送风深度除湿和湿度精确控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种送风深度除湿和湿度精确控制系统，本系统第一风机输入端连接新风、输出端连接板式显热交换器高温通道输入端，板式显热交换器高温通道输出端连接预冷器输入端，预冷器输出端连接板式显热交换器低温通道输入端，板式显热交换器低温通道输出端经第一旁通风阀连接第二风机输入端，第一旁通风阀旁通端连接回风，第二风机输出端连接转轮式全热交换器上部通道输入端，转轮式全热交换器上部通道输出端连接表冷器输入端，表冷器输出端经第二旁通风阀连接转轮式全热交换器下部通道输入端，第二旁通风阀旁通端连通转轮式全热交换器下部通道输出端。本系统可对送风进行深度除湿，并具相对精确的调节手段，提高含湿量的可控性。
【专利说明】送风深度除湿和湿度精确控制系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种送风深度除湿和湿度精确控制系统。
【背景技术】
[0002] 通常传统空调箱的表冷器内流动的是7_12°C的冷冻水，在大部分的工况下，空气 只能被处理到温湿度为14°C、95%RH的工况下。如遇表冷器换热效率低下的情况，空气温度 还会高于此数值。温湿度为14°C、95%RH的空气含湿量为9. 6g/kg，此含湿量与一般室内空 调环境下温湿度为26°C、50%RH的含湿量10. 5g/kg已经较为接近，在室内略有湿负荷的情 况下，基本可用新风与回风混合后直接送入室内，温湿度基本不需要进一步调节。
[0003] 但在对环境湿度要求严格、希望含湿量较低的场所或特殊环境下，冷冻除湿存在 下述缺陷： 1、除湿量不够，在某些特定空调环境下，需要更低温度和含湿量，以确保生产工艺的稳 定，或者减少静电荷。在此情况下，对送风需要深度除湿。而传统的7°C冷冻水的除湿能力 有限，表冷器的盘管排数也不可能增加，在这种情况下出风的湿球温度不可能进一步降低。
[0004] 2、除湿量无法控制，空气在表冷器翅片表面降温、冷凝的过程是一个自发的被动 过程，无法干预和控制。正常运行时，冷冻水泵不可能按照末端负荷的变化而改变流量，通 过开关量阀件来控制流量，也存在滞后、调节裕度差等问题，这是传统冷冻除湿无法克服的 难题。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种送风深度除湿和湿度精确控制系统，本系 统利用常规设备和手段，在不影响空调系统运行的前提下，可以对送风进行深度除湿，并对 湿度具相对精确的调节手段，提高对送风含湿量的可控性，满足对送风含湿量较低并精确 控制的特殊场合的应用。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明送风深度除湿和湿度精确控制系统包括第一风机、 第二风机、板式显热交换器、预冷器、转轮式全热交换器、表冷器、第一旁通风阀和第二旁通 风阀，所述第一风机输入端连接新风、输出端连接所述板式显热交换器高温通道输入端，所 述板式显热交换器高温通道输出端连接所述预冷器输入端，所述预冷器输出端连接所述板 式显热交换器低温通道输入端，所述板式显热交换器低温通道输出端经所述第一旁通风阀 连接所述第二风机的输入端，所述第一旁通风阀的旁通端连接回风，所述第二风机的输出 端连接所述转轮式全热交换器上部通道的输入端，所述转轮式全热交换器上部通道的输出 端连接所述表冷器输入端，所述表冷器输出端经所述第二旁通风阀连接所述转轮式全热交 换器下部通道的输入端，所述第二旁通风阀的旁通端连通所述转轮式全热交换器下部通道 的输出端。
[0007] 进一步，本系统还包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器设于所述第一 风机输出端与所述板式显热交换器高温通道输入端之间，所述第二过滤器设于所述第二风 机输出端与所述转轮式全热交换器上部通道的输入端之间。
[0008] 进一步，上述预冷器和表冷器分别为翅片式铜管换热器，其输入端分别设置电动 调节阀、换热翅片下方设置冷凝水盘。
[0009] 进一步，上述板式显热交换器的高温通道与低温通道之间采用铝箔片隔开。
[0010] 进一步，上述转轮式全热交换器的上部通道与下部通道之间采用格栅分开，所述 转轮式全热交换器的转轮转速为10-20转/分钟。 由于本发明送风深度除湿和湿度精确控制系统采用了上述技术方案，即本系统第一 风机输入端连接新风、输出端连接板式显热交换器高温通道输入端，板式显热交换器高温 通道输出端连接预冷器输入端，预冷器输出端连接板式显热交换器低温通道输入端，板式 显热交换器低温通道输出端经第一旁通风阀连接第二风机的输入端，第一旁通风阀的旁通 端连接回风，第二风机的输出端连接转轮式全热交换器上部通道的输入端，转轮式全热交 换器上部通道的输出端连接表冷器输入端，表冷器输出端经第二旁通风阀连接转轮式全热 交换器下部通道的输入端，第二旁通风阀的旁通端连通转轮式全热交换器下部通道的输出 端。本系统利用常规设备和手段，在不影响空调系统运行的前提下，可以对送风进行深度除 湿，并对湿度具相对精确的调节手段，提高对送风含湿量的可控性，满足对送风含湿量较低 并精确控制的特殊场合的应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明： 图1为本发明送风深度除湿和湿度精确控制系统的结构示意图； 图2为本系统的焓湿图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，本发明送风深度除湿和湿度精确控制系统包括第一风机1、第二风机 5、板式显热交换器2、预冷器3、转轮式全热交换器6、表冷器7、第一旁通风阀4和第二旁通 风阀8,所述第一风机1输入端连接新风、输出端连接所述板式显热交换器2高温通道输入 端，所述板式显热交换器2高温通道输出端连接所述预冷器3输入端，所述预冷器3输出端 连接所述板式显热交换器2低温通道输入端，所述板式显热交换器2低温通道输出端经所 述第一旁通风阀4连接所述第二风机5的输入端，所述第一旁通风阀4的旁通端连接回风， 所述第二风机5的输出端连接所述转轮式全热交换器6上部通道的输入端，所述转轮式全 热交换器6上部通道的输出端连接所述表冷器7输入端，所述表冷器7输出端经所述第二 旁通风阀8连接所述转轮式全热交换器6下部通道的输入端，所述第二旁通风阀8的旁通 端连通所述转轮式全热交换器6下部通道的输出端。
[0013] 进一步，本系统还包括第一过滤器9和第二过滤器10,所述第一过滤器9设于所述 第一风机1输出端与所述板式显热交换器2高温通道输入端之间，所述第二过滤器10设于 所述第二风机5输出端与所述转轮式全热交换器6上部通道的输入端之间。第一过滤器和 第二过滤器的设置用于净化空气。
[0014] 进一步，上述预冷器3和表冷器7分别为翅片式铜管换热器，管内流动7°C的冷冻 水，其输入端分别设置电动调节阀用于调节冷冻水流量、换热翅片下方设置冷凝水盘，用于 收集翅片上滴下的冷凝水。
[0015] 进一步，上述板式显热交换器2的高温通道与低温通道之间采用铝箔片隔开。其 换热形式为显热交换，效率可达60-70%，并新风与排风完全隔离，避免形成交叉污染。
[0016] 进一步，上述转轮式全热交换器6的上部通道与下部通道之间采用格栅分开，所 述转轮式全热交换器6的转轮转速为10-20转/分钟。转轮式全热交换器是以蓄热体为材 质，从高温气体中吸收能量在低温气体中放出，实现气与气之间的能量转换，转轮扇面依次 通过上部与下部的冷热通道，完成能量的传递。
[0017] 本系统中新风F由第一风机送入板式显热交换器的高温通道，作为热风进行降 温，温度降低后再通过预冷器进行冷冻除湿，然后干冷空气再通入板式显热交换器的低温 通道，作为冷风进行升温，此时干冷空气温度上升，相对湿度下降；升温后的空气经第一旁 通风阀与室内回风R混合，混合风在转轮式全热交换器中作为热源经过上部通道，换热过 程为等焓降温，含湿量上升，然后经过表冷器进行冷冻除湿，表冷器输出的干冷空气通过第 二旁通风阀分为两路，一路在转轮式全热交换器中作为冷源经过下部通道，换热过程为等 焓升温，空气温度上升，含湿量下降，另一路连通转轮式全热交换器下部通道的输出端，将 表冷器输出端的送风与转轮式全热交换器下部通道输出端的送风混合，并通过第二旁通风 阀调整混合比例，最终得到含湿量较低的送风G，送入所需的场所，从而达到精确除湿的目 的。
[0018] 经本系统得到的送风的含湿量比传统冷冻除湿后的空气含湿量更低，是因为经过 了转轮式全热交换机，采用特定条件下的混合风作为热源，进行全热交换，除掉更多的含湿 量。两股空气在转轮式全热交换器之间交换能量时，两者之间的温差是进行传热的动力；同 时相对湿度之间的差也是传递含湿量的一个动力，在转轮式全热交换器之间发生的是等焓 过程，所以含湿量会从相对湿度较高的干冷空气中传递到相对湿度较低的热湿空气中。
[0019] 本系统经过模拟和测试，在第一风机输出端与预冷器输入端之间是等湿降温过 程，在板式显热交换器内完成，是显热交换；在预冷器内是冷冻除湿过程，经过预冷器后，产 生冷凝水，空气含湿量降低；在预冷器输出端与板式显热交换器低温通道输出端之间是等 湿升温过程，在板式显热交换器内完成，是显热交换；在板式显热交换器低温通道输出端与 转轮式全热交换器上部通道输入端之间是空气混合过程，其混合比例可以通过第一旁通风 阀进行调节；在转轮式全热交换器上部通道内是混合风经过转轮式全热交换器的过程，为 等焓过程，温度下降，含湿量上升；在表冷器是冷冻除湿过程，由表冷器完成，为除湿降温过 程；在转轮式全热交换器下部通道内是经过转轮式全热交换器的等焓升温过程，温度上升， 含湿量降低。经本系统最终处理后的送风状态点温度为16. 2°C、湿度为58%RH，空气含湿量 为6.6g/kg，相对于普通冷冻除湿的空气含湿量（23. 2°C、66. 1%RH、11. 76g/kg)低很多。
[0020] 如图2所示，分别为第一风机输入端的新风F、预冷器输入端A、预冷器输出端B、板 式显热交换器低温通道输出端C、转轮式全热交换器上部通道输入端M、第二风机输入端的 回风R、表冷器输入端D、表冷器输出端E、转轮式全热交换器下部通道输出端的送风G在i：含 湿图中的表示。
[0021] 下表为针对不同工况，本系统与传统空调除湿及控制的结果对比：
【权利要求】
1. 一种送风深度除湿和湿度精确控制系统，其特征在于：本系统包括第一风机、第二 风机、板式显热交换器、预冷器、转轮式全热交换器、表冷器、第一旁通风阀和第二旁通风 阀，所述第一风机输入端连接新风、输出端连接所述板式显热交换器高温通道输入端，所述 板式显热交换器高温通道输出端连接所述预冷器输入端，所述预冷器输出端连接所述板式 显热交换器低温通道输入端，所述板式显热交换器低温通道输出端经所述第一旁通风阀连 接所述第二风机的输入端，所述第一旁通风阀的旁通端连接回风，所述第二风机的输出端 连接所述转轮式全热交换器上部通道的输入端，所述转轮式全热交换器上部通道的输出端 连接所述表冷器输入端，所述表冷器输出端经所述第二旁通风阀连接所述转轮式全热交换 器下部通道的输入端，所述第二旁通风阀的旁通端连通所述转轮式全热交换器下部通道的 输出端。
2. 根据权利要求1所述的送风深度除湿和湿度精确控制系统，其特征在于：本系统还 包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器设于所述第一风机输出端与所述板式显热 交换器高温通道输入端之间，所述第二过滤器设于所述第二风机输出端与所述转轮式全热 交换器上部通道的输入端之间。
3. 根据权利要求1或2所述的送风深度除湿和湿度精确控制系统，其特征在于：所述 预冷器和表冷器分别为翅片式铜管换热器，其输入端分别设置电动调节阀、换热翅片下方 设置冷凝水盘。
4. 根据权利要求3所述的送风深度除湿和湿度精确控制系统，其特征在于：所述板式 显热交换器的高温通道与低温通道之间采用铝箔片隔开。
5. 根据权利要求3所述的送风深度除湿和湿度精确控制系统，其特征在于：所述转轮 式全热交换器的上部通道与下部通道之间采用格栅分开，所述转轮式全热交换器的转轮转 速为10-20转/分钟。
【文档编号】F24F3/147GK104515215SQ201310451880
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】袁一军, 周明华 申请人:上海英泰格瑞低碳技术设计有限公司