CN202032697U - 余冷利用温湿分控空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种余冷利用温湿分控空调系统，包括制冷机、工艺气脱湿装置、制冷工质泵和室内空气除湿装置，制冷机、工艺气脱湿装置中的工艺气换热器和制冷工质泵依次连接形成回路；工艺气换热器与室内空气除湿装置的空气换热器并联；所述汽水分离器的冷凝水出口依次连通设置有冷凝水箱、冷凝水泵和设置于房间内的末端制冷装置，本实用新型利用制冷剂同时向工艺气脱湿装置和室内空气除湿装置提供低温冷源进行除湿，并利用工艺气脱湿装置所脱出的水分作为室内温度控制的高温冷源实现温湿分控，制冷效率高，同时也合理利用了工艺气脱湿装置的余冷，能耗低。另外，本实用新型结构简单，便于推广实施。

Description

余冷利用温湿分控空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种可利用工艺系统余冷的节能空调系统。

背景技术

从热舒适与健康出发，要求对室内温湿度进行全面控制。夏季人体舒适区为25℃，相对湿度60％，此时露点温度为16.6℃。目前空调方式的排热排湿是以温度为控制参数的热湿联合处理方式，通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热排湿的目的。现有的热湿联合处理的空调方式存在如下问题：

1）热湿联合处理的能源浪费。由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现16.6℃的露点温度需要约7℃的冷源温度。在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5～7℃的低温冷源进行处理，造成能量利用品位上的浪费。而且，经过冷凝除湿后的空气虽然湿度(含湿量)满足要求，但有时温度过低，还需要再热，造成了能源的进一步浪费与损失。

2）难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。目前，一般是通过牺牲对湿度的控制来满足室内温度的要求，造成室内相对湿度过高或过低。相对湿度过高将导致不舒适，为改善热舒适又需进一步降低室温，造成了能耗的不必要增加；相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理室外新风的能耗增加。

将室内空气的除湿过程和温度控制过程分离可有效提高制冷系统效率并降低空调系统的能耗，因此，近年来本领域的一个重要发展方向就是采用温度湿度独立控制的空调方式，而在工程实际应用中温湿分控系统多是采用低温冷源通过换热制取高温冷源的方式，制冷系统较为复杂，同时在高温冷源的制取中也存在冷量的损失，能耗较高。

现有大部分工艺气脱湿系统脱出的水分温度较低，比较适合作为温湿分控系统的高温冷源。如在采用机前冷冻脱湿系统的高炉脱湿鼓风系统中，工艺气被5～7℃的制冷剂冷却降温，工艺气中的水蒸汽呈饱和状态并析出水分以达到脱出水分的目的。脱出的水分温度较低适合作为温湿分控系统中的高温冷源，但由于含有大量来自于换热器表面的铜离子以及空气中的灰尘而难以回收利用。

因此，需探索一种温湿分控空调系统，使其可以利用如高炉脱湿鼓风系统一类的工艺气脱湿系统所脱出的水分作为高温冷源，充分利用系统余冷，以降低能耗，同时，也使空调系统的复杂结构得到简化。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种余冷利用温湿分控空调系统，该空调系统可充分利用如高炉脱湿鼓风系统一类的工艺气脱湿系统的余冷，达到降低空调系统能耗的目的。

本实用新型的一种余冷利用温湿分控空调系统，包括制冷机、工艺气脱湿装置、制冷工质泵和室内空气除湿装置，所述工艺气脱湿装置包括依次连通的工艺气入口、工艺气换热器、汽水分离器和工艺气出口，制冷机、工艺气换热器和制冷工质泵依次连接形成回路，所述室内空气除湿装置包括与房间连通的送风通道和设置于送风通道上的空气换热器，所述空气换热器与工艺气换热器并联设置；所述汽水分离器的冷凝水出口依次连通设置有冷凝水箱、冷凝水泵和设置于房间内的末端制冷装置。

进一步，所述冷凝水泵与末端制冷装置之间设置有过滤装置；

进一步，所述室内空气除湿装置还包括两端分别连通于房间和送风通道上位于空气换热器前的回风通道；

进一步，所述回风通道上设置带流量调节阀的排风口；

进一步，所述末端制冷装置为辐射板、辐射墙或干式空气盘管。

本实用新型的有益效果：本实用新型的余冷利用温湿分控空调系统，包括制冷机、工艺气脱湿装置、制冷工质泵和室内空气除湿装置，工艺气脱湿装置包括依次连通的工艺气入口、工艺气换热器、汽水分离器和工艺气出口，制冷机、工艺气换热器和制冷工质泵依次连接形成回路；室内空气除湿装置包括送风通道和空气换热器，空气换热器与工艺气换热器并联；所述汽水分离器的冷凝水出口依次连通设置有冷凝水箱、冷凝水泵和设置于房间内的末端制冷装置，本实用新型利用制冷剂同时向工艺气脱湿装置和室内空气除湿装置提供低温冷源进行除湿，并利用工艺气脱湿装置所脱出的水分作为室内温度控制的高温冷源实现温湿分控，制冷效率高，同时也合理利用了工艺气脱湿装置的余冷，能耗低。另外，本实用新型结构简单，便于推广实施。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，将本实用新型应用于对高炉脱湿鼓风系统的改造，如图所示：本实施例的余冷利用温湿分控空调系统，包括制冷机1、工艺气脱湿装置2、制冷工质泵3和室内空气除湿装置4，本实施例的工艺气脱湿装置2即为高炉脱湿鼓风系统的机前冷冻脱湿系统，所述工艺气脱湿装置2包括依次连通的工艺气入口2a、工艺气换热器2b、汽水分离器2c和工艺气出口2d，工艺气出口2d处设置有一风扇，制冷机1、工艺气换热器2b和制冷工质泵3依次连接形成回路，工艺气在风扇作用下依次通过工艺气入口2a、工艺气换热器2b、汽水分离器2c和工艺气出口2d，并与工艺气换热器2b换热降温至露点以下，所述室内空气除湿装置4包括与房间连通的送风通道4a和设置于送风通道4a上的空气换热器4b，送风通道用于连通室外与室内，送风通道内设置有一送风风扇，所述空气换热器4b与工艺气换热器2b并联设置，利用制冷机1送出的工质作为冷源对空气进行冷冻除湿；所述汽水分离器2c的冷凝水出口依次连通设置有冷凝水箱5、冷凝水泵6和设置于房间内的末端制冷装置7。经工艺气脱湿装置2处理后，工艺气含湿量降低到10～12g/m³，此时脱湿温度为9～12℃，即脱湿后空气和冷凝水温度为9～12℃，将冷凝水输送至末端制冷装置7作为室内降温的高温冷源实现室内温湿分控，有效提高制冷效率，降低能耗。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冷凝水泵6与末端制冷装置7之间设置有过滤装置8，以去除冷凝水中来自于换热器表面的铜离子以及空气中的灰尘。

作为上述技术方案的进一步改进，所述室内空气除湿装置4还包括两端分别连通于房间和送风通道4a上位于空气换热器4b前的回风通道4c，所述回风通道4c上设置带流量调节阀的排风口4d，室外新风和室内回风在送风通道内汇集混合后被风扇吸入，通过空气冷却器的作用产生低温低湿的空气，房间内的空气通过回风管道回到通风管道，回风的其中一部分经排风管道排至室外，以达到室内空气的湿度平衡。

作为上述技术方案的进一步改进，所述末端制冷装置7为辐射板、辐射墙或干式空气盘管等辐射和对流换热面，通用性强，易于实施。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种余冷利用温湿分控空调系统，包括制冷机（1）、工艺气脱湿装置（2）和制冷工质泵（3），所述工艺气脱湿装置（2）包括依次连通的工艺气入口（2a）、工艺气换热器（2b）、汽水分离器（2c）和工艺气出口（2d），制冷机（1）、工艺气换热器（2b）和制冷工质泵（3）依次连接形成回路，其特征在于：还包括室内空气除湿装置（4），所述室内空气除湿装置（4）包括与房间连通的送风通道（4a）和设置于送风通道（4a）上的空气换热器（4b），所述空气换热器（4b）与工艺气换热器（2b）并联设置；所述汽水分离器（2c）的冷凝水出口依次连通设置有冷凝水箱（5）、冷凝水泵（6）和设置于房间内的末端制冷装置（7）。

2.根据权利要求1所述的余冷利用温湿分控空调系统，其特征在于：所述冷凝水泵（6）与末端制冷装置（7）之间设置有过滤装置（8）。

3.根据权利要求1或2所述的余冷利用温湿分控空调系统，其特征在于：所述室内空气除湿装置（4）还包括两端分别连通于房间和送风通道（4a）上位于空气换热器（4b）前的回风通道（4c）。

4.根据权利要求3所述的余冷利用温湿分控空调系统，其特征在于：所述回风通道（4c）上设置带流量调节阀的排风口（4d）。

5.根据权利要求4所述的余冷利用温湿分控空调系统，其特征在于：所述末端制冷装置（7）为辐射板、辐射墙或干式空气盘管。

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