本發(fā)明專利技術(shù)公開一種溶液除濕再生熱濕獨立處理空調(diào)裝置及其節(jié)能運行方法，該復(fù)合型系統(tǒng)由溶液除濕/再生裝置、雙吸氣壓力壓縮機帶動的雙蒸發(fā)器/雙冷凝器壓縮式制冷熱泵機組和輻射盤管組成；在夏季典型工況下，經(jīng)除濕器和蒸發(fā)器一除濕冷卻后的干空氣用于除去房間的全部濕負(fù)荷和部分顯熱負(fù)荷，由蒸發(fā)器二制取的冷水送入輻射盤管，用于處理剩余的顯熱負(fù)荷；根據(jù)空調(diào)房間顯熱與潛熱負(fù)荷比例的變化，該系統(tǒng)具有靈活多變的運行模式。該系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度相對傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)有較大提高，而除濕溶液可以在較低濃度下運行，并且冷凝熱可滿足溶液再生，因此其節(jié)能效果更明顯。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種溶液除濕再生、雙吸氣壓力壓縮機應(yīng)用、輻射盤管供冷的熱濕獨立處理空調(diào)系統(tǒng)，以及其節(jié)能運行模式與方案，屬于制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與制造
技術(shù)介紹
隨著建筑功能的多元化和人員密度的不斷提升，建筑空調(diào)能耗也在日益增長，降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗成為建筑節(jié)能的一項重要措施。而目前大量使用的空調(diào)系統(tǒng)由于其自身結(jié)構(gòu)和在空氣處理方式上的缺陷，消耗了大量的電能并造成了較嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，因而開發(fā)節(jié)能環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)顯得越發(fā)急迫和具有實際意義。目前的空調(diào)系統(tǒng)處理夏季空調(diào)房間的顯熱負(fù)荷與潛熱負(fù)荷都是通過表冷器對空氣進(jìn)行冷卻和冷凝除濕，然后將冷卻干燥的空氣送入室內(nèi)來實現(xiàn)熱濕處理的目的。為了達(dá)到此目的，表冷器中冷源的溫度必須能夠同時滿足顯熱、潛熱負(fù)荷處理的要求，但是滿足房間顯熱負(fù)荷處理要求的冷源溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滿足房間潛熱負(fù)荷處理要求的冷源溫度。在一般的空調(diào)房間中，顯熱負(fù)荷約占60%-80%，占總負(fù)荷一半以上的顯熱負(fù)荷本可以利用高溫冷源進(jìn)行處理，而在現(xiàn)有空氣處理方式下卻與潛熱負(fù)荷一起共用低溫冷源，造成了能源利用品位上的極大浪費。隨之而來的問題是過低的冷源溫度將導(dǎo)致除濕后的空氣溫度過低，不能滿足房間送風(fēng)的要求，此時又要對空氣進(jìn)行再熱處理，能源的消耗進(jìn)一步增大。通過冷凝方式對空氣同時進(jìn)行冷卻和除濕還有一個弊端就是無法適應(yīng)復(fù)雜的熱濕比變化。針對上述問題，近些年一些基于溶液除濕技術(shù)的熱濕獨立處理空調(diào)系統(tǒng)得到了廣泛的研究。利用除濕溶液對空氣進(jìn)行除濕而處理濕負(fù)荷，通過輻射供冷等系統(tǒng)來處理房間的顯熱負(fù)荷。這些熱濕獨立處理空調(diào)系統(tǒng)雖然在節(jié)能效果上比較明顯，但是仍然存在著不少問題，其中最大的問題就是除濕溶液的再生。目前絕大多數(shù)的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)為了達(dá)到除濕效果，使用的除濕溶液濃度都較高，再生難度大，而且都是設(shè)計為利用太陽能集熱或工廠余熱、廢熱作為溶液再生的熱量，以體現(xiàn)其環(huán)保節(jié)能與能源多級利用的效果；但是太陽能是一種不穩(wěn)定的能源，且太陽能集熱設(shè)備本身就會增大整個系統(tǒng)的初投入，而且并不是每個地域都有工廠或其它系統(tǒng)的余熱、廢熱可以利用，這樣系統(tǒng)的適用性受到了很大的限制。因此，如何實現(xiàn)溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的溶液自主再生從而擴大系統(tǒng)的使用范圍成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的一個難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
技術(shù)問題本專利技術(shù)的目的是提供一種溶液自主再生、使用范圍廣泛的節(jié)能型熱濕獨立處理空調(diào)系統(tǒng)，并設(shè)計其適應(yīng)各種熱濕比變化的節(jié)能運行模式與方案，以解決現(xiàn)有常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)和部分熱濕獨立處理空調(diào)技術(shù)所存在的上述不足。技術(shù)方案本專利技術(shù)的復(fù)合型溶液除濕自主再生熱濕獨立處理空調(diào)系統(tǒng)，包括雙吸氣壓力壓縮機帶動的雙蒸發(fā)器/雙冷凝器壓縮式制冷熱泵部分、溶液除濕/再生循環(huán)部分和通風(fēng)及輻射盤管部分。除濕器的溶液進(jìn)口與第一液-液換熱器的溶液出口相連，濃溶液桶的出口與第二溶液泵的進(jìn)口連通，第二溶液泵的出口經(jīng)輸出第一調(diào)節(jié)閥與第一液-液換熱器的溶液進(jìn)口相連接，除濕器的出口與稀溶液桶的進(jìn)口相連接，稀溶液桶的出口與第一溶液泵的進(jìn)口連通，第一溶液泵出口經(jīng)輸出第二調(diào)節(jié)閥與第二液-液換熱器的稀溶液進(jìn)口相連，第二液-液換熱器稀溶液出口與第一水冷冷凝器溶液進(jìn)口相連，再生器的稀溶液進(jìn)口與第一水冷冷凝器的溶液出口相連，出口經(jīng)第一閥門與第二液-液換熱器的濃溶液進(jìn)口相連，第二液-液換熱器的濃溶液出口與濃溶液桶的進(jìn)口連通，整個溶液在閉合的環(huán)路中循環(huán)；被處理空氣與再生空氣由風(fēng)機和調(diào)節(jié)風(fēng)機送入系統(tǒng)中，除濕器與風(fēng)冷蒸發(fā)器之間設(shè)有旁通風(fēng)道，入口設(shè)置風(fēng)閥；所述系統(tǒng)中，制冷劑由雙吸氣壓力壓縮機出口流出后順序經(jīng)過第一水冷冷凝器、風(fēng)冷冷凝器、儲液器、過濾器后分為兩路，一路經(jīng)第一電子膨脹閥和第二水冷蒸發(fā)器后由第一輸入端進(jìn)入雙吸氣壓力壓縮機，另一路經(jīng)第二電子膨脹閥和風(fēng)冷蒸發(fā)器后由第二輸入端進(jìn)入雙吸氣壓力壓縮機；冷水由水泵經(jīng)輸水第三調(diào)節(jié)閥后送入第二水冷蒸發(fā)器，第二水冷蒸發(fā)器的水出口與第二液-液換熱器的水進(jìn)口相連接，第二液-液換熱器的水出口經(jīng)第二閥門與輻射盤管相連，輻射盤管的回水管路上有一回水閥門，在冷水供水管路與回水管路之間設(shè)置一裝有第三閥門的支路。其在夏季典型工況下的運行方式為利用溶液除濕過程除去被處理空氣中的水分，除濕后的干空氣經(jīng)風(fēng)冷蒸發(fā)器降溫后送入空調(diào)房間，送風(fēng)承擔(dān)空調(diào)房間的全部潛熱負(fù)荷和小部分顯熱負(fù)荷；利用第二水冷蒸發(fā)器制取冷水，冷水用于控制除濕溶液溫度后送入輻射盤管，承擔(dān)室內(nèi)剩余的較大部分顯熱負(fù)荷。被處理空氣可以全部為室外新風(fēng)也可以有部分室內(nèi)回風(fēng)，空氣量根據(jù)負(fù)荷的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)；用于溶液再生的再生空氣是空調(diào)房間的回風(fēng)也可以是室外新風(fēng)；風(fēng)冷蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度高于處理干空氣的露點溫度，作為干式表冷器使用，蒸發(fā)溫度根據(jù)負(fù)荷的變化可以調(diào)節(jié)；第二水冷蒸發(fā)器制取的冷水量和溫度根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，用于輻射供冷系統(tǒng)的冷水溫度始終被控制在合理范圍，避免輻射盤管出現(xiàn)結(jié)露問題。本專利技術(shù)的雙吸氣壓力壓縮機帶動的雙蒸發(fā)器/雙冷凝器壓縮式制冷熱泵中，制冷劑在壓縮中被壓縮排出后首先進(jìn)入第一水冷冷凝器中，在第一水冷冷凝器中制冷劑放出熱量被冷凝到氣液兩相狀態(tài)，而稀溶液在此吸收該熱量被加熱至較高的溫度；從第一水冷冷凝器中流出的制冷劑進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器中繼續(xù)被再生空氣冷凝，由于此時制冷劑仍處于兩相區(qū)所以依然具有放熱能力，制冷劑被冷卻到過冷狀態(tài)后離開風(fēng)冷蒸發(fā)器，而再生空氣吸收該熱量后被加熱然后用于溶液再生過程；從風(fēng)冷蒸發(fā)器流出的制冷劑經(jīng)儲液器和過濾器后分為兩路一路經(jīng)第一電子膨脹閥節(jié)流降壓后進(jìn)入第二水冷蒸發(fā)器，制冷劑在其中與冷水進(jìn)行換熱，吸收熱量蒸發(fā)，制取低溫冷水，而制冷劑完全蒸發(fā)后以過熱氣體的狀態(tài)從雙吸氣壓力壓縮機的第一吸氣端進(jìn)入壓縮機中再次被壓縮，從而完成循環(huán)；另一路制冷劑經(jīng)第二電子膨脹閥節(jié)流降壓后進(jìn)入風(fēng)冷蒸發(fā)器，制冷劑在其中與干空氣進(jìn)行換熱，吸收熱量蒸發(fā)，對送風(fēng)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，制冷劑完全蒸發(fā)后以過熱氣體狀態(tài)從雙吸氣壓力壓縮機的第二吸氣端進(jìn)入壓縮機中再次被壓縮，完成整個制冷劑循環(huán)。本專利技術(shù)的溶液除濕/再生循環(huán)部分中，配制好的濃溶液儲存在濃溶液桶中，經(jīng)過輸出第一調(diào)節(jié)閥與第二溶液泵后送入降溫第一液-液換熱器中進(jìn)行溫度控制，降溫后的溶液送入除濕器中用于對被處理的空氣進(jìn)行除濕。由于溶液的溫度被降低，在取得相同除濕效果的同時非常溫下的溶液濃度(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))可以更低，使得該除濕器實現(xiàn)的是低溫低濃度的除濕過程。溶液經(jīng)除濕器后濃度降低，稀溶液從除濕器除口流入稀溶液桶中存儲，然后經(jīng)過輸出第二調(diào)節(jié)閥和第一溶液泵后送入升溫第二液-液換熱器進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的稀溶液在第一水冷冷凝器中被完全加熱后送入再生器中，與被風(fēng)冷蒸發(fā)器加熱過的再生空氣進(jìn)行熱質(zhì)交換后實現(xiàn)再生。再生器出口的高溫濃溶液在第二液-液換熱器中對稀溶液進(jìn)行預(yù)熱后流入濃溶液桶存儲起來。本專利技術(shù)的復(fù)合型溶液除濕自主再生熱濕獨立處理空調(diào)系統(tǒng)中，溶液再生的熱量完全由雙吸氣壓力壓縮機帶動的壓縮式制冷熱泵系統(tǒng)提供；制冷劑在第二水冷蒸發(fā)器和風(fēng)冷蒸發(fā)器中所能放出的熱量由制冷劑的流量、雙吸氣壓力壓縮機的工作狀態(tài)、制冷劑在第二水冷蒸發(fā)器和風(fēng)冷蒸發(fā)器中吸收的熱量共同決定。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和所使用的較低濃度的除濕溶液決定了制冷劑的冷凝熱量在任何工況下都能滿足溶液再生的要求，因此本專利技術(shù)具有溶液自主再生的特性。而當(dāng)冷凝熱過多時，可加大再生空氣和稀溶液的輸入量來帶走多余的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種溶液除濕再生熱濕獨立處理空調(diào)裝置，其特征在于：該裝置由溶液除濕/再生循環(huán)裝置、雙吸氣壓力壓縮機（5）帶動的雙蒸發(fā)器/雙冷凝器壓縮式制冷熱泵機組和輻射盤管（28）組成，其中：除濕器（1）的溶液進(jìn)口與第一液?液換熱器（15）的溶液出口相連，濃溶液桶（4）的出口與第二溶液泵（19）的進(jìn)口連通，第二溶液泵（19）的出口經(jīng)輸出第一調(diào)節(jié)閥（22）與第一液?液換熱器（15）的溶液進(jìn)口相連接，除濕器（1）的出口與稀溶液桶（3）的進(jìn)口相連接，稀溶液桶（3）的出口與第一溶液泵（18）的進(jìn)口連通，第一溶液泵（18）出口經(jīng)輸出第二調(diào)節(jié)閥（23）與第二液?液換熱器（14）的稀溶液進(jìn)口相連，第二液?液換熱器（14）稀溶液出口與第一水冷冷凝器（6）溶液進(jìn)口相連，再生器（2）的稀溶液進(jìn)口與第一水冷冷凝器（6）的溶液出口相連，出口經(jīng)第一閥門（21）與第二液?液換熱器（14）的濃溶液進(jìn)口相連，第二液?液換熱器（14）的濃溶液出口與濃溶液桶（4）的進(jìn)口連通，整個溶液在閉合的環(huán)路中循環(huán)；被處理空氣與再生空氣由風(fēng)機（16）和調(diào)節(jié)風(fēng)機（17）送入系統(tǒng)中，除濕器（1）與風(fēng)冷蒸發(fā)器（13）之間設(shè)有旁通風(fēng)道，入口設(shè)置風(fēng)閥（29）；所述系統(tǒng)中，制冷劑由雙吸氣壓力壓縮機（5）出口流出后順序經(jīng)過第一水冷冷凝器（6）、風(fēng)冷冷凝器（7）、儲液器（8）、過濾器（9）后分為兩路，一路經(jīng)第一電子膨脹閥（10）和第二水冷蒸發(fā)器（12）后由第一輸入端進(jìn)入雙吸氣壓力壓縮機（5），另一路經(jīng)第二電子膨脹閥（11）和風(fēng)冷蒸發(fā)器（13）后由第二輸入端進(jìn)入雙吸氣壓力壓縮機（5）；冷水由水泵（20）經(jīng)輸水第三調(diào)節(jié)閥（27）后送入第二水冷蒸發(fā)器（12），第二水冷蒸發(fā)器（12）的水出口與第二液?液換熱器（15）的水進(jìn)口相連接，第二液?液換熱器（15）的水出口經(jīng)第二閥門（24）與輻射盤管（28）相連，輻射盤管（28）的回水管路上有一回水閥門（25），在冷水供水管路與回水管路之間設(shè)置一裝有第三閥門（26）的支路。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種溶液除濕再生熱濕獨立處理空調(diào)裝置，其特征在于該裝置由溶液除濕/再生循環(huán)裝置、雙吸氣壓力壓縮機(5)帶動的雙蒸發(fā)器/雙冷凝器壓縮式制冷熱泵機組和輻射盤管(28)組成，其中除濕器(I)的溶液進(jìn)口與第一液-液換熱器(15)的溶液出口相連，濃溶液桶(4)的出口與第二溶液泵(19)的進(jìn)口連通，第二溶液泵(19)的出口經(jīng)輸出第一調(diào)節(jié)閥(22)與第一液-液換熱器(15)的溶液進(jìn)口相連接，除濕器(I)的出口與稀溶液桶(3)的進(jìn)口相連接，稀溶液桶(3)的出口與第一溶液泵(18)的進(jìn)口連通，第一溶液泵(18)出口經(jīng)輸出第二調(diào)節(jié)閥(23)與第二液-液換熱器(14)的稀溶液進(jìn)口相連，第二液-液換熱器(14)稀溶液出口與第一水冷冷凝器(6)溶液進(jìn)口相連，再生器(2)的稀溶液進(jìn)口與第一水冷冷凝器(6)的溶液出口相連，出口經(jīng)第一閥門(21)與第二液-液換熱器(14)的濃溶液進(jìn)口相連，第二液-液換熱器(14)的濃溶液出口與濃溶液桶(4)的進(jìn)口連通，整個溶液在閉合的環(huán)路中循環(huán)；被處理空氣與再生空氣由風(fēng)機(16)和調(diào)節(jié)風(fēng)機(17)送入系統(tǒng)中，除濕器(I)與風(fēng)冷蒸發(fā)器(13)之間設(shè)有旁通風(fēng)道，入口設(shè)置風(fēng)閥(29 );所述系統(tǒng)中，制冷劑由雙吸氣壓力壓縮機(5)出口流出后順序經(jīng)過第一水冷冷凝器(6)、風(fēng)冷冷凝器(7)、儲液器(8)、過濾器(9)后分為兩路，一路經(jīng)第一電子膨脹閥(10)和第二水冷蒸發(fā)器(12)后由第一輸入端進(jìn)入雙吸氣壓力壓縮機(5)，另一路經(jīng)第二電子膨脹閥(II)和風(fēng)冷蒸發(fā)器(13)后由第二輸入端進(jìn)入雙吸氣壓力壓縮機(5);冷水由水泵(20)經(jīng)輸水第三調(diào)節(jié)閥(27)后送入第二水冷蒸發(fā)器(12)，第二水冷蒸發(fā)器(12)的水出口與第二液-液換熱器(15)的水進(jìn)口相連接，第二液-液換熱器(15)的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳瑤，殷勇高，張小松，
申請(專利權(quán))人：東南大學(xué)常州研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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