CN104534590B - 一种开式制冷除湿空调系统 - Google Patents

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Abstract

一种开式制冷除湿空调系统，包括制冷系统、除湿系统和新风系统，室外新风依次经过所述制冷系统、除湿系统后送入室内，除湿系统包括由发生器、浓溶液罐、除湿器、冷却器连接构成的除湿环路，除湿系统还包括太阳能加热器；制冷系统包括蒸发器，蒸发器进口与制冷剂溶液补充管道连接，出口与冷却器连接后与除湿器连接；新风系统包括换热器，换热器设有风入口和风出口，风出口与除湿器的新风入口连接，空气依次经过换热器和除湿器后由新风出口送入室内；换热器的两个流体接口与所述蒸发器连通。本发明利用溶液循环实现除湿，减少能耗；合理利用了蒸发器出口冷媒水的冷量，使得除湿效果更加明显。

Description

一种开式制冷除湿空调系统
技术领域
本发明涉及一种开式制冷除湿空调系统。
背景技术
梅雨季节是长江中下游地区在春末夏初特有的气候特点，梅雨季节时空气中所含湿度较大，衣物潮湿，人感觉压抑，使用具有除湿功能的空调系统可以很好地解决这一问题。随着人们生活水平的日益提高，对环境的舒适性要求也越来越高，人们对室内空气质量也很重视，希望室内空气既能干燥又保持凉爽，所以这时候就需要除湿装置和制冷装置最好能够“并驾齐驱”，在给空气制冷的同时可除湿。传统空调的除湿是采用电能驱动制冷机进行冷却除湿的方法，一方面消耗高品位电能，另一方面空调末端为湿工况，易使卫生条件恶劣，使空调成为病态建筑综合症的元凶。
现有的一些制冷除湿空调系统大都利用低温除湿，能耗比较高。在保证除湿和制冷功能良好的情况下尽可能节约电能的空调系统，在当今能源紧缺的大环境中亟待开发。
发明内容
为了克服现有的制冷除湿空调系统能耗比较高的缺点，本发明提供一种符合节能环保发展趋势的开式制冷除湿空调系统。
本发明采用的技术方案是：
一种开式制冷除湿空调系统，包括制冷系统、除湿系统和新风系统，室外新风依次经过所述制冷系统、除湿系统后送入室内，其
所述的除湿系统包括由发生器、浓溶液罐、除湿器、冷却器连接构成的除湿环路，其中，
所述发生器的顶端设有气体出口，所述发生器的浓溶液出口与所述浓溶液罐连接后与所述除湿器的第一入口连接，所述除湿器的底部出口与所述发生器的入口连接，所述冷却器的热媒进口与除湿器的底部出口连接，所述冷却器的热媒出口与所述除湿器的第二入口连接，所述的除湿环路内流动的是制冷剂溶液，
所述的除湿系统还包括用于加热发生器内制冷剂溶液的太阳能加热器，所述太阳能加热器与所述发生器连通，以构成加热环路；
所述的制冷系统包括蒸发器和同时充当吸收器的除湿器，所述的蒸发器进口与制冷剂补充管道连接，所述的蒸发器的出口与所述冷却器连接后与所述除湿器的第三入口连接；
所述的新风系统包括换热器，所述换热器设有风入口和风出口，所述风入口与室外新风管道和室内回风管道连接，所述风出口与所述除湿器的新风入口连接，所述新风入口设置在除湿器的下部，所述新风入口位于除湿器的第一入口、第二入口和第三入口的下方，空气依次经过所述换热器和除湿器后由新风出口送入室内；所述换热器的两个流体接口与所述蒸发器连通。
进一步，所述除湿器和发生器之间还连接有第一溶液泵；所述除湿器和冷却器之间还连接有第二溶液泵；所述浓溶液罐和所述除湿器之间还连接有溶液调节阀；所述太阳能加热器与所述发生器之间还设有温度控制器和流量计。
进一步，所述除湿器内设有填料，所述除湿器为绝热型除湿器。
进一步，所述除湿器的第二入口采用喷淋口。
进一步，所述制冷剂为水，所述制冷剂溶液为溴化锂水溶液。
进一步，所述制冷剂补充管道补充的是制冷剂水。
进一步，室外新风管道和室内回风管道连接处设有新风回风混合装置。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的除湿器，既作为除湿机组的除湿器，又是制冷机组的吸收器，一方面实现除湿功能，另一方面又具有吸收制冷系统中吸收器的功能，这在本邻域内是首创，既简化了系统又提高了能源利用率。
(2)利用溶液循环实现除湿，即用溶液的除湿代替传统空调降温除湿，减少能耗。
(3)一方面对蒸发器出口低温的制冷剂溶液进行利用，将其通入冷却器，用来吸收除湿器中浓溶液吸收制冷剂放出的热量，促进吸收过程的进行，且温度降低也利于空气除湿，合理利用了补充管道提供的制冷剂溶液的冷量，对除湿机组循环的制冷剂溶液进行降温，并有效的控制了除湿器中的溶液浓度和温度，使得除湿效果更加明显，节约能源又提高了效率，实现了能量互补，具有多重节能的优势。
(4)运行安全可靠，无污染，太阳能加热器可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季节提供热水结合起来，显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性，更能缓解夏天用电紧张难题，对于夏热冬冷地区非常适用。
附图说明
图1是本发明的系统原理图。
具体实施方式
参照附图1，一种开式制冷除湿空调系统，包括制冷系统、除湿系统和新风系统，室外新风依次经过所述制冷系统、除湿系统后送入室内，
所述的除湿系统包括由发生器4、浓溶液罐3、除湿器15、冷却器9连接构成的除湿环路，其中，
所述发生器4的顶端设有气体出口5，所述发生器4的浓溶液出口与所述浓溶液罐3连接后与所述除湿器15的第一入口连接，所述除湿器15的底部出口与所述发生器4的入口连接，所述冷却器9的热媒进口与除湿器15的底部出口连接，所述冷却器9的热媒出口与所述除湿器15的第二入口连接，所述的除湿环路内流动的是制冷剂溶液，
所述的除湿系统还包括用于加热发生器4内制冷剂溶液的太阳能加热器7，所述太阳能加热器7与所述发生器4连通，以构成加热环路；
所述的制冷系统包括蒸发器2和同时充当吸收器的除湿器15，所述的蒸发器2进口与制冷剂补充管道1连接，所述的蒸发器2的出口与所述冷却器9连接后与所述除湿器15的第三入口连接；
所述的新风系统包括换热器13，所述换热器13设有风入口和风出口，所述风入口与室外新风管道12和室内回风管道11连接，所述风出口与所述除湿器15的新风入口14连接，所述新风入口14设置在除湿器15的下部，所述新风入口14位于除湿器15的第一入口、第二入口和第三入口的下方，空气依次经过所述换热器13和除湿器15后由新风出口16送入室内；所述换热器13的两个流体接口与所述蒸发器2连通。
进一步，所述除湿器15和发生器4之间还连接有第一溶液泵18；所述除湿器15和冷却器9之间还连接有第二溶液泵17；所述浓溶液罐3和所述除湿器15之间还连接有溶液调节阀10；所述太阳能加热器7与所述发生器4之间还设有温度控制器6和流量计8。
进一步，所述除湿器15内设有填料，所述除湿器15为绝热型除湿器。
进一步，所述除湿器15的第二入口采用喷淋口。
进一步，所述制冷剂为水，所述制冷剂溶液为溴化锂水溶液。
进一步，所述制冷剂补充管道1补充的是制冷剂水。
进一步，室外新风管道12和室内回风管道11连接处设有新风回风混合装置。
(1)除湿系统：
所述除湿系统内流动的是制冷剂溶液，本发明采用溴化锂水溶液，利用太阳能加热器7给发生器4加热，发生器4中的制冷剂稀溶液受热蒸发，多余的制冷剂气体通过发生器4顶端的气体出口5排出系统之外后变成浓溶液，浓溶液经过浓溶液罐3后进入除湿器15中与来自冷却器9中引自蒸发器2中的补充的制冷剂溶液混合，温度降低溶液变稀后进入除湿器15内进行喷淋，有效的控制了除湿器15中的溶液浓度和温度，使得除湿效果更加明显。
除湿器15内装有填料，上方的溶液先喷洒在填料上再与下方流动的湿热空气接触，对湿热空气进行干燥，溶液吸收空气中的水分后回到发生器4中，除湿系统利用溶液循环实现了对空气的除湿。而另一方面，除湿器15中的浓溶液自上而下浓度逐渐降低，最后除湿器15下方的稀溶液一路经第一溶液泵18进入发生器4内循环利用，另一路由第二溶液泵17打入冷却器9中与引自蒸发器2中的补充制冷剂溶液进行热交换后进入除湿器15内进行喷淋。
除湿器15中设置的填料能有效增加溶液与湿热空气的接触面积和时间，进一步加强除湿效果。
通过蒸发器2向整个系统补充制冷剂，再通过发生器4的气体出口5排出气态制冷剂，保证了整个系统的质量平衡。
为了环保和节能，使用水为制冷剂。
(2)制冷系统：
所述制冷系统内流动的是制冷剂，本发明的制冷剂采用水，所述制冷剂补充管道提供的低温制冷剂经过蒸发器2，在蒸发器2中因发生相变产生的冷量在换热器13中对经过换热器13的空气进行降温后，进入冷却器9中进一步冷却来自除湿器15的稀溶液，带走除湿器15中因浓溶液吸收制冷剂水而放出的热量，同时也可保证溶液浓度温度不会过高而利于除湿。
本发明的除湿器15，既作为除湿机组的除湿器，又是制冷机组的吸收器，一方面实现除湿功能，另一方面又有吸收制冷功能，使蒸发器2处可制出冷量。
(3)新风系统
将室外新风与回风混合后通入换热器13与其中的冷水进行换热达到制冷效果，再将混合处理后的风通入除湿器15中喷淋除湿，最后向房间内送风。
本发明一方面利用换热器13将通过蒸发器2的低温制冷剂溶液与换热器13的水进行换热，换热器13中的水再与空气换热，合理利用冷量，提高了整个制冷系统的利用率和经济性。另一方面，将来自发生器4的浓溶液在除湿器15的上端进行喷淋，而稀溶液和低温制冷剂溶液经过相互换热再回到除湿器15中，保证溶液的温度和浓度不过高，促进溶液吸收空气中的水分，进一步加强了除湿效果；用吸收式制冷代替压缩机，节约了电力的消耗，使系统更加简化、紧凑；用一次回风系统降低新风温度，减少电能的消耗，节能减排。与现有空调相比，本发明以太阳能为动力，勿需耗用大量电能，而且对热能的要求不高；以水溶液为工质，吸收式制冷节能高效，有利于满足环境保护的要求；整个制冷系统除功率很小的溶液泵外，没有其他运动部件，振动小、噪声低，运行比较安静，特别适用于医院、旅馆、食堂、办公大楼、影剧院等场合。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.一种开式制冷除湿空调系统，包括制冷系统、除湿系统和新风系统，室外新风依次经过所述制冷系统、除湿系统后送入室内，其特征在于：
所述的除湿系统包括由发生器、浓溶液罐、除湿器、冷却器连接构成的除湿环路，其中，
所述发生器的顶端设有气体出口，所述发生器的浓溶液出口与所述浓溶液罐连接后与所述除湿器的第一入口连接，所述除湿器的底部出口与所述发生器的入口连接，所述冷却器的热媒进口与除湿器的底部出口连接，所述冷却器的热媒出口与所述除湿器的第二入口连接，所述的除湿环路内流动的是制冷剂溶液，
所述的除湿系统还包括用于加热发生器内制冷剂溶液的太阳能加热器，所述太阳能加热器与所述发生器连通，以构成加热环路；
所述的制冷系统包括蒸发器和同时充当吸收器的除湿器，所述的蒸发器进口与制冷剂补充管道连接，所述的蒸发器的出口与所述冷却器连接后与所述除湿器的第三入口连接；
所述的新风系统包括换热器，所述换热器设有风入口和风出口，所述风入口与室外新风管道和室内回风管道连接，所述风出口与所述除湿器的新风入口连接，所述新风入口设置在除湿器的下部，所述新风入口位于除湿器的第一入口、第二入口和第三入口的下方，空气依次经过所述换热器和除湿器后由新风出口送入室内；所述换热器的两个流体接口与所述蒸发器连通。
2.如权利要求1所述的一种开式制冷除湿空调系统，其特征在于：所述除湿器和发生器之间还连接有第一溶液泵；所述除湿器和冷却器之间还连接有第二溶液泵；所述浓溶液罐和所述除湿器之间还连接有溶液调节阀；所述太阳能加热器与所述发生器之间还设有温度控制器和流量计。
3.如权利要求2所述的一种开式制冷除湿空调系统，其特征在于：所述除湿器内设有填料，所述除湿器为绝热型除湿器。
4.如权利要求3所述的一种开式制冷除湿空调系统，其特征在于：所述除湿器的第二入口采用喷淋口。
5.如权利要求4所述的一种开式制冷除湿空调系统，其特征在于：所述制冷剂为水，所述制冷剂溶液为溴化锂水溶液。
6.如权利要求5所述的一种开式制冷除湿空调系统，其特征在于：所述制冷剂补充管道补充的是制冷剂水。
7.如权利要求6所述的一种开式制冷除湿空调系统，其特征在于：室外新风管道和室内回风管道连接处设有新风回风混合装置。
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