CN105823147B - 一种梯级复合式除湿系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种梯级复合式除湿系统，包括设置于建筑物设备层或楼顶的新风机组，以及分散布置于各楼层各用户中的单元除湿机，新风机组用于新风的集中处理和新风的初级除湿，并通过建筑物的新风竖井为各用户提供新风，单元除湿机用于各用户室内空气的深度除湿。本发明具有结构简单、控制灵活、成本低廉、能效比高的优点，将本发明应用于公寓、写字楼或商业建筑，通过分别控制新风机组和单元除湿机，可实现对新风和室内空气的梯级除湿目的，并可减小新风机组的装机容量，提高新风机组和单元除湿机的热力系统的可逆性，从而达到节能目的。

Description

一种梯级复合式除湿系统
技术领域
本发明涉及一种建筑节能和空气调节系统，尤其是涉及一种新风集中处理和室内湿负荷单独处理的梯级复合式除湿系统。
背景技术
随着人们对舒适度要求的提高，温湿度独立控制的空调系统越来越受到人们的关注，并得到广泛应用。温湿度独立控制系统采用温度和湿度各自独立控制，使两个子系统相辅相成，以便为室内创造恒温、恒湿、恒氧、安静、卫生的舒适环境。目前的温湿度独立控制系统中，温度控制系统一般采用毛细管、冷梁、辐射板、干式风机盘管等产品，湿度控制系统一般由送风系统承担。对于基于毛细管的温湿度独立控制系统，毛细管温度控制系统可以按显热负荷来铺设毛细管，其设计及施工技术已非常成熟，可优化的空间有限；而湿度控制系统，其首要的任务是保证室内的湿度要求，其次要防止铺设毛细管的顶铺或墙壁结露。
鉴于每个建筑都有新风要求，目前该领域的湿度控制系统主要由新风系统承担，一般将新风处理机组设置在楼顶或设备层，其在满足供氧要求的同时又承担了室内的湿负荷。如附图1所示，这种传统的新风集中除湿系统，虽然集新风与除湿功能于一身，具有系统简单、安静舒适、无冷凝水、卫生条件好、不占用各户面积的优点。但其存在装机容量大、能耗较高、控制不灵活的缺陷，如，当遇到阴雨天、雾霾天、高温高湿天气时，由于新风品质较差，此时理应暂时关闭新风系统，但为了满足除湿要求却不能关闭新风系统，致使新风系统无谓地消耗了大量能源，增加了运营成本。又如，当建筑物中某用户在一定期限内无人时是没有新风要求的，由于传统的新风系统其除湿是集中处理的，为了保证室内不结露，其室内需要一直通入新风，这会造成新风系统的整体功耗较大，且其控制方式受到极大限制，灵活性较差。另外，这种传统的新风集中除湿系统，由于需要集中将新风一次性处理成满足室内干空气的状态，这就需要较大的装机容量，且在运行过程冷负荷较大，致使新风机组的整体能耗较高，并相应地增大了投入成本和运营成本，经济效益较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种梯级复合式除湿系统，其具有结构简单、控制灵活、成本低廉、能效比高的优点，将本发明应用于公寓、写字楼或商业建筑，通过分别控制新风机组和单元除湿机，可实现对新风和室内空气的梯级除湿目的，并可减小新风机组的装机容量，提高其热力系统的可逆性，从而达到节能的目的。
为解决现有技术中传统的新风系统其装机容量较大、能耗较高、控制不灵活的问题，本发明提供的一种梯级复合式除湿系统，包括设置于建筑物设备层或楼顶的新风机组以及分散布置于各楼层各用户中的单元除湿机，所述新风机组用于新风的集中处理和新风的初级除湿，并通过建筑物的新风竖井为各用户提供新风；所述单元除湿机用于各用户室内空气的深度除湿。
优选的，本发明一种梯级复合除湿系统，其中，所述新风机组中表冷器的进液口和出液口分别通过第一管道和第二管道与制冷机房中的制冷设备连接并构成第一热交换循环回路，所述单元除湿机中换热器的进液口和出液口分别通过第三管道和第四管道与制冷机房中的制冷设备连接并构成第二热交换循环回路。
优选的，本发明一种梯级复合除湿系统，其中，各用户的室内与建筑物的新风竖井之间通过新风总管连接，新风总管上设有总管电动风阀，各用户中设有PLC控制装置，用户各房间中设有露点控制器，各用户的PLC控制装置分别与其单元除湿机、总管电动风阀和露点控制器连接。
可选的，本发明一种梯级复合除湿系统，其中，各用户新风总管的室内端与设置的分风箱连接，分风箱通过风管和风口与各房间连通；各用户室内的单元除湿机至少设置一台。
可选的，本发明一种梯级复合除湿系统，其中，各用户新风总管的室内端与通向厅中的管道连接；各用户室内的单元除湿机至少设置一台，单元除湿机的出风口通过管道与设置的分风箱连通并在管道上设置管道风机，分风箱通过风管和风口与各房间连通。
可选的，本发明一种梯级复合除湿系统，其中，各用户室内的单元除湿机至少设置一台，各用户新风总管的室内端通过管道与单元除湿机的进风口连通，单元除湿机的出风口通过管道与设置的分风箱连通并在管道上设置管道风机，分风箱通过风管和风口与各房间连通；单元除湿机的进风口还连接有回风管，回风管上设有回风电动风阀，回风电动风阀与PLC控制装置连接。
优选的，本发明一种梯级复合除湿系统，其中，所述总管电动风阀和回风电动风阀采用联锁反向控制方式，总管电动风阀打开时则回风电动风阀关闭，总管电动风阀关闭时则回风电动风阀打开。
优选的，本发明一种梯级复合除湿系统，其中，所述新风机组中的表冷器采用变流量系统，新风机组中的风机采用变频风机。
本发明一种梯级复合式除湿系统与现有技术相比，具有以下优点：(1)本发明通过设置于建筑物设备层或楼顶的新风机组以及分散布置于各楼层各用户中的单元除湿机，使新风机组对新风进行集中处理和初级除湿，并通过建筑物的新风竖井为各用户提供新风；使单元除湿机对各用户室内的空气进行深度除湿。由此就构成了一种可实现梯级除湿的复合式除湿系统。在实际应用中，通过分别控制新风机组和分散布置于各楼层各用户中的单元除湿机，让新风机组对新风进行初级除湿，使其达到室内等含湿量状态，并送入建筑物的新风竖井，由各用户根据需要决定是否从新风竖井中引入新风，同时让各用户室内的单元除湿机承担室内空气的深度除湿，使其达到干空气状态。这种梯级除湿的结构设置，不但能有效减小新风机组的装机容量，降低其投入成本和运营成本，而且可增强新风机组和单元除湿机的热力系统的可逆性，从而达到降低能耗、节约能源的目的，提高了系统的能效比。另外，本发明梯级除湿的结构设置，使控制方式更为灵活方便。如，当新风品质较差时可随时关闭新风机组，而通过各用户室内单元除湿机的运行可保证室内不结露。又如，当建筑物中某用户在一定期限内无人时，此时是没有新风要求的，可通过切断室内与建筑物新风竖井之间的通路，并通过各用户室内单元除湿机的运行来保证室内不结露，可有效减小新风机组的运行负荷，使其进一步降低能耗，减小运营成本。(2)作为优化方案，本发明使各用户的室内与建筑物的新风竖井之间通过新风总管连接，并在新风总管上设置了总管电动风阀，同时使各用户设置PLC控制装置，并在各房间中设置露点控制器，使PLC控制装置分别与单元除湿机、总管电动风阀和露点控制器连接。通过以上结构设置，进一步提高了控制的方便灵活性和自动管理程度，当某一用户无人时，其可以通过PLC控制装置关闭总管电动风阀以切断新风引入，通过露点控制器检测各房间的露点温度，并将检测的温度信号传输给PLC控制装置，PLC控制装置根据设定的运行条件即可自动控制单元除湿机的启停，从而保证其室内不结露。这一结构在满足除湿要求的情况下能最大程度的降低能耗、节约能源，具有较好的实用性。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种梯级复合式除湿系统作进一步详细说明：
附图说明
图1为传统新风集中除湿系统的结构布置示意图；
图2为本发明一种梯级复合式除湿系统第一种实施方式的结构布置示意图；
图3为本发明一种梯级复合式除湿系统第一种实施方式的室内布置示意图；
图4为本发明一种梯级复合式除湿系统第二种实施方式的结构布置示意图；
图5为本发明一种梯级复合式除湿系统第二种实施方式的室内布置示意图；
图6为本发明一种梯级复合式除湿系统第三种实施方式的结构布置示意图；
图7为本发明一种梯级复合式除湿系统第三种实施方式的室内布置示意图。
具体实施方式
首先需要说明的是，下面以在公寓中的应用为例对本发明一种梯级复合式除湿系统进行说明，但同时需要指出的是，本发明不限于应用于公寓，同样适用于写字楼、商为建筑中，均可实现本发明的目的。
如图2和图3所示的本发明一种梯级复合式除湿系统第一种实施方式的示意图，总体上包括设置于建筑物设备层或楼顶的新风机组1，以及分散布置于各楼层各用户中的单元除湿机2，其中，新风机组1用于新风的集中处理和新风的初级除湿，并通过建筑物的新风竖井为各用户提供新风，单元除湿机2用于各用户室内空气的深度除湿。
通过上以结构设置就构成了一种可实现梯级除湿的复合式除湿系统。在实际应用中，通过分别控制新风机组1和分散布置于各楼层各用户中的单元除湿机2，让新风机组1对新风进行初级除湿，使其达到室内等含湿量状态，并送入建筑物的新风竖井，由各用户根据需要决定是否从新风竖井中引入新风，同时让各用户室内的单元除湿机2承担室内空气的深度除湿，使其达到干空气状态。这种梯级除湿的结构设置，不但能有效减小新风机组1的装机容量，降低其投入成本和运营成本，而且可增强新风机组1和单元除湿机2的热力系统的可逆性，从而达到降低能耗、节约能源的目的，提高了系统的能效比。另外，本发明梯级除湿的结构设置，使控制方式更为灵活方便。如，当新风品质较差时可随时关闭新风机组1，并通过各用户室内单元除湿机2的运行来保证室内不结露。又如，当建筑物中某用户在一定期限内无人时，此时是没有新风要求的，可通过切断其室内与建筑物新风竖井之间的通路，通过各用户室内单元除湿机2的运行来保证室内不结露，可有效减小新风机组1的运行负荷，使其进一步降低能耗，减小运营成本。
作为具体实施方式，本发明让新风机组1中表冷器的进液口和出液口分别通过第一管道和第二管道与制冷机房中的制冷设备连接并构成第一热交换循环回路，让单元除湿机2中换热器的进液口和出液口分别通过第三管道和第四管道与制冷机房中的制冷设备连接并构成第二热交换循环回路。
作为优化方案，本具体实施方式使各用户的室内与建筑物的新风竖井之间通过新风总管3连接，并在新风总管3上设置总管电动风阀4。同时在各用户中设置PLC控制装置，在用户各房间中设置露点控制器，使各用户的PLC控制装置分别与其单元除湿机2、总管电动风阀4和露点控制器连接。通过以上结构设置，进一步提高了本发明控制方式的灵活性和自动管理程度。如，当某一用户无人时，其可以通过PLC控制装置关闭总管电动风阀4以切断新风引入，而通过露点控制器检测各房间的露点温度，并将检测的温度信号传输给PLC控制装置，PLC控制装置根据设定的运行条件即可自动控制单元除湿机2的启停，从而其保证室内不结露。这一结构在满足除湿要求的情况下能最大程度的降低能耗，具有较好的实用性。
作为具体实施方式，本发明让各用户新风总管3的室内端与设置的分风箱5连接，使分风箱5通过风管和风口与各房间连通。让各用户室内的单元除湿机2至少设置一台，使单元除湿机2处于厅中并利用回风进行除湿。这种结构设置方式，使新风不进入单元除湿机2，而通过分风箱5以及相应的风管和风口直接送入各房间，可保证新风的质量。同时使厅中的单元除湿机2将回风处理到干燥状态后再送入厅中，可使室内空气品质保持稳定，并在新风机组1关闭时也能保证室内不结露。需要说明的是，单元除湿机2不限于设置于厅中，也可以根据需要设置于室内的其他位置。
如图4和图5所示本发明一种梯级复合式除湿系统的第二种实施方式的示意图，与第一种实施方式不同的是，第二种实施方式让各用户新风总管3的室内端与通向厅中的管道连接。让各用户室内的单元除湿机2至少设置一台，并让单元除湿机2处于厅中且利用回风进行除湿，并使单元除湿机2的出风口通过管道与设置的分风箱5连通，在管道上设置管道风机，同时让分风箱5通过风管和风口与各房间连通。第二种实施方式使新风不进入单元除湿机2，也不送入各房间，而是直接送入厅中，并通过厅中的单元除湿机2将回风处理到干燥状态后再经分风箱5以及相应的风管和风口送入各房间。这种结构可保证新风质量，使室内空气品质稳定，并使各房间的除湿均得以保证。与第一种实施方式相同，单元除湿机2不限于设置于厅中，也可以根据需要设置于室内的其他位置。
如图6和图7所示本发明一种梯级复合式除湿系统的第三种实施方式的示意图，与前两种实施方式不同的是，第三种实施方式让各用户室内的单元除湿机2至少设置一台，让各用户新风总管3的室内端通过管道与单元除湿机2的进风口连通，让单元除湿机2的出风口通过管道与设置的分风箱5连通，并在管道上设置管道风机，让分风箱5通过风管和风口与各房间连通。同时，在单元除湿机2的进风口设置回风管，并在回风管上设置回风电动风阀6，让回风电动风阀6与PLC控制装置连接。第三种实施方式使新风直接进入单元除湿机2，并在单元除湿机2的进风口设置回风管和对应的回风电动风阀6，使单元除湿机2可以灵活地对新风或回风进行除湿，并将得到的干空气通过分风箱5以及相应的风管和风口送入各房间。具体为，正常情况下，使回风电动风阀6关闭，并使总管电动风阀4打开，让新风通过新风总管3及对应的管道进入单元除湿机2，单元除湿机2将新风处理成干空气后通过相应的管道、分风箱5、风管及相应的风口送入各房间，使各房间的新风供应和除湿效果均得到保证。当新风品质较差关闭新风机组1时，或当用户无人切断新风通道时，此时使回风电动风阀6打开，使总管电动风阀4处于关闭状态，单元除湿机2将回风处理成干空气后通过相应的管道、分风箱5、风管及相应的风口送入各房间，以保证室内不结露。与前两种实施方式相同，单元除湿机2不限于设置于厅中，也可以根据需要设置于室内的其他位置。在第三种实施方式中，通过PLC控制装置可使总管电动风阀4和回风电动风阀6采用联锁反向控制方式，即，在总管电动风阀4打开时则让回风电动风阀6关闭，在总管电动风阀4关闭时则让回风电动风阀6打开。这种控制方式可以提高自动化管理程度，进一步增强实用性。
需要说明的是，在实际应用中，本发明的新风机组1其中的表冷器采用的是变流量系统，新风机组1中的风机应采的是变频风机，使新风机组可以根据各用户新风量的实际需要量动态的改表冷器中的介质流量和风机的功率，以实现能源利用的最大化，并降低能耗、节约能源，这样在整个运行周期的运行费用会明显低于传统的新风集中除湿系统。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行的限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种梯级复合式除湿系统，包括设置于建筑物设备层或楼顶的新风机组(1)以及分散布置于各楼层各用户中的单元除湿机(2)，所述新风机组(1)用于新风的集中处理和新风的初级除湿，并通过建筑物的新风竖井为各用户提供新风；所述单元除湿机(2)用于各用户室内空气的深度除湿；各用户的室内与建筑物的新风竖井之间通过新风总管(3)连接，新风总管(3)上设有总管电动风阀(4)，各用户中设有PLC控制装置，用户各房间中设有露点控制器，各用户的PLC控制装置分别与其单元除湿机(2)、总管电动风阀(4)和露点控制器连接；各用户室内的单元除湿机(2)至少设置一台，各用户新风总管(3)的室内端通过管道与单元除湿机(2)的进风口连通，单元除湿机(2)的出风口通过管道与设置的分风箱(5)连通并在管道上设置管道风机，分风箱(5)通过风管和风口与各房间连通；单元除湿机(2)的进风口还连接有回风管，回风管上设有回风电动风阀(6)，回风电动风阀(6)与PLC控制装置连接；所述总管电动风阀(4)和回风电动风阀(6)采用联锁反向控制方式，总管电动风阀(4)打开时则回风电动风阀(6)关闭，总管电动风阀(4)关闭时则回风电动风阀(6)打开。
2.按照权利要求1所述的一种梯级复合式除湿系统，其特征在于：所述新风机组(1)中表冷器的进液口和出液口分别通过第一管道和第二管道与制冷机房中的制冷设备连接并构成第一热交换循环回路，所述单元除湿机(2)中换热器的进液口和出液口分别通过第三管道和第四管道与制冷机房中的制冷设备连接并构成第二热交换循环回路。
3.按照权利要求2所述的一种梯级复合式除湿系统，其特征在于：所述新风机组(1)中的表冷器采用变流量系统，新风机组(1)中的风机应采用变频风机。
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