专利名称：一种湿能转换方法
技术领域：
本发明涉及空调技术领域，特别地，涉及一种湿能转换方法。
背景技术：
众所周知，大量的工业厂房需要空气调节，同时也存在大量的排气，而这 些排气经过某些工艺过程后其温度升高，而含湿量基本不变，因此其焓值与夏 季室外新风焓值相比，往往不低，甚至有可能高于室外的焓值，但其含湿量低 于室外空气的含湿量。
夏季室外新风往往给空调系统构成较大的新风负荷，正常情况下，空调环 境排风的温度、湿度及焓值均低于大气环境空气的温度、湿度及焓值，因此采 用全热回收方法可降低新风负荷。
而对于上述情况，即室内外仅仅存在湿差，焓差较小，甚至排气焓值高于 室外新风的焓值的情况，采用常规的全热回收方法来降低新风负荷是不可行的。 因此有必要探索一种新的方法来实现新风处理，降低新风负荷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种湿能转换方法。 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 一种湿能转换方法，对于存 在湿差的两股空气，即第一空气的含湿量高于第二空气，第二空气的干球温度 高于第一空气的湿球温度，其湿能转换是通过以下过程来实现的第一空气与 低于其湿球温度的水经过直接接触换热过程，第一空气被冷却和除湿，水被加 热，加热的水与第二空气经过换热过程，第二空气被等湿冷却，水温度升高， 被等湿冷却的第二空气再与水经过直接接触，被等湿冷却的第二空气被加热加 湿，水被冷却。
本发明的有益效果是本发明的湿能转换方法克服了常规的全热回收方法 的缺点，充分利用室内室外的湿差实现新风的处理，降低新风负荷。本发明所述的湿能是指空气中所含水蒸汽的能量，而湿能转换方法正是充分利用空气中 含湿量的差别，即湿能的差别进行空气状态的转换，实现新风的除湿制冷。
图1是本发明湿能转换方法的原理图； 图2是与图l相关的焓湿图； 图3为本发明的另一种实现形式的原理图； 图4是有多股空气的形式的原理图。
具体实施例方式
下面根据附图详细说明本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。 本发明利用来自空调环境的低湿度的高温空气对来自大气环境的高湿度的 空气进行除湿制冷。尤其是对室内外仅仅存在湿差，焓差较小，甚至排气烚值 高于室外新风的焓值的情况下，利用湿能转换实现新风的除湿制冷。
如图1所示，空调环境的空气2，其含湿量低于空气1的含湿量，空气1为 室外环境的空气，其湿球温度低于于空气2的温度。空气1经过空气和水直接
接触换热过程20与10进行换热，空气1变为3，被除湿冷却，水10被加热变 为11。水11再经过换热过程22与空气4进行换热，由于空气2的干球温度高 于空气1的湿球温度，当然也高于水11的温度，空气2被冷却为4，水11变为 12，空气4再与水12经过直接接触换热过程21进行换热，水12被冷却变为11， 空气4被加热加湿变为5。
理想情况下，水10的温度逼近空气4的湿球温度，空气3的状态点也可以 逼近空气4的饱和状态点，水11的温度逼近空气1的湿球温度。
上述过程，水完成一个循环，空气1被冷却除湿，空气2被加热加湿，空 气1中的能量传递至空气2中，从而完成整个湿能转换过程。
图2中的状态点清晰地表示了空气状态的变化。
为了提高上述各过程的效率，过程20、 21及22中换热过程均可为逆流换 热过程，过20与21中，空气与水直接接触换热可通过规整波纹填料实现，具 有效率高，空气阻力小等优点。
水11与空气2的换热可通过管翅式换热器来实现的。水在管内，管外为空 气，管外翅片可强化空气侧的换热。由于过程20中空气被除湿所产生的冷凝水量往往小于过程22由于水蒸发 消耗的水量，因此有必要从外界补充一部分水，图1中未示出。 图3为本发明的另一种实现形式。
图3与图1唯一不同在于，水11只有部分经过换热过程22变为12， 12与 未经过换热过程22水11，均与空气4直接接触进行换热变为10。 图4是有多股空气的形式。
图4与图1不同之处在于，图1中空气1和2均为一股，而图4中空气1 和2均为多股。
当然本发明也有可能是空气1为一股，空气2为多股或空气1为多股，空 气2为一股。
对于空气1而言，多股空气的焓值也可以是不同的，对于空气2而言，其 多股空气的烚值也可以是不同的。
即使在空气1的焓值低于空气2的焓值的情况下或相等的情况下。本发明 也可利用空气2实现对空气1的除湿冷却。 实施例
空气1的干球温度为35X:，湿球温度为24-C，含湿量为14.4g/kg干空气， 焓值为72.3kj/kg干空气；空气2的干球温度为38。C，湿球温度22.6。C，含湿 量为11.0g/kg干空气，焓值为66.7kj/kg干空气。假定空气1与空气2流量相 同。
采用本发明的方法，可将空气2等湿冷却到状态4，其干球温度为25°C， 湿球温度为18. 7°C，水10的温度可为20°C。空气3的状态可为干球温度22. 6 °C，湿球温度22'C，焓值65kj/kg干空气。
按照常规全热回收焓效率计算方法。全热回收效率为空气1与空气3的焓 差除以空气1与空气2的烚差，艮卩 (72.3-65) /(72. 3-66. 7)=130%
上述实例说明，依据本发明的方法，焓效率可大于100%,但这并不违反热 力学定律，回收效率大于100%是以消耗水为代价的。
权利要求
1、一种湿能转换方法，其特征在于，对于存在湿差的两股空气(1)和(2)，即空气(1)的含湿量高于空气(2)，空气(2)的干球温度高于空气(1)的湿球温度，其湿能转换是通过以下过程来实现的空气(1)与低于其湿球温度的水(10)经过直接接触换热过程，空气(1)被冷却和除湿，变为(3)，水(10)被加热变为(11)，水(11)与空气(2)经过换热过程，空气(2)被等湿冷却变为(4)，水11温度升高变为(12)，空气(4)再与水(12)经过直接接触，空气(4)被加热加湿，变为(5)，水(12)被冷却变为(10)。
2、 根据权力要求1所述的湿能转换方法，其特征在于，空气(1)与水(10) 的直接接触换热，空气(2)与(11)水的换热以及空气(4)与水(12) 的直接接触换热均为逆流换热。
3、 根据权力要求1所述的湿能转换方法，其特征在于，所述的直接接触换热 是通过规整被波纹填料来实现的，所述的水(11)与空气(2)的换热是 通过管翅式换热器来实现的。
4、 根据权力要求1所述的湿能转换方法，其特征在于，空气(1)的焓值低 于空气(2)的焓值。
5、 根据权力要求1所述的湿能转换方法，其特征在于，所述空气水直接换热 过程(22)需从外界补充一部分水。
6、 根据权利要求1所述的湿能转换方法，其特征在于，所述水(11)只有一 部分经过换热过程变为(12)，水(12)与未经过换热过程的水(11)，均 与空气(4)直接接触进行换热变为(10)。
7、 根据权利要求1所述的湿能转换方法，其特征在于，所述的空气(1)为 多股。
8、 根据权利要求1所述的湿能转换方法，其特征在于所述的空气(2)为多 股。
9、 根据权利要求8所述的湿能转换方法，其特征所述的多股空气的焓值至少 有一股是与其它股不同的。
全文摘要
本发明公开了一种湿能转换方法，利用来自空调环境的低湿度的高温空气对来自大气环境的高湿度的空气进行除湿制冷，尤其是对室内外仅存在湿差，焓差较小，甚至排气焓值高于室外新风的焓值的情况下，利用湿能转换实现新风的除湿制冷。它克服了常规的全热回收方法的缺点，充分利用室内室外的湿差实现新风的处理，降低新风负荷。无需外界冷源，即可对低湿度的空气实现等湿冷却。本发明可广泛应用于排气温度较高，但湿度较低的工业车间的排气的利用。
文档编号F24F3/12GK101520215SQ200810122398
公开日2009年9月2日 申请日期2008年11月24日 优先权日2008年11月24日
发明者冯秀丽, 叶立英, 李爱阳, 袁一军 申请人:袁一军;叶立英