CN202126039U - 温湿度独立控制的空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温湿度独立控制的空调系统，即本系统包括海水源VRV热泵机组和溶液调湿新风机组，热泵机组通过第一换热器、水泵和第一冷凝器组成换热装置，海水提供第一换热器热源，第一压缩机与第一冷凝器串联，通过调节进入室内机的制冷剂流量实现温度控制；新风机组通过全热回收器、再生器和除湿器处理室内排风和室外新风，第二压缩机、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成热泵机组，第二冷凝器和蒸发器分别为再生器和除湿器提供稳定的热源和冷源，再生器和除湿器通过溶液对空气的湿度进行处理。本系统克服了单独海水源VRV热泵机组和溶液调湿新风机组的缺陷，实现空调系统温湿度的独立控制，降低了系统的能耗，提高了系统的运行效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温湿度独立控制的空调系统。
背景技术
空调系统中，海水源变制冷剂流量（VRV）热泵机组和溶液调湿新风机组均是目前建筑节能研究的热点技术，在空调系统工程中二者均可独立使用。我国以长江中下游地区为代表的夏热冬冷地区，夏季潮热，冬季寒冷。由于海水具有夏凉冬暖的特点，海水在夏季的温度明显低于气温，而冬季海水温度又明显高于气温，因此，在水源充足的地区，利用海水作为空调系统的冷/热源，通过输入少量高效能源（如电能），实现了夏季对建筑物室内制冷，冬季对建筑物供暖，不仅实现了热泵机组技术与可再生能源的结合，同时有效减轻了城市建筑群热岛效应的产生，降低空调系统能耗。但是热泵机组的独立运行不能根据负荷变化精确的控制室内温度，尤其在我国的夏热冬冷地区，夏季空气湿度较大，湿负荷在整个空调系统负荷中占有明显的比重，约占30%-50%，由此海水源VRV热泵机组独立运行无法实现对室内湿度的精确控制，且提高了热泵机组的能耗，降低运行效率。
溶液调湿技术是利用湿空气和盐溶液之间的饱和蒸汽压力势差，完成湿空气和盐溶液之间的水蒸气质量传递，达到空气调湿的目的。溶液调湿新风机组中，溶液再生需要消耗大量的热，热源的持续性和温度的稳定性直接关系到溶液再生和空气调湿的效果，因此，溶液调湿新风机组是在溶液调湿技术的基础上，结合了热泵组成的可以持续可靠运行的空气调节设备。
上述海水源VRV热泵机组和溶液调湿新风机组分别单独运行只能实现对室内温度或湿度的单一控制，无法实现室内空气的最佳调节，空调系统较大的湿负荷明显提高了热泵机组的能耗，降低了运行效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种温湿度独立控制的空调系统，利用本系统克服了单独海水源VRV热泵机组和溶液调湿新风机组运行的缺陷，可实现空调系统温湿度的独立控制，有效降低了空调系统的能耗，提高了空调系统的运行效率。
为解决上述技术问题，本实用新型温湿度独立控制的空调系统包括海水源变制冷剂流量热泵机组和溶液调湿新风机组，
其中，所述海水源变制冷剂流量热泵机组包括空调室外机和若干空调室内机，所述空调室外机包括第一压缩机、水泵、第一换热器和第一冷凝器，所述第一换热器热源端输入海水，所述水泵与第一冷凝器串联后连接所述第一换热器的换热介质输入输出端，所述第一压缩机输出端连接所述第一冷凝器制冷剂输入端，所述第一冷凝器制冷剂输出端分别连接所述若干空调室内机的输入端，所述若干空调室内机的输出端分别连接所述第一压缩机的输入端；
其中，所述溶液调湿新风机组包括全热回收器、除湿器、再生器、第二压缩机、第二换热器、第二冷凝器、第一溶液泵、第二溶液泵、蒸发器和膨胀阀，所述全热回收器输入端分别连接空调室内排风和室外新风，所述全热回收器输出端分别连接所述除湿器和再生器的空气输入端，所述再生器设有排风口，所述除湿器空气输出端连接至空调室内，所述第二冷凝器热源输入端通过所述第二压缩机连接所述蒸发器输出端，所述第二冷凝器热源输出端通过所述膨胀阀连接所述蒸发器输入端，所述再生器再生溶液输入端分别连接所述第二冷凝器再生溶液输出端和第二换热器的第二换热侧输出端，所述再生器再生溶液输出端通过所述第一溶液泵分别连接所述第二冷凝器再生溶液输入端和第二换热器的第一换热侧输入端，所述除湿器除湿溶液输入端分别连接所述蒸发器除湿溶液输出端和第二换热器的第一换热侧输出端，所述除湿器除湿溶液输出端通过第二溶液泵分别连接所述蒸发器除湿溶液输入端和第二换热器的第二换热侧输入端。
进一步，上述除湿器和再生器内的调湿溶液可以采用盐溶液，
进一步，上述第一换热器可以采用耐海水腐蚀的板式换热器。
进一步，上述第二换热器可以采用耐盐溶液腐蚀的板式换热器。
由于本实用新型温湿度独立控制的空调系统采用了上述技术方案，即本系统包括海水源VRV热泵机组和溶液调湿新风机组，热泵机组通过第一换热器、水泵和第一冷凝器组成换热装置，海水提供第一换热器热源，第一压缩机与第一冷凝器串联后提供若干空调室内机制冷剂实现空调系统的温度控制；新风机组通过全热回收器、再生器和除湿器处理室内排风并提供室内新风，第二冷凝器为再生器提供稳定的热源，蒸发器为除湿器提供稳定的冷源，再生器和除湿器经第二冷凝器、第二换热器和蒸发器通过溶液对空气的湿度进行处理。本系统克服了单独海水源VRV热泵机组和溶液调湿新风机组运行的缺陷，可实现空调系统温湿度的独立控制，有效降低了空调系统的能耗，提高了空调系统的运行效率。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型温湿度独立控制的空调系统的原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型温湿度独立控制的空调系统包括海水源变制冷剂流量热泵机组1和溶液调湿新风机组2，
其中，所述海水源变制冷剂流量热泵机组1包括空调室外机和若干空调室内机15，所述空调室外机包括第一压缩机11、水泵13、第一换热器14和第一冷凝器12，所述第一换热器14热源端输入海水，所述水泵13与第一冷凝器12串联后连接所述第一换热器14的换热介质输入输出端，所述第一压缩机11输出端连接所述第一冷凝器12制冷剂输入端，所述第一冷凝器12制冷剂输出端分别连接所述若干空调室内机15的输入端，所述若干空调室内机15的输出端分别连接所述第一压缩机11的输入端；
其中，所述溶液调湿新风机组2包括全热回收器20、除湿器21、再生器22、第二压缩机27、第二换热器26、第二冷凝器24、第一溶液泵29、第二溶液泵23、蒸发器25和膨胀阀28，所述全热回收器20输入端分别连接空调室内16排风和室外新风，所述全热回收器20输出端分别连接所述除湿器21和再生器22的空气输入端，所述再生器22设有排风口，所述除湿器21空气输出端连接至空调室内16，所述第二冷凝器24热源输入端通过所述第二压缩机27连接所述蒸发器25输出端，所述第二冷凝器24热源输出端通过所述膨胀阀28连接所述蒸发器25输入端，所述再生器22再生溶液输入端分别连接所述第二冷凝器24再生溶液输出端和第二换热器26的第二换热侧输出端，所述再生器22再生溶液输出端通过所述第一溶液泵29分别连接所述第二冷凝器24再生溶液输入端和第二换热器26的第一换热侧输入端，所述除湿器21除湿溶液输入端分别连接所述蒸发器25除湿溶液输出端和第二换热器26的第一换热侧输出端，所述除湿器21除湿溶液输出端通过第二溶液泵23分别连接所述蒸发器25除湿溶液输入端和第二换热器26的第二换热侧输入端。
进一步，为提高空气的调湿效果，上述除湿器和再生器内的调湿溶液可以采用盐溶液。
进一步，为避免换热器受海水腐蚀，影响使用寿命，上述第一换热器14可以采用耐海水腐蚀的板式换热器。
进一步，为避免换热器受盐溶液腐蚀，影响使用寿命，上述第二换热器26可以采用耐盐溶液腐蚀的板式换热器。
本空调系统中，海水源VRV热泵机组的第一换热器吸收海水能量，并传递给第一冷凝器，第一冷凝器的入水口与水泵相连，出水口连接第一换热器，经过第一压缩机压缩的高温高压制冷剂进入第一冷凝器，冷凝后的制冷剂分别进入若干空调室内机，经过节流阀节流降压后，再与室内空气换热。从空调室内机出来的制冷剂进入压缩机，进行下一个制冷循环。
溶液调湿新风机组内部集成了一台高温热泵机组。全热回收器中，新风与空调室内的排风进行全热交换后，空气温度和湿度均下降并进入除湿器，全热回收器内排风的温度和湿度升高后进入再生器；在除湿器内，被调湿溶液降温除湿的新风通过新风管道进入空调室内，温度升高、且浓度降低的调湿溶液经过第二溶液泵一部分进入蒸发器降温后回到除湿器，另一部分则经过第二换热器升温后进入再生器；在再生器内，被调湿溶液加热加湿的排风通过排风口排出，温度降低且浓度升高的再生溶液经过第一溶液泵一部分进入第二冷凝器升温后回到再生器，另一部分则经过第二换热器降温后进入除湿器，第二换热器用于回收高温浓溶液的热量，减少低温稀溶液再生所需的热量；由第二压缩机、第二冷凝器、蒸发器、膨胀阀组成高温热泵机组，通过第二冷凝器和蒸发器向再生器和除湿器提供稳定的热源和冷源，保持新风机组持续、可靠的运行。经溶液调湿新风机组处理的新风经除湿器送入空调室内，提供室内更为舒适的环境，同时提高了海水源VRV热泵机组的运行效率，降低了运行能耗。
本空调系统可在冬夏两季使用，通过切换压缩机四通阀改变制冷剂循环方向，便可实现空气的降温除湿或加热加湿功能。溶液调湿新风机组在夏季可用于对新风的降温除湿，在冬季可用于对新风的加热加湿。并与海水源VRV热泵机组结合运行，降低了VRV热泵机组承担的负荷，实现了室内空气的温、湿度独立控制，达到更好的空调舒适性。热泵技术与可再生能源相结合，可使系统能耗显著降低，提高了空调系统的运行效率，卓有成效地减少城市温室效应，达到低碳排放要求。
本空调系统采用海水源VRV热泵机组调节空调室内温度，其优势在于VRV系统可以模块化的方式组成，采用变频调节技术适应负荷变化，能够精确控制室内温度，且设计灵活，施工简便。该热泵机组与溶液调湿新风机组耦合运行，达到了对室内温湿度独立控制的目的。
Claims (4)
1.一种温湿度独立控制的空调系统，其特征在于：本空调系统包括海水源变制冷剂流量热泵机组和溶液调湿新风机组，
其中，所述海水源变制冷剂流量热泵机组包括空调室外机和若干空调室内机，所述空调室外机包括第一压缩机、水泵、第一换热器和第一冷凝器，所述第一换热器热源端输入海水，所述水泵与第一冷凝器串联后连接所述第一换热器的换热介质输入输出端，所述第一压缩机输出端连接所述第一冷凝器制冷剂输入端，所述第一冷凝器制冷剂输出端分别连接所述若干空调室内机的输入端，所述若干空调室内机的输出端分别连接所述第一压缩机的输入端；
其中，所述溶液调湿新风机组包括全热回收器、除湿器、再生器、第二压缩机、第二换热器、第二冷凝器、第一溶液泵、第二溶液泵、蒸发器和膨胀阀，所述全热回收器输入端分别连接空调室内排风和室外新风，所述全热回收器输出端分别连接所述除湿器和再生器的空气输入端，所述再生器设有排风口，所述除湿器空气输出端连接至空调室内，所述第二冷凝器热源输入端通过所述第二压缩机连接所述蒸发器输出端，所述第二冷凝器热源输出端通过所述膨胀阀连接所述蒸发器输入端，所述再生器再生溶液输入端分别连接所述第二冷凝器再生溶液输出端和第二换热器的第二换热侧输出端，所述再生器再生溶液输出端通过所述第一溶液泵分别连接所述第二冷凝器再生溶液输入端和第二换热器的第一换热侧输入端，所述除湿器除湿溶液输入端分别连接所述蒸发器除湿溶液输出端和第二换热器的第一换热侧输出端，所述除湿器除湿溶液输出端通过第二溶液泵分别连接所述蒸发器除湿溶液输入端和第二换热器的第二换热侧输入端。
2.根据权利要求1所述的温湿度独立控制的空调系统，其特征在于：所述除湿器和再生器内的调湿溶液是盐溶液。
3.根据权利要求1所述的温湿度独立控制的空调系统，其特征在于：所述第一换热器是耐海水腐蚀的板式换热器。
4.根据权利要求2所述的温湿度独立控制的空调系统，其特征在于：所述第二换热器是耐盐溶液腐蚀的板式换热器。
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