專利名稱：一種濕能轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種濕能轉(zhuǎn)換方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，大量的工業(yè)廠房需要空氣調(diào)節(jié)，同時也存在大量的排氣，而這 些排氣經(jīng)過某些工藝過程后其溫度升高，而含濕量基本不變，因此其焓值與夏 季室外新風焓值相比，往往不低，甚至有可能高于室外的焓值，但其含濕量低 于室外空氣的含濕量。
夏季室外新風往往給空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成較大的新風負荷，正常情況下，空調(diào)環(huán) 境排風的溫度、濕度及焓值均低于大氣環(huán)境空氣的溫度、濕度及焓值，因此采 用全熱回收方法可降低新風負荷。
而對于上述情況，即室內(nèi)外僅僅存在濕差，焓差較小，甚至排氣焓值高于 室外新風的焓值的情況，采用常規(guī)的全熱回收方法來降低新風負荷是不可行的。 因此有必要探索一種新的方法來實現(xiàn)新風處理，降低新風負荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種濕能轉(zhuǎn)換方法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的 一種濕能轉(zhuǎn)換方法，對于存 在濕差的兩股空氣，即第一空氣的含濕量高于第二空氣，第二空氣的干球溫度 高于第一空氣的濕球溫度，其濕能轉(zhuǎn)換是通過以下過程來實現(xiàn)的第一空氣與 低于其濕球溫度的水經(jīng)過直接接觸換熱過程，第一空氣被冷卻和除濕，水被加 熱，加熱的水與第二空氣經(jīng)過換熱過程，第二空氣被等濕冷卻，水溫度升高， 被等濕冷卻的第二空氣再與水經(jīng)過直接接觸，被等濕冷卻的第二空氣被加熱加 濕，水被冷卻。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的濕能轉(zhuǎn)換方法克服了常規(guī)的全熱回收方法 的缺點，充分利用室內(nèi)室外的濕差實現(xiàn)新風的處理，降低新風負荷。本發(fā)明所述的濕能是指空氣中所含水蒸汽的能量，而濕能轉(zhuǎn)換方法正是充分利用空氣中 含濕量的差別，即濕能的差別進行空氣狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)新風的除濕制冷。


圖1是本發(fā)明濕能轉(zhuǎn)換方法的原理圖； 圖2是與圖l相關(guān)的焓濕圖； 圖3為本發(fā)明的另一種實現(xiàn)形式的原理圖； 圖4是有多股空氣的形式的原理圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。 本發(fā)明利用來自空調(diào)環(huán)境的低濕度的高溫空氣對來自大氣環(huán)境的高濕度的 空氣進行除濕制冷。尤其是對室內(nèi)外僅僅存在濕差，焓差較小，甚至排氣烚值 高于室外新風的焓值的情況下，利用濕能轉(zhuǎn)換實現(xiàn)新風的除濕制冷。
如圖1所示，空調(diào)環(huán)境的空氣2，其含濕量低于空氣1的含濕量，空氣1為 室外環(huán)境的空氣，其濕球溫度低于于空氣2的溫度。空氣1經(jīng)過空氣和水直接
接觸換熱過程20與10進行換熱，空氣1變?yōu)?，被除濕冷卻，水10被加熱變 為11。水11再經(jīng)過換熱過程22與空氣4進行換熱，由于空氣2的干球溫度高 于空氣1的濕球溫度，當然也高于水11的溫度，空氣2被冷卻為4，水11變?yōu)?12，空氣4再與水12經(jīng)過直接接觸換熱過程21進行換熱，水12被冷卻變?yōu)?1， 空氣4被加熱加濕變?yōu)?。
理想情況下，水10的溫度逼近空氣4的濕球溫度，空氣3的狀態(tài)點也可以 逼近空氣4的飽和狀態(tài)點，水11的溫度逼近空氣1的濕球溫度。
上述過程，水完成一個循環(huán)，空氣1被冷卻除濕，空氣2被加熱加濕，空 氣1中的能量傳遞至空氣2中，從而完成整個濕能轉(zhuǎn)換過程。
圖2中的狀態(tài)點清晰地表示了空氣狀態(tài)的變化。
為了提高上述各過程的效率，過程20、 21及22中換熱過程均可為逆流換 熱過程，過20與21中，空氣與水直接接觸換熱可通過規(guī)整波紋填料實現(xiàn)，具 有效率高，空氣阻力小等優(yōu)點。
水11與空氣2的換熱可通過管翅式換熱器來實現(xiàn)的。水在管內(nèi)，管外為空 氣，管外翅片可強化空氣側(cè)的換熱。由于過程20中空氣被除濕所產(chǎn)生的冷凝水量往往小于過程22由于水蒸發(fā) 消耗的水量，因此有必要從外界補充一部分水，圖1中未示出。 圖3為本發(fā)明的另一種實現(xiàn)形式。
圖3與圖1唯一不同在于，水11只有部分經(jīng)過換熱過程22變?yōu)?2， 12與 未經(jīng)過換熱過程22水11，均與空氣4直接接觸進行換熱變?yōu)?0。 圖4是有多股空氣的形式。
圖4與圖1不同之處在于，圖1中空氣1和2均為一股，而圖4中空氣1 和2均為多股。
當然本發(fā)明也有可能是空氣1為一股，空氣2為多股或空氣1為多股，空 氣2為一股。
對于空氣1而言，多股空氣的焓值也可以是不同的，對于空氣2而言，其 多股空氣的烚值也可以是不同的。
即使在空氣1的焓值低于空氣2的焓值的情況下或相等的情況下。本發(fā)明 也可利用空氣2實現(xiàn)對空氣1的除濕冷卻。 實施例
空氣1的干球溫度為35X:，濕球溫度為24-C，含濕量為14.4g/kg干空氣， 焓值為72.3kj/kg干空氣；空氣2的干球溫度為38。C，濕球溫度22.6。C，含濕 量為11.0g/kg干空氣，焓值為66.7kj/kg干空氣。假定空氣1與空氣2流量相 同。
采用本發(fā)明的方法，可將空氣2等濕冷卻到狀態(tài)4，其干球溫度為25°C， 濕球溫度為18. 7°C，水10的溫度可為20°C?？諝?的狀態(tài)可為干球溫度22. 6 °C，濕球溫度22'C，焓值65kj/kg干空氣。
按照常規(guī)全熱回收焓效率計算方法。全熱回收效率為空氣1與空氣3的焓 差除以空氣1與空氣2的烚差，艮卩 (72.3-65) /(72. 3-66. 7)=130%
上述實例說明，依據(jù)本發(fā)明的方法，焓效率可大于100%,但這并不違反熱 力學定律，回收效率大于100%是以消耗水為代價的。
權(quán)利要求
1、一種濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，對于存在濕差的兩股空氣(1)和(2)，即空氣(1)的含濕量高于空氣(2)，空氣(2)的干球溫度高于空氣(1)的濕球溫度，其濕能轉(zhuǎn)換是通過以下過程來實現(xiàn)的空氣(1)與低于其濕球溫度的水(10)經(jīng)過直接接觸換熱過程，空氣(1)被冷卻和除濕，變?yōu)?3)，水(10)被加熱變?yōu)?11)，水(11)與空氣(2)經(jīng)過換熱過程，空氣(2)被等濕冷卻變?yōu)?4)，水11溫度升高變?yōu)?12)，空氣(4)再與水(12)經(jīng)過直接接觸，空氣(4)被加熱加濕，變?yōu)?5)，水(12)被冷卻變?yōu)?10)。
2、 根據(jù)權(quán)力要求1所述的濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，空氣(1)與水(10) 的直接接觸換熱，空氣(2)與(11)水的換熱以及空氣(4)與水(12) 的直接接觸換熱均為逆流換熱。
3、 根據(jù)權(quán)力要求1所述的濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的直接接觸換熱 是通過規(guī)整被波紋填料來實現(xiàn)的，所述的水(11)與空氣(2)的換熱是 通過管翅式換熱器來實現(xiàn)的。
4、 根據(jù)權(quán)力要求1所述的濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，空氣(1)的焓值低 于空氣(2)的焓值。
5、 根據(jù)權(quán)力要求1所述的濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述空氣水直接換熱 過程(22)需從外界補充一部分水。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述水(11)只有一 部分經(jīng)過換熱過程變?yōu)?12)，水(12)與未經(jīng)過換熱過程的水(11)，均 與空氣(4)直接接觸進行換熱變?yōu)?10)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的空氣(1)為 多股。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述的空氣(2)為多 股。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的濕能轉(zhuǎn)換方法，其特征所述的多股空氣的焓值至少 有一股是與其它股不同的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濕能轉(zhuǎn)換方法，利用來自空調(diào)環(huán)境的低濕度的高溫空氣對來自大氣環(huán)境的高濕度的空氣進行除濕制冷，尤其是對室內(nèi)外僅存在濕差，焓差較小，甚至排氣焓值高于室外新風的焓值的情況下，利用濕能轉(zhuǎn)換實現(xiàn)新風的除濕制冷。它克服了常規(guī)的全熱回收方法的缺點，充分利用室內(nèi)室外的濕差實現(xiàn)新風的處理，降低新風負荷。無需外界冷源，即可對低濕度的空氣實現(xiàn)等濕冷卻。本發(fā)明可廣泛應用于排氣溫度較高，但濕度較低的工業(yè)車間的排氣的利用。
文檔編號F24F3/12GK101520215SQ200810122398
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者馮秀麗, 葉立英, 李愛陽, 袁一軍 申請人:袁一軍;葉立英