專利名稱：一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常用的除濕方法及其系統(tǒng)大致可以分為三類，即冷凝除濕、液體除濕和固體除濕， 冷凝除濕是最為廣泛應(yīng)用的一種方式，固體除濕則主要應(yīng)用于對(duì)除濕要求較高的特種工業(yè)和科研場(chǎng)合。液體除濕由于其具有能耗較低，除濕能力較冷凝除濕強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到廣泛重視并得到推廣應(yīng)用。新風(fēng)除濕在建筑和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，現(xiàn)有的冷凝除濕和液體除濕均還存在種種不足，冷凝除濕的最大缺點(diǎn)是除濕能力差，需要再熱；而液體除濕的主要缺點(diǎn)是需要再生熱源；當(dāng)液體除濕與熱泵系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)合時(shí)，導(dǎo)致熱泵的冷凝溫度高，影響可靠性并增大能耗。將冷凝除濕和液體除濕相結(jié)合，尤其是在新風(fēng)處理方面是一個(gè)兼顧二者優(yōu)點(diǎn)的選擇，即利用冷凝除濕對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)除濕，再利用液體除濕對(duì)預(yù)除濕的新風(fēng)進(jìn)行進(jìn)一步除濕。盡管目前已出現(xiàn)過一些將二者進(jìn)行結(jié)合的例子，但如何充分利用二者的優(yōu)點(diǎn)，克服其各自的缺點(diǎn)，仍值得進(jìn)行探索。這包括如何降低溶液再生所需要溫度的同時(shí)增大除濕能力，如何利用冷凝水降低熱泵的冷凝溫度的同時(shí)不影響溶液的再生效果，如何通過溶液濃度的調(diào)節(jié)來有效控制濕度等。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)，它包括第一熱泵、第二熱泵、除濕芯、氟/氣翅片管換熱器、再生芯、冷卻芯、第一風(fēng)機(jī)、第二風(fēng)機(jī)、除濕溶液泵、再生溶液泵、溶液冷卻泵、除濕溶液槽、再生溶液槽、冷卻溶液槽、溶液連通管、冷凝水管、除濕溶管路、再生溶液管、冷卻溶液管。其中，第一熱泵主要由第一壓縮機(jī)、第一膨脹裝置、第一氟/液換熱器和氟/氣翅片管換熱器組成，第一壓縮機(jī)、第一氟/液換熱器的氟通道、第一膨脹裝置和氟/氣翅片管換熱器的氟通道組成一閉合環(huán)路，第二熱泵主要由第二壓縮機(jī)，第二膨脹裝置、第二氟/液換熱器和第三氟/液換熱器組成，第二壓縮機(jī)、第二氟/液換熱器的氟通道、第二膨脹裝置和第三氟/液換熱器的氟通道組成一閉合環(huán)路。第一風(fēng)機(jī)、除濕芯、氟/氣翅片管換熱器依次布置，除濕溶液槽位于除濕芯下方，冷凝水槽位于氟/氣翅片管換熱器下方，除濕溶液槽依次通過第三氟/液換熱器的液通道和除濕溶液泵與除濕芯相連，再生芯、冷卻芯和第二風(fēng)機(jī)依次布置或第二風(fēng)機(jī)位于再生芯和冷卻芯之間，再生溶液槽位于再生芯下方，冷卻溶液槽位于冷卻芯下方，再生溶液槽依次通過再生溶液泵和第二氟/液換熱器的液通道與再生芯相連，冷卻溶液槽依次通過第一氟/液換熱器的液通道和溶液冷卻泵與冷卻芯相連，除濕溶液槽與再生溶液槽通過溶液連通管相連，冷凝水槽與冷卻液槽通過冷凝水管將相連。[0009]進(jìn)一步地，還包括第二氟/氣翅片管換熱器，第二氟/氣翅片管換熱器與第三氟/ 液換熱器并聯(lián)設(shè)置，并置于氟/氣翅片管換熱器與除濕芯之間，與氟/氣翅片管換熱器共用冷凝水槽。進(jìn)一步地，還包括第三熱泵，第三熱泵主要由第三壓縮機(jī)、第四氟/液換熱器、第三膨脹裝置和第三氟/氣翅片管換熱器組成，第三壓縮機(jī)、第四氟/液換熱器的氟通道、第三膨脹裝置和第三氟/氣翅片管換熱器的氟通道組成一閉合環(huán)路，第三氟/氣翅片管換熱器位于氟/氣翅片管換熱器與除濕器之間，并與氟/氣翅片管換熱器共用冷凝水槽，第四氟 /液換熱器與第二氟/液換熱器相并聯(lián)。進(jìn)一步地，在除濕溶液槽與再生溶液槽之間設(shè)置液/液換熱器。本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型將冷凝除濕與溶液除濕有機(jī)結(jié)合，充分利用二種除濕方法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又盡量避免其缺點(diǎn)，因而具有能耗少、效率高、除濕能力強(qiáng)、濕度精確控制、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維護(hù)操作方便、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的新風(fēng)除濕方法第一原理圖；圖2為本實(shí)用新型的新風(fēng)除濕方法第二原理圖；圖3為對(duì)應(yīng)圖1的空氣處理焓濕圖；圖4為與圖1對(duì)應(yīng)的常規(guī)冷凝除濕的空氣處理焓濕圖；圖5為與圖1對(duì)應(yīng)的常規(guī)溶液除濕的空氣處理焓濕圖；圖6為對(duì)應(yīng)圖2的空氣處理焓濕圖；圖7為與圖2對(duì)應(yīng)的常規(guī)冷凝除濕的空氣處理焓濕圖；圖8為與圖2對(duì)應(yīng)的常規(guī)溶液除濕的空氣處理焓濕圖；圖9為本實(shí)用新型的新風(fēng)除濕方法第三原理圖；圖10為本實(shí)用新型的新風(fēng)除濕方法第四原理圖；圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例1的新風(fēng)除濕系統(tǒng)圖；圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例2的新風(fēng)除濕系統(tǒng)圖；圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例3的新風(fēng)除濕系統(tǒng)圖；圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例4的新風(fēng)除濕系統(tǒng)圖；圖15為本實(shí)用新型實(shí)施例5的新風(fēng)除濕系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的目的和效果將變得更加明顯。如圖1所示，室外新風(fēng)1先經(jīng)過冷凝除濕過程110，然后再經(jīng)過溶液除濕過程120， 冷凝除濕所需的冷量由第一熱泵150提供，溶液220除濕所需的冷量由第二熱泵160提供， 第二熱泵160的冷凝熱用來加熱濃溶液230，濃溶液230再與空氣4接觸使溶液得濃縮再生，與濃溶液230接觸后的空氣與再與稀溶液240接觸，稀溶液240中的水分在空氣中蒸發(fā)，稀溶液240被冷卻，冷的稀溶液240再用來作為室外新風(fēng)1的冷源，冷凝除濕過程110 產(chǎn)生的冷凝水210通過管路260被送至與稀溶液240混合，以補(bǔ)充中蒸發(fā)的水分，當(dāng)濃溶液230濃度過高時(shí)，可通過管路250補(bǔ)充部分冷凝水210以調(diào)節(jié)溶液濃度，也可通過與稀溶液 240的交換來實(shí)現(xiàn)。圖1中的溶液除濕、溶液再生及溶液冷卻過程可以通過氣液直接接觸、氣液間接接觸等多種方式實(shí)現(xiàn)，間接式液體除濕芯體原理見專利“200610049187. X，一種氣液傳質(zhì)方法”，其傳質(zhì)傳熱通過氣體通道與液體通道中的膜來實(shí)現(xiàn)。冷凝除濕過程可通過管翅片表冷器或噴水室等多種方式實(shí)現(xiàn)。圖1中的第一熱泵150和第二熱泵160可以為壓縮式熱泵或其它形式的熱泵，如吸收式熱泵等。圖2與圖1不同之處在于，與濃溶液230和與稀溶液240接觸的空氣為兩股空氣， 即空氣4和空氣6，兩股空氣可以不同，也可以相同。圖3為對(duì)應(yīng)圖1過程的空氣處理焓濕圖，并假設(shè)空氣1與空氣4的狀態(tài)相同，均為室外新風(fēng)，空氣1經(jīng)過冷凝除濕過程Iio后變?yōu)?，然后再經(jīng)過溶液除濕過程120變?yōu)?，空氣4經(jīng)過溶液再生過程130后變?yōu)?，然后再經(jīng)過溶液冷卻過程140變?yōu)?，當(dāng)然空氣4與空氣1的狀態(tài)可以不同，如空氣1可以采用室內(nèi)排風(fēng)。圖4假定圖1中的冷凝除濕過程110、120均為冷凝除濕過程，過程130，140為常規(guī)熱泵的風(fēng)冷過程，與圖3進(jìn)行對(duì)比。圖5假定圖1中的過程110、120均為溶液除濕過程，過程130，140為溶液再生過程，與圖3進(jìn)行對(duì)比。比較圖3、圖4和圖5可以發(fā)現(xiàn)，冷凝除濕要求熱泵具有比本實(shí)用新型過程較低的蒸發(fā)溫度和較高的冷凝溫度，而溶液除濕要求熱泵具有比本實(shí)用新型過程較高的冷凝溫度。從圖3可以看出，本實(shí)用新型只要求第二熱泵160具有較高的溫度就能實(shí)現(xiàn)溶液的再生，同時(shí)采用補(bǔ)充冷凝水盡量降低第一熱泵150的冷凝溫度。事實(shí)上，在有水源的情況下，可以同時(shí)向稀溶液240中補(bǔ)充冷凝水和外界水，圖3 中6點(diǎn)的溫度可進(jìn)一步降低。圖6為對(duì)應(yīng)圖2的空氣處理焓濕圖，并假設(shè)空氣1與空氣4的狀態(tài)相同，均為室外新風(fēng)，空氣1經(jīng)過冷凝除濕過程Iio后變?yōu)?，然后再經(jīng)過溶液除濕過程120變?yōu)?，空氣4 經(jīng)過溶液再生過程130后變?yōu)?，空氣6經(jīng)過溶液冷卻過程140變?yōu)?。圖6與對(duì)應(yīng)圖1的空氣處理焓濕圖圖3相比，溶液再生過程130排出的空氣5比圖3中空氣5的溫度低，溶液冷卻過程140排出的空氣6比圖3中空氣6的溫度低，這意味著圖2中的第一熱泵150比圖1中的第一熱泵150有較低的冷凝溫度。圖7假定圖6中的過程110、120均為冷凝除濕過程，過程130，140為常規(guī)熱泵的風(fēng)冷過程，與圖3進(jìn)行對(duì)比。圖8假定圖1中的過程110、120均為溶液除濕過程，過程130，140為溶液再生過程，與圖3進(jìn)行對(duì)比。比較圖6、圖7和圖8可以發(fā)現(xiàn)，冷凝除濕要求熱泵具有比本實(shí)用新型過程較低的蒸發(fā)溫度和較高的冷凝溫度，而溶液除濕要求熱泵具有比本實(shí)用新型過程較高的冷凝溫度。圖9在圖1的基礎(chǔ)上增加了冷凝除濕過程180，冷凝除濕過程180所需冷量由第二
5熱泵160提供。圖1與圖9相比，在第二熱泵160功率不變的前提下，提供給溶液除濕的制冷量變小，也就意味著所需的溶液再生量變小，但第二熱泵160總的冷量基本不變，冷凝熱量也基本不變，因而可以得到更高濃度的溶液，從而使得新風(fēng)最終的相對(duì)濕度低。圖10與圖1相比，同樣是在過程110與120之間增加了冷凝除濕過程180，這一點(diǎn)與圖9相同，與圖9不同的是，冷凝除濕過程180所需的冷量是由新增的第三熱泵170提供， 新增第三熱泵170產(chǎn)生的冷凝熱與第二熱泵160產(chǎn)生的冷凝熱一樣，均用來加熱溶液230， 使溶液濃縮再生。圖10與圖9相比，系統(tǒng)復(fù)雜程度增加，但是具有更高的靈活調(diào)節(jié)性，如通過開啟不同的熱泵，實(shí)現(xiàn)不同的除濕效果，適用不同的新風(fēng)條件。實(shí)施例1圖11是依據(jù)本實(shí)用新型方法建立的一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括第一熱泵、第二熱泵、除濕芯46、氟/氣翅片管換熱器33、再生芯47、冷卻芯36、第一風(fēng)機(jī)7、第二風(fēng)機(jī)8、除濕溶液泵48、再生溶液泵49、溶液冷卻泵37、除濕溶液槽11、再生溶液槽13、冷卻溶液槽15、溶液連通管19、冷凝水管18、除濕溶管路12、再生溶液管14、冷卻溶液管16。其中，第一熱泵由第一壓縮機(jī)31、第一膨脹裝置34、第一氟/液換熱器32和氟/氣翅片管換熱器33組成，第一壓縮機(jī)31、第一氟/液換熱器32的氟通道、第一膨脹裝置34和氟/氣翅片管換熱器33的氟通道組成一閉合環(huán)路，第二熱泵由第二壓縮機(jī)41，第二膨脹裝置44、第二氟/液換熱器42、第三氟/液換熱器43和制冷劑管道及附件 45組成，第二壓縮機(jī)41、第二氟/液換熱器42的氟通道、第二膨脹裝置44和第三氟/液換熱器43的氟通道組成一閉合環(huán)路。第一風(fēng)機(jī)7、除濕芯46、氟/氣翅片管換熱器33依次布置，除濕溶液槽11位于除濕芯46下方，冷凝水槽17位于氟/氣翅片管換熱器33下方，除濕溶液槽11依次通過第三氟/液換熱器43的液通道和除濕溶液泵48與除濕芯46相連， 再生芯47、冷卻芯36和第二風(fēng)機(jī)8依次布置，再生溶液槽13位于再生芯47下方，冷卻溶液槽15位于冷卻芯36下方，再生溶液槽13依次通過再生溶液泵49和第二氟/液換熱器42 的液通道與再生芯47相連，冷卻溶液槽15依次通過第一氟/液換熱器32的液通道和溶液冷卻泵37與冷卻芯36相連，除濕溶液槽11與再生溶液槽13通過溶液連通管19相連，冷凝水槽17與冷卻液槽15通過冷凝水管18將相連。新風(fēng)1在第一風(fēng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)下依次經(jīng)過氟/氣翅片管換熱器33和除濕芯46，再生空氣4在第二風(fēng)機(jī)8驅(qū)動(dòng)下依次經(jīng)過再生芯47，冷卻芯36，除濕液在除濕溶液泵48驅(qū)動(dòng)下經(jīng)過氟/液換熱器43，通過管路12進(jìn)入除濕芯46，再進(jìn)入除濕溶液槽11，再生液在再生溶液泵49驅(qū)動(dòng)下經(jīng)過氟/液換熱器42進(jìn)入再生芯47，再進(jìn)入再生溶液槽13，冷卻液在溶液冷卻泵37驅(qū)動(dòng)下通過第一氟/液換熱器32進(jìn)入冷卻芯36，再進(jìn)入冷卻液槽15，溶液連通管19 將除濕溶液槽11與再生溶液槽13相連，冷凝水管18將冷凝水槽17與冷卻液槽15相連。實(shí)施例2圖12是依據(jù)本實(shí)用新型方法建立的另一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)。與實(shí)施例1的區(qū)別在于，第二風(fēng)機(jī)8位于再生芯47和冷卻芯36之間，再生空氣4 在風(fēng)機(jī)8驅(qū)動(dòng)下經(jīng)過再生芯47，冷卻空氣6在風(fēng)機(jī)8驅(qū)動(dòng)下經(jīng)過冷卻芯36。實(shí)施例3圖13是依據(jù)本實(shí)用新型方法建立的另一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)。[0058]圖13與圖11不同之處在于，第三氟/液換熱器43并聯(lián)設(shè)置第二氟/氣翅片管換熱器73，并置于氟/氣翅片管換熱器33與除濕芯46之間，與氟/氣翅片管換熱器33共用冷凝水槽17。實(shí)施例4圖14是依據(jù)本實(shí)用新型方法建立的另一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)。圖14與圖11不同之處在于，增設(shè)第三熱泵，第三熱泵主要由第三壓縮機(jī)51、第四氟/液換熱器52、第三膨脹裝置M和第三氟/氣翅片管換熱器53組成，第三壓縮機(jī)51、第四氟/液換熱器52的氟通道、第三膨脹裝置M和第三氟/氣翅片管換熱器53的氟通道組成一閉合環(huán)路，第三氟/氣翅片管換熱器53位于氟/氣翅片管換熱器33與除濕器46之間， 并與氟/氣翅片管換熱器33共用冷凝水槽17，第四氟/液換熱器52與第二氟/液換熱器 42相并聯(lián)。實(shí)施例5圖15是依據(jù)本實(shí)用新型方法建立的另一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)。圖15與圖11不同之處在于，在除濕溶液槽11與再生溶液槽13之間設(shè)置液/液換熱器20，并設(shè)置管路19和69，使的除濕溶液槽11與再生溶液槽13的溶液雙向流動(dòng)通過液/液換熱器20實(shí)現(xiàn)換熱。上述實(shí)施例用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)，其特征在于，它包括第一熱泵、第二熱泵、除濕芯(46)、氟/ 氣翅片管換熱器(33)、再生芯(47)、冷卻芯(36)、第一風(fēng)機(jī)(7)、第二風(fēng)機(jī)(8)、除濕溶液泵 (48)、再生溶液泵(49)、溶液冷卻泵(37)、除濕溶液槽(11)、再生溶液槽(13)、冷卻溶液槽(15)、溶液連通管(19)、冷凝水管(18)、除濕溶管路(12)、再生溶液管(14)和冷卻溶液管(16)；其中，第一熱泵主要由第一壓縮機(jī)(31)、第一膨脹裝置(34)、第一氟/液換熱器(32) 和氟/氣翅片管換熱器(33)組成，第一壓縮機(jī)(31)、第一氟/液換熱器(32)的氟通道、第一膨脹裝置(34)和氟/氣翅片管換熱器(33)的氟通道組成一閉合環(huán)路，第二熱泵主要由第二壓縮機(jī)(41)，第二膨脹裝置(44)、第二氟/液換熱器(42)和第三氟/液換熱器(43)組成，第二壓縮機(jī)(41)、第二氟/液換熱器(42)的氟通道、第二膨脹裝置(44)和第三氟/液換熱器 (43)的氟通道組成一閉合環(huán)路；第一風(fēng)機(jī)(7)、除濕芯(46)、氟/氣翅片管換熱器(33)依次布置，除濕溶液槽(11)位于除濕芯(46)下方，冷凝水槽(17)位于氟/氣翅片管換熱器(33) 下方，除濕溶液槽(11)依次通過第三氟/液換熱器(43)的液通道和除濕溶液泵(48)與除濕芯(46 )相連，再生芯(47 )、冷卻芯(36 )和第二風(fēng)機(jī)(8 )依次布置或第二風(fēng)機(jī)(8 )位于再生芯(47 )和冷卻芯(36 )之間，再生溶液槽(13 )位于再生芯(47 )下方，冷卻溶液槽(15 )位于冷卻芯(36 )下方，再生溶液槽(13)依次通過再生溶液泵(49 )和第二氟/液換熱器(42 ) 的液通道與再生芯(47)相連，冷卻溶液槽(15)依次通過第一氟/液換熱器(32)的液通道和溶液冷卻泵(37 )與冷卻芯(36 )相連，除濕溶液槽(11)與再生溶液槽(13 )通過溶液連通管(19)相連，冷凝水槽(17)與冷卻液槽(15)通過冷凝水管(18)將相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新風(fēng)除濕系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二氟/氣翅片管換熱器 (73)，第二氟/氣翅片管換熱器(73)與第三氟/液換熱器(43)并聯(lián)設(shè)置，并置于氟/氣翅片管換熱器(33)與除濕芯(46)之間，與氟/氣翅片管換熱器(33)共用冷凝水槽(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新風(fēng)除濕系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三熱泵，第三熱泵主要由第三壓縮機(jī)(51)、第四氟/液換熱器(52)、第三膨脹裝置(54)和第三氟/氣翅片管換熱器 (53)組成，第三壓縮機(jī)(51)、第四氟/液換熱器(52)的氟通道、第三膨脹裝置(54)和第三氟/氣翅片管換熱器(53)的氟通道組成一閉合環(huán)路，第三氟/氣翅片管換熱器(53)位于氟/氣翅片管換熱器(33)與除濕器(46)之間，并與氟/氣翅片管換熱器(33)共用冷凝水槽(17)，第四氟/液換熱器(52)與第二氟/液換熱器(42)相并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新風(fēng)除濕系統(tǒng)，其特征在于，在除濕溶液槽(11)與再生溶液槽 (13)之間設(shè)置液/液換熱器(20)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新風(fēng)除濕系統(tǒng)，室外新風(fēng)先經(jīng)過冷凝除濕過程，然后再經(jīng)過溶液除濕過程，冷凝除濕所需的冷量由第一熱泵提供，溶液除濕所需的冷量由第二熱泵提供，第二熱泵的冷凝熱用來加熱濃溶液，濃溶液再與空氣接觸使溶液得濃縮再生，與濃溶液接觸后的空氣與再與稀溶液接觸，稀溶液中的水分在空氣中蒸發(fā)，稀溶液被冷卻，冷的稀溶液再用來作為熱泵的冷源；本實(shí)用新型將冷凝除濕與溶液除濕有機(jī)結(jié)合，充分利用二種除濕方法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又盡量避免其缺點(diǎn)，因而具有能耗少、效率高、除濕能力強(qiáng)、濕度精確控制、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維護(hù)操作方便、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24F13/30GK202066130SQ20112015305
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月15日
發(fā)明者葉立英, 安軍, 朱進(jìn) 申請(qǐng)人:杭州興環(huán)科技開發(fā)有限公司