一种室内空气湿度温度解耦控制方法与流程

本发明涉及温湿度控制领域，尤其是以太阳能或工业生产余热等驱动除湿、制冷装置，对特定环境进行温度、湿度解耦控制的情况。

背景技术：

现代社会中，在医疗卫生、食品生产、计量检测、电子工业、实验科研、仪器仪表、机房冷却等领域对于温度、湿度的要求日渐严格，温、湿度控制成为工业生产与科学研究当中的一个重要环境条件。在上述行业中一般采用的是恒温恒湿空调机组，采用定冷冻水流量、定露点温度的方法对空气进行降温除湿、再利用电加热和电加湿进行热湿补偿，造成很大的能量损失。另外，建筑人居环境的维持，需要18-26°c的温度环境，利用太阳能进行溶液除湿再增湿的技术，可以实现人居环境的维持。针对这一问题，提出了一种空气湿度温度解耦控制方法，改变传统的电力驱动方式和温度湿度调控方法，提高恒温恒湿设备的运行效率，降低机组能耗。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明改变了传统电力驱动恒温恒湿装置的现状，设计了一种以太阳能或工业生产余热驱动除湿、制冷装置，对空气进行除湿降温，然后利用冷却水喷淋补湿的温湿度解耦控制方案。

本发明为解决其技术问题采用以下技术方案：

一种空气湿度温度解耦控制方法，其特征在于，包括：

热收集/转化装置、除湿装置、制冷装置、加湿装置、补液器和引流设备，其中补液器、引流设备、制冷装置、加湿装置构成液体流路，引流设备、除湿装置、制冷装置构成气体流路。

液体流路中补液器、引流设备、制冷装置、加湿装置依次连通，形成一个闭环，冷却水沿此闭环流动。

气体流路中引流设备、除湿装置、制冷装置、机房、排风装置依次连通，冷却气沿此方向流动。

制冷装置为热驱动或电驱动，外接热源或电源，给冷却气与冷却水降温。

加湿装置为喷淋雾化加湿，包括加压设备、喷头、加湿腔、收集器。

加湿装置的加湿腔顶部连接喷头，底部为集液部件，其中一对对立侧壁分别与制冷装置和需控制温湿度的环境连通。

热收集/转化装置使用储热介质存储和输运热量，给除湿装置、制冷装置提供驱动力，其热源包括但不限于太阳能、工业生产余热等。

除湿装置采用热驱动，用于降低冷却气相对湿度。

补液器为盛装一定体积液体的容器，与引流设备、加湿装置收集器、外部水源连通。

引流设备为能使气/液态流体加压流动的装置。

本发明的有益效果是以太阳能或工业生产余热驱动除湿装置干燥空气、驱动制冷装置降温，可节约大量能源，节能环保；冷却水喷淋雾化补湿，提升效率；温度、湿度解耦控制，降低操作难度，扩展设备可调节的温湿度范围。

附图说明

图1为本发明实施例提供的空气湿度温度解耦控制方法的系统结构示意图。

图中：引风机1、除湿器2、制冷机3、加湿器4、补液器5、泵6、太阳能集热器7、加压泵41、喷淋头42、加湿腔43、集液槽44、出气口45。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图解释本发明的具体实施方式。

一种空气湿度温度解耦控制方法，如图1所示，其包括引风机1、除湿器2、制冷机3、加湿器4、补液器5、泵6、太阳能集热器7、加压泵41、喷淋头42、加湿腔43、集液槽44、出气口45。

所述热收集/转化装置选用太阳能集热器7，太阳能集热器7将太阳辐射能量收集并保存在储热介质当中，然后高温储热介质流向除湿器2和制冷机3，换热完成后的低温储热介质从除湿器2和制冷机3流回太阳能集热器7，储热介质在这一回路中循环流动，传递能量。

引风机1从外界环境输送空气进入除湿器2，降低空气相对湿度，然后干空气沿管路进入制冷机3，干空气经换热盘管后降温形成低温干空气，低温干空气流入加湿腔43，与喷淋后的雾化水混合进行补湿，经出气口45进入需要温湿度控制的环境，上述构成气体流路。在气体流路中，冷却气湿度主要由除湿器2、加湿器4控制，冷却气温度主要由制冷机3控制，温湿度控制场所彼此分离，相互影响很小，易于单独控制。

加湿腔43中未充分雾化的液滴经集液槽44收集，流入补液器5中，同时外部水源向其中补充加湿损失掉的冷却水，泵6将补液器5中的水运送到制冷机3进行降温冷却，而后低温冷却水流向加压泵42，在压力作用下，低温冷却水从喷淋头42小孔射出，变为雾化的微小液滴与冷却气混合，较大的液滴落入下方的集液槽44中，上述构成液体流动回路。

本实施例中使用的除湿器2选用氯化锂除湿机，除湿效果好，兼具清洁空气的作用。氯化锂溶液吸湿后浓度降低，溶液再生所需要的能量由太阳能集热器7提供，调节除湿溶液的入口参数，可精确控制出口空气的相对湿度。

本实施例中使用的制冷机3选用溴化锂吸收式制冷机，根据热源温度不同选取不同类型的吸收式制冷机，当储热介质的温度能达到150℃以上，优先选用双效式吸收制冷机，储热介质温度较低时，选用单效式吸收制冷机。制冷机内同时给冷却气和冷却水降温，需要分别设置冷却水和冷却气的换热管路，二者彼此分离。

本实施例中使用的太阳能集热器7优先选用槽式集热器，可提升集热效率与集热温度，储热介质为水或导热油。较高的集热温度能增大制冷机4内发生器的换热温差，热流密度增大，可提高制冷机制冷功率。储热介质管路外包裹保温材料，减少流程中损失掉的热量。

上述具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释系统原理，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明技术原理条件下进行的改变、修饰、替代、组合、简化等实施方式都将落入在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种室内空气湿度温度解耦控制方法，其特征在于，包括：热收集/转化装置、除湿装置、制冷装置、加湿装置、补液器和引流设备，其中补液器、引流设备、制冷装置、加湿装置构成液体流路实现加湿制冷，引流设备、除湿装置、制冷装置构成气体流路实现除湿。

2.根据权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，加湿装置为喷淋雾化加湿，包括加压设备、喷头、加湿腔、收集器。

3.根据权利要求2所述的加湿腔，其特征在于，所述加湿腔顶部连接喷头，底部连接收集设备，其中一对对立侧壁分别与制冷装置、需控制温湿度的环境连通。

4.根据权利要求1所述的热收集/转化装置，其特征在于，热收集/转化装置使用储热介质存储和输运热量，给除湿装置、制冷装置提供驱动力，其热源包括但不限于太阳能、工业生产余热等。

5.根据权利要求1所述的除湿装置，其特征在于，除湿装置采用热驱动的溶液除湿体系，用于降低被冷却气相对湿度。

6.根据权利要求1所述的补液器，其特征在于，补液器为能盛装液体的容器，与引流设备、外部水源、加湿装置的收集器连通。

7.根据权利要求1所述的引流设备，其特征在于，引流设备为能使气/液态流体加压流动的装置。

技术总结
本发明提供了一种室内空气湿度温度解耦控制方法，包括：热收集/转化装置、除湿装置、制冷装置、加湿装置、补液器和引流设备。其特点是：收集/转化装置为除湿装置、制冷装置提供驱动热源；制冷装置给冷却空气和冷却水降温；加湿装置将冷却水雾化，与冷却气混合，提升空气湿度；引流设备提供冷却气和冷却液沿管路运输的动力。本方法充分利用太阳能、工业生产余热等热源，降低能耗；制冷装置、加湿装置可分别调控冷却空气的温度与湿度，满足生产生活中一些特殊的室内环境要求。

技术研发人员：杨天颖;王宇琦;吴磊
受保护的技术使用者：杨天颖;王宇琦;吴磊
技术研发日：2019.12.21
技术公布日：2021.06.22