CN109945354B - 户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置及运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置及运行方法，该装置包括冷/热水配水箱、蒸气压缩式循环回路、溶液除湿/再生循环回路、冷冻水循环回路和新风除湿/加湿模块。具有制冷模式、供热模式两种运行状态，在制冷模式下，向辐射末端供应高温冷冻水进行辐射供冷，同时利用除湿溶液在高温冷冻水冷却后对新风进行高效除湿，承担辐射末端的全部湿负荷。空气源热泵机组的部分冷凝热用于溶液再生。在供热模式下，使用同一套装置产生热水进行辐射供热，且向室内供应加湿后的新风且能够减轻室外蒸发器的结霜风险。本发明能够同时实现在夏季、冬季工况下高效运行的集成化空调机组来驱动辐射供冷/暖空调系统，提升空调系统的经济性。

Description

户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置及运行方法

技术领域

本发明涉及供冷供暖和新风除湿再生装置及方法，具体涉及一种户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置及运行方法。

背景技术

现阶段，实现空调系统的节能化已成为降低建筑能耗的关键，而在传统的空调系统中，为了实现节能的目的，往往需要牺牲部分的室内热舒适性，系统整体的节能性与舒适性难以同时满足，因此发展一种兼顾节能性与舒适性的空调技术至关重要。

辐射供冷/暖系统作为一种新型的空气调节末端，具有能耗低、热舒适度高、噪声小、节省建筑空间等显著优点，受到了广泛关注。在制冷工况下，由于辐射供冷末端本身不具备除湿能力，可能导致室内相对湿度过高，产生结露问题，因此常配合置换通风等方式引入除湿后的新风，使新风承担室内湿负荷与部分冷负荷。

对于户式的辐射供冷系统，辐射末端一般通入热泵机组提供的18-20℃的冷冻水，相对于传统供冷末端7-12℃的供回水温度而言，明显提高了制冷系统的COP，因此在理论上具有显著的节能效果。但在实际应用中增加新风除湿模块后，由于16-20℃冷冻水的除湿深度不足，为了将新风含湿量降低至要求值如8-10g/kg，需要使机组维持一个更低的蒸发温度，以满足新风冷却除湿的需求。这一方式将产生以下不利影响：

1)在辐射供冷末端冷源温度的基础上，为了对新风进行除湿而额外维持一个更低的冷源温度如6-8℃，降低了系统整体的COP，加重了系统的能耗负担。

2)新风除湿表冷器的回水温度较低一般为11-13℃，若直接通入辐射供冷末端，可能导致结露问题，并影响室内热舒适度，因此通常需要换热升温或直接与高温冷冻水混合后再通入辐射供冷末端，造成了冷源品位的损耗。

3)新风除湿表冷器出口的新风温度可能过低，直接通入室内将影响热舒适性，一般需要通过换热装置再热，或借助诱导送风等手段令新风与室内空气混合，再送入室内，造成冷源品位的进一步损耗。

因此，在制冷工况下，开发出一种能够基于高温冷冻水进行除湿的空调装置，并使该装置与辐射供冷系统进行有机结合，将对空调系统的能效提升产生显著的有益效果。

不仅如此，由于夏热冬冷地区在夏季、冬季均存在空调需求，空调装置需要同时具备供冷、供热能力。而在实际应用中，供热工况下的辐射供暖空调系统往往与供冷工况下的空调系统相独立，例如在冬季使用辐射地暖系统，而在夏季为了避免结露问题而使用另一套机组来驱动传统的分体式空调，将导致机组闲置、夏季能效较低等一系列问题。

发明内容

发明目的：为了解决以上问题，本发明提供了一种户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置及运行方法。

技术方案：本发明所述的户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置，包括新风除湿加湿模块和冷/热水配水箱，所述新风除湿加湿模块包括新风溶液除湿再生器，所述冷热水配水箱包括制冷剂侧换热盘管、搅拌器、溶液侧换热盘管、冷热水出口、第一冷热水进口和第二冷热水进口，所述制冷剂侧换热盘管通过管道依次连通压缩机，制冷剂-溶液换热器，风冷冷凝器和膨胀阀形成蒸气压缩式循环回路，所述溶液测换热盘管通过管道依次连通新风溶液除湿再生器、室外溶液除湿再生器和蓄能储液箱形成溶液除湿再生循环回路，所述冷热水出口通过管道连通冷热水泵后，经过辐射末端接至第一冷热水进口，同时经过表面冷却器或表面加热器接至第二冷热水进口，形成水循环回路，其中，所述新风溶液除湿再生器输出管道依次经过第一溶液阀、第一溶液泵后分成两个支路，一个支路通过第二溶液阀与室外溶液除湿再生器连通，另外一个支路通过第三溶液阀、溶液侧换热盘管与新风溶液除湿再生器的喷淋入口连通；所述室外溶液除湿再生器的输出端连接至第二溶液泵后分成两个支路，一个支路通过第五溶液阀连接至蓄能储液罐，另外一个支路通过第四溶液阀、制冷剂-溶液换热器连接至室外溶液除湿再生器的喷淋入口；所述蓄能储液罐的输出端依次通过第六溶液阀、第一溶液泵、第三溶液阀、溶液侧换热盘管进入新风溶液除湿再生器；所述冷热水出口连接至冷热水泵后分成两个支路，一个支路通过第一冷热水流量调节阀和辐射末端连接至第一冷热水进口，另外一个支路通过第二冷热水流量调节阀、表面冷却器或表面加热器接至第二冷/热水进口，另外一个支路通过第二冷热水流量调节阀和辐射末端连接至冷/热水配水箱的输入端。

所述新风除湿加湿模块中依次通过表面冷却器或表面加热器、新风溶液除湿再生器、过滤器和新风风机对新风进行处理后将新风输送到室内。

为了方便变换工作模式，所述压缩机与制冷剂-溶液换热器之间设置有四通阀，所述风冷冷凝器一侧安装的室外风机为可反转式风机。

所述的户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置的运行方法，其特征在于，制冷模式下具体包括以下步骤：

新风溶液除湿再生器出口处的溶液通过第一溶液阀、第一溶液泵后，在第二溶液阀关闭、第三溶液阀开启时，流经第三溶液阀，在冷/热水配水箱的溶液侧换热盘管向冷冻水放热后，从喷淋入口进入新风溶液除湿再生器对新风进行除湿，完成除湿侧溶液自循环，在第二溶液阀开启、第三溶液阀关闭时，流经第二溶液阀，进入室外溶液除湿再生器；室外溶液除湿再生器出口处的溶液通过第二溶液泵后，在第四溶液阀开启、第五溶液阀关闭时，流经第五溶液阀，在制冷剂-溶液换热器内从制冷剂中吸热后，从喷淋入口进入室外溶液除湿再生器向部分冷凝器排风释放水分进行再生过程，完成再生侧溶液自循环，在第四溶液阀关闭、第五溶液阀开启时，流经第五溶液阀，进入蓄能储液罐；蓄能储液罐出口处的溶液在第六溶液阀开启、第三溶液阀开启、第一溶液阀关闭、第二溶液阀关闭时，依次流经第六溶液阀、第一溶液泵、第三溶液阀、溶液侧换热盘管后进入新风溶液除湿再生器；

冷冻水循环中，冷/热水出口的冷冻水通过冷热水泵后，一部分流经第一冷热水流量调节阀，在辐射末端中吸收室内环境热量后送入第一冷热水进口，另一部分流经第二冷热水流量调节阀，在表面冷却器中吸收新风热量后送入第二冷热水进口；

新风除湿过程中，室外新风先经过表面冷却器进行预冷预除湿，再进入新风溶液除湿再生器与低温溶液直接接触，含湿量进一步降低，然后进入过滤器除去空气中夹带的液沫，完成新风除湿过程，最后送入室内环境；

溶液再生过程中，流经风冷冷凝器进行吸热升温后的部分空气进入室外溶液除湿再生器，与高温溶液直接接触，吸收溶液中的水分使溶液浓度上升，完成溶液再生过程。

所述的户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置的运行方法，制热模式下具体包括以下步骤：

新风溶液除湿再生器出口处的溶液通过第一溶液阀、第一溶液泵后，在第二溶液阀关闭、第三溶液阀开启时，流经第三溶液阀，从喷淋入口进入新风溶液除湿再生器向新风释放水分进行加湿，即进行溶液再生过程，完成再生侧溶液自循环，在第二溶液阀开启、第三溶液阀关闭时，流经第二溶液阀，进入室外溶液除湿再生器；室外溶液除湿再生器出口处的溶液通过第二溶液泵后，在第四溶液阀开启、第五溶液阀关闭时，流经第五溶液阀，在制冷剂-溶液换热器中向制冷剂放热后，从喷淋入口进入室外溶液除湿再生器对室外空气进行除湿，完成除湿侧溶液自循环，在第四溶液阀关闭、第五溶液阀开启时，流经第五溶液阀，进入蓄能储液罐；蓄能储液罐出口处的溶液在第六溶液阀开启、第三溶液阀开启、第一溶液阀关闭、第二溶液阀关闭时，依次流经第六溶液阀、第一溶液泵、第三溶液阀、溶液侧换热盘管后进入新风溶液除湿再生器；

热水循环中，冷/热水出口的热水通过冷热水泵后，一部分流经第一冷热水流量调节阀，在辐射末端中向室内环境放热后送入第一冷热水进口，另一部分流经第二冷热水流量调节阀，在加热器中向新风放热后送入第二冷热水进口；

新风加湿过程中，室外新风在新风风机的驱动下，先经过加热器进行加热，再进入新风溶液除湿再生器与高温溶液直接接触，含湿量上升，然后进入过滤器除去空气中夹带的液沫，完成新风加湿过程，最后送入室内环境；

室外空气防结霜除湿过程中，室外空气进入室外溶液除湿再生器与除湿溶液直接接触，含湿量下降并且温度上升，与另一部分室外空气混合后，流向室外蒸发器，完成室外空气防结霜除湿过程。

为了应对户式空调中的频繁启停问题，在制冷模式下，具有使室内湿度下降更快的启动方式，具体包括以下步骤：

第一冷热水流量调节阀关闭，第二冷热水流量调节阀开启，冷热水出口的冷冻水通过冷热水泵后，全部流经第二冷热水流量调节阀，在表面冷却器中吸收新风热量后送入第二冷热水进口；新风风机转速升高，使被除湿的新风风量增大，从而更快降低室内湿度。

有益效果：

本发明能够在夏季驱动辐射供冷空调系统、在冬季驱动辐射供暖空调系统的空调装置，仅通过切换四通阀等简单措施就能在制冷、制热工作模式间快速转换，省去了夏热冬冷地区辐射供冷/暖时安装多套机组的需要，实现了空调机组的集成化，从而显著降低空调系统的初投资，同时节省建筑空间并减轻维护工作量。在制冷模式下，利用部分的冷凝废热驱动溶液再生过程，能够向溶液除湿器供应较高浓度的除湿溶液，对新风进行溶液除湿，以此提升高温冷源如16-20℃冷冻水对新风的除湿效果，从而省去了新风冷凝除湿方式中所需的低温冷源，提高了系统的COP，能够显著降低系统能耗。在供热模式下，对即将流经室外蒸发器的室外空气中的一部分进行预先除湿，降低流经室外蒸发器空气的含湿量，同时利用除湿过程中产生的热量提升空气温度，能够减小在寒冷潮湿气候下运行时空气源热泵机组室外蒸发器表面的结霜风险，提升系统运行的可靠性；使新风依次通过新风除湿加湿模块中的加热器、溶液再生器，对新风进行加热、加湿，从而在不增设加湿设备的情况下满足室内湿度上的舒适性需求。由于在新风除湿加湿模块中采用了新风溶液除湿再生器，溶液与新风直接接触，能够洗去室外新风中夹带的部分可吸入颗粒物，同时对新风中携带的病原体进行一定程度上的杀菌，起到了净化新风的效果。

附图说明

图1为本发明在制冷模式下的示意图；

图2为本发明在供热模式下的示意图；

图3为本发明的冷/热水配水箱的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置，包括冷/热水配水箱、蒸气压缩式循环回路、溶液除湿/再生循环回路、冷冻水循环回路制热工况下为热水循环回路和新风除湿加湿模块。其中：冷/热水配水箱15包括冷冻水蓄水箱(制热工况下为热水蓄水箱)，以及制冷剂侧换热盘管26、搅拌器27、溶液侧换热盘管28、冷/热水出口30、第一冷/热水进口29和第二冷/热水进口31；

蒸气压缩式循环回路包括压缩机8、四通阀9、制冷剂-溶液换热器10、风冷冷凝器11制热工况下为室外蒸发器、膨胀阀13以及制冷剂侧换热盘管26；在制冷工况下，压缩机8的排气端依次连接四通阀9、制冷剂-溶液换热器10、风冷冷凝器11、膨胀阀13、制冷剂侧换热盘管26、四通阀9，最后连接至压缩机8的吸气端；在制热工况下，压缩机8的排气端依次连接四通阀9、制冷剂侧换热盘管26、膨胀阀13、蒸发器11、制冷剂-溶液换热器10、四通阀9，最后连接至压缩机8的吸气端；

溶液除湿/再生循环回路包括新风溶液除湿/再生器2、第一溶液泵4、第二溶液泵5、第一溶液阀20、第二溶液阀21、第三溶液阀22、第四溶液阀23、第五溶液阀24、第六溶液阀25、室外溶液除湿/再生器14、制冷剂-溶液换热器10和溶液侧换热盘管28；新风溶液除湿再生器2输出端依次连接第一溶液阀20、第一溶液泵4后分成两个支路，一个支路通过第二溶液阀21连接至室外溶液除湿再生器14，另外一个支路通过第三溶液阀22、溶液侧换热盘管28与新风溶液除湿再生器2的喷淋入口连通；所述室外溶液除湿再生器14的输出端连接至第二溶液泵5后分成两个支路，一个支路通过第五溶液阀24后连接至蓄能储液箱17，另外一个支路通过第四溶液阀23、制冷剂-溶液换热器10连接至室外溶液除湿再生器14的喷淋入口；所述蓄能储液箱17的输出端经过第六溶液阀25、第一溶液泵4、第三溶液阀22、溶液侧换热盘管28连接至新风溶液除湿再生器2的入口；

冷冻水循环回路(制热工况下为热水循环回路)包括冷/热水配水箱15、冷/热水泵7、表面冷却器1(制热工况下为加热器)、第一冷/热水流量调节阀18、辐射末端16和第二冷/热水流量调节阀19；冷/热水出口30连接至冷/热水泵7后，分别通过第一冷/热水流量调节阀18、辐射末端16连接至第一冷/热水进口29和第二冷/热水流量调节阀19、表面冷却器1连接至第二冷/热水进口31；

新风除湿加湿模块包括表面冷却器1(制热工况下为加热器)、新风溶液除湿/再生器2、过滤器6和新风风机3。

其中，制冷剂侧换热盘管26内侧工质为制冷剂，外侧工质为冷冻水或热水，两种工质不直接接触。

其中，溶液侧换热盘管28内侧工质为除湿溶液，外侧工质为冷冻水或热水，两种工质不直接接触。

其中，在装置运行过程中，冷/热水配水箱15中的冷冻水或热水只能通过冷/热水出口30离开箱体内部，管道中的冷冻水或热水只能通过第一冷/热水进口和第二冷/热水进口进入冷/热水配水箱15内部。

其中，搅拌器27用于搅动冷/热水配水箱15内部的冷冻水或热水，强化冷/热水侧的对流换热。

本发明的运行方法，包括以下步骤：

在制冷模式下：

蒸气压缩式循环中，压缩机8排出的高温高压制冷剂蒸气流经四通阀9后，在制冷剂-溶液换热器10中放出冷凝显热和部分冷凝潜热加热再生溶液，之后进入风冷冷凝器11向室外空气放出剩余冷凝潜热后变为制冷剂液体，经膨胀阀13节流降压后转变为湿蒸气，进入冷/热水配水箱15中的制冷剂侧换热盘管吸收冷冻水的热量后变为过热蒸气，流经四通阀9后被压缩机8吸入，完成蒸汽压缩式制冷循环。

溶液除湿/再生循环包括除湿侧溶液自循环、再生侧溶液自循环以及除湿侧、再生侧、蓄能储液罐之间的溶液交换过程；新风溶液除湿再生器2出口处的溶液通过第一溶液阀20、第一溶液泵4后，在第二溶液阀21关闭、第三溶液阀22开启时，流经第三溶液阀22，在冷/热水配水箱15的溶液侧换热盘管28向冷冻水放热后，从喷淋入口进入新风溶液除湿再生器2对新风进行除湿，完成除湿侧溶液自循环，或在第二溶液阀21开启、第三溶液阀22关闭时，流经第二溶液阀21，进入室外溶液除湿再生器14；室外溶液除湿再生器14出口处的溶液通过第二溶液泵5后，在第四溶液阀23开启、第五溶液阀24关闭时，流经第五溶液阀24，在制冷剂-溶液换热器10内从制冷剂中吸热后，从喷淋入口进入室外溶液除湿再生器14向部分冷凝器排风释放水分进行再生过程，完成再生侧溶液自循环，或在第四溶液阀23关闭、第五溶液阀24开启时，流经第五溶液阀24，进入蓄能储液罐17；蓄能储液罐17出口处的溶液在第六溶液阀25开启、第三溶液阀22开启、第一溶液阀20关闭、第二溶液阀21关闭时，依次流经第六溶液阀25、第一溶液泵4、第三溶液阀22、溶液侧换热盘管28后进入新风溶液除湿再生器2；

冷冻水循环中，冷/热水出口30的冷冻水通过冷/热水泵7后，一部分流经第一冷/热水流量调节阀18，在辐射末端16中吸收室内环境热量后通入第一冷/热水进口29，另一部分流经第二冷/热水流量调节阀19，在表面冷却器1中吸收新风热量后通入第二冷/热水进口31；

新风除湿过程中，室外新风先经过表面冷却器1进行预冷预除湿，再进入新风溶液除湿/再生器2与降温后的溶液直接接触，含湿量进一步降低，然后进入过滤器6除去空气中夹带的液沫，完成新风除湿过程，最后送入室内环境；

溶液再生过程中，流经风冷冷凝器11进行吸热升温后的部分空气进入室外溶液除湿/再生器14，与高温溶液直接接触，吸收溶液中的水分使溶液浓度上升，完成溶液再生过程。

其中，新风除湿过程在高温冷源(如16-20℃冷冻水)的冷量供应下进行。

其中，新风溶液除湿再生器与所述室外溶液除湿再生器底部带有储液结构，储存的除湿溶液在第一溶液阀、第二溶液阀的控制下进行间歇性的交换，从而实现溶液浓度的更新。

其中，蓄能储液罐中存有来自室外溶液除湿再生器的浓溶液，在户式空调系统夏季湿负荷较小的情形下，能够充分发挥溶液的蓄能作用，同时避免浓、稀溶液在更新过程中的溶液掺混，并且省去了除湿侧、再生侧之间的换热元件。

在供热模式下：

蒸气压缩式循环中，压缩机8排出的高温高压制冷剂蒸气流经四通阀9后，在冷/热水配水箱15中的制冷剂侧换热盘管向热水放出全部冷凝热后变为制冷剂液体，经膨胀阀13节流降压后转变为湿蒸气，依次流经室外蒸发器11吸收混合空气的热量、流经制冷剂-溶液换热器10吸收除湿溶液的热量后变为过热蒸气，经过四通阀9后被压缩机吸入，完成蒸气压缩式热泵循环；

溶液除湿/再生循环包括除湿侧溶液自循环、再生侧溶液自循环以及除湿侧与再生侧间的溶液交换过程；新风溶液除湿再生器2出口处的溶液通过第一溶液阀20、第一溶液泵4后，在第二溶液阀21关闭、第三溶液阀22开启时，流经第三溶液阀22，从喷淋入口进入新风溶液除湿再生器2向新风释放水分进行加湿，即进行溶液再生过程，完成再生侧溶液自循环，在第二溶液阀21开启、第三溶液阀22关闭时，流经第二溶液阀21，进入室外溶液除湿再生器14；室外溶液除湿再生器14出口处的溶液通过第二溶液泵5后，在第四溶液阀23开启、第五溶液阀24关闭时，流经第五溶液阀24，在制冷剂-溶液换热器10中向制冷剂放热后，从喷淋入口进入室外溶液除湿再生器14对室外空气进行除湿，完成除湿侧溶液自循环，在第四溶液阀23关闭、第五溶液阀24开启时，流经第五溶液阀24，进入蓄能储液罐17；蓄能储液罐17出口处的溶液在第六溶液阀25开启、第三溶液阀22开启、第一溶液阀20关闭、第二溶液阀21关闭时，依次流经第六溶液阀25、第一溶液泵4、第三溶液阀22、溶液侧换热盘管28后进入新风溶液除湿再生器2；

热水循环中，冷/热水出口30的热水通过冷/热水泵7后，一部分流经第一冷/热水流量调节阀18，在辐射末端16中向室内环境放热后通入第一冷/热水进口29，另一部分流经第二冷/热水流量调节阀19，在加热器1中向新风放热后通入第二冷/热水进口31。

新风加湿过程中，室外新风在新风风机3的驱动下，先经过加热器1进行加热，再进入新风溶液除湿/再生器2与高温溶液直接接触，含湿量上升，然后进入过滤器6除去空气中夹带的液沫，完成新风加湿过程，最后送入室内环境。

室外空气防结霜除湿过程中，室外空气进入室外溶液除湿/再生器14与除湿溶液直接接触，含湿量下降并且温度上升，与另一部分室外空气混合后，流向室外蒸发器11，完成室外空气防结霜除湿过程。

其中，通过切换四通阀9并且使室外风机12反转，可以使所述蒸气压缩式循环的制冷剂流向改变，同时使风冷冷凝器11处空气流动方向改变，从而实现装置在制冷模式与供热模式之间的转换。

结合户式空调系统湿负荷较小的实际情况，本发明在溶液除湿再生循环回路中优化了除湿侧与再生侧的溶液交换过程，包含两个工作状态，溶液流程将随各溶液阀的开启或关闭发生改变，具体包括：

稳定工作状态下，第一溶液阀20、第三溶液阀22、第四溶液阀23开启，第二溶液阀21、第五溶液阀24、第六溶液阀25关闭，除湿侧溶液自循环与再生侧溶液自循环各自独立运行；持续运行至需要更新溶液时，切换至溶液更新状态；

溶液更新状态下，包含三个运行步骤：首先，第五溶液阀24开启，第一溶液阀20、第二溶液阀21、第三溶液阀22、第四溶液阀23、第六溶液阀25关闭，室外溶液除湿再生器14出口处的溶液依次流经第二溶液泵5、第五溶液阀24后进入蓄能储液罐17；接着，第一溶液阀20、第二溶液阀21开启，第三溶液阀22、第四溶液阀23、第五溶液阀24、第六溶液阀25关闭，室内溶液除湿再生器2出口处的溶液依次流经第一溶液阀20、第一溶液泵4、第二溶液阀21后进入室外溶液除湿再生器14；最后，第三溶液阀22、第六溶液阀25开启，第一溶液阀20、第二溶液阀21、第四溶液阀23、第五溶液阀24关闭，蓄能储液罐17出口处的溶液依次流经第六溶液阀25、第一溶液泵4、第三溶液阀22、溶液侧换热盘管28后进入室内溶液除湿再生器2，完成溶液更新过程。这一过程可充分发挥溶液的蓄能作用，尤其是在夏季运行工况下，可将具有较大除湿潜力的高浓度溶液存储起来，使下次空调启动时具有更好的运行效果，并且减少了除湿侧、再生侧溶液交换过程中由于掺混造成的浓度损耗，同时使浓溶液在蓄能储液罐中能够自然冷却，省去了除湿器、再生器之间的换热元件。

本发明为了应对户式空调中的频繁启停问题，在制冷模式下，具有使室内湿度下降更快的启动方式，具体包括：

蒸气压缩式循环回路和溶液除湿再生循环回路正常运行，冷冻水循环回路中第一冷热水流量调节阀18关闭，第二冷热水流量调节阀19开启，冷/热水出口30的冷冻水通过冷热水泵7后，全部流经第二冷热水流量调节阀19，在表面冷却器1中吸收新风热量后送入第二冷/热水进口30；所述新风除湿/加湿模块中新风风机3转速升高，使被除湿的新风风量增大，从而更快降低室内湿度。

本发明作为整体的一套恒温、恒湿、恒氧户式辐射冷暖机组，能够用一套装置进行夏季的辐射供冷、除湿与冬季的辐射供暖、加湿、缓解结霜，且不存在机组闲置问题。

本发明在冷/热量利用时的系统流程较常规系统发生变化，以制冷工况为例，制冷剂侧换热盘管26作为蒸发器，将内部制冷剂的冷量传递给冷/热水配水箱15中的冷冻水，冷冻水中的冷量消耗在三处位置：冷量传递给水箱中的溶液侧换热盘管28内的除湿溶液，用于降低溶液温度，实现较低温度下的新风溶液除湿；冷量供应给表面冷却器1，对新风进行冷凝除湿；冷量供应给辐射末端16，进行辐射供冷。

本发明作为户式空调装置提出，面向住宅、单体办公室等场合，一体化解决新风处理与供应，夏季制冷，冬季制热，避免传统方案末端闲置问题。

本发明制冷工况下，装置的供应高温冷冻水温取决于辐射供冷末端，蒸发温度升高，能够提升显著系统能效，相同高温冷冻水结合溶液除湿解决新风除湿，解决辐射冷源用高温冷冻水无法实现湿负荷的移除问题。

Claims (4)

1.一种户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置，其特征在于，包括新风除湿/加湿模块和冷/热水配水箱，所述新风除湿加湿模块包括新风溶液除湿再生器，所述冷/热水配水箱包括制冷剂侧换热盘管、搅拌器、溶液侧换热盘管、冷/热水出口、第一冷/热水进口和第二冷/热水进口，所述制冷剂侧换热盘管通过管道依次连通压缩机，制冷剂-溶液换热器，风冷冷凝器和膨胀阀形成蒸气压缩式循环回路，所述溶液侧换热盘管通过管道依次连通新风溶液除湿再生器、室外溶液除湿再生器和蓄能储液箱形成溶液除湿再生循环回路，所述冷/热水出口通过管道连接冷热水泵后，通过辐射末端连接至第一冷/热水进口，并且通过表面冷却器或表面加热器连接至第二冷/热水进口，形成水循环回路，其中，所述新风溶液除湿再生器输出端依次连接第一溶液阀、第一溶液泵后分成两个支路，一个支路通过第二溶液阀连接至室外溶液除湿再生器，另外一个支路通过第三溶液阀、溶液侧换热盘管与新风溶液除湿再生器的喷淋入口连通；所述室外溶液除湿再生器的输出端连接至第二溶液泵后分成两个支路，一个支路通过第五溶液阀后连接至蓄能储液箱，另外一个支路通过第四溶液阀、制冷剂-溶液换热器连接至室外溶液除湿再生器的喷淋入口；所述蓄能储液箱的输出端经过第六溶液阀、第一溶液泵、第三溶液阀、溶液侧换热盘管连接至新风溶液除湿再生器的入口；所述冷/热水出口连接至冷热水泵后分成两个支路，一个支路通过第一冷热水流量调节阀和辐射末端连接至第一冷热水进口，另外一个支路通过第二冷热水流量调节阀、表面冷却器或表面加热器接至第二冷热水进口；所述新风除湿/加湿模块中依次通过表面冷却器或表面加热器、新风溶液除湿再生器、过滤器和新风风机对新风进行处理后将新风输送到室内，所述压缩机与制冷剂-溶液换热器之间设置有四通阀。

2.如权利要求1所述的户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置的运行方法，其特征在于，制冷模式下具体包括以下步骤：

新风溶液除湿再生器出口处的溶液通过第一溶液阀、第一溶液泵后，在第二溶液阀关闭、第三溶液阀开启时，流经第三溶液阀，在冷/热水配水箱的溶液侧换热盘管向冷冻水放热后，从喷淋入口进入新风溶液除湿再生器对新风进行除湿，完成除湿侧溶液自循环，在第二溶液阀开启、第三溶液阀关闭时，流经第二溶液阀，进入室外溶液除湿再生器；室外溶液除湿再生器出口处的溶液通过第二溶液泵后，在第四溶液阀开启、第五溶液阀关闭时，流经第五溶液阀，在制冷剂-溶液换热器内从制冷剂中吸热后，从喷淋入口进入室外溶液除湿再生器向部分冷凝器排风释放水分进行再生过程，完成再生侧溶液自循环，在第四溶液阀关闭、第五溶液阀开启时，流经第五溶液阀，进入蓄能储液罐；蓄能储液罐出口处的溶液在第六溶液阀开启、第三溶液阀开启、第一溶液阀关闭、第二溶液阀关闭时，依次流经第六溶液阀、第一溶液泵、第三溶液阀、溶液侧换热盘管后进入新风溶液除湿再生器；

冷冻水循环中，冷/热水出口的冷冻水通过冷热水泵后，一部分流经第一冷热水流量调节阀，在辐射末端中吸收室内环境热量后送入第一冷/热水进口 ，另一部分流经第二冷热水流量调节阀，在表面冷却器中吸收新风热量后送入第二冷/热水进口 ；

新风除湿过程中，室外新风先经过表面冷却器进行预冷预除湿，再进入新风溶液除湿再生器与低温溶液直接接触，含湿量进一步降低，然后进入过滤器除去空气中夹带的液沫，完成新风除湿过程，最后送入室内环境；

溶液再生过程中，流经风冷冷凝器进行吸热升温后的部分空气进入室外溶液除湿再生器，与高温溶液直接接触，吸收溶液中的水分使溶液浓度上升，完成溶液再生过程。

3.如权利要求1所述的户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置的运行方法，其特征在于，制热模式下具体包括以下步骤：

新风溶液除湿再生器出口处的溶液通过第一溶液阀、第一溶液泵后，在第二溶液阀关闭、第三溶液阀开启时，流经第三溶液阀，从喷淋入口进入新风溶液除湿再生器向新风释放水分进行加湿，即进行溶液再生过程，完成再生侧溶液自循环，在第二溶液阀开启、第三溶液阀关闭时，流经第二溶液阀，进入室外溶液除湿再生器；室外溶液除湿再生器出口处的溶液通过第二溶液泵后，在第四溶液阀开启、第五溶液阀关闭时，流经第五溶液阀，在制冷剂-溶液换热器中向制冷剂放热后，从喷淋入口进入室外溶液除湿再生器对室外空气进行除湿，完成除湿侧溶液自循环，在第四溶液阀关闭、第五溶液阀开启时，流经第五溶液阀，进入蓄能储液罐；蓄能储液罐出口处的溶液在第六溶液阀开启、第三溶液阀开启、第一溶液阀关闭、第二溶液阀关闭时，依次流经第六溶液阀、第一溶液泵、第三溶液阀、溶液侧换热盘管后进入新风溶液除湿再生器；

热水循环中，冷/热水出口的热水通过冷热水泵后，一部分流经第一冷热水流量调节阀，在辐射末端中向室内环境放热后送入第一冷/热水进口，另一部分流经第二冷热水流量调节阀，在表面加热器中向新风放热后送入第二冷/热水进口；

新风加湿过程中，室外新风在新风风机的驱动下，先经过表面加热器进行加热，再进入新风溶液除湿再生器与高温溶液直接接触，含湿量上升，然后进入过滤器除去空气中夹带的液沫，完成新风加湿过程，最后送入室内环境；

室外空气防结霜除湿过程中，室外空气进入室外溶液除湿再生器与除湿溶液直接接触，含湿量下降并且温度上升，与另一部分室外空气混合后，流向室外蒸发器，完成室外空气防结霜除湿过程。

4.根据权利要求2所述的户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置的运行方法，其特征在于，在制冷模式下使室内湿度下降更快，具体包括以下步骤：

第一冷热水流量调节阀关闭，第二冷热水流量调节阀开启，冷/热水出口的冷冻水通过冷热水泵后，全部流经第二冷热水流量调节阀，在表面冷却器中吸收新风热量后送入第二冷/热水进口；新风风机转速升高，使被除湿的新风风量增大，从而更快降低室内湿度。

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