CN205014522U - 太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机 - Google Patents

太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机 Download PDF

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Abstract

一种太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,属于空调设备与节能技术领域。机组由太阳能集热换热系统、除湿转轮、间接蒸发式冷凝器、表面式换热器、排风机和新风机组成。利用了南方地区日照时间长,通过太阳能为除湿转轮提供再生热量,同时回收室内排风的能量,与间接蒸发冷却技术结合后,对新风进行降温除湿处理而无需提供另外冷源,减小了新风处理能耗,改善了室内空气品质。此实用新型结构简单合理、运行平稳,克服了蒸发冷却技术在华南地区应用的局限性,改进现有技术中的不足之处。

Description

太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机
技术领域
[0001] 本发明属于空调设备与节能技术领域,涉及一种蒸发式热回收新风空调,特别涉及一种太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机。
背景技术
[0002] 蒸发冷却技术作为一种高效的冷却技术,是目前利用干空气势能利用率最高方式,它是利用干燥空气处在不饱和状态对外做功而进行制冷。蒸发冷却技术在我国西北部已经先行一步,进行了一定程度的应用。在我国南方大部分地区夏季是高温高湿气候为主,表面上看是不具备蒸发冷却技术应用条件,但是我国南方地区夏季日照充足。我国民用建筑空调系统大都采用新回风混合模式,由于有一定比例新风量,同时将室内的有害物质稀释并排出室外,有助于提高室内空气品质。但新风使得新风处理能耗大大增加,而排风又浪费了大量冷量。如何利用南方地区气候特点及排风大量浪费的冷量为我们进行节能技术应用提出新课题。
[0003] 此太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,正是利用南方地区夏季日照充足气候特点及回收排风浪费的冷量,通过固体除湿与间接蒸发冷却技术对新风进行降温除湿处理。除湿转轮是用硅胶、分子筛等吸湿材料附着于轻质骨料制作的转轮表面,对高温高湿新风进行等焓除湿,吸附了新风大量水分的转轮为不可逆损失,必须进行再生,这时候我们利用太阳能吸收的热量对除湿转轮进行再生;间接蒸发冷却主要利用了室内低温低湿排风(即二次空气,其干球温度27°C,湿球温度19.5°C)与水直接接触进行蒸发冷却吸收经过转轮处理后的新风(一次空气,与水不接触)的热量,进行等湿降温,由于蒸发温度是室内低温低湿排风(二次空气)的湿球温度19.5°C,这就使得出风温度趋于湿球温度19.5°C,这就比任何一种板翅式热交换器效率高35-45% ;此太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,利用了取之不尽的太阳能为除湿转轮提供再生热量,同时回收室内排风的能量,对新风进行降温除湿处理而无需提供另外冷源,减小了新风处理能耗,改善了室内空气品质;由于设备仅有风机与水栗耗能,能效比大大提高,使低品味热源得以利用,有助于节能和改善因燃煤、燃油造成的环境污染状况。
发明内容
[0004] 本发明目的旨在提供一种结构简单合理、运行平稳、能耗低的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,克服了蒸发冷却技术在华南地区应用的局限性,及改进现有技术中的不足之处。
[0005] 按此目的设计的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,由太阳能集热换热系统、除湿转轮、表面式换热器、间接蒸发式冷凝器、排风机和新风机组成;图中实线表示新风,虚线表示排风。
[0006] 所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述太阳能集热器一端出水口与热水换热器一端进水口通过水管相连,水管上有一热水栗,太阳能集热器另一端进水口与热水换热器另一端出水口通过水管相连,水管上有一电动水阀a,他们之间形成一个热水循环回路。
[0007] 所述太阳能集热器在室外开阔无遮阳处,以利于吸收太阳能光伏热量;热水换热器处于机组上层排风入口排风风阀之后。
[0008] 所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,分为上下二个通道,上部为排风通道,入口有排风风阀;下部为新风通道,入口有新风风阀。
[0009] 所述除湿转轮分为除湿部分及再生部分,除湿部分在机组下部新风通道入口新风风阀之后,再生部分在机组上部排风通道热水换热器之后。
[0010] 所述间接蒸发式冷凝器处于机组下层新风通道内除湿转轮除湿部分之后。
[0011] 所述间接蒸发式冷凝器有二个气流通道,由下而上的为二次风通道,水平气流为一次风通道;一次风即为通过除湿转轮除湿部分后的新风,二次风为另一股室内排风;一次风与喷淋水不直接接触,二次风与喷淋水直接接触进行热质交换吸收一次风热量。
[0012] 所述间接蒸发换热组件由上而下分别是二次风排风风阀,挡水板,布水装置,板式间接蒸发换热器(但不限于板式,还包括管束式,热管式等);间接蒸发换热组件下方还有集水箱,集水箱通过水管与布水装置连接,水管上有循环水栗;间接蒸发换热组件与集水箱之间还有二次风(室内排风)进风通道,二次风进风入口同时位于机组下层新风通道间接蒸发式冷凝器左右两侧。
[0013] 所述间接蒸发式冷凝器二次风与喷淋水直接接触进行热质交换后再顺序通过挡水板及二次风排风风阀,与机组上层经过除湿转轮再生部分的排风混合后由排风机排出室外;排风机位于机组排风出口处。
[0014] 所述表面式换热器位于间接蒸发式冷凝器与新风机之间;新风机位于新风出口处。
[0015] 所述表面式换热器的水管入口为三通,一路通过电动水阀c接至中央空调冷冻水供水管,另一路接至太阳能集热换热系统的热水栗出口 ;表面式换热器的水管出口亦为三通,一路通过电动水阀d接至中央空调冷冻水回水管,另一路通过电动水阀b接至太阳能集热换热系统电动水阀a与太阳能集热板进水口之间。
[0016] 高温高湿室外新风经过除湿转轮,转轮除湿部分对新风进行等焓除湿,吸附了新风大量水分的转轮为不可逆损失,必须进行再生;同时,室外太阳能集热板吸收了大量的光伏热通过热水栗把热水不断输送给热水换热器,热水温度可以达到60-80°,部分室内低温低湿排风经过热水换热器加热后成为高温低湿的再生空气,对吸附了新风大量水分的转轮进行再生;经转轮除湿后的新风作为一次风通过间接蒸发式冷凝器水平通道而不与循环水直接接触;同时,另一部分室内低温低湿排风作为二次风从机组两侧排风入口进入间接蒸发式冷凝器,与循环水直接接触进行热质交换,吸收一次风热量后,与对转轮进行再生后的高温高湿排风混合后由排风机排出室外;一次风通过间接蒸发式冷凝器对其进行等湿降温后,再通过表面式换热器,由新风机送入室内;表面式换热器的作用是在夏季没有阳光且温湿度高于设定值的时候通入冷冻水对新风进行除温降湿,而平时机组正常运行是不用通入冷冻水的;冬季表面式换热器通入太阳能集热板吸收太阳能加热的热水对新风进行升温处理。
附图说明
[0017] 图1为本发明实施例工作原理的正视示意图。
[0018] 图2为图1的俯视图。
[0019] 图中,1为太阳能集热器,2为热水换热器,3为热水栗,4为除湿转轮,5为排风阀,6为新风阀,7为循环水栗,8为二次风排风风阀,9为挡水板,10为排风机,11为新风机,12为表面式换热器,13为板式间接蒸发换热器,14为布水装置,15为集水箱,16为二次风进风入口,17为电动水阀a,18为电动水阀b,19为电动水阀c,20为电动水阀d。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
[0021] 参见图1,本太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,由太阳能集热换热系统、除湿转轮4、表面式换热器12、间接蒸发式冷凝器、排风机10和新风机11组成;图中实线表示新风气流,虚线表示排风气流。
[0022] 太阳能集热换热系统包括太阳能集热器1、热水换热器2、热水栗3 ;太阳能集热器1 一端出水口与热水换热器2—端进水口通过水管相连,水管上有一热水栗3,太阳能集热器1另一端进水口与热水换热器2另一端出水口通过水管相连,他们形成一个热水循环回路;太阳能集热器1在室外开阔无遮阳处,以利于吸收太阳能;热水换热器2处于机组排风入口排风阀5之后,排风阀5可以对排风风量进行手动或自动调节。
[0023] 除湿转轮4分为除湿部分及再生部分,除湿部分在机组下部新风通道,再生部分在机组上部排风通道;除湿转轮4的再生部分在机组上部排风通道热水换热器2之后,除湿部分在机组下部新风通道入口新风阀6之后,新风阀6可以对新风风量进行手动或自动调节。
[0024] 间接蒸发式冷凝器处于机组下层新风通道内除湿转轮4之后。
[0025] 间接蒸发式冷凝器有二个气流通道,由下而上的为二次风通道,水平气流为一次风通道;一次风即为通过除湿转轮4除湿部分后的新风,二次风为另一股室内排风;一次风与喷淋水不直接接触,二次风与喷淋水直接接触进行热质交换吸收一次风热量。
[0026]间接蒸发式冷凝器包括间接蒸发换热组件、集水箱15、循环水栗7。
[0027] 间接蒸发换热组件由上而下分别是二次风排风风阀8,挡水板9,布水装置14,板式间接蒸发换热器13 (但不限于板式,还包括管束式,热管式等)。
[0028]间接蒸发换热组件下方还有集水箱15,集水箱15通过水管与布水装置14连接,水管上有循环水栗7。
[0029] 参见图2,间接蒸发换热组件与集水箱15之间还有二次风(室内排风)进风通道,二次风进风入口 16位于机组下层对应间接蒸发式冷凝器位置的左右两侧下部。
[0030] 二次风排风与喷淋水直接接触进行热质交换后再顺序通过挡水板9及二次风排风风阀8,与机组上层经过除湿转轮再生部分的高温高湿排风混合后由排风机10排出室夕卜,二次风排风风阀8可以对二次风排风风量进行手动或自动调节;排风机10位于机组排风出口处。
[0031] 表面式换热器12位于间接蒸发式冷凝器与新风机11之间,新风机11位于新风出口处。
[0032] 表面式换热器12的水管入口为三通,一路通过电动水阀cl9接至中央空调冷冻水供水管,另一路接至太阳能集热换热系统的热水栗3出口 ;表面式换热器12的水管出口亦为三通,一路通过电动水阀d20接至中央空调冷冻水回水管,另一路通过电动水阀bl8接至太阳能集热换热系统电动水阀al7与太阳能集热板进水口之间。
[0033] 以上已将本发明做一详细说明,以上所述,仅为本发明之一较佳实施例而已,当不能限定本发明实施范围,即凡依本申请范围所作均等变化与修饰,皆仍应属本发明涵盖范围之内。
[0034] 其工作过程如下:
[0035] 如图1所述,夏季室外新风进入机组新风通道后首先经过除湿转轮4的除湿部分,对新风进行等焓除湿,吸附了新风大量水分的转轮缓慢旋转到机组上层排风通道;同时,太阳能集热板1吸收太阳能热量通过热水栗3把热水不断输送给热水换热器2,这时电动水阀18、电动水阀19、电动水阀20关闭,电动水阀17通,热水温度可以达到60-80°,部分室内低温低湿排风经过热水换热器加热后成为高温低湿的空气,对吸附了新风大量水分的转轮进行再生;经转轮除湿后的新风作为一次风通过间接蒸发式冷凝器而不与循环水直接接触;同时,另一部分室内低温低湿排风作为二次风从另外二个排风入口 16进入间接蒸发式冷凝器,与循环水直接接触进行热质交换,吸收一次风热量后,顺序通过挡水板9及二次风排风风阀8,与对转轮进行再生后的高温高湿排风混合后由排风机排出室外;一次风通过间接蒸发式冷凝器对其进行等湿降温后,再通过表面式换热器12,由新风机11送入室内;表面式换热器12的作用是在夏季没有阳光的时候通入冷冻水对新风进行降温降湿,这时电动水阀al7、电动水阀bl8关,电动水阀cl9、电动水阀d20通;冬季通入太阳能集热板1加热热水通过热水栗3输送热水对新风进行升温处理,这时电动水阀al7、电动水阀cl9、电动水阀d20关,电动水阀bl8通。

Claims (9)

1.太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,由太阳能集热换热系统、除湿转轮4、表面式换热器12、间接蒸发式冷凝器、排风机10和新风机11组成;太阳能集热换热系统包括太阳能集热器1、热水换热器2、热水栗3 ;除湿转轮4分为除湿部分及再生部分;间接蒸发式冷凝器包括间接蒸发换热组件、集水箱15、循环水栗7 ;表面式换热器12位于间接蒸发式冷凝器与新风机11之间。
2.根据权利要求1所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述太阳能集热器1一端出水口与热水换热器2 —端进水口通过水管相连,水管上有一热水栗3 ;太阳能集热器1另一端进水口与热水换热器2 —端出水口通过水管相连,水管上有一电动水阀al7,他们形成一个热水循环回路;太阳能集热器1在室外开阔无遮阳处吸收光伏热量;热水换热器2处于机组排风入口风阀5之后,风阀5可以对排风风量进行手动或自动调节。
3.根据权利要求1所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述除湿转轮4的再生部分处于机组上部排风通道热水换热器2之后,除湿部分处于机组下部新风通道入口风阀6之后,风阀6可以对新风风量进行手动或自动调节。
4.根据权利要求1所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述间接蒸发换热组件由上而下分别是二次风排风风阀8,挡水板9,布水装置14,板式间接蒸发换热器13 (但不限于板式,还包括管束式,热管式等);间接蒸发换热组件下方还有集水箱15,集水箱15通过水管与布水装置14连接,水管上有循环水栗7。
5.根据权利要求1所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述间接蒸发式冷凝器处于机组下层新风通道内除湿转轮除湿部分之后。
6.根据权利要求5所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述间接蒸发式冷凝器有二个气流通道,由下而上的为二次风(另一股室内排风)通道,水平气流为一次风(新风)通道;一次风与喷淋水不直接接触,二次风与喷淋水直接接触进行热质交换。
7.根据权利要求5所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述间接蒸发式冷凝器二次风进风入口 16位于机组下层新风通道内间接蒸发式冷凝器位置的左右两侧,二次风与喷淋水直接接触进行热质交换后再顺序通过挡水板9及排风风阀8,与机组上层经过除湿转轮再生部分的排风混合后由排风机10排出室外,风阀8可以对二次风排风风量进行手动或自动调节;排风机10位于机组排风出口处。
8.根据权利要求1所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述表面式换热器12位于间接蒸发式冷凝器与新风机11之间;新风机11位于新风出口处。
9.根据权利要求8所述的太阳能与除湿转轮复合式间接蒸发冷却热回收新风处理机,其特征是所述表面式换热器12的水管入口为三通,一路通过电动水阀cl9接至中央空调冷冻水供水管,另一路接至太阳能集热换热系统的热水栗3出口 ;表面式换热器12的水管出口亦为三通,一路通过电动水阀d20接至中央空调冷冻水回水管,另一路通过电动水阀bl8接至太阳能集热换热系统电动水阀al7与太阳能集热板进水口之间。
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