第二阀门(12)、第三阀门(13)、第四阀门(14)、第五阀门(15)、第六阀门(16)；进风空间(1)出口分为两路，一路经第一阀门(11)与压气机(2)进口相连，另一路经第二阀门(12)与调湿换热器(3)进气口相连，压气机(2)出口分为两路，一路经第四阀门(14)与送风空间(7)相连，另一路经第三阀门(13)与调湿换热器(3)进气口相连，调湿换热器(3)出气口分为两路，一路经第六阀门(16)与压气机(2)进口相连，另一路经第五阀门(15)与回热器(4)放热端进口相连，回热器(4)放热端出口与降压装置(5)进口相连，降压装置(5)出口与水气分离器(6)进口相连，水气分离器(6)出口与回热器(4)吸热端进口相连，回热器(4)吸热端出口与送风空间(7)相连；调湿换热器(3)换热液出口与冷热调节辅助设备(8)进口相连，冷热调节辅助设备(8)出口与调湿换热器(3)换热液进口相连。

2.根据权利要求1所述的一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统，其特征在于所述的压气机(2)和降压装置(5)通过轴相连。

3.根据权利要求1所述的一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统，其特征在于所述的降压装置(5)是膨胀机或喷管。

4.根据权利要求1所述的一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统，其特征在于所述的调湿换热器(3)是喷淋换热器或间壁式换热器。

5.根据权利要求1所述的一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统，其特征在于所述的冷热调节辅助设备(8)是空气源换热系统、地源或地下水源换热系统。

6.根据权利要求4所述的一种空气压缩式冷却除湿空气调节系统，其特征在于所述的送风空间(7)设有排气通口(17)。

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