本發(fā)明屬于空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于溫度-濕度獨(dú)立控制的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國建筑空調(diào)系統(tǒng)的普及，其能源消耗也越來越大。目前常見的空調(diào)系統(tǒng)，在夏季普遍采用熱濕耦合的方法對(duì)空氣進(jìn)行熱濕處理。無論從理論分析還是從實(shí)際工程的運(yùn)行結(jié)果來看，如果不帶再熱，在夏季空調(diào)時(shí)段不能實(shí)時(shí)有效地對(duì)建筑室內(nèi)溫度、濕度兩個(gè)參數(shù)同時(shí)調(diào)控，且在系統(tǒng)性能及能源利用效率等方面存在一些局限；而當(dāng)為這種熱濕同時(shí)處理的空調(diào)系統(tǒng)增加再熱系統(tǒng)時(shí)，雖可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度兩個(gè)參數(shù)的實(shí)時(shí)有效調(diào)控，卻帶來明顯的冷、熱抵消問題，存在顯著的能量浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種基于溫度-濕度獨(dú)立控制的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)不能獨(dú)立調(diào)控濕度和溫度，且易造成能源浪費(fèi)的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，基于溫度-濕度獨(dú)立控制的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，包括位于房間內(nèi)部的對(duì)流/輻射換熱末端，對(duì)流/輻射換熱末端通過管道接通水蓄冷水箱且形成閉合循環(huán)回路，水蓄冷水箱通過管道接通露點(diǎn)間接蒸發(fā)式冷水機(jī)組且形成閉合循環(huán)回路，房間還與滴水填料式通風(fēng)機(jī)組相連接。
本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的特征還在于，
露點(diǎn)間接蒸發(fā)式冷水機(jī)組包括殼體，殼體側(cè)壁設(shè)置有新風(fēng)口，殼體內(nèi)按照新風(fēng)進(jìn)入新風(fēng)口后的流動(dòng)方向依次設(shè)置有過濾器、壓入式變頻風(fēng)機(jī)、露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段和填料塔段，填料塔段的上部設(shè)置有排風(fēng)口。
露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段包括芯體，芯體底部設(shè)置有集水箱，集水箱連接露點(diǎn)段供水管，露點(diǎn)段供水管依次接通水處理器和露點(diǎn)段循環(huán)水泵且延伸至芯體上部，位于芯體上部的露點(diǎn)段供水管上均勻分布有若干露點(diǎn)段噴嘴。
芯體具體為叉流式換熱器芯體。
填料塔段包括填料芯體，填料芯體頂部設(shè)置有布水系統(tǒng)，填料芯體底部設(shè)置有填料塔段集水箱，填料塔段集水箱通過填料塔段進(jìn)水管連接水蓄冷水箱，填料塔段進(jìn)水管上還設(shè)置有蓄冷水泵。
布水系統(tǒng)包括填料塔段回水管，填料塔段回水管一端接通水蓄冷水箱，填料塔段回水管另一端位于填料芯體頂部且其上均勻分布有若干填料塔段噴嘴，填料塔段回水管上還設(shè)置有填料塔段循環(huán)水泵。
填料塔段內(nèi)靠近排風(fēng)口處設(shè)置有排風(fēng)機(jī)。
水蓄冷水箱分別通過用戶側(cè)供水管和用戶側(cè)回水管與對(duì)流/輻射換熱末端接通。
滴水填料式通風(fēng)機(jī)組包括外殼，外殼兩側(cè)分別設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，外殼內(nèi)按照新風(fēng)進(jìn)入方向依次設(shè)置有過濾段、直接蒸發(fā)冷卻段和吸入式變頻風(fēng)機(jī)，出風(fēng)口接入房間內(nèi)部。
本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的有益效果是：
a)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)適用于干燥地區(qū)，不僅解決了常見的空調(diào)系統(tǒng)中由于熱濕耦合處理帶來的不能實(shí)時(shí)有效地對(duì)建筑室內(nèi)環(huán)境溫度、濕度兩個(gè)參數(shù)的同時(shí)調(diào)控問題，而且本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)源是富足的干空氣能而非電能，結(jié)合水蓄冷理念、設(shè)計(jì)冷水流程和室內(nèi)氣流組織，使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的輸配能耗降到最低，具有很好的節(jié)能效果；
b)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)在夜間低谷電價(jià)期間由露點(diǎn)間接蒸發(fā)式冷水機(jī)組制備冷水，通過水蓄冷水箱儲(chǔ)存起來，白天引入室內(nèi)對(duì)流/輻射換熱末端承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷，與水蓄冷設(shè)計(jì)相結(jié)合，利用電網(wǎng)的峰谷電價(jià)差，夜間蓄冷，白天供冷，能夠移峰填谷，有很高的經(jīng)濟(jì)效益；
c)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)，將露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段制備的冷風(fēng)先經(jīng)過填料塔段熱濕處理后，再進(jìn)入填料塔段與頂部淋水逆流傳熱傳質(zhì)，同時(shí)還將露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段中的二次空氣先由露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器的布水系統(tǒng)經(jīng)過等焓加濕降溫處理后引進(jìn)填料塔段內(nèi)進(jìn)行熱質(zhì)交換，不僅能夠避免能量浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)能量的有效及梯級(jí)利用，而且提高了填料塔段內(nèi)的熱質(zhì)交換效率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保、綠色健康的冷水處理方式，從而獲得接近被處理空氣露點(diǎn)溫度的天然冷水；
d)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)一般經(jīng)過滴水填料式通風(fēng)機(jī)組過濾段后直接送入室內(nèi)承擔(dān)潛熱負(fù)荷，當(dāng)室外空氣極其干燥時(shí)再經(jīng)過滴水填料式通風(fēng)機(jī)組直接蒸發(fā)冷卻段等焓加濕處理之后送入室內(nèi)承擔(dān)潛熱負(fù)荷，充分利用了自然環(huán)境低品位能源，有很好的實(shí)用價(jià)值。
附圖說明
圖1是本發(fā)明基于溫度-濕度獨(dú)立控制的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1.新風(fēng)口，2.露點(diǎn)間接蒸發(fā)式冷水機(jī)組，3.過濾器，4.壓入式變頻風(fēng)機(jī)，5.露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段，6.芯體，7.集水箱，8.水處理器，9.露點(diǎn)段循環(huán)水泵，10.露點(diǎn)段供水管，11.露點(diǎn)段噴嘴，12.填料塔段，13.填料芯體，14.填料塔段回水管，15.填料塔段噴嘴，16.排風(fēng)口，17.排風(fēng)機(jī)，18.填料塔段集水箱，19.填料塔段循環(huán)水泵，20.水蓄冷水箱，21.蓄冷水泵，22.用戶側(cè)供水管，23.用戶側(cè)回水管，24.對(duì)流/輻射換熱末端，25.殼體，26.滴水填料式通風(fēng)機(jī)組，27.過濾段，28.直接蒸發(fā)冷卻段，29.吸入式變頻風(fēng)機(jī)，30.填料塔段進(jìn)水管，31.進(jìn)風(fēng)口，32.出風(fēng)口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的基于溫度-濕度獨(dú)立控制的蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)，如圖1所示，包括位于房間內(nèi)部的對(duì)流/輻射換熱末端24，對(duì)流/輻射換熱末端24通過管道接通水蓄冷水箱20且形成閉合循環(huán)回路，水蓄冷水箱20通過管道接通露點(diǎn)間接蒸發(fā)式冷水機(jī)組2且形成閉合循環(huán)回路，房間還與滴水填料式通風(fēng)機(jī)組26相連接。
露點(diǎn)間接蒸發(fā)式冷水機(jī)組2包括殼體25，殼體25側(cè)壁設(shè)置有新風(fēng)口1，殼體內(nèi)25按照新風(fēng)進(jìn)入新風(fēng)口1后的流動(dòng)方向依次設(shè)置有過濾器3、壓入式變頻風(fēng)機(jī)4、露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段5和填料塔段12，填料塔段12的上部設(shè)置有排風(fēng)口16。
露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段5包括芯體6，芯體6底部設(shè)置有集水箱7，集水箱7連接露點(diǎn)段供水管10，露點(diǎn)段供水管10依次接通水處理器8和露點(diǎn)段循環(huán)水泵9且延伸至芯體6上部，位于芯體6上部的露點(diǎn)段供水管10上均勻分布有若干露點(diǎn)段噴嘴11。
芯體6具體為叉流式換熱器芯體。
填料塔段12包括填料芯體13，填料芯體13頂部設(shè)置有布水系統(tǒng)，填料芯體13底部設(shè)置有填料塔段集水箱18，填料塔段集水箱18通過填料塔段進(jìn)水管30連接水蓄冷水箱20，填料塔段進(jìn)水管30上還設(shè)置有蓄冷水泵21。
布水系統(tǒng)包括填料塔段回水管14，填料塔段回水管14一端接通水蓄冷水箱20，填料塔段回水管14另一端位于填料芯體13頂部且其上均勻分布有若干填料塔段噴嘴15，填料塔段回水管14上還設(shè)置有填料塔段循環(huán)水泵19。
填料塔段12內(nèi)靠近排風(fēng)口16處設(shè)置有排風(fēng)機(jī)17。
水蓄冷水箱20分別通過用戶側(cè)供水管22和用戶側(cè)回水管23與對(duì)流/輻射換熱末端24接通。
滴水填料式通風(fēng)機(jī)組26包括外殼，外殼兩側(cè)分別設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口31和出風(fēng)口32，外殼內(nèi)按照新風(fēng)進(jìn)入方向依次設(shè)置有過濾段27、直接蒸發(fā)冷卻段28和吸入式變頻風(fēng)機(jī)29，出風(fēng)口32接入房間內(nèi)部。
本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的工作過程如下：
房間的潛熱負(fù)荷由滴水填料式通風(fēng)機(jī)組26處理后的新風(fēng)提供，主要包括兩種方式：一是干燥地區(qū)的干燥空氣沿流動(dòng)方向經(jīng)過濾段27過濾后、由吸入式變頻風(fēng)機(jī)29提供動(dòng)力直接送入房間內(nèi)；二是干燥地區(qū)的室外干燥空氣不滿足條件時(shí)，先沿流動(dòng)方向經(jīng)過濾段27過濾后、再進(jìn)入直接蒸發(fā)冷卻段28進(jìn)行等焓加濕處理、最后由吸入式變頻風(fēng)機(jī)29提供動(dòng)力送入房間。
房間的顯熱負(fù)荷由對(duì)流/輻射換熱末端24承擔(dān)：室外新風(fēng)首先通過新風(fēng)口1進(jìn)入過濾器3對(duì)新風(fēng)過濾、然后由壓入式變頻風(fēng)機(jī)4提供動(dòng)力沿流動(dòng)方向進(jìn)入露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段5：其中從露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻段5中芯體6流出的一次空氣實(shí)現(xiàn)等濕冷卻處理過程，空氣溫度逼近被處理空氣的露點(diǎn)溫度；二次空氣從芯體6頂部排出，通過露點(diǎn)段噴嘴15噴淋對(duì)二次空氣實(shí)現(xiàn)等焓加濕降溫處理，最后通過排風(fēng)機(jī)17提供動(dòng)力使得一次空氣、二次空氣與用戶側(cè)回水在填料芯體13內(nèi)發(fā)生逆流熱濕交換，使其水溫降低至接近一次空氣的露點(diǎn)溫度。
其中用戶側(cè)回水通過填料塔段回水管14、由填料塔側(cè)循環(huán)水泵19提供動(dòng)力、通過填料塔段噴頭15噴淋，最后將填料塔段12制備的冷水通過填料塔段進(jìn)水管30儲(chǔ)存在水蓄冷水箱20中，當(dāng)用戶側(cè)需要冷水時(shí)由蓄冷水泵21提供動(dòng)力通過用戶側(cè)供水管22輸配至房間內(nèi)的對(duì)流/輻射換熱末端24以承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷，承擔(dān)顯熱負(fù)荷之后的回水通過用戶側(cè)回水管23輸配至水蓄冷水箱20內(nèi)，夜間由填料塔段循環(huán)水泵19提供動(dòng)力通過填料塔側(cè)回水管14輸配至露點(diǎn)間接蒸發(fā)式冷水機(jī)組2中的填料塔12內(nèi)繼續(xù)制備冷水，循環(huán)使用。
本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合干燥地區(qū)的自然條件和水蓄冷理念，不僅實(shí)現(xiàn)了溫度、濕度的獨(dú)立調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了“高質(zhì)高用，低質(zhì)低用”，而且充分利用干燥地區(qū)富足的干空氣能制備冷水和處理新風(fēng)，具有顯著的節(jié)能效果，在干燥地區(qū)具有好的實(shí)用價(jià)值。