专利名称：带预冷的溶液调湿空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种溶液式空气处理装置，尤其是涉及一种带预冷的溶液调湿空调系统，属于调湿空调领域，尤其是溶液式空气处理装置领域。
背景技术：
溶液调湿空调系统由于在可利用低品位能源、节约能源消耗、保护环境等众多方面的优点，近年来得到了较为广泛的关注。现有的溶液调湿空调系统中，目前技术比较成熟、应用范围比较广的是叉流绝热型溶液调湿空调系统，然而，叉流绝热型溶液调湿空调系统的除湿效率、全热回收效率较低，并且机组结构复杂，造价高，体积庞大，不适用于小空间建筑和住宅等项目。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种除湿效率、全热回收效率高，结构紧凑，造价低，体积小，能够用于小型办公楼、酒店式公寓、别墅和普通住宅的带预冷的溶液调湿空调系统。本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统，包括除湿冷却装置和溶液再生单元，除湿冷却装置内设有直接蒸发盘管，除湿冷却装置的底部具有进风口，除湿冷却装置的顶部具有出风口，除湿冷却装置的出风口通过管路与热湿换热芯体组件的进风口相连，热湿换热芯体组件包括一个以上的热湿换热芯体，每个热湿换热芯体的底部分别具有进风口，每个热湿换热芯体的顶部分别具有出风口，一个热湿换热芯体的进风口和另一个热湿换热芯体的出风口通过风管相互串联连成一个除湿换热通道，每个热湿换热芯体的下方分别设有除湿溶液槽，每个除湿溶液槽的下部分别与除湿溶液管路的进口相连，每个除湿溶液管路的中部分别串联有除湿循环溶液泵和蒸发式板式换热器的外循环通路，每个除湿溶液管路的出口与安装在热湿换热芯体内上部的喷溶液装置相连；所述溶液再生单元包括一个以上的热湿交换芯体，每个热湿交换芯体的底部分别具有进风口，每个热湿交换芯体的顶部分别具有出风口，一个热湿交换芯体的进风口和另一个热湿交换芯体的出风口通过风管相互串联连成一个再生换热通道，每个热湿交换芯体的下方分别设有再生溶液槽，每个再生溶液槽的下部分别与再生溶液管的进口相连，每个再生溶液管的中部分别串联有再生循环溶液泵和冷凝式板式换热器的外循环通路，每个再生循环溶液泵的出口与安装在热湿交换芯体内上部的喷溶液装置相连；每个所述蒸发式板式换热器内的制冷剂循环通路的出口通过管路与压缩机的入口相连，压缩机的出口通过管路与每个所述冷凝式板式换热器的制冷剂循环通路的入口相连，每个所述冷凝式板式换热器的制冷剂循环通路的出口通过管路与膨胀阀的入口相连，膨胀阀的出口通过管路与每个所述蒸发式板式换热器的制冷剂循环通路的入口相连；所述除湿冷却装置内的直接蒸发盘管的进液口通过串联有循环泵的管路与所述膨胀阀的出口端相连，除湿冷却装置内的直接蒸发盘管的出液口通过管路与所述压缩机的入口端相连；每个所述除湿溶液槽下部的出口分别通过串联有除湿溶液泵的除湿溶液出口管路与板式换热器的左换热通道的进口相连，该板式换热器的左换热通道的出口通过管路与一个所述再生溶液槽的进口相连；每个所述再生溶液槽下部的出口分别通过串联有再生溶液泵的再生溶液出口管路与所述板式换热器的右换热通道的进口相连，该板式换热器的右换热通道的出口通过管路与一个所述除湿溶液槽的进口相连；每个所述再生溶液槽与补水管的出口相连，补水管上串联有截门或补水阀。本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统，其中所述热湿换热芯体、所述热湿交换芯体、所述除湿溶液槽、所述再生溶液槽的数量同为2个或3个或4个或5个或6个,所述压缩机和所述膨胀阀的数量为2个或3个或4个或5个或6个。与现有的溶液除湿机组相比，本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统具有以下优点:1、除湿及热回收过程能效比更高。由于除湿、再生热湿交换芯体采用逆流热湿交换形式形式，而逆流热湿交换形式一般要比现有的叉流热湿交换形式热湿交换效率高出30%以上，因此，本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统除湿效率，要比现有的叉流绝热型溶液调湿空调系统的除湿效率高。此外，本实用新型中的全热回收热湿交换芯体同样采用逆流热湿交换形式，故全热回收效率高于叉流全热回收。综合可知，本实用新型的除湿及热回收过程更加节能。2、机组运行更加稳定、可靠。由于全热回收热湿交换芯体采用逆流热湿交换形式热交换效率，要比传统叉流热湿交换形式热湿交换效率高出30 %以上，通过热湿交换大大降低了新风的能量，故降低了溶液除湿单元的负荷，确保热泵制冷系统的冷凝压力控制在可以稳定运行的范围内。3、机组结构紧凑，机组尺寸小，效率高，适用于小空间建筑和住宅等项目。目前现有溶液调湿空调系统风量很大只适用于大型公建，然而随着民用住宅、小型公建等能耗的快速上升，故对小风量机组的需求显得十分迫切。但是现有新风机组具有结构不够紧凑，效率低等弊端，而本实用新型克服了这些弊端，具有紧凑的结构，并因利用逆流形式提高了热湿交换效率，从而使得小型溶液调湿机组具有结构紧凑、机组尺寸小、效率高等优势，可以广泛应用于小型办公楼、酒店公寓、别墅、普通住宅中有新风调湿需求的场合，特别是温湿度独立控制空调系统中的新风处理。综上所述，本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统，除具有高运行性能、低能源消耗、高空气品质等所有特点之外，利用了逆流式气液直接接触热湿交换模块，提高了热湿交换效率，还具有结构紧凑、体积小、风量小、性能高和适用于小型办公楼、酒店式公寓、住宅等项目的特点。总之，本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统对提高空调系统运行性能、降低能源消耗、提高空气品质和带预冷的溶液调湿空调系统在小型办公楼、酒店式公寓和住宅项目的应用等，具有重要意义。
以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。
[0018]图1是本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统的一种实施方式的工作原理图；图2是本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统的另一种实施方式的工作原理图；图3是本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统的又一种实施方式的工作原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统，包括除湿冷却装置I和溶液再生单元，除湿冷却装置I内设有直接蒸发盘管，除湿冷却装置I的底部具有进风口，除湿冷却装置I的顶部分别具有出风口，除湿冷却装置I的出风口通过管路与热湿换热芯体组件的进风口相连，热湿换热芯体组件包括一个热湿换热芯体2，热湿换热芯体2的底部具有进风口，每个热湿换热芯体2的顶部具有出风口，热湿换热芯体2的下方设有除湿溶液槽3，每个除湿溶液槽3的下部与除湿溶液管路4的进口相连，除湿溶液管路4的中部串联有除湿循环溶液泵5和蒸发式板式换热器6的外循环通路，除湿溶液管路4的出口与安装在热湿换热芯体2内上部的喷溶液装置相连；溶液再生单元包括一个热湿交换芯体7，热湿交换芯体7的底部具有进风口，热湿交换芯体7的顶部分别具有出风口，热湿交换芯体7的下方设有再生溶液槽8，再生溶液槽8的下部与再生溶液管9的进口相连，再生溶液管9的中部串联有再生循环溶液泵10和冷凝式板式换热器11的外循环通路，再生循环溶液泵10的出口与安装在热湿交换芯体7内上部的喷溶液装置相连；蒸发式板式换热器6内的制冷剂循环通路的出口通过管路与压缩机12的入口相连，压缩机12的出口通过管路与冷凝式板式换热器11的制冷剂循环通路的入口相连，冷凝式板式换热器11的制冷剂循环通路的出口通过管路与膨胀阀13的入口相连，膨胀阀13的出口通过管路与蒸发式板式换热器6的制冷剂循环通路的入口相连；除湿冷却装置I内的直接蒸发盘管的进液口通过串联有循环泵21的管路与膨胀阀13的出口端相连，除湿冷却装置I内的直接蒸发盘管的出液口通过管路与压缩机12的入口端相连；除湿溶液槽3下部的出口通过串联有除湿溶液泵14的除湿溶液出口管路15与板式换热器16的左换热通道的进口相连，该板式换热器16的左换热通道的出口通过管路与再生溶液槽8的进口相连；再生溶液槽8下部的出口通过串联有再生溶液泵17的再生溶液出口管路20与板式换热器16的右换热通道的进口相连，该板式换热器16的右换热通道的出口通过管路与除湿溶液槽3的进口相连；再生溶液槽8与补水管18的出口相连，补水管18上串联有截门或补水阀19。补水管19的作用是向再生溶液槽8补水，以控制溶液的浓度。本实施例的图中的箭头方向为夏季运行的状况，在夏季，蒸发式板式换热器6用于冷却除湿溶液槽3中流出的除湿溶液管路4中的盐溶液，以增强热湿换热芯体2的除湿能力，而冷凝式板式换热器11则加热再生溶液槽8中流出的再生溶液管9中的盐溶液，以增强热湿交换芯体7的再生能力。[0029]本实施方式的机组在运行时空气和溶液的流程如下:新风首先经过湿冷却装置I内的直接蒸发盘管，被制冷剂蒸发吸热除湿步预先除湿降温，而除湿降温后的空气参数，则可以通过调节直接蒸发盘管的蒸发温度进行控制；经过预先除湿降温后的新风，由热湿换热芯体2的入口进入热湿换热芯体2中，在热湿换热芯体2中，空气被浓度高、温度低的盐溶液进一步深度除湿和降温后，由热湿换热芯体2的出口流出，从而送入室内；用于再生的新风由热湿交换芯体7的入口进入热湿交换芯体7中，在热湿交换芯体7中被浓度较低、温度较高的溶液加热加湿后，由热湿交换芯体7的出口流出，并排到室外大气中；从除湿溶液槽3中经过除湿溶液管路4流出的浓度较高的盐溶液经过蒸发式板式换热器6冷却后，从热湿换热芯体2的上方流入热湿换热芯体2，再从热湿换热芯体2中流下，并与流入热湿换热芯体2中的空气进行直接热湿交换，最后流入除湿溶液槽3 ；吸收了新风中水分的盐溶液浓度降低，并流入除湿溶液槽3中，再通过除湿溶液泵14、除湿溶液出口管路15进入热湿交换芯体7下方的再生溶液槽8中，而从热湿交换芯体7下方的再生溶液槽8中流出的浓度较低的盐溶液，经过冷凝式板式换热器11加热后，从热湿交换芯体7的上方流入热湿交换芯体7，再从热湿交换芯体7中流下，并与流入热湿交换芯体7中的空气进行直接热湿交换，最后流入再生溶液槽8 ;再生溶液槽8中的溶液由于水分被再生新风吸收，盐溶液浓度较高，再生溶液槽8中的溶液通过再生溶液泵17的再生溶液出口管路20进入热湿换热芯体2下方的除湿溶液槽3中；溶液如此循环。从热湿换热芯体2流入热湿交换芯体7中的稀溶液与从热湿交换芯体7流入热湿换热芯体2中的浓溶液之间通过板式换热器16进行热量回收。机组冬季运行的原理与夏季类似，不同之处在于要使制冷剂流向与夏季工况相反运行，使得夏季作为冷凝式板式换热器3，改作为蒸发式板式换热器，冷却热湿交换芯体7中的溶液对回风除湿冷却，而夏季作为蒸发式板式换热器6，改作为冷凝式板式换热器加热加湿热湿换热芯体2 (夏季是热湿换热芯体2)中的溶液，对新风进行加热加湿；经过加热加湿后的温暖湿润的新风送入室内。如图2所示，本实用新型的带预冷的溶液调湿空调系统，也可以是包括除湿冷却装置I和溶液再生单元，除湿冷却装置I内设有直接蒸发盘管，除湿冷却装置I的底部具有进风口，除湿冷却装置I的顶部具有出风口，除湿冷却装置I的出风口通过管路与热湿换热芯体组件的进风口相连，热湿换热芯体组件包括2个热湿换热芯体2，热湿换热芯体2的数量也可以是3个或4个或5个或6个或更多个，每个热湿换热芯体2的底部分别具有进风口，每个热湿换热芯体2的顶部分别具有出风口，一个热湿换热芯体2的进风口和另一个热湿换热芯体2的出风口通过风管相互串联连成一个除湿换热通道，每个热湿换热芯体2的下方分别设有除湿溶液槽3，每个除湿溶液槽3的下部分别与除湿溶液管路4的进口相连，每个除湿溶液管路4的中部分别串联有除湿循环溶液泵5和蒸发式板式换热器6的外循环通路，每个除湿溶液管路4的出口与安装在热湿换热芯体2内上部的喷溶液装置相连；溶液再生单元包括2个热湿交换芯体7,热湿交换芯体7的数量也可以是3个或4个或5个或6个或更多个,每个热湿交换芯体7的底部分别具有进风口，每个热湿交换芯体7的顶部分别具有出风口，一个热湿交换芯体7的进风口和另一个热湿交换芯体7的出风口通过风管相互串联连成一个再生换热通道，每个热湿交换芯体7的下方分别设有再生溶液槽8，每个再生溶液槽8的下部分别与再生溶液管9的进口相连，每个再生溶液管9的中部分别串联有再生循环溶液泵10和冷凝式板式换热器11的外循环通路，每个再生循环溶液泵10的出口与安装在热湿交换芯体7内上部的喷溶液装置相连；每个蒸发式板式换热器6内的制冷剂循环通路的出口通过管路与压缩机12的入口相连，压缩机12的出口通过管路与每个冷凝式板式换热器11的制冷剂循环通路的入口相连，每个冷凝式板式换热器11的制冷剂循环通路的出口通过管路与膨胀阀13的入口相连，膨胀阀13的出口通过管路与每个冷凝式板式换热器11的制冷剂循环通路的入口相连；除湿冷却装置I内的直接蒸发盘管的进液口通过串联有循环泵21的管路与膨胀阀13的出口端相连，除湿冷却装置I内的直接蒸发盘管的出液口通过管路与压缩机12的入口端相连；每个除湿溶液槽3下部的出口分别通过串联有除湿溶液泵14的除湿溶液出口管路15与板式换热器16的左换热通道的进口相连，该板式换热器16的左换热通道的出口通过管路与一个再生溶液槽8的进口相连；每个再生溶液槽8下部的出口分别通过串联有再生溶液泵17的再生溶液出口管路20与所述板式换热器16的右换热通道的进口相连，该板式换热器16的右换热通道的出口通过管路与一个所述除湿溶液槽3的进口相连；每个再生溶液槽8与补水管18的出口相连，补水管18上串联有截门或补水阀19。上述实施例中压缩机12和膨胀阀13的数量为2个，压缩机12和膨胀阀13的数量也可以为3个或4个或5个或6个。本实施方式与图1所示的实施方式区别在于，本实施方式是串联了多个热湿换热芯体2、和多个热湿交换芯体7，本实施方式的工作原理则与图1所示的实施方式的工作原理基本相同，其区别只不过是让需要处理的气流穿过了多个热湿换热芯体2、多个热湿交换芯体7。图3所示的带预冷的溶液调湿空调系统与图2所示的带预冷的溶液调湿空调系统基本相同，不同之处在于:图3所示的带预冷的溶液调湿空调系统中的每一组蒸发式板式换热器6和冷凝式板式换热器11都对应一个压缩机12和一个膨胀阀13，即每除湿的除湿和再生单元热湿交换芯体使用独立的制冷系统。实际设备采用哪一种模式，取决于具体的空气除湿、冷却量和制冷系统的容量。通过调节制冷系统各个蒸发式板式换热器的冷量，可以调节各级除湿溶液的温度，同时通过适当的补水控制各级除湿溶液的浓度，实现对新风的逐步除湿和降温，以降低过程的不可逆损失，提高机组处理新风的能效比(OP)。本实用新型仅以上述三种最为常见的实施方式进行说明，在本实用新型的启示下得到的其他形式的机组，凡是根据本实用新型的基本原理对个别部件进行的变换或者改进，均在其保护范围之内。
权利要求1.带预冷的溶液调湿空调系统，其特征在于:包括除湿冷却装置(I)和溶液再生单元，除湿冷却装置(I)内设有直接蒸发盘管，除湿冷却装置(I)的底部具有进风口，除湿冷却装置(I)的顶部具有出风口，除湿冷却装置(I)的出风口通过管路与热湿换热芯体组件的进风口相连，热湿换热芯体组件包括一个以上的热湿换热芯体(2)，每个热湿换热芯体(2)的底部分别具有进风口，每个热湿换热芯体(2)的顶部分别具有出风口，一个热湿换热芯体(2)的进风口和另一个热湿换热芯体(2)的出风口通过风管相互串联连成一个除湿换热通道，每个热湿换热芯体⑵的下方分别设有除湿溶液槽(3)，每个除湿溶液槽(3)的下部分别与除湿溶液管路⑷的进口相连，每个除湿溶液管路⑷的中部分别串联有除湿循环溶液泵(5)和蒸发式板式换热器(6)的外循环通路，每个除湿溶液管路⑷的出口与安装在热湿换热芯体(2)内上部的喷溶液装置相连； 所述溶液再生单元包括一个以上的热湿交换芯体(7)，每个热湿交换芯体(7)的底部分别具有进风口，每个热湿交换芯体(7)的顶部分别具有出风口，一个热湿交换芯体(7)的进风口和另一个热湿交换芯体(7)的出风口通过风管相互串联连成一个再生换热通道，每个热湿交换芯体(7)的下方分别设有再生溶液槽(8)，每个再生溶液槽(8)的下部分别与再生溶液管(9)的进口相连，每个再生溶液管(9)的中部分别串联有再生循环溶液泵(10)和冷凝式板式换热器(11)的外循环通路，每个再生循环溶液泵(10)的出口与安装在热湿交换芯体(7)内上部的喷溶液装置相连； 每个所述蒸发式板式换热器出)内的制冷剂循环通路的出口通过管路与压缩机(12)的入口相连，压缩机(12)的出口通过管路与每个所述冷凝式板式换热器(11)的制冷剂循环通路的入口相连，每个所述冷凝式板式换热器(11)的制冷剂循环通路的出口通过管路与膨胀阀(13)的入口相连，膨胀阀(13)的出口通过管路与每个所述蒸发式板式换热器(6)的制冷剂循环通路的入口相连； 所述除湿冷却装置(I)内的直接蒸发盘管的进液口通过串联有循环泵(21)的管路与所述膨胀阀(13)的出口端相连，除湿冷却装置(I)内的直接蒸发盘管的出液口通过管路与所述压缩机(12)的入口端相连； 每个所述除湿溶液槽⑶下部的出口分别通过串联有除湿溶液泵(14)的除湿溶液出口管路(15)与板式换热器(16)的左换热通道的进口相连，该板式换热器(16)的左换热通道的出口通过管路与一个所述再生溶液槽(8)的进口相连； 每个所述再生溶液槽(8)下部的出口分别通过串联有再生溶液泵(17)的再生溶液出口管路(20)与所述板式换热器(16)的右换热通道的进口相连，该板式换热器(16)的右换热通道的出口通过管路与一个所述除湿溶液槽(3)的进口相连； 每个所述再生溶液槽(8)与补水管(18)的出口相连，补水管(18)上串联有截门或补水阀(19)。
2.按照权利要求1所述的带预冷的溶液调湿空调系统，其特征在于:所述热湿换热芯体(2)、所述热湿交换芯体(7)、所述除湿溶液槽(3)、所述再生溶液槽(8)的数量同为2个或3个或4个或5个或6个，所述压缩机(12)和所述膨胀阀(13)的数量为2个或3个或4个或5个或6个。
专利摘要一种带预冷的溶液调湿空调系统，包括除湿冷却装置和溶液再生单元，除湿冷却装置内设有直接蒸发盘管，除湿冷却装置的底部具有进风口，除湿冷却装置的顶部具有出风口，除湿冷却装置的出风口通过管路与热湿换热芯体组件的进风口相连，热湿换热芯体组件包括一个以上的热湿换热芯体，每个热湿换热芯体的底部分别具有进风口，每个热湿换热芯体的顶部分别具有出风口，一个热湿换热芯体的进风口和另一个热湿换热芯体的出风口通过风管相互串联连成一个除湿换热通道。其目的在于提供一种除湿效率、全热回收效率高，结构紧凑，造价低，体积小，能够用于小型办公楼、酒店式公寓、别墅和普通住宅的带预冷的溶液调湿空调系统。
文档编号F24F12/00GK202955792SQ20122056552
公开日2013年5月29日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年9月29日
发明者刘拴强, 刘立红, 吕学勇, 刘凯敬 申请人:刘拴强