CN102901159A - 溶液加热加湿空调机组 - Google Patents

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本发明公开了一种溶液加热加湿空调机组，包括溶液加热加湿单元，溶液加热加湿单元包括气液直接接触热湿交换芯体，每个气液直接接触热湿交换芯体的底部分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体顶部分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体出风口通过风管相互串联连成一个除湿换热通道，每个气液直接接触热湿交换芯体下方分别设有溶液槽，每个溶液槽下部分别与第一输液管进液口相连，每个第一输液管中部分别串联有第一循环泵和板式换热器内的受热通路。其目的在于提供一种具有防冻性能好，高效节能，高效利用低品位热源，加热加湿量精确可控，适应性好，所提供的空气健康舒适。

Description

溶液加热加湿空调机组
技术领域
本发明涉及一种溶液式空气处理装置，尤其是涉及一种溶液加热加湿空调机组，属于调湿空调领域，尤其是溶液式空气处理装置领域。
背景技术
节能减排、建设资源节约型社会已经成为当前一项非常重要的工作。由于集中空调系统的能耗已占建筑总能耗的40％～60％，所以，降低中央空调系统能耗已经成为全社会节能减排的一个重要方向。冬季采用低温热源对送入室内的空气进行加热加湿，是一种十分有效的节能手段，若采用的是低温废热的话，既能降低低温废热造成的热污染，又降低了高品味能源的消耗，实现能源的循环多级利用，响应了低碳、绿色、和谐社会的建设。
目前在中央空调行业冬季对新风普遍采用的加热加湿方式有电加热、热水加热、蒸汽预热、蒸汽加湿、电极加湿等方式。其中，电加热的优点是不存在结冰问题，热惯性小，加热可靠，缺点是采用电加热会使系统的配电量大大增加，同时耗费大量的电能；热水加热的优点是不增加系统配电，耗费能源品味较低，运行费用低，缺点是室外冬季室外温度较低时，或者新风量较大时，会有盘管冻裂的危险，依然需要采用电加热对新风进行预热，同时对热水的需要量较大，并且当水温较低时，就无法对空气进行加热加湿。蒸汽加热加湿的优点是性能稳定，加热加湿量可控，缺点是需要配备蒸汽锅炉，同时要额外耗费矿石燃料，有CO2的排出；电极加湿的优点是加湿量可控，加湿速度快，缺点是增大系统配电，加湿电极要经常更换，为了保证加湿的安全性，对水质也有较高的要求。北方地区大量的实验室、商场、酒店、办公楼等中央空调系统，在设计时，都受到以上几种加热加湿方式的困扰，难以在设计时兼顾系统的节能环保和性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有防冻性能好，高效节能，高效利用低品位热源，加热加湿量精确可控，适应性好，所提供的空气健康舒适的溶液加热加湿空调机组。
本发明的溶液加热加湿空调机组，包括溶液加热加湿单元，溶液加热加湿单元包括一个以上的气液直接接触热湿交换芯体，每个气液直接接触热湿交换芯体的底部分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体的顶部分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体的出风口通过风管相互串联连成一个除湿换热通道，每个气液直接接触热湿交换芯体的下方分别设有溶液槽，每个溶液槽的下部分别与第一输液管的进液口相连，每个第一输液管的中部分别串联有第一循环泵和板式换热器内的受热通路，每个第一输液管的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体内上部的喷液装置相连；
每个所述板式换热器内的加热通路的出口通过管路与低温回水管路相连，每个所述板式换热器内的加热通路的入口通过管路与高温补水管路相连，高温补水管路的中部串联有一个以上的电动调节阀，高温补水管路的出口分别通过管路与盘管装置的进液口以及冷凝式板式换热器的外循环通路的一端相连，冷凝式板式换热器的外循环通路的另一端通过调节管路与盘管装置的出液口以及蒸发式板式换热器的外循环通路的一端相连，调节管路上串联有调节循环泵和截门，蒸发式板式换热器的外循环通路的另一端与所述低温回水管路的进口相连；
所述蒸发式板式换热器的内循环通路的出口通过管路与压缩机的进口相连，压缩机的出口通过管路与所述冷凝式板式换热器的内循环通路的入口相连，冷凝式板式换热器的内循环通路的出口与膨胀阀的入口相连，膨胀阀的出口通过管路与所述蒸发式板式换热器的内循环通路的入口相连；
所述除湿换热通道的出风口通过风管与所述盘管装置的进风口相连，所述溶液槽之间通过管路相连，溶液槽与补水管的出液口相连，补水管上串联有截门或补水阀。
本发明的溶液加热加湿空调机组，其中每个与所述板式换热器相连的管路上分别设有温度传感器。
本发明的溶液加热加湿空调机组，其中所述气液直接接触热湿交换芯体、所述溶液槽的数量同为2个或3个或4个或5个或6个。
与现有的溶液除湿机组相比，本发明的溶液加热加湿空调机组具有以下优点：
1、防冻性能好。本发明的溶液加热加湿空调机组采用盐溶液进行加热加湿，因此防冻性能良好。盐溶液在-40℃下依然不会结冰，保证机组在高寒地区也能稳定运行，此外，为了保证机组绝对可靠、稳定、安全的运行，本发明的溶液加热加湿空调机组在溶液进出口侧安装有温度传感器，当加热加湿溶液温度低于设定温度时，机组会自动进行调节外接热源的热水流量，防止盘管冻裂。
2、高效节能。基于外热源辅助的溶液加热加湿空调机组，可以采用低温热源加热溶液后对新风进行加热加湿，无需电加热进行预热，因此降低了系统的配电需求，也显著降低了系统的运行费用。
3、高效利用低品位热源。采用热泵系统回收盘管回水中的热量，将部分低温回水中的热量用来加热另外一部分回水，使被加热的回水能够达到供水温度，同时由于蒸发温度较高，冷凝温度较低，辅助热泵系统COP较高。
4、加热加湿量精确可控。采用盐溶液对空气进行加热加湿，空气的相对湿度与盐溶液的浓度有对应的关系，可以通过调节溶液的浓度来调节加湿量，调节溶液温度来调节送风温度，使送风温湿度在控制范围内。
5、适应性好。由于机组采用热水作为主要热源，所需配电量较少；同时机组配备了独立的高效率辅助热泵系统，回收回水中热量，当热水流量不足，或新风参数变的恶劣时，可以通过回收回水中热量，使送风参数保持稳定。
6、健康舒适。由于新风通过气液直接接触热湿交换芯体进行加热加湿，最终送入室内的空气经过气液直接接触热湿交换芯体与盐溶液直接接触，盐溶液对新风具有杀菌、除尘、净化的作用，有利于提高室内空气品质和人员的健康。
综上所述，本发明的基于极低温余热和热泵辅助的溶液加热加湿新风机组，可以广泛应用于有新风加热加湿需求的场合，特别是高寒地区新风量比较大的场合，配电和热水供给都不足的场合或温湿度独立调节空调系统中的新风处理。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
附图说明
图1是本发明的溶液加热加湿空调机组的实施方式的工作原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的溶液加热加湿空调机组，包括溶液加热加湿单元，溶液加热加湿单元包括2个气液直接接触热湿交换芯体2，气液直接接触热湿交换芯体2的数量也可以是3个或4个或5个或6个或更多个，每个气液直接接触热湿交换芯体2的底部分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体2的顶部分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体2的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体2的出风口通过风管相互串联连成一个除湿换热通道，每个气液直接接触热湿交换芯体2的下方分别设有溶液槽3，每个溶液槽3的下部分别与第一输液管4的进液口相连，每个第一输液管4的中部分别串联有第一循环泵5和板式换热器6内的受热通路，每个第一输液管4的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体2内上部的喷液装置1相连；
每个板式换热器6内的加热通路的出口通过管路与低温回水管路7相连，每个板式换热器6内的加热通路的入口通过管路与高温补水管路8相连，高温补水管路8中的高温热水在通过板式换热器6内的加热通路时可加热板式换热器6内的受热通路中的溶液，高温补水管路8的中部串联有一个以上的电动调节阀9，高温补水管路8的出口分别通过管路与盘管装置10的进液口以及冷凝式板式换热器11的外循环通路的一端相连，冷凝式板式换热器11的外循环通路的另一端通过调节管路与盘管装置10的出液口以及蒸发式板式换热器12的外循环通路的一端相连，调节管路上串联有调节循环泵13和截门14，蒸发式板式换热器12的外循环通路的另一端与低温回水管路7的进口相连；
蒸发式板式换热器12的内循环通路的出口通过管路与压缩机15的进口相连，压缩机15的出口通过管路与冷凝式板式换热器11的内循环通路的入口相连，冷凝式板式换热器11的内循环通路的出口与膨胀阀16的入口相连，膨胀阀16的出口通过管路与蒸发式板式换热器12的内循环通路的入口相连。
除湿换热通道的出风口通过风管与所述盘管装置10的进风口相连，溶液槽3之间通过管路相连，溶液槽3与补水管18的出液口相连，补水管18上串联有截门或补水阀19。
上述每个与板式换热器6相连的管路上分别设有温度传感器20。
本实施方式的机组在运行时空气和溶液的流程如下：
每个溶液槽3中的盐溶液首先被第一循环泵5输送到对应的气液直接接触热湿交换芯体2内，并自上而下流下，与自下而上进入气液直接接触热湿交换芯体2内的新风进行热质交换，对新风进行加热加湿；经过盐溶液预热和加湿的空气进入盘管装置10，被低温热水进一步加热，然后空气被送入室内，加热的空气温度，可以通过在安装在盘管装置10的入口管道上的电动调节阀9进行控制；对新风进行加热加湿后，盐溶液的加热加湿能力降低，可通过补水阀19向溶液槽3中补水，使盐溶液再次具备加湿能力，同时通过溶液-热水换热器中的板式换热器6，由外接热水提供的热量升高第一输液管4中盐溶液的温度，以增强盐溶液的加湿能力。当外接热水提供热量不足时，可通过蒸发式板式换热器12回收盘管装置10部分回水中的热量，通过冷凝式板式换热器11将回收的热量对盘管4另外一部分回水进行加热，以补充外接热源提供热量的不足。通过在板式换热器6的热水和溶液进出口管路上加装温度传感器13，保证进入板式换热器6的热水温度和溶液的温度，当温度过低时，加大流量，防止结冰而造成机组运行故障；在经过预加热加湿的新风进入辅助加热盘管装置10的盘管前的位置和盘管的进出热水口的位置，安装温度传感器，通过检测送风温度和盘管装置10的进出口温度，保证盘管装置10中热水不会结冰。同时在盘管装置10上安装温度传感器，用来检测盘管装置10表面温度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种溶液加热加湿空调机组，其特征在于：包括溶液加热加湿单元，溶液加热加湿单元包括一个以上的气液直接接触热湿交换芯体(2)，每个气液直接接触热湿交换芯体(2)的底部分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体(2)的顶部分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体(2)的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体(2)的出风口通过风管相互串联连成一个除湿换热通道，每个气液直接接触热湿交换芯体(2)的下方分别设有溶液槽(3)，每个溶液槽(3)的下部分别与第一输液管(4)的进液口相连，每个第一输液管(4)的中部分别串联有第一循环泵(5)和板式换热器(6)内的受热通路，每个第一输液管(4)的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体(2)内上部的喷液装置(1)相连；
每个所述板式换热器(6)内的加热通路的出口通过管路与低温回水管路(7)相连，每个所述板式换热器(6)内的加热通路的入口通过管路与高温补水管路(8)相连，高温补水管路(8)的中部串联有一个以上的电动调节阀(9)，高温补水管路(8)的出口分别通过管路与盘管装置(10)的进液口以及冷凝式板式换热器(11)的外循环通路的一端相连，冷凝式板式换热器(11)的外循环通路的另一端通过调节管路与盘管装置(10)的出液口以及蒸发式板式换热器(12)的外循环通路的一端相连，调节管路上串联有调节循环泵(13)和截门(14)，蒸发式板式换热器(12)的外循环通路的另一端与所述低温回水管路(7)的进口相连；
所述蒸发式板式换热器(12)的内循环通路的出口通过管路与压缩机(15)的进口相连，压缩机(15)的出口通过管路与所述冷凝式板式换热器(11)的内循环通路的入口相连，冷凝式板式换热器(11)的内循环通路的出口与膨胀阀(16)的入口相连，膨胀阀(16)的出口通过管路与所述蒸发式板式换热器(12)的内循环通路的入口相连；
所述除湿换热通道的出风口通过风管与所述盘管装置(10)的进风口相连，所述溶液槽(3)之间通过管路相连，溶液槽(3)与补水管(18)的出液口相连，补水管(18)上串联有截门或补水阀(19)。
2.按照权利要求1所述的溶液加热加湿空调机组，其特征在于：每个与所述板式换热器(6)相连的管路上分别设有温度传感器(20)。
3.按照权利要求2所述的溶液加热加湿空调机组，其特征在于：所述气液直接接触热湿交换芯体(2)、所述溶液槽(3)的数量同为2个或3个或4个或5个或6个。
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Application publication date: 20130130

Assignee: Dalian green air conditioning technology Co., Ltd.

Assignor: Beijing green tech Polytron Technologies Inc

Contract record no.: 2017990000345

Denomination of invention: Solution heating and humidifying air-conditioning unit

Granted publication date: 20150311

License type: Exclusive License

Record date: 20170901

DD01 Delivery of document by public notice
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Addressee: Zhao Weifeng

Document name: Notification of Passing Examination on Formalities

TR01 Transfer of patent right
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Effective date of registration: 20200518

Address after: No.19, Xingao Road, Niutang Town, Wujin District, Changzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: GREY INTELLIGENT HABITAT ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY (JIANGSU) Co.,Ltd.

Address before: 100000 Beijing city Chaoyang District Datun Village No. 317 Kimcheon

Patentee before: BEIJING GEAREA HIGH-TECH TECHNOLOGY Co.,Ltd.

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
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Date of cancellation: 20200826

Granted publication date: 20150311

Pledgee: Zhongguancun Beijing technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: BEIJING GEAREA HIGH-TECH TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: 2017990000767

TR01 Transfer of patent right
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Effective date of registration: 20210415

Address after: 213001 No.98, Gongye Road, Xinxin village committee, Wuxing Street, Zhonglou District, Changzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Greyhose living environment technology (Jiangsu) Co.,Ltd.

Address before: 213163 No.19 Xingao Road, Niutang Town, Wujin District, Changzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: GREY INTELLIGENT HABITAT ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY (JIANGSU) Co.,Ltd.