專利名稱：溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域，特別是一種溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組及其控制方法。
背景技術(shù)：
我國民用建筑空調(diào)系統(tǒng)大都采用新回風(fēng)混合模式，由于大部分空氣在室內(nèi)循環(huán)， 使得污染物不能很快的排到室外，危害人類健康。加大新風(fēng)量(或采用全新風(fēng)的運行方 式)，可以將室內(nèi)的有害物質(zhì)稀釋并排出室外，明顯提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。但另一方面，新風(fēng) 量的增加使得新風(fēng)處理能耗大大增加。另外對空氣的處理方式目前多采用冷凍除濕方式， 這種空調(diào)方式存在以下幾個方面的弊端一、需要把空氣降到露點溫度，低于室內(nèi)送風(fēng)的要 求，需要再熱，引起再熱損失；二、為了提供較低的冷媒溫度，需要較低的蒸發(fā)溫度，使制冷 機的效率也隨之降低；三、難以適應(yīng)熱濕比的變化。通過冷凝方式對空氣進行冷卻和除濕， 其吸收的顯熱與潛熱比只能在一定的范圍內(nèi)變化，而建筑物實際需要的熱濕比卻在較大的 范圍內(nèi)變化。 一般是犧牲對濕度的控制，通過僅滿足室內(nèi)溫度的要求來妥協(xié)，造成室內(nèi)相對 濕度過高或過低的現(xiàn)象；四、因冷凝水的存在，盤管的表面形成了滋生各種霉菌的溫床，惡 化了室內(nèi)空氣品質(zhì)，引發(fā)多種病態(tài)建筑綜合癥。 以江億教授為代表的清華大學(xué)及有關(guān)單位，系統(tǒng)開發(fā)出溫濕度獨立控制空調(diào)系 統(tǒng)，其基本組成為處理顯熱的系統(tǒng)與處理潛熱的系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)獨立調(diào)節(jié)分別控制室內(nèi)的 溫度與濕度。處理顯熱的系統(tǒng)由于其供水的溫度高于室內(nèi)空氣的露點溫度，因而不存在結(jié) 露的危險。新風(fēng)處理機組作為處理潛熱的系統(tǒng)，同時承擔(dān)去除室內(nèi)C02、異味，以保證室內(nèi)空 氣質(zhì)量的任務(wù)。 溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)中，需要新風(fēng)處理機組提供干燥的室外新風(fēng)，以滿足排 濕、排C02、排味和提供新鮮空氣的需求。采用轉(zhuǎn)輪除濕方式，是一種可能的解決途徑，即用 硅膠、分子篩等吸濕材料附著于輕質(zhì)骨料制作的轉(zhuǎn)輪表面。但轉(zhuǎn)輪除濕機熱能利用效率低 的實質(zhì)是除濕與再生這兩個過程都是等焓過程而非等溫過程，轉(zhuǎn)輪表面與空氣間的濕度差 和溫度差都很不均勻，造成很大的不可逆損失。再一種除濕方式是空氣直接與具有吸濕的 鹽溶液接觸(如溴化鋰溶液、氯化鋰溶液等)，空氣中的水蒸氣被鹽溶液吸收，從而實現(xiàn)空 氣的除濕，吸濕后的鹽溶液需要濃縮再生才能重新使用。采用溶液吸濕，可以使空氣溶液接 觸表面同時作為換熱表面，在表面的另一側(cè)接入冷水或熱水，實現(xiàn)吸收或補充相變熱的目 的，從而實現(xiàn)接近等溫的吸濕和再生過程；還可以采用帶有中間換熱器的溶液空氣熱濕交 換單元。溶液和水之間是交叉流，如果單元內(nèi)溶液的循環(huán)量足夠大，空氣通過這樣一個單元 的濕度變化量又較小時，其不可逆損失可大大減少。 中國專利文獻號CN2811816Y于2006年8月30日公開一種暖通空調(diào)用的利用吸 濕溶液為循環(huán)工質(zhì)的熱回收型新風(fēng)處理機組，所述新風(fēng)處理機組含有熱回收裝置和可調(diào)溫 的單元噴淋模塊；所述熱回收裝置由氣液直接接觸模塊、板式換熱器、溶液自循環(huán)泵、機組 循環(huán)泵、補水閥組成；所述可調(diào)溫的單元噴淋模塊由板式換熱器、氣液直接接觸模塊G、溶液自循環(huán)泵組成。該結(jié)構(gòu)對新風(fēng)輸出的溫度控制不夠準(zhǔn)確，難以達到用戶要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、能耗低、新風(fēng)輸出溫度控制準(zhǔn)確的溶
液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。 按此目的設(shè)計的一種溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組，包括溶液再生處理單元和新風(fēng)
處理單元，其分別設(shè)置在排風(fēng)處理通道和新風(fēng)處理通道中；新風(fēng)處理單元的溶液輸出端通
過第二溶液泵、溶液熱交換器、第一水/溶液換熱器與溶液再生處理單元的溶液輸入端連
接；溶液再生處理單元的溶液輸出端通過第一溶液泵、溶液熱交換器、第二水/溶液換熱器
與新風(fēng)處理單元的溶液輸入端連接；第一水/溶液換熱器、第二水/溶液換熱器分別設(shè)置有
進、出水接口 ，并分別通過冷水供水管或熱水供水管與進水接口連通，實現(xiàn)與溶液進行熱交
換，其結(jié)構(gòu)特征是新風(fēng)處理通道的出風(fēng)口處設(shè)置有空氣/水換熱器，空氣/水換熱器設(shè)置有
進水口和出水口 ，進水口通過電動三通閥與第一水/溶液換熱器的出水接口連接，出水口
同時與電動三通閥的另一端和第一水/溶液換熱器的進水接口連通。 所述排風(fēng)處理通道和新風(fēng)處理通道分別設(shè)置在機組的上層和下層。 所述溶液再生處理單元包括下方設(shè)置有第一溶液池的第一溶液全熱交換器，其溶
液輸出端與第一溶液池連通，溶液輸入端與第一溶液全熱交換器中的噴淋頭連通；新風(fēng)處
理單元包括下方設(shè)置有第二溶液池的第二溶液全熱交換器，其溶液輸出端與第二溶液池連
通，溶液輸入端與第二溶液全熱交換器中的噴淋頭連通。 溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組的控制方法，其特征是新風(fēng)流經(jīng)第二溶液全熱交換 器，與被第二水/溶液換熱器冷卻或加熱的噴淋溶液進行熱質(zhì)交換，被調(diào)濕調(diào)溫，然后經(jīng)過 空氣/水換熱器，使新風(fēng)溫度進一步被調(diào)節(jié)，達到設(shè)計要求的送風(fēng)狀態(tài)；第二溶液泵將新風(fēng) 處理單元的溶液送入溶液再生處理單元，溶液在第一水/溶液換熱器中被熱水或冷水加熱 或冷卻后，送入第一溶液全熱交換器與排風(fēng)進行熱質(zhì)交換，使溶液被濃縮或稀釋，恢復(fù)到初 始狀態(tài)。 所述第一水/溶液換熱器的進水接口通入熱水、第二水/溶液換熱器的進水接口 通入冷水時，潮濕、悶熱的室外新風(fēng)流經(jīng)第二溶液全熱交換，被經(jīng)過第二水/溶液換熱器中 的冷水冷卻后的稀溶液噴淋，新風(fēng)與溶液進行熱質(zhì)交換，被溶液除濕降溫，然后經(jīng)過空氣/ 水換熱器；電動三通閥調(diào)節(jié)冷水的流量，使新風(fēng)溫度被調(diào)節(jié)，達到設(shè)計要求的干爽、清涼的 空氣被送入空調(diào)房間。 所述第一水/溶液換熱器的進水接口通入冷水、第二水/溶液換熱器的進水接口 通入熱水時，干燥、寒冷的室外新風(fēng)流經(jīng)第二溶液全熱交換，被經(jīng)過第二水-溶液換熱器中 的熱水加熱后的溶液噴淋，新風(fēng)與溶液進行熱質(zhì)交換，被溶液加濕升溫，然后經(jīng)過空氣/水 換熱器，電動三通閥調(diào)節(jié)熱水的流量，使新風(fēng)溫度被調(diào)節(jié)，達到設(shè)計要求的濕潤、溫暖的空 氣被送入空調(diào)房間。 本發(fā)明采用液體除濕技術(shù)處理空調(diào)新風(fēng)，實現(xiàn)了對空調(diào)新風(fēng)濕度的調(diào)節(jié)，并利用 空氣/水換熱器，調(diào)節(jié)新風(fēng)溫度。通過溶液的噴淋可以除去空氣中夾帶的灰塵和細(xì)菌，起到 凈化空氣的作用，改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)。機組能回收室內(nèi)排風(fēng)的能量，減小了新風(fēng)處理能 耗。其結(jié)構(gòu)簡單合理、能耗低、新風(fēng)輸出溫度控制準(zhǔn)確。


圖1為本發(fā)明一實施例一工作原理示意圖。
圖2為本發(fā)明另一工作原理示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。 參見圖l，本溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組，包括溶液再生處理單元和新風(fēng)處理單 元，其分別設(shè)置在排風(fēng)處理通道和新風(fēng)處理通道中；新風(fēng)處理單元的溶液輸出端通過第二 溶液泵5、溶液熱交換器7、第一水/溶液換熱器10與溶液再生處理單元的溶液輸入端連 接；溶液再生處理單元的溶液輸出端通過第一溶液泵11、溶液熱交換器7、第二水/溶液換 熱器8與新風(fēng)處理單元的溶液輸入端連接；第一水/溶液換熱器10、第二水/溶液換熱器8 分別設(shè)置有進、出水接口 ，并分別通過冷水供水管或熱水供水管與進水接口連通，實現(xiàn)與溶 液進行熱交換，新風(fēng)處理通道的出風(fēng)口處設(shè)置有空氣/水換熱器6，空氣/水換熱器設(shè)置有 進水口和出水口 ，進水口通過電動三通閥9與第一水/溶液換熱器10的出水接口連接，出 水口同時與電動三通閥的另一端和第一水/溶液換熱器10的進水接口連通。排風(fēng)處理通 道和新風(fēng)處理通道分別設(shè)置在機組的上層和下層。溶液再生處理單元包括下方設(shè)置有第一 溶液池2的第一溶液全熱交換器l，其溶液輸出端與第一溶液池2連通，溶液輸入端與第一 溶液全熱交換器1中的噴淋頭連通；新風(fēng)處理單元包括下方設(shè)置有第二溶液池3的第二溶 液全熱交換器4，其溶液輸出端與第二溶液池3連通，溶液輸入端與第二溶液全熱交換器4 中的噴淋頭連通。 圖中，箭頭a為熱水流動方向，箭頭b為冷水流動方向。
其工作原理是
—、夏季運行 參見圖l，夏季，第一水/溶液換熱器10通入熱水，第二水/溶液換熱器8通入冷 水。含濕量和溫度均高于室內(nèi)空氣狀態(tài)的室外新風(fēng)流經(jīng)第二溶液全熱交換4，被經(jīng)過第二 水/溶液換熱器8中的冷水冷卻后的稀溶液噴淋，新風(fēng)與溶液進行熱質(zhì)交換，被溶液除濕降 溫，然后經(jīng)過空氣/水換熱器6，電動三通閥9調(diào)節(jié)冷水的流量，使新風(fēng)溫度被調(diào)節(jié)，達到設(shè) 計要求的干爽、清涼的空氣被送入空調(diào)房間。 吸濕后的稀溶液需要經(jīng)第一水/溶液換熱器10加熱濃縮，而濃溶液需要經(jīng)第二水 /溶液換熱器8冷卻，以增強其吸濕能力和吸收除濕過程中產(chǎn)生的潛熱。通過溶液熱交換 器7，稀溶液和濃溶液在進入各自的水_溶液換熱器前彼此進行熱量交換，回收熱量，使稀 溶液溫度升高，濃溶液溫度降低。因此，第二溶液池3中吸收了新風(fēng)水分的稀溶液在第二溶 液泵5的作用下，先經(jīng)過溶液熱交換器加熱，再進入溶液再生處理單元，在第一水/溶液換 熱器10中被熱水加熱，溶液在第一溶液全熱交換器1上方噴淋，與排風(fēng)進行熱質(zhì)交換，溶液 被濃縮再生，排風(fēng)吸收其熱量和水蒸氣后排出室外；再生后的濃溶液流回第一溶液池2，由 第一溶液泵11送至溶液熱交換器7和第二水/溶液換熱器8冷卻，然后進入第二溶液全熱 交換器4上方噴淋，與新風(fēng)進行熱質(zhì)交換，吸收了新風(fēng)的水分成為稀溶液回到溶液池3，如 此循環(huán)。
二、冬季運行 參見圖2，冬季，第一水/溶液換熱器10通入冷水，第二水/溶液換熱器8通入熱 水。干燥、寒冷的室外新風(fēng)流經(jīng)第二溶液全熱交換4，被經(jīng)過第二水/溶液換熱器8中的熱 水加熱后的溶液噴淋，新風(fēng)與溶液進行熱質(zhì)交換，新風(fēng)被溶液加濕升溫，然后經(jīng)過空氣/水 換熱器6，電動三通閥9調(diào)節(jié)熱水的流量，使新風(fēng)溫度被調(diào)節(jié)，達到設(shè)計要求濕潤、溫暖的空 氣被送入空調(diào)房間。 濃縮后的濃溶液流入第二溶液池3被第二溶液泵5送入溶液熱交換器7，與其中流 動的稀溶液進行熱量交換，濃溶液溫度降低，稀溶液溫度升高。降溫后的濃溶液通過溶液再 生處理單元，在第一水/溶液換熱器10中被冷水冷卻，使溶液具有較強的吸濕能力，在第一 溶液全熱交換器中噴淋，與排風(fēng)進行熱質(zhì)交換，吸收排風(fēng)的水分和熱量，溶液被稀釋再生。 再生后的稀溶液由第一溶液池2被第一溶液泵11送到溶液熱交換器7回收濃溶液熱量，最 后回到第二水/溶液換熱器8加熱，如此循環(huán)。
權(quán)利要求
一種溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組，包括溶液再生處理單元和新風(fēng)處理單元，其分別設(shè)置在排風(fēng)處理通道和新風(fēng)處理通道中；新風(fēng)處理單元的溶液輸出端通過第二溶液泵(5)、溶液熱交換器(7)、第一水/溶液換熱器(10)與溶液再生處理單元的溶液輸入端連接；溶液再生處理單元的溶液輸出端通過第一溶液泵(11)、溶液熱交換器、第二水/溶液換熱器(8)與新風(fēng)處理單元的溶液輸入端連接；第一水/溶液換熱器、第二水/溶液換熱器分別設(shè)置有進、出水接口，并分別通過冷水供水管或熱水供水管與進水接口連通，實現(xiàn)與溶液進行熱交換，其特征是新風(fēng)處理通道的出風(fēng)口處設(shè)置有空氣/水換熱器(6)，空氣/水換熱器設(shè)置有進水口和出水口，進水口通過電動三通閥(9)與第一水/溶液換熱器的出水接口連接，出水口同時與電動三通閥的另一端和第一水/溶液換熱器的進水接口連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組，其特征是所述排風(fēng)處理通道和 新風(fēng)處理通道分別設(shè)置在機組的上層和下層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組，其特征是所述溶液再生處理單 元包括下方設(shè)置有第一溶液池(2)的第一溶液全熱交換器(l)，其溶液輸出端與第一溶液 池連通，溶液輸入端與第一溶液全熱交換器中的噴淋頭連通；新風(fēng)處理單元包括下方設(shè)置 有第二溶液池(3)的第二溶液全熱交換器(4)，其溶液輸出端與第二溶液池連通，溶液輸入 端與第二溶液全熱交換器中的噴淋頭連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組的控制方法，其特征是新風(fēng)流經(jīng)第 二溶液全熱交換器(4)，與被第二水/溶液換熱器(8)冷卻或加熱的噴淋溶液進行熱質(zhì)交 換，被調(diào)濕調(diào)溫，然后經(jīng)過空氣/水換熱器(6)，使新風(fēng)溫度進一步被調(diào)節(jié)，達到設(shè)計要求的 送風(fēng)狀態(tài)；第二溶液泵(5)將新風(fēng)處理單元的溶液送入溶液再生處理單元，溶液在第一水/ 溶液換熱器(10)中被熱水或冷水加熱或冷卻后，送入第一溶液全熱交換器(1)與排風(fēng)進行 熱質(zhì)交換，使溶液被濃縮或稀釋，恢復(fù)到初始狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組的控制方法，其特征是所述第一水 /溶液換熱器(10)的進水接口通入熱水，第二水/溶液換熱器(8)的進水接口通入冷水； 潮濕、悶熱的室外新風(fēng)流經(jīng)第二溶液全熱交換(4)，被經(jīng)過第二水/溶液換熱器中的冷水冷 卻后的稀溶液噴淋，新風(fēng)與溶液進行熱質(zhì)交換，被溶液除濕降溫，然后經(jīng)過空氣/水換熱器(6) ;電動三通閥(9)調(diào)節(jié)冷水的流量，使新風(fēng)溫度被調(diào)節(jié)，達到設(shè)計要求的干爽、清涼的空 氣被送入空調(diào)房間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組的控制方法，其特征是所述第一水 /溶液換熱器(10)的進水接口通入冷水，第二水/溶液換熱器(8)的進水接口通入熱水；干 燥、寒冷的室外新風(fēng)流經(jīng)第二溶液全熱交換(4)，被經(jīng)過第二水-溶液換熱器中的熱水加熱 后的溶液噴淋，新風(fēng)與溶液進行熱質(zhì)交換，被溶液加濕升溫，然后經(jīng)過空氣/水換熱器(6)， 電動三通閥(9)調(diào)節(jié)熱水的流量，使新風(fēng)溫度被調(diào)節(jié)，達到設(shè)計要求的濕潤、溫暖的空氣被 送入空調(diào)房間。
全文摘要
一種溶液調(diào)濕控溫新風(fēng)空調(diào)機組及其控制方法，機組包括溶液再生處理單元和新風(fēng)處理單元，其分別設(shè)在排風(fēng)、新風(fēng)處理通道中；新風(fēng)處理單元溶液輸出端通過第二溶液泵、溶液熱交換器、第一水/溶液換熱器與溶液再生處理單元溶液輸入端連接；溶液再生處理單元溶液輸出端通過第一溶液泵、溶液熱交換器、第二水/溶液換熱器與新風(fēng)處理單元溶液輸入端連接；第一、二水/溶液換熱器分別設(shè)有進、出水接口，并分別通過冷或熱水供水管與進水接口連通，其新風(fēng)處理通道的出風(fēng)口處設(shè)有空氣/水換熱器，空氣/水換熱器的進、出水口通過電動三通閥與第一水/溶液換熱器的出、進水接口連接。本發(fā)明通過電動三通閥控制空氣/水換熱器中冷/熱水流量，來進一步調(diào)節(jié)新風(fēng)溫度。
文檔編號F24F11/02GK101701738SQ20091024662
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者丁力行, 劉波, 劉湘輝, 呂智, 鄧玉艷 申請人:佛山市浩特普爾人工環(huán)境設(shè)備有限公司