CN212806003U - 一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，包括空调处理箱、冷水机组、冷却塔和换热器，空调处理箱内设置有预冷器、表面冷却器和再热器，表面冷却器和冷水机组通过冷冻水供水管道和冷冻水回水管道连通；冷水机组和冷却塔通过冷却水回水管和冷却水出水管连通；换热器的换热介质通道与冷却水出水管连通；换热器与再热器通过再热介质出口管道和再热介质入口管道连通；表面冷却器下部设置有接水盘，接水盘和预冷器连通，预冷器的预冷介质出口与冷却水回水管连通。该空调系统通过设置预冷器、表面冷却器、再热器、冷水机组、冷却塔和换热器对新风进行预冷，对混合空气进行冷却除湿和再热，满足工业精度要求，操作方便、节能舒适、绿色环保。

Description

一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统

技术领域

本实用新型属于空调系统技术领域，具体涉及一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统。

背景技术

在科技不断发展的今天，空调对人们生产生活的影响越来越大，特别是应用于工业产品生产过程的工业空调，为生产出具有高精度、高纯度、高成品率的工业产品，需要控制其生产过程处于一定温度、湿度和洁净度的微气候环境，适宜的气候环境工况同时也是保证工业产品生产现场操作人员身体健康的前提，然而，当前满足工业产品生产过程精度要求的空调往往面临着运行能耗高的问题。

传统的空调系统的送风方式通常为采用表面冷却器对混合空气进行降温除湿使其达到露点温度后送风，这种送风方式存在送风温差过大、送风温度过低、送风量较小、空调房间换气次数较少和空气品质较差等缺陷，达不到生产工艺要求，而为达到增大送风量、减少送风温差的目的，通常采用具有独立热源的供热设备对冷却去湿后低温空气进行再热，增加的热源设备以及冷热抵消造成的耗能增大，工业空调面临更大的能源消耗。提供一种能够充分回收空调系统中各设备设施所产生的带能介质并将其再次利用，是解决当前工业空调高耗能的重要途径之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，该空调系统通过设置包含有预冷器、表面冷却器和再热器的空调处理箱以及冷水机组、冷却塔和换热器对新风进行预冷、对混合空气进行冷却除湿和再热，满足工业精度要求，操作方便、节能舒适、维修简单、绿色环保。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，包括空调处理箱、冷水机组、冷却塔和换热器，所述空调处理箱内沿进风方向依次设置有预冷器、表面冷却器和再热器；

所述表面冷却器的冷冻水进口和冷水机组的第一流体介质出口通过冷冻水供水管道连通，所述表面冷却器的冷冻水出口和冷水机组的第一流体介质入口通过冷冻水回水管道连通；

所述冷水机组的第二流体介质进口和冷却塔出水口通过冷却水回水管连通，所述冷水机组的第二流体介质出口和冷却塔入水口通过冷却水出水管连通；

所述换热器设置于冷水机组和冷却塔之间且换热器的换热介质通道与冷却水出水管连通；

所述换热器的换热流体入口与再热器的再热介质出口通过再热介质出口管道连通，所述换热器的换热流体出口与再热器的再热介质入口通过再热介质入口管道连通；

所述表面冷却器下部设置有用于承接冷凝水的接水盘，所述接水盘通过冷凝水管和预冷器的预冷介质入口连通，所述预冷器的预冷介质出口通过预冷介质管道与冷却水回水管连通。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，还包括辅助电加热系统，所述辅助电加热系统包括控制器、与控制器相接的触摸屏和设置在空调处理箱内且用于对再热后空气温度进行调节的电辅助加热器，所述控制器的输入端接有设置在空调处理箱内且用于对再热后空气温度进行实时检测的送风温度传感器，所述控制器的输出端接有用于接通或断开电辅助加热器的供电回路的电辅助加热器开关电路，所述电辅助加热器开关电路与电辅助加热器的供电回路连接；

所述电辅助加热器和送风温度传感器位于再热器和空调处理箱出风口之间，所述送风温度传感器靠近空调处理箱出风口。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述冷凝水管上设置有水过滤器；

所述冷却水回水管上设置有电动三通阀，所述预冷介质管道与所述电动三通阀连接，所述预冷介质管道上设置有第一水泵。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述冷却水回水管上设置有水处理仪和第二水泵，所述水处理仪位于冷却塔出水口和第二水泵之间。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述电动三通阀在冷却水回水管上的位置在第二水泵和冷水机组的第二流体介质进口之间。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述冷却水出水管上设置有第一阀门，所述第一阀门在冷却水出水管上的位置位于冷水机组的第二流体介质出口和换热器换热介质通道入口之间。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述再热介质入口管道上设置有第三水泵和第二阀门，所述第二阀门在再热介质入口管道上的位置位于第三水泵和再热器再热介质入口之间。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述冷冻水供水管道上设置有第三阀门和第四水泵，所述第三阀门在冷冻水供水管道上的位置位于表面冷却器的冷冻水进口和第四水泵之间。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述水处理仪为硅磷晶水处理仪。

上述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器，所述换热器的换热介质为水。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置包含有预冷器、表面冷却器和再热器的空调处理箱以及冷水机组、冷却塔和换热器对新风进行预冷、对混合空气进行冷却除湿和再热，满足工业精度要求，操作方便、节能舒适、维修简单、绿色环保。

2、本实用新型的预冷器设置于表面冷却器与空调处理箱新风入口之间，预冷器的预冷介质来源于表面冷却器对生产车间进行冷却除湿所产生的冷凝水，预冷介质对新风进行预冷后经冷却水回水管进入冷却塔补充其因喷淋而减少的冷却水水量，可以充分利用冷凝水的冷量实现新风预冷，降低新风冷负荷，同时又可以实现对冷凝水的回收利用，达到节能降耗的目的。

3、本实用新型的换热器设置于冷水机组和冷却塔之间，换热器充分利用冷水机组流出的第二流体介质所携带的热量对再热介质进行加热，实现再热器供能对冷却去湿后露点空气进行再热，一方面可以减少送风温差，增大换气次数，保证从空调处理箱出风口流出的空气满足生产工艺精度要求，另一方面可以降低进入冷却塔中第二流体介质的温度，减少冷却塔散热损失，提高制冷机组的运行效率和生产效率。

4、作为优选，本实用新型的换热器为板式换热器，以水为换热介质，无毒无害，减少空调系统对环境的污染和破坏。

5、作为优选，本实用新型的水处理仪为硅磷晶水处理仪，可以满足高温工况下的稳定性要求，避免冷却水回水管管道腐蚀和结垢。

6、本实用新型原理可靠、投资成本低、运行费用少，具有很高的推广应用价值。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型辅助电加热系统的示意图。

附图标记说明：

1-1—表面冷却器； 1-2—接水盘； 1-3—冷凝水管；

1-4—预冷器； 1-5—水过滤器； 1-6—第一水泵；

1-7—电动三通阀； 1-8—空调处理箱； 1-9—冷冻水供水管道；

1-10—冷冻水回水管道； 1-11—预冷介质管道； 1-12—第三阀门；

1-13—第四水泵； 2-1—冷水机组； 2-2—第二水泵；

2-3—第一阀门； 2-4—换热器； 2-5—冷却水出水管；

2-6—冷却塔； 2-7—冷却水回水管； 2-8—水处理仪；

3-1—再热器； 3-2—再热介质出口管道；

3-3—再热介质入口管道； 3-4—第三水泵； 3-5—第二阀门；

3-6—电辅助加热器； 3-7—电辅助加热器开关电路；

3-8—送风温度传感器； 3-9—触摸屏； 3-10—控制器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，包括空调处理箱1-8、冷水机组2-1、冷却塔2-6和换热器2-4，所述空调处理箱1-8内沿进风方向依次设置有预冷器1-4、表面冷却器1-1和再热器3-1；预冷器靠近空调处理箱的新风进风口；

所述表面冷却器1-1的冷冻水进口和冷水机组2-1的第一流体介质出口通过冷冻水供水管道1-9连通，所述表面冷却器1-1的冷冻水出口和冷水机组2-1的第一流体介质入口通过冷冻水回水管道1-10连通；表面冷却器通过在内部管道中流动的冷冻水对预冷后空气进行冷却除湿，所述冷冻水来源于被冷水机组制冷后从第一流体介质出口流出的第一流体介质；

所述冷水机组2-1的第二流体介质进口和冷却塔2-6出水口通过冷却水回水管2-7连通，所述冷水机组2-1的第二流体介质出口和冷却塔2-6入水口通过冷却水出水管2-5连通；冷水机组对第一流体介质进行冷却并通过第二流体介质带走冷却过程所产生的热量，冷却后的第一流体介质作为表面冷却器用冷冻水，第二流体介质来源于经冷却塔冷却后从冷却塔出水口流出的冷却回水；

所述换热器2-4设置于冷水机组2-1和冷却塔2-6之间且换热器2-4的换热介质通道与冷却水出水管2-5连通，换热器通过换热介质对换热流体进行加热，所述换热介质来源于从冷水机组的第二流体介质出口流出的第二流体介质；

所述换热器2-4的换热流体入口与再热器3-1的再热介质出口通过再热介质出口管道3-2连通，所述换热器2-4的换热流体出口与再热器3-1的再热介质入口通过再热介质入口管道3-3连通；再热器通过再热介质对经表面冷却器冷却除湿后空气进行再热，所述再热介质来源于经换热器加热后从换热流体出口流出的换热流体；

所述表面冷却器1-1下部设置有用于承接冷凝水的接水盘1-2，所述接水盘1-2通过冷凝水管1-3和预冷器1-4的预冷介质入口连通，所述预冷器1-4的预冷介质出口通过预冷介质管道1-11与冷却水回水管2-7连通。预冷器利用表面冷却器产生的冷凝水作为预冷介质对新风进行预冷，所述冷凝水为表面冷却器对生产车间进行冷却除湿所产生的冷凝水。

通过设置包含有预冷器、表面冷却器和再热器的空调处理箱以及冷水机组、冷却塔和换热器对新风进行预冷、对混合空气进行冷却除湿和再热，满足工业精度要求，操作方便、节能舒适、维修简单、绿色环保。

其中，预冷器设置于表面冷却器与空调处理箱新风入口之间，预冷器的预冷介质来源于表面冷却器对生产车间进行冷却除湿所产生的冷凝水，预冷介质对新风进行预冷后经冷却水回水管进入冷却塔补充其因喷淋而减少的冷却水水量，可以充分利用冷凝水的冷量实现新风预冷，降低新风冷负荷，同时又可以实现对冷凝水的回收利用，达到节能降耗的目的。

此外，换热器设置于冷水机组和冷却塔之间，换热器充分利用冷水机组流出的第二流体介质所携带的热量对再热介质进行加热，实现再热器供能对冷却除湿后露点空气进行再热，一方面可以减少送风温差，增大送风量，增加换气次数，保证从空调处理箱出风口流出的空气满足生产工艺精度要求，另一方面可以降低进入冷却塔中第二流体介质的温度，减少冷却塔散热损失，提高制冷机组的运行效率和生产效率。

本实施例中，还包括辅助电加热系统，所述辅助电加热系统包括控制器3-10、与控制器3-10相接的触摸屏3-9和设置在空调处理箱1-8内且用于对再热后空气温度进行调节的电辅助加热器3-6，所述控制器3-10的输入端接有设置在空调处理箱1-8内且用于对再热后空气温度进行实时检测的送风温度传感器3-8，所述控制器3-10的输出端接有用于接通或断开电辅助加热器3-6的供电回路的电辅助加热器开关电路3-7，所述电辅助加热器开关电路3-7与电辅助加热器3-6的供电回路连接；

所述电辅助加热器3-6和送风温度传感器3-8位于再热器3-1和空调处理箱1-8出风口之间，所述送风温度传感器3-8靠近空调处理箱1-8出风口。

本实施例中，所述冷凝水管1-3上设置有水过滤器1-5；

所述冷却水回水管2-7上设置有电动三通阀1-7，所述预冷介质管道1-11与所述电动三通阀1-7连接，所述预冷介质管道1-11上设置有第一水泵1-6。从预冷介质出口流出的预冷介质温度(温度一般在20℃左右)明显低于冷却塔出水口流出的冷却回水温度(温度通常在30℃左右)，通过将预冷介质汇入第二流体介质共同作为冷却介质可以进一步提升冷水机组的制冷效果。

本实施例中，所述冷却水回水管2-7上设置有水处理仪2-8和第二水泵2-2，所述水处理仪2-8位于冷却塔2-6出水口和第二水泵2-2之间。

本实施例中，所述电动三通阀1-7在冷却水回水管2-7上的位置在第二水泵2-2和冷水机组2-1的第二流体介质进口之间。

本实施例中，所述冷却水出水管2-5上设置有第一阀门2-3，所述第一阀门2-3在冷却水出水管2-5上的位置位于冷水机组2-1的第二流体介质出口和换热器2-4换热介质通道入口之间。

本实施例中，所述再热介质入口管道3-3上设置有第三水泵3-4和第二阀门3-5，所述第二阀门3-5在再热介质入口管道3-3上的位置位于第三水泵3-4和再热器3-1再热介质入口之间。

本实施例中，所述冷冻水供水管道1-9上设置有第三阀门1-12和第四水泵1-13，所述第三阀门1-12在冷冻水供水管道1-9上的位置位于表面冷却器1-1的冷冻水进口和第四水泵1-13之间。

本实施例中，所述水处理仪2-8为硅磷晶水处理仪。水处理仪为硅磷晶水处理仪，可以满足高温工况下的稳定性要求，避免冷却水回水管管道腐蚀和结垢。

本实施例中，所述换热器2-4为板式换热器，所述换热器2-4的换热介质为水。换热器为板式换热器，以水为换热介质，无毒无害，减少空调系统对环境的污染和破坏。

利用本实用新型进行送风的方法，包括：

启动冷水机组2-1、表面冷却器1-1、换热器2-4、冷却塔2-6和再热器3-1，开启第一阀门2-3、第二阀门3-5、第三阀门1-12、第二水泵2-2、第三水泵3-4、第四水泵1-13和水处理仪2-8；

从空调处理箱1-8新风进风口和回风进风口进入空调处理箱1-8的混合空气被表面冷却器1-1进行冷却除湿，具体包括：冷水机组2-1内的第一流体介质被冷水机组2-1制冷后经冷冻水供水管道1-9流入表面冷却器1-1中，对进入空调处理箱1-8的混合空气进行冷却除湿，释放冷量后的冷冻水经冷冻水回水管道1-10和第一流体介质入口流入冷水机组2-1中被制冷，连续输出冷冻水，冷却塔2-6中散热后的冷却回水从冷却塔出水口经冷却水回水管2-7和第二流体介质进口流入冷水机组2-1，持续带走冷水机组2-1制取冷冻水所释放的热量；

经冷却除湿后空气被再热器3-1进行再热，具体包括：从冷水机组2-1中流出的第二流体介质经冷却水出水管2-5流入换热器2-4的换热介质通道，作为换热器2-4的换热介质对进入换热器中的换热流体进行加热，再热器3-1中的再热介质从再热介质出口管道3-2流入换热器2-4，作为换热器2-4的换热流体被换热介质加热，被换热介质加热后的换热流体从换热器2-4的换热流体出口流出经再热介质入口管道3-3流回再热器3-1作为再热器的再热介质对冷却除湿后空气进行再热；

本实用新型还可以对进行冷却除湿之前的新风进行预冷，具体过程包括：开启预冷器1-4、水过滤器1-5和第一水泵1-6，表面冷却器1-1对进入空调处理箱1-8的混合空气进行冷却除湿后，接水盘1-2中接聚冷凝水，冷凝水经冷凝水管1-3进入预冷器1-4作为预冷器1-4的预冷介质对新风进行预冷，预冷后的预冷介质经预冷介质管道1-11经冷却水回水管2-7汇入第二流体介质，经冷水机组2-1的第二流体介质进口、第二流体介质出口、换热器2-4的换热介质通道流入冷却塔2-6；

本实用新型还可以对再热后空气进行辅助电加热，具体过程包括：送风温度传感器3-8实时检测再热后空气温度并将检测温度信号输出给控制器3-10，控制器3-10将检测温度显示在触摸屏3-9上并将检测温度与预设温度进行对比，当检测温度低于预设温度时，控制器3-10控制电辅助加热器开关电路3-7接通电辅助加热器3-6的供电回路，电辅助加热器3-6进行加热，当检测温度等于预设温度时，控制器3-10断开电辅助加热器3-6的供电回路，电辅助加热器3-6停止加热。

具体实施时，所述电辅助加热器开关电路3-7采用继电器。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何限制，凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，包括空调处理箱(1-8)、冷水机组(2-1)、冷却塔(2-6)和换热器(2-4)，所述空调处理箱(1-8)内沿进风方向依次设置有预冷器(1-4)、表面冷却器(1-1)和再热器(3-1)；

所述表面冷却器(1-1)的冷冻水进口和冷水机组(2-1)的第一流体介质出口通过冷冻水供水管道(1-9)连通，所述表面冷却器(1-1)的冷冻水出口和冷水机组(2-1)的第一流体介质入口通过冷冻水回水管道(1-10)连通；

所述冷水机组(2-1)的第二流体介质进口和冷却塔(2-6)出水口通过冷却水回水管(2-7)连通，所述冷水机组(2-1)的第二流体介质出口和冷却塔(2-6)入水口通过冷却水出水管(2-5)连通；

所述换热器(2-4)设置于冷水机组(2-1)和冷却塔(2-6)之间且换热器(2-4)的换热介质通道与冷却水出水管(2-5)连通；

所述换热器(2-4)的换热流体入口与再热器(3-1)的再热介质出口通过再热介质出口管道(3-2)连通，所述换热器(2-4)的换热流体出口与再热器(3-1)的再热介质入口通过再热介质入口管道(3-3)连通；

所述表面冷却器(1-1)下部设置有用于承接冷凝水的接水盘(1-2)，所述接水盘(1-2)通过冷凝水管(1-3)和预冷器(1-4)的预冷介质入口连通，所述预冷器(1-4)的预冷介质出口通过预冷介质管道(1-11)与冷却水回水管(2-7)连通。

2.根据权利要求1所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，还包括辅助电加热系统，所述辅助电加热系统包括控制器(3-10)、与控制器(3-10)相接的触摸屏(3-9)和设置在空调处理箱(1-8)内且用于对再热后空气温度进行调节的电辅助加热器(3-6)，所述控制器(3-10)的输入端接有设置在空调处理箱(1-8)内且用于对再热后空气温度进行实时检测的送风温度传感器(3-8)，所述控制器(3-10)的输出端接有用于接通或断开电辅助加热器(3-6)的供电回路的电辅助加热器开关电路(3-7)，所述电辅助加热器开关电路(3-7)与电辅助加热器(3-6)的供电回路连接；

所述电辅助加热器(3-6)和送风温度传感器(3-8)位于再热器(3-1)和空调处理箱(1-8)出风口之间，所述送风温度传感器(3-8)靠近空调处理箱(1-8)出风口。

3.根据权利要求1或2所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述冷凝水管(1-3)上设置有水过滤器(1-5)；

所述冷却水回水管(2-7)上设置有电动三通阀(1-7)，所述预冷介质管道(1-11)与所述电动三通阀(1-7)连接，所述预冷介质管道(1-11)上设置有第一水泵(1-6)。

4.根据权利要求3所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述冷却水回水管(2-7)上设置有水处理仪(2-8)和第二水泵(2-2)，所述水处理仪(2-8)位于冷却塔(2-6)出水口和第二水泵(2-2)之间。

5.根据权利要求4所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述电动三通阀(1-7)在冷却水回水管(2-7)上的位置在第二水泵(2-2)和冷水机组(2-1)的第二流体介质进口之间。

6.根据权利要求4所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述冷却水出水管(2-5)上设置有第一阀门(2-3)，所述第一阀门(2-3)在冷却水出水管(2-5)上的位置位于冷水机组(2-1)的第二流体介质出口和换热器(2-4)换热介质通道入口之间。

7.根据权利要求6所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述再热介质入口管道(3-3)上设置有第三水泵(3-4)和第二阀门(3-5)，所述第二阀门(3-5)在再热介质入口管道(3-3)上的位置位于第三水泵(3-4)和再热器(3-1)再热介质入口之间。

8.根据权利要求7所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述冷冻水供水管道(1-9)上设置有第三阀门(1-12)和第四水泵(1-13)，所述第三阀门(1-12)在冷冻水供水管道(1-9)上的位置位于表面冷却器(1-1)的冷冻水进口和第四水泵(1-13)之间。

9.根据权利要求4所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述水处理仪(2-8)为硅磷晶水处理仪。

10.根据权利要求1所述的一种冷凝热回收的恒温恒湿空调系统，其特征在于，所述换热器(2-4)为板式换热器，所述换热器(2-4)的换热介质为水。

Images