CN204084707U - 一种天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统，包括天然气换热系统以及制冷空调系统，所述天然气换热系统包括依次连通的第一换热器、第二换热器以及第三换热器，所述制冷空调系统包括低温制冷装置、冷冻除湿装置以及显热处理装置。本实用新型根据制冷空调系统对于冷源温度的不同要求，实现了天然气冷能的梯级利用，产生了可以满足建筑不同需求的低温冷水，主要用于建筑冷库、中温冷水，主要用于新风系统冷冻除湿以及高温冷水，主要用于处理空气中的显热，实现辐射供冷或干式风机盘管供冷，本实用新型一方面充分利用了天然气冷能，另一方面满足了制冷空调系统的不同需求，一举两得。
Description
技术领域
本实用新型属于能量利用技术领域，特别涉及一种天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统。
背景技术
在当今能源日益紧张的形势下，天然气以其污染小、燃烧性能好、储量丰富的优点得到越来越广泛的应用。为了便于天然气的运输，通常将天然气液化成液态，使用时又重新汽化成常温气态。而在液态天然气汽化成常温气体供给用户使用的过程中，将释放出大量的冷能，如果对该冷能不加回收而直接向环境排放掉，将对环境产生污染，若回收该冷能，不仅可节约能源，而且可避免环境污染，具有十分可观的经济效益和社会效益。但目前天然气冷能的利用技术为趋向于单一冷量利用，事实上任何单一利用技术都无法充分利用天然气冷能，过程损失严重。
目前，大部分的制冷空调设备都是以电能驱动的，传统的制冷空调设备消耗大量的电能，同时也带来了对环境的破坏。若能将天然气冷能有效地应用于制冷空调系统中，势必将带来诸多的好处，但如何将天然气冷能应用于制冷空调系统，实现天然气冷能的梯级利用成为亟待创新的技术。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够根据制冷空调系统对于冷源温度的不同要求，实现天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统。
本实用新型技术的技术方案是这样实现的：一种天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统，其特征在于：包括天然气换热系统以及制冷空调系统，所述天然气换热系统包括依次连通的第一换热器、第二换热器以及第三换热器，低温工况的天然气依次流过第一换热器、第二换热器与第三换热器，转变为高温工况的天然气由第三换热器流出，所述制冷空调系统包括低温制冷装置、冷冻除湿装置以及显热处理装置，所述低温制冷装置通过设置有第一循环水泵的循环管路与第一换热器连通，所述冷冻除湿装置通过设置有第二循环水泵的循环管路与第二换热器连通，所述显热处理装置通过设置有第三循环水泵的循环管路与第三换热器连通。
本实用新型所述的天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统，其所述冷冻除湿装置除湿后的气体经过设置有单向阀的气管与显热处理装置连通。
本实用新型根据制冷空调系统对于冷源温度的不同要求，实现了天然气冷能的梯级利用，产生了可以满足建筑不同需求的低温冷水，主要用于建筑冷库、中温冷水，主要用于新风系统冷冻除湿以及高温冷水，主要用于处理空气中的显热，实现辐射供冷或干式风机盘管供冷，本实用新型一方面充分利用了天然气冷能，另一方面满足了制冷空调系统的不同需求，一举两得。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图中标记：1为第一换热器，2为第二换热器，3为第三换热器，4为低温制冷装置，5为冷冻除湿装置，6为显热处理装置，7为第一循环水泵，8为第二循环水泵，9为第三循环水泵。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定实用新型。
如图1所示，一种天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统，包括天然气换热系统以及制冷空调系统，所述天然气换热系统包括依次连通的第一换热器1、第二换热器2以及第三换热器3，低温工况的天然气依次流过第一换热器1、第二换热器2与第三换热器3，转变为高温工况的天然气由第三换热器3流出，所述制冷空调系统包括低温制冷装置4、冷冻除湿装置5以及显热处理装置6，所述低温制冷装置4通过设置有第一循环水泵7的循环管路与第一换热器1连通，所述低温制冷装置7中溶液工质为乙二醇水溶液，其用于制取冷库建筑所需的低温冷源；所述冷冻除湿装置5通过设置有第二循环水泵8的循环管路与第二换热器2连通，所述冷冻除湿装置5中溶液工质为水溶液，其用于制取可以进行冷冻除湿的中温冷冻水，作为新风除湿机的冷源；所述显热处理装置6通过设置有第三循环水泵9的循环管路与第三换热器3连通，所述显热处理装置6中溶液工质为水溶液，其用于制取仅能进行显热处理的高温冷水，作为辐射或干式风机盘管的供冷末端。
对于送风温湿度要求较高的空调对象，空气经过降温除湿后往往因为温度过低需要加热，目前多使用电或其他高温热源进行再热，不仅增加了空调系统的冷负荷，同时也浪费了大量的电能，因此，在本实用新型中，所述冷冻除湿装置除湿后的气体经过设置有单向阀的气管与显热处理装置连通，根据对空气处理的要求，经过冷冻除湿装置处理后的空气可以直接排出，也可以通过气管进入显热处理装置中进一步换热后再排出，这样，空调系统的除湿功能由冷冻除湿装置利用冷冻除湿原理完成，而设置的显热处理装置的水温高于室内空气露点温度，即显热处理装置不对室内空气进行除湿，仅对室内空气进行降温处理，从而将对室内空气处理的除湿与降温系统分开，实现了建筑环境温度与湿度分别调节，避免了室内末端产生冷凝水滋生细菌等缺陷，而且便于使用辐射供冷系统。
本实用新型的工作原理：
如图1所示，-70℃的天然气进入第一换热器与进入第一换热器的-20℃的乙二醇水溶液进行换热，将乙二醇水溶液降为-30℃的溶液，随后被第一循环水泵输送至低温制冷装置，用于建筑冷库的冷源，天然气则被升温为-25℃，由第一换热器流出，进入第二换热器。
-25℃的天然气进入第二换热器与进入第二换热器的空调冷冻回水进行换热，将12℃的冷冻水冷却为7℃的冷冻水，冷冻后的中温冷冻水被第二循环水泵输送至冷冻除湿装置中，通过新风冷冻除湿系统对新风进行冷冻除湿，天然气则被升温为5℃，被升温的天然气由第二换热器流出，进入第三换热器。
5℃的天然气进入第三换热器与进入第三换热器的高温冷水回水进行换热，将19℃的冷冻水冷却为13℃的冷冻水，冷冻后的高温冷冻水被第三循环水泵输送至显热处理装置中，通过辐射末端或干式风机盘管对回风进行显热降温处理，天然气则被升温为20℃，被升温的天然气由第三换热器3流出。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统，其特征在于：包括天然气换热系统以及制冷空调系统，所述天然气换热系统包括依次连通的第一换热器（1）、第二换热器（2）以及第三换热器（3），低温工况的天然气依次流过第一换热器（1）、第二换热器（2）与第三换热器（3），转变为高温工况的天然气由第三换热器（3）流出，所述制冷空调系统包括低温制冷装置（4）、冷冻除湿装置（5）以及显热处理装置（6），所述低温制冷装置（4）通过设置有第一循环水泵（7）的循环管路与第一换热器（1）连通，所述冷冻除湿装置（5）通过设置有第二循环水泵（8）的循环管路与第二换热器（2）连通，所述显热处理装置（6）通过设置有第三循环水泵（9）的循环管路与第三换热器（3）连通。
2.根据权利要求1所述的天然气冷能梯级利用的温湿分控制冷空调系统，其特征在于：所述冷冻除湿装置（5）除湿后的气体经过设置有单向阀的气管与显热处理装置（6）连通。
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