專利名稱：蓄能型空調(diào)除濕系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空調(diào)除濕設(shè)備，具體說是一種蓄能型空調(diào)除濕系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
夏季，空調(diào)室內(nèi)通入的冷卻水溫度一般都低于室內(nèi)空氣的露點溫度，很容 易造成室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)。為了防止結(jié)露，空調(diào)室內(nèi)都需要除濕。家用空調(diào)器沒 有除濕裝置，依靠冷風制冷，室內(nèi)處于紊流狀態(tài)，室內(nèi)不易結(jié)露。但蒸發(fā)器盤 管處會有凝水出現(xiàn)， 一般是用一根水管將其導(dǎo)出室外。大型空調(diào)機組中都有除 濕段。
一般中央空調(diào)由新風段、混合段、冷卻段、除濕段、加壓段組成。冷卻
除濕空調(diào)系統(tǒng)依靠冷水機組實現(xiàn)供冷和除濕。冷水機組的供水溫度為7。C左右， 低于空氣的露點溫度，使得被處理空氣中水蒸氣凝結(jié)而除濕。冷卻除濕在空調(diào) 中為表冷段。轉(zhuǎn)輪除濕或液體除濕的空調(diào)系統(tǒng)則是溫濕度獨立控制系統(tǒng)，冷水 機組只有制冷功能，供熱系統(tǒng)提供高溫再生熱源，供給轉(zhuǎn)輪或液體再生持續(xù)除 濕。冷水機組制冷為冷卻段，液體或轉(zhuǎn)輪除濕為除濕段。
上述三種除濕方式中，冷卻除濕熱濕負荷同時處理，形式最簡單，施工方 便，但受到冷凍水溫度的限制不能達到較低的濕度，而且表冷器在濕工況下運 行，容易滋生細菌和病毒，影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。此外，這種系統(tǒng)中冷水機組需 要提供較低的冷水溫度，因此，機組的COP較低，能源利用率低。再有，經(jīng)過 冷卻除濕的空氣溫度較低，不能滿足人體舒適度要求，還必須加熱使其溫度升 高，達到室內(nèi)送風狀態(tài)點后才能送入室內(nèi)。固體干燥劑除濕系統(tǒng)與液體干燥劑 除濕系統(tǒng)對空氣的除濕與制冷分開處理。固體干燥劑除濕通常釆用轉(zhuǎn)輪式除濕 器，利用多孔材料如硅膠、活性炭、分子篩以及氯化鋰晶體等鹽類吸濕能力強 的特性，將空氣處理到低含濕量?？諝庠谔幚磉^程中近似為等焓過程。新風的溫度會有所上升。液體干燥劑除濕系統(tǒng)利用三甘醇、氯化鋰、氯化鈣以及溴化 鋰等水溶液強烈的吸濕特性對空氣進行除濕。新風在處理過程近似為等溫處理 過程。后兩種除濕過程中，溫濕度獨立控制，冷水機組只承擔室內(nèi)顯熱負荷，
供水溫度20'C左右，與冷卻除濕相比，機組COP較高，能源利用率高，且除濕 過程沒有露點溫度限制，可以將新風的含濕量處理到很低，是很好的除濕方式。 但必須有高溫熱源提供再生溫度，除濕才得以往復(fù)。因此，這兩種除濕系統(tǒng)都 有一套專門的熱源系統(tǒng)，如太陽能系統(tǒng)，地熱系統(tǒng)或者燃氣系統(tǒng)等來提供較高 溫度的熱量驅(qū)動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。太陽能系統(tǒng)和地熱系統(tǒng)雖然利用了天然能源，比較 環(huán)保和節(jié)能，但系統(tǒng)比較復(fù)雜，初投資比較大。燃氣系統(tǒng)則運行費用較高，因 此，尋找合適的高溫熱源是實現(xiàn)固體除濕的關(guān)鍵技術(shù)。而尋求再生高溫能源的 過程中，人們卻忽視了被白白浪費掉的系統(tǒng)自身所產(chǎn)生這部分熱量。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題，在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，提 供一種蓄能型空調(diào)除濕系統(tǒng)。在既需要冷量又需要除濕的室內(nèi)，使用低溫環(huán)路 熱泵提供室內(nèi)制冷所需冷負荷。低溫環(huán)路冷凝熱作為高溫環(huán)路熱泵的熱源。高 溫環(huán)路熱泵的冷凝熱和太陽能共同作為除濕轉(zhuǎn)輪吸附劑再生所需的高溫熱源。
一般情況下，需要除濕的地方，往往也需要提供冷負荷，通常會用冷水機 組來提供冷量。冷水機組的出水溫度通常為7'C,這個溫度遠遠低于人體舒適度。 另外，冷水機組工作時，具有一定溫度的冷卻水往往不能被充分利用，排入空 氣中，形成熱污染。根據(jù)除濕再生溫度的需要和提供接近人體舒適度冷水的設(shè) 想，可以將冷水機組進行改造，采用串級熱泵系統(tǒng)，將蒸發(fā)溫度和冷凝溫度均 提高，使蒸發(fā)器側(cè)冷水出口溫度為2(TC左右，冷凝器側(cè)熱水(或熱風)溫度接 近7(TC左右。這樣冷水可以直接送入室內(nèi)，熱水又可以作為再生熱源，提供干 燥劑除濕所需的再生溫度，使能源得到充分的利用。但是在該串級熱泵系統(tǒng)中，高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)吸收低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)大部分的冷凝熱后，高溫環(huán)路熱泵的 冷凝熱將遠遠大于除濕轉(zhuǎn)輪再生所需的高溫熱源，因此，本發(fā)明中引入蓄熱構(gòu) 件，將高溫環(huán)路熱泵提供的多余冷凝熱儲存在蓄熱箱中。 一旦蓄熱箱蓄熱完畢， 高溫環(huán)路熱泵機組將停止工作，蓄熱水箱則作為轉(zhuǎn)輪除濕所需的高溫熱源。為 了進一步節(jié)省能量，該串聯(lián)熱泵系統(tǒng)還與太陽能并聯(lián)，在陽光充足的時候，通 過太陽能集熱器向蓄熱箱蓄熱。
本實用新型蓄能型空調(diào)除濕系統(tǒng)，包括全熱交換器A、氯化鋰轉(zhuǎn)輪B、壓縮
子系統(tǒng)、蓄熱箱X、換熱器20和太陽能集熱系統(tǒng)18;
壓縮子系統(tǒng)由低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13和高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14串聯(lián)而成； 低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13由蒸發(fā)器C1、壓縮機F1、冷凝器D1和節(jié)流閥E1依
次串聯(lián)構(gòu)成；
高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14由蒸發(fā)器C2、壓縮機F2、冷凝器D2和節(jié)流閥E2依 次串聯(lián)構(gòu)成；
太陽能集熱系統(tǒng)18由太陽能集熱器16和泵17組成，太陽能集熱器16和 泵17與蓄熱箱X串聯(lián)形成環(huán)路； 蓄熱箱X為換熱器20的熱源； 系統(tǒng)線路如下
壓縮子系統(tǒng)工作時室外新風1先經(jīng)過全熱交換器A,與一部分室內(nèi)回風3 進行能量交換，溫度降低后進入氯化鋰轉(zhuǎn)輪B除濕，然后與另一部分室內(nèi)回風3 混合，再進入壓縮子系統(tǒng)中低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13的蒸發(fā)器C1，溫度降低后，送 入室內(nèi)；另一室外新風IOO經(jīng)過低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13的冷凝器D1被冷凝熱加 熱后，分為兩路 一路與換熱器20進行換熱，作為氯化鋰轉(zhuǎn)輪B的吸附劑再生 氣流；另一路經(jīng)高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14的蒸發(fā)器C2降溫后排入室外的大氣中； 高溫環(huán)路熱泵14中的制冷劑，在蒸發(fā)器C2中吸收與低溫環(huán)路熱泵13的冷凝器Dl換熱后的空氣的熱量，經(jīng)過壓縮機F2壓縮后，進入冷凝器D2，釋放熱量， 加熱蓄熱箱X中的水；
低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)的工況為蒸發(fā)溫度18°C±3°C;冷凝溫度50°C±3°C。
高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)的工況為蒸發(fā)溫度43。C±5;冷凝溫度76。C±5
壓縮子系統(tǒng)中高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)不工作時室外新風1先經(jīng)過全熱交換器 A，與一部分室內(nèi)回風3進行能量交換，溫度降低后進入氯化鋰轉(zhuǎn)輪B除濕，然 后與另一部分室內(nèi)回風3混合，再進入壓縮子系統(tǒng)中低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13的蒸 發(fā)器Cl,溫度降低后，送入室內(nèi)；另一室外新風100經(jīng)過低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13 的冷凝器D1被冷凝熱加熱后，分為兩路 一路與換熱器20進行換熱，作為氯 化鋰轉(zhuǎn)輪B的吸附劑再生熱源；另 一路直接排入空氣中；
太陽能集熱系統(tǒng)18，在陽光充足時始終處于工作狀態(tài)；水在太陽能集熱器 16中吸收熱量溫度升高，在泵17的作用下在太陽能集熱器16和蓄熱箱X中循 環(huán)工作，為蓄熱箱提供熱能。
本實用新型使用低溫環(huán)路熱泵提供室內(nèi)制冷所需冷負荷。低溫環(huán)路冷凝熱 作為高溫環(huán)路熱泵的熱源。高溫環(huán)路熱泵的冷凝熱作為除濕轉(zhuǎn)輪吸附劑再生所 需的高溫熱源。同時，輔之太陽能作為除濕轉(zhuǎn)輪吸附劑再生所需的高溫熱源。 使熱源和熱匯的能量都得到充分利用，簡化了系統(tǒng)構(gòu)建，使控制更加簡單，消 除了冷水機組的熱污染，是一種既節(jié)能又環(huán)保的系統(tǒng)形式。

圖1為本實用新型蓄能型空調(diào)除濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進一步詳細說明。
實施例如圖1所示，蓄能型空調(diào)除濕系統(tǒng)，包括全熱交換器A、氯化鋰轉(zhuǎn)輪B、壓縮子系統(tǒng)、蓄熱箱X、換熱器20和太陽能集熱系統(tǒng)18;
壓縮子系統(tǒng)由低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13和高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14串聯(lián)而成； 低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13由蒸發(fā)器C1、壓縮機F1、冷凝器D1和節(jié)流閥E1依
次串聯(lián)構(gòu)成；低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)的工況為蒸發(fā)溫度18°C±3°C;冷凝溫度
50°C 士3。C。
高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14由蒸發(fā)器C2、壓縮機F2、冷凝器D2和節(jié)流閥E2依 次串聯(lián)構(gòu)成；高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)的工況為蒸發(fā)溫度43°C±5;冷凝溫度76 °C ±5。
方式一壓縮子系統(tǒng)全部工作，太陽能集熱系統(tǒng)不工作。閥門Fa3、 Fa5打 開，F(xiàn)al、 Fa2、 Fa4關(guān)閉。室外新風1先經(jīng)過全熱交換器A,與一部分室內(nèi)回風 3進行能量交換，溫度降低后進入氯化鋰轉(zhuǎn)輪B除濕，除濕后與另一部分室內(nèi)回 風31混合，再進入壓縮子系統(tǒng)中低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13的蒸發(fā)器C1，被冷卻降 溫至20土3'C后，經(jīng)2送入室內(nèi)；經(jīng)過全熱交換器進行能量交換后的室內(nèi)回風， 經(jīng)排氣口 7排出室外；另一部分室外新風100經(jīng)過低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13的冷凝 器D1被冷凝熱加熱，它作為冷凝器D1的熱匯，吸收冷凝器D1的熱量，溫度 升高至45。C土3。C,然后分為兩路 一路經(jīng)管口 10，作為高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14 的熱源，經(jīng)高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14的蒸發(fā)器C2降溫后經(jīng)排氣口 71排入室外大氣 中；另一路經(jīng)管口 9到換熱器20中，換熱后溫度升高至75'C以上，作為氯化鋰 轉(zhuǎn)輪B的吸附劑的再生氣流，通過轉(zhuǎn)輪后攜帶大量水蒸氣經(jīng)排氣口 73排出室外 大氣中。壓縮子系統(tǒng)中高溫環(huán)路熱泵14的制冷劑，在蒸發(fā)器C2中吸收與低溫 環(huán)路熱泵13的冷凝器D1換熱后的空氣的熱量，經(jīng)過壓縮機F2壓縮后，進入冷 凝器D2，放出大量的熱量，將蓄熱箱X加熱到75'C后，作為為換熱器20的熱 源加熱再生氣流供氯化鋰轉(zhuǎn)輪使用；制冷劑在冷凝器D2中放完熱量后，經(jīng)節(jié)流 閥F2節(jié)流降壓再次進入蒸發(fā)器C2，循環(huán)工作。冷凝器D2中制冷劑放出的熱量被冷凝器D2惻的水帶走，通過閥門Fa3進入蓄熱箱，放出熱量后，通過閥門Fa5 回到冷凝器D2。
方式二壓縮子系統(tǒng)中高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14不工作，太陽能集熱系統(tǒng)18 也不工作。閥門Fal打開，F(xiàn)a3、 Fa5， Fa2、 Fa4關(guān)閉。室外新風1先經(jīng)過全熱 交換器A，與一部分室內(nèi)回風3進行能量交換，溫度降低后進入氯化鋰轉(zhuǎn)輪B 除濕，除濕后與另一部分室內(nèi)回風31混合，再進入壓縮子系統(tǒng)中低溫環(huán)路熱泵 系統(tǒng)13的蒸發(fā)器C1，被冷卻降溫至20土3。C后，經(jīng)2送入室內(nèi)；經(jīng)過全熱交換 器進行過能量交換的室內(nèi)回風，經(jīng)排氣口 7排出室外；另一部分室外新風100 經(jīng)過低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13的冷凝器D1被冷凝熱加熱，它作為冷凝器D1的熱 匯，吸收冷凝器D1制冷劑放出的熱量，溫度升高至45。C士3。C，然后分為兩路 一路經(jīng)閥門Fal排入室外的大氣中；另一路經(jīng)管口 9到換熱器20中，換熱后溫 度升高至75匸以上，作為氯化鋰轉(zhuǎn)輪B的吸附劑的再生氣流，通過轉(zhuǎn)輪后，攜 帶大量水蒸氣排出室外大氣中。
方式三太陽能集熱系統(tǒng)單獨作為熱源工作時。閩門Fal、 Fa2、 Fa4打開， Fa3、 Fa5關(guān)閉。水在太陽能集熱器16中吸收太陽能熱量，溫度升高后通過泵 17被送入蓄熱箱中，換熱后再回到太陽能集熱器16中。其余設(shè)備工作方式同方 式二。
方式四太陽能集熱系統(tǒng)和壓縮子系統(tǒng)同時工作時。閥門Fal關(guān)閉，閥門 Fa2, Fa3, Fa4, Fa5全部打開。壓縮子系統(tǒng)工作方式同方式一，太陽能集熱系 統(tǒng)工作方式同方式三。太陽能集熱系統(tǒng)和壓縮子系統(tǒng)并聯(lián)工作。
權(quán)利要求1、一種蓄能型空調(diào)除濕系統(tǒng)，包括全熱交換器(A)、氯化鋰轉(zhuǎn)輪(B)、壓縮子系統(tǒng)、蓄熱箱(X)、換熱器(20)和太陽能集熱系統(tǒng)(18)；其特征是，壓縮子系統(tǒng)由低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)(13)和高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)(14)串聯(lián)而成；低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)(13)由蒸發(fā)器(C1)、壓縮機(F1)、冷凝器(D1)和節(jié)流閥(E1)依次串聯(lián)構(gòu)成；高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)(14)由蒸發(fā)器(C2)、壓縮機(F2)、冷凝器(D2)和節(jié)流閥(E2)依次串聯(lián)構(gòu)成；太陽能集熱系統(tǒng)(18)由太陽能集熱器(16)和泵(17)組成，太陽能集熱器(16)和泵(17)與蓄熱箱(X)串聯(lián)形成環(huán)路；蓄熱箱(X)為換熱器(20)的熱源。
專利摘要本實用新型公開了一種蓄能型空調(diào)除濕系統(tǒng)，包括全熱交換器A、氯化鋰轉(zhuǎn)輪B、壓縮子系統(tǒng)、蓄熱箱X、換熱器20和太陽能集熱系統(tǒng)18；壓縮子系統(tǒng)由低溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)13和高溫環(huán)路熱泵系統(tǒng)14串聯(lián)而成；太陽能集熱系統(tǒng)18由太陽能集熱器16和泵17組成，太陽能集熱器16和泵17與蓄熱箱X串聯(lián)形成環(huán)路。蓄熱箱X為換熱器20的熱源。低溫環(huán)路冷凝熱作為高溫環(huán)路熱泵的熱源。高溫環(huán)路熱泵的冷凝熱作為除濕轉(zhuǎn)輪吸附劑再生所需的高溫熱源。同時，輔之太陽能作為除濕轉(zhuǎn)輪吸附劑再生所需的高溫熱源。使熱源和熱匯的能量都得到充分利用，簡化了系統(tǒng)構(gòu)建，使控制更加簡單，消除了冷水機組的熱污染，是一種既節(jié)能又環(huán)保的系統(tǒng)形式。
文檔編號F24F1/00GK201255472SQ20082003426
公開日2009年6月10日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者余躍進, 薇 吳, 牛寶聯(lián) 申請人:南京師范大學(xué)