CN104390295A - 一种高压电场辅助冷却除湿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压电场辅助冷却除湿装置，包括直流电源单元，除湿单元和冷却单元，所述直流电源单元分别与除湿单元的正、负电极板连接形成高压电场，所述冷却单元供应除湿单元用的冷却水，待除湿空气中的水蒸气在高压电场的作用下趋进至正电极板，并冷凝结露。本发明不需要消耗多余的冷量和再热的热量，节能环保。

Description

一种高压电场辅助冷却除湿装置
技术领域
本发明属于空气除湿、热湿独立处理的技术领域，尤其属于高压电场辅助冷却除湿的技术领域。
背景技术
传统空调系统一般通过人工冷源-制冷机组产生7～12℃冷水，通入空气处理机组中，进而产生低温干燥的送风送入房间，统一控制房间的温、湿度。在这种方式下，本来可用高温冷水(16～18℃)处理的50％以上的显热负荷也须用低温冷水带走，冷机COP低，耗电量大。同时由于在冷凝除湿方式下，送风接近饱和线，使得空气处理的热湿比变化范围很小，无法适应室内任意变化的热湿比。温度过低的送风还会造成不舒适，有时还必须再热，造成冷热抵消-能量的浪费。且冷凝除湿的方式使得系统中存在湿表面-霉菌的滋生源，成为健康的隐患。
热湿独立处理技术能够有效地解决上述传统空调在室内环境控制、节能、健康等方面遇到的问题。将干燥的新风送入房间控制湿度，而由高温冷源产生16～18℃冷水送入室内的风机盘管、辐射板等显热去除末端，带走房间显热，控制房间温度。从而实现房间温、湿度的独立、灵活调节，营造节能、健康、舒适的室内环境。
除湿技术是热湿独立处理技术的关键，目前常用的除湿技术主要有冷却除湿，液体吸湿剂除湿，固体吸附除湿，膜法除湿等。传统的冷却除湿需要将空气冷却到露点温度以下，一般需要通过制冷机提供7～12℃冷水对空气进行冷却，增加了空调系统的耗能。因此如果能够将冷却水的温度提高，甚至提高到使用冷却塔中的冷却水就能够满足结露要求，将会节省整个空调系统的能耗。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高压电场辅助冷却除湿装置，不需要消耗多余的冷量和再热的热量，节能环保。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种高压电场辅助冷却除湿装置，包括直流电源单元，除湿单元和冷却单元，所述直流电源单元分别与除湿单元的正、负电极板连接形成高压电场，所述冷却单元供应除湿单元用的冷却水，待除湿空气中的水蒸气在高压电场的作用下趋进至正电极板，并冷凝结露。
更进一步的，所述除湿单元由若干除湿室构成，所述每个除湿室由正、负电极板相对设置形成空气流通道，相邻除湿室的电极板的极性相同，且相邻正电极板之间设置冷却水层，所述冷却单元与冷却水层连通，提供冷却水。在除湿室内，潮湿空气中的水蒸气电离出电子，电子朝正电极板趋进的过程中形成离子崩，产生大量带负电荷的水分子，带电水分子在正电极板周围通过冷却水层中的冷却水降温结露。
更进一步的，所述每个除湿室中相邻负电极板为共用负电极板。
更进一步的，所述负电极板与直流电源单元的负极连接，所述正电极板与直流电源单元的正极连接，且同时接地。
更进一步的，所述除湿室中的空气流通道与正、负电极板平行，所述空气流通道的空气入口接入待除湿空气，所述空气流通道的空气出口与为用户提供空气的空气管连接。
有益效果：1、利用高压直流电场中水蒸气的定向移动以及水蒸气冷却结露对空气进行除湿，整个除湿系统结构简单，操作方便。
2、除湿过程将空气冷却到高湿空气露点温度以下，露点温度较高，可以直接使用冷却塔中提供的高温冷却水，使用温度较高的冷却水作为冷源减少了制冷机组的耗能，同时与传统的基于电渗析的除湿方式相比，避免了半透膜对水蒸气分子传递的影响。
3、使用温度较高的冷却水对高湿空气进行降温，省去了制冷机，简化了装置。
4、本发明能够使用清洁能源(如太阳能发电，风力发电)进行驱动，起到了节能减排的效果。
附图说明
附图1为本发明装置的原理图。
附图2为本发明除湿单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1和2所示，一种高压电场辅助冷却除湿装置，包括直流电源单元A，除湿单元B和冷却单元C，所述除湿单元B由若干除湿室5构成，所述每个除湿室5由正、负电极板相对平行竖直设置形成空气流通道，相邻除湿室5的电极板的极性相同，且相邻正电极板之间设置冷却水层4，本发明中每个除湿室5中相邻负电极板采用共用负电极板。
所述直流电源单元A分别与除湿单元B的正、负电极板连接形成高压电场，所述冷却单元C供应除湿单元B用的冷却水。冷却水供应至冷却水层4的位置，待除湿空气中的水分在高压电场的作用下趋进集聚至正电极板处，冷却水层4中的冷却水使得水蒸气冷凝结露，并且沿着正电极板流出。所述冷却单元C与冷却水层4连通供应，提供冷却水，且冷却单元C采用的是冷却塔。
其中，所述负电极板与直流电源单元A的负极连接，所述正电极板与直流电源单元A的正极连接，且同时接地。直流电源单元A可以采用清洁能源供电，如太阳能发电，风力发电等。
本发明除湿装置中，所述除湿室5中的空气流通道与正、负电极板平行，所述空气流通道的空气入口接入待除湿空气，所述空气流通道的空气出口与为用户提供空气的空气管连接。工作时，待除湿空气通过空气入口进入空气流通道，在电场作用下，除湿室5中的空气开始起晕，电离出电子，电子在朝正极板趋进的过程中形成离子崩，产生大量带有负电荷的水分子，此过程在极短时间内完成。带电水蒸气朝正极板趋进并在正极板周围形成相对湿度较大的区域，冷却水层4中的冷却水通过导热将正极板周围的空气进行降温，相对湿度较高的空气在较高温度状态下结露，结露的液态水沿着正极板排出，从而使得除湿室5中空气的湿度降低，经除湿后的空气从空气出口接入为用户提供空气的空气管。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高压电场辅助冷却除湿装置，其特征在于：包括直流电源单元(A)，除湿单元(B)和冷却单元(C)，所述直流电源单元(A)分别与除湿单元(B)的正、负电极板连接形成高压电场，所述冷却单元(C)供应除湿单元(B)用的冷却水，待除湿空气中的水蒸气在高压电场的作用下趋进至正电极板，并冷凝结露。
2.根据权利要求1所述一种高压电场辅助冷却除湿装置，其特征在于：所述除湿单元(B)由若干除湿室(5)构成，所述每个除湿室(5)由正、负电极板相对设置形成空气流通道，相邻除湿室(5)的电极板的极性相同，且相邻正电极板之间设置冷却水层(4)。
3.根据权利要求2所述一种高压电场辅助冷却除湿装置，其特征在于：所述冷却单元(C)与冷却水层(4)连通，提供冷却水。
4.根据权利要求2所述一种高压电场辅助冷却除湿装置，其特征在于：所述每个除湿室(5)中相邻负电极板为采用共用负电极板。
5.根据权利要求4所述一种高压电场辅助冷却除湿装置，其特征在于：所述负电极板与直流电源单元(A)的负极连接，所述正电极板与直流电源单元(A)的正极连接，且同时接地。
6.根据权利要求5所述一种高压电场辅助冷却除湿装置，其特征在于：所述除湿室(5)中的空气流通道与正、负电极板平行，所述空气流通道的空气入口接入待除湿空气，所述空气流通道的空气出口与为用户提供空气的空气管连接。
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