CN111089353A - 用于空调的湿度处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于空调的湿度处理系统，其包括：新风空调组，新风空调组内设有至少一个新风空调箱，每个新风空调箱按新风流向依次串联第一过滤段和第一表冷段，第一过滤段内设有第一过滤器，第一表冷段内设有第一表冷器；组合式空调组，组合式空调组内设有至少一个组合空调箱，每个组合空调箱按回风流向依次串联第二过滤段、混风段、加湿段、第二表冷段、加热段和出风段，混风段通过风管组件与一个所述新风空调箱的出风口相连，第二过滤段设有第二过滤器，加湿段设有湿膜加湿器，第二表冷段设有第二表冷器，加热段设有加热器，出风段设有风机。本发明降低了使用能耗。

Description

用于空调的湿度处理系统及方法
技术领域
本发明涉及室内湿度调节技术领域，特别是涉及一种用于空调的湿度处理系统及方法。
背景技术
目前对室内温湿度要求较高的大型工业厂房一般采用全空调系统，且基本都采用组合式空调箱(即AHU空调箱)进行降温、除湿、升温、加湿。加湿的主要方式是以蒸汽加湿为主，蒸汽加湿在冬季需消耗大量的蒸汽，同时夏季冷冻除湿后需要消耗蒸汽对过冷空气进行再热，加湿或再热所需的蒸汽需要消耗大量的矿物燃料，导致空调系统的能耗巨大。目前传统空调设备及其加湿、除湿工艺均无法避免以上所述的情况。
因此，需要一种低功耗的用于空调的湿度处理系统。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于空调的湿度处理系统及方法，用于解决现有技术中空调系统除湿、加湿工艺能耗高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于空调的湿度处理系统，其包括：新风空调组，新风空调组内设有至少一个新风空调箱，每个新风空调箱按新风流向依次串联第一过滤段和第一表冷段，第一过滤段内设有第一过滤器，第一表冷段内设有第一表冷器；
组合式空调组，组合式空调组内设有至少一个组合空调箱，每个组合空调箱按回风流向依次串联第二过滤段、混风段、加湿段、第二表冷段、加热段和出风段，混风段通过风管组件与一个所述新风空调箱的出风口相连，第二过滤段设有第二过滤器，加湿段设有湿膜加湿器，第二表冷段设有第二表冷器，加热段设有加热器，出风段设有风机；
所述第一表冷器通过循环管路与第一冷源相连，第二表冷器通过循环管路与第二冷源相连，第一冷源的温度低于第二冷源的温度；湿膜加湿器通过循环管路与第一热源相连，加热器通过循环管路与第二热源相连。
优选的，所述第一冷源是低温冷水机组提供的最高为7℃的低温冷冻水，第二冷源是高温冷水机组提供的14-19℃的高温冷冻水。
优选的，所述第一热源为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。
优选的，所述第二热源为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。
优选的，与所述第一表冷器相连的循环管路、与所述第二表冷器相连的循环管路、与所述湿膜加湿器相连的循环管路，以及与所述加热器相连的循环管路上均设有循环泵和调节阀。
本发明还提供一种用于空调的湿度处理方法，其采用如上所述的用于空调的湿度处理系统，湿度处理方法包含除湿模式，除湿模式具体包括：在室外新风参数高于用于空调的湿度处理系统设定的含湿量时，启动新风空调组送新风，且使第一表冷器工作，关闭组合式空调组中的湿膜加湿器，新风依次通过第一过滤段和第一表冷段，且在第一表冷段内经第一表冷器除湿，除湿后的新风流入组合式空调组中的混风段与回风混合后经出风口送出，直至室内相对湿度低于设定值，则关闭第一表冷器。
优选的，所述第一表冷器内的第一冷源为最高为7℃的低温冷冻水。
优选的，所述湿度处理方法还包括加湿模式，具体包括：在室外新风参数低于用于空调的湿度处理系统设定的含湿量时，启动新风空调组送新风，关闭第一表冷器，并且启动组合式空调组内的湿膜加湿器加湿，新风流至组合式空调组中的混风段与回风混合后经湿膜加湿器加湿后经出风口送出。
优选的，所述湿膜加湿器的热源为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。
如上所述，本发明的用于空调的湿度处理系统及方法，具有以下有益效果：可根据空调设定参数自动判别加湿或除湿工况，加湿工况下，通过组合式空调组中的湿膜加湿器对混风进行加湿处理，加湿热源可采用低温热水，无需采用蒸汽，降低了冬季空调系统能耗；除湿工况下，通过新风空调组中的第一表冷器对新风进行除湿处理，可通过调节第一表冷器的除湿力度，除湿至含湿量为设定值，再通过组合式空调组中的第二表冷器和加热器对混风进行显热处理，实现温湿度独立控制，解决了过冷除湿引起的再热问题，且第二表冷器采用了较高温度的冷源，降低了夏季空调系统能耗。
附图说明
图1显示为本发明的用于空调的湿度处理系统示意图。
元件标号说明
1 第一过滤段
11 第一过滤器
2 第一表冷段
21 第一表冷器
22 第一循环泵
23 第一调节阀
24 第一冷源
3 第二过滤段
4 混风段
41 新风调节阀
42 回风调节阀
5 加湿段
51 湿膜加湿器
52 第二循环泵
53 第二调节阀
54 第一热源
6 第二表冷段
61 第二表冷器
62 第三循环泵
63 第三调节阀63
64 第一冷源
7 加热段
71 加热器
72 第四循环泵
73 第四调节阀
74 第二热源
8 出风段
81 风机
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种用于空调的湿度处理系统，其包括：
新风空调组A，新风空调组A内设有至少一个新风空调箱，每个新风空调箱按新风流向依次串联第一过滤段1和第一表冷段2，第一过滤段1内设有第一过滤器11，第一表冷段2内设有第一表冷器21；本实施例中每个新风空调箱内的第一过滤器11和第一表冷器21个数不限，根据需要来进行灵活设置，可均设置一个，也可以为多个；
组合式空调组B，组合式空调组内设有至少一个组合空调箱，每个组合空调箱按回风流向依次串联第二过滤段3、混风段4、加湿段5、第二表冷段6、加热段7和出风段8，混风段4通过风管组件与一个所述新风空调箱的出风口相连，第二过滤段3设有第二过滤器31，加湿段5设有湿膜加湿器51，第二表冷段6设有第二表冷器61，加热段7设有加热器71，出风段8设有风机81；
所述第一表冷器21通过循环管路与第一冷源24相连，第二表冷器61通过循环管路与第二冷源64相连，第一冷源24的温度低于第二冷源64的温度；湿膜加湿器51通过循环管路与第一热源54相连，加热器71通过循环管路与第二热源74相连。
本发明通过采用新风空调组A向组合式空调组B提供新风，在除湿模式时，可通过新风空调组A先对新风进行除湿，除湿后再进入组合式空调组B与回风混合，进行后续的显热除湿，实现了湿度与温度的独立控制，即第一表冷器独立于加热器设置，避免只采用第二表冷器直接除湿引起过冷除湿的再热问题，且第二表冷器所用的第二冷源其温度高于第一冷源，降低了整个系统的能耗。
本实施例中上述新风空调箱可以为单个，其可以对其中一个组合空调箱进行送新风，也可以对多个组合空调箱进行送新风。上述新风空调箱也可以为多个，其与组合空调箱一对一设置。新风空调箱的数目可少于组合空调箱，其中部分新风空调箱对应多个组合空调箱，只需满足每个组合空调箱有新风输入即可，并不是限定新风是由独立的新风空调箱送入。
为更进一步降低能耗，本实施例中上述第一冷源24是低温冷水机组提供的最高为7℃的低温冷冻水，第二冷源64是高温冷水机组提供的14-19℃的高温冷冻水。
为更进一步降低能耗，本实施例中第一热源54为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。上述第二热源74为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。第二热源74与第一热源54可为相同热源，在热水热量不足或温度不够高时也可以是蒸汽或由蒸汽制取的高温热水。
为更好的控制和调节除湿和加湿过程，本实施例中，与第一表冷器21相连的循环管路、与所述第二表冷器61相连的循环管路、与所述湿膜加湿器51相连的循环管路，以及与所述加热器71相连的循环管路上均设有循环泵和调节阀，通过调整调节阀可调节冷源(即第一冷源和第二冷源)和热源(即第一热源和第二热源)的流量，以此实现除湿能力和加湿能力的调节。见图1所示，第一表冷器21与低温冷源24之间的循环管路上设有第一循环泵22和第一调节阀23，湿膜加湿器51与第一热源54之间的循环管路上设有第二循环泵52和第二调节阀53，第二表冷器61与高温冷源64之间的循环管路上设有第三循环泵62和第三调节阀63，加热器71与第二热源74之间的循环管路上设有第四循环泵72和第四调节阀73。
上述与混风段4相连的风管组件包括连设新风空调箱的出风口与组合空调箱上新风口的风管、置于新风口侧的新风调节阀41，以及置于回风进入混风段4侧的回风调节阀42；本实施例通过调节新风调节阀41和回风调节阀42来调节混风内含新风、回风的量，便于除湿和加湿。
本发明还提供一种用于空调的湿度处理方法，其采用如上所述的用于空调的湿度处理系统，湿度处理方法包含除湿模式，在室外新风参数高于用于空调的湿度处理系统设定的含湿量时，湿度处理系统自动启动除湿模式，除湿模式具体包括：启动新风空调组A送新风，且使第一表冷器21工作，关闭组合式空调组中的湿膜加湿器51，新风依次通过第一过滤段1和第一表冷段2，且在第一表冷段2内经第一表冷器21除湿，除湿后的新风流入组合式空调组B中的混风段4与回风混合后经出风口送出，直至室内相对湿度低于设定值，则关闭第一表冷器。为降低能耗，本实施例中第一冷源24为最高为7℃的低温冷冻水。
除湿模式下，上述第二循环泵52和第二调节阀53关闭，第一表冷段2的第一循环泵22和第一调节阀23开启，由设置的传感器检测室内相对湿度，如超过设定值，则给予本实施例的用于空调的湿度处理系统信号，本实施例的系统将第一调节阀23开大，加大第一冷源(即上述低温冷冻水)的流量，提高除湿能力，直至室内相对湿度趋近于设定值，如低于设定值，则将第一调节阀23调小，减少第一冷源的流量，降低除湿能力，直至室内相对湿度趋近于设定值。本实施例采用新风和回风构成混风，新风预先除湿后进入组合式空调箱与回风混合，除湿时可以减少绝大部分的夏季除湿再热耗能，提高冷水机组效率。
在室外新风参数低于用于空调的湿度处理系统设定的含湿量时，本实施例的湿度处理系统自动启动冬季加湿模式，加湿模式具体包括：启动新风空调组A送新风，关闭第一表冷器21，并且启动组合式空调组B内的湿膜加湿器51加湿，新风流至组合式空调组中的混风段4与回风混合后经湿膜加湿器51加湿后经出风口送出。本实施例中湿膜加湿器的热源为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。
加湿模式下，加湿段5的第二循环泵52和第二调节阀53开启，第一表冷段2的第一循环泵22和第一调节阀23关闭，由设置的传感器检测室内相对湿度，如超过设定值，则将第二调节阀53调小，减少第一热源(即上述低温热水)的流量，降低加湿能力，直至室内相对湿度趋近于设定值，如低于设定值，则将第二调节阀53开大，加大第一热源的流量，提供加湿能力，直至含湿量趋近于设定值。
本实施例采用新风和回风构成混风，后经低温热水加湿，可大量降低用于空调加湿的蒸汽，节能减排意义巨大。
上述用于空调的湿度处理系统及方法具有以下有益效果：
1、冬季加湿工况下，组合式空调箱对混风进行加湿处理，加湿热源采用低温热水，低温热水由余热回收系统或热泵系统提供，无需采用蒸汽，降低了冬季及过渡季节空调系统能耗。
2、与新风加湿相比，在同等加湿量要求下混风加湿温升更小，所需的热水热量更少，尤其适用于余热量不多的场合。
3、除湿工况下，通过新风空调箱对新风进行除湿处理至含湿量设定值，再通过传统的组合式空调箱对混风进行显热处理，实现温湿度独立控制，解决了过冷除湿引起的再热问题，且降温采用高温冷水机组提供的冷冻水，降低了夏季空调系统能耗。
4、在余热量充足且热水温度满足要求的情况下，空调加热热源也可采用余热回收系统或热泵系统提供的热水，可进一步降低空调系统能耗。
综上所述，本发明的用于空调的湿度处理系统及方法，加湿工况下，通过组合式空调组中的湿膜加湿器对混风进行加湿处理，加湿热源可采用低温热水，无需采用蒸汽，降低了冬季空调系统能耗；除湿工况下，通过新风空调组中的第一表冷器对新风进行除湿处理，可通过调节第一表冷器的除湿力度，除湿至含湿量为设定值，再通过组合式空调组中的第二表冷器和加热器对混风进行显热处理，实现温湿度独立控制，解决了过冷除湿引起的再热问题，且第二表冷器采用了较高温度的冷源，降低了夏季空调系统能耗。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于空调的湿度处理系统，其特征在于，包括：
新风空调组，新风空调组内设有至少一个新风空调箱，每个新风空调箱按新风流向依次串联第一过滤段和第一表冷段，第一过滤段内设有第一过滤器，第一表冷段内设有第一表冷器；
组合式空调组，组合式空调组内设有至少一个组合空调箱，每个组合空调箱按回风流向依次串联第二过滤段、混风段、加湿段、第二表冷段、加热段和出风段，混风段通过风管组件与一个所述新风空调箱的出风口相连，第二过滤段设有第二过滤器，加湿段设有湿膜加湿器，第二表冷段设有第二表冷器，加热段设有加热器，出风段设有风机；
所述第一表冷器通过循环管路与第一冷源相连，第二表冷器通过循环管路与第二冷源相连，第一冷源的温度低于第二冷源的温度；湿膜加湿器通过循环管路与第一热源相连，加热器通过循环管路与第二热源相连。
2.根据权利要求1所述的用于空调的湿度处理系统，其特征在于：所述第一冷源是低温冷水机组提供的最高为7℃的低温冷冻水，第二冷源是高温冷水机组提供的14-19℃的高温冷冻水。
3.根据权利要求1所述的用于空调的湿度处理系统，其特征在于：所述第一热源为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。
4.根据权利要求1所述的用于空调的湿度处理系统，其特征在于：所述第二热源为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。
5.根据权利要求1所述的用于空调的湿度处理系统，其特征在于：与所述第一表冷器相连的循环管路、与所述第二表冷器相连的循环管路、与所述湿膜加湿器相连的循环管路，以及与所述加热器相连的循环管路上均设有循环泵和调节阀。
6.一种用于空调的湿度处理方法，其特征在于：其采用权利要求1所述的用于空调的湿度处理系统，湿度处理方法包含除湿模式，除湿模式具体包括：在室外新风参数高于用于空调的湿度处理系统设定的含湿量时，启动新风空调组送新风，且使第一表冷器工作，关闭组合式空调组中的湿膜加湿器，启动组合式空调组中的第二表冷器和加热器，且第二表冷器所采用的第二冷源温度高于第一表冷器的第一冷源，新风依次通过第一过滤段和第一表冷段，且在第一表冷段内经第一表冷器除湿，除湿后的新风流入组合式空调组中的混风段与回风混合，混合后经第二表冷器、加热器后从出风段送出。
7.根据权利要求6所述的用于空调的湿度处理方法，其特征在于：所述第一表冷器内的第一冷源为最高为7℃的低温冷冻水。
8.根据权利要求6所述的用于空调的湿度处理方法，其特征在于：所述湿度处理方法还包括加湿模式，具体包括：在室外新风参数低于用于空调的湿度处理系统设定的含湿量时，启动新风空调组送新风，关闭第一表冷器，并且启动组合式空调组内的湿膜加湿器加湿，新风流至组合式空调组中的混风段与回风混合后经湿膜加湿器加湿后经出风口送出。
9.根据权利要求8所述的用于空调的湿度处理方法，其特征在于：所述湿膜加湿器的热源为余热回收系统或热泵系统提供的低于50℃的低温热水。
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