一种级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置及控制方法与流程

文档序号:24072845发布日期:2021-02-26 16:04阅读:131来源:国知局
一种级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置及控制方法与流程

[0001]
本发明属于制冷除湿技术领域,涉及制冷除湿装置,尤其涉及一种级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置及控制方法。


背景技术:

[0002]
随着我国信息化建设的加速推进,以及云计算、物联网、区块链、大数据、高性能计算等热点信息通信技术的发展,通信网络规模迅速扩张,通信行业的能源消耗问题逐步凸显,通信设备能耗支出已成为该行业重要的成本支出。除了办公楼、厂房等耗电外,遍布在各地的通信基站内的制冷系统是导致耗电多的最主要原因。
[0003]
目前绝大多数通信基站的机房主要通过空调制冷的方式对内部环境进行控制,但这种简单的温度控制方式存在两个缺陷:首先,机房内必须全年开启空调机进行制冷,其总电费消耗过高,造成能源极大浪费;其次,当机房的电力系统发生故障时可能导致空调制冷机无法正常工作,相关基站的维护人员必须尽快赶到现场为机房应急供电,否则机房内部会由于散热量较大、温度过高等原因,使通信设备无法工作甚至烧毁,尤其是在偏僻的山区地带或电力系统故障发生较多的地区以及无人维护的机房。
[0004]
因此,新型高效的基站空调节能技术的研究与开发势在必行。近几年国内外出现了少许将相变储冷技术与制冷空调系统相结合的案例,但其系统结构单一,整体运行效率较低,无法实现对机房内空气温度及湿度的精准调控,节能效果不明显。
[0005]
cn102538104a公开了一种除湿和蒸发制冷相结合的空调机组,包括除湿降温模块、等湿降温模块、蒸发制冷模块、溶液再生模块、溶液再生循环泵、溶液冷却换热器、溶液加热换热器。该发明省去了机械制冷系统从而省去了机械制冷能耗。但是其蒸发制冷模块的工作条件比较严格,整个系统存在不稳定性。
[0006]
cn111197832a公开了一种转轮式热回收型蒸发冷却与机械制冷相结合的空调机组,包括机组壳体,机组壳体内形成呈上下分布的上风道和下风道,机组壳体内沿进风的流动方向依次设置有转轮式热回收器、立管间接蒸发冷却单元、机械制冷单元及转轮除湿机。该发明通过蒸发冷却与机械制冷的优势互补,充分提高机组的能效比。
[0007]
cn110726187a公开了一种具有低温制冷与除湿功能的制冷装置,由冷凝器、储液器、过滤器、三通阀和蒸发器构成低温换热回路;还包括由冷凝器、电磁阀和除湿用冷凝器构成除湿回路。蒸发器与除湿用冷凝器配置的蒸发风机将室内的热负荷吸走对室内制冷或除湿。该发明通过机械式制冷对气体进行降温除湿,存在能耗高的问题。
[0008]
现有制冷除湿装置存在能耗高和系统性能不稳定等问题,因此,如何在保证制冷除湿装置具有能耗低的前提下,还具有结构简单和系统性能稳定等特点,成为目前迫切需要解决的问题。


技术实现要素:

[0009]
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种级联储能式复合制冷除湿
一体化系统装置及控制方法,通过除湿单元对气体进行除湿,此外,通过空冷装置、储冷装置和机械制冷装置进行配合,对气体进行降温,具有节能效果好和系统稳定性高等特点。
[0010]
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0011]
第一方面,本发明提供了一种级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置,所述的系统装置包括循环连接的基站房、除湿单元和降温单元,所述的降温单元包括并联连接的空冷装置、储冷装置和机械制冷装置;所述的除湿单元包括除湿装置和再生装置;所述基站房内气体依次流经除湿单元和降温单元,除湿降温后回流至基站房。
[0012]
本发明通过设置除湿单元对基站房排出的气体进行除湿,并对除湿剂进行再生,此外,根据不同需求,合理启用空冷装置、储冷装置和机械制冷装置对气体进行降温制冷,其中,储冷装置能够将环境中的低温冷源冷量进行储存,在需要时进行利用,机械制冷装置仅作为辅助制冷保证气体的降温温度,可实现自然冷能的最大化应用,大幅降低基站房空调系统的电量消耗。
[0013]
作为本发明的一个优选技术方案,所述的基站房内设置有热电制冷装置,以及与热电制冷装置电性连接的热电控制器,所述热电控制器还电性连接太阳能发电板和蓄电池。
[0014]
本发明通过利用热电制冷装置进一步地对基站房内降温,并且热电制冷装置采用太阳能发电板供能对太阳能进行利用,增强了节能效果。
[0015]
优选地,所述热电控制器还电性连接设置于蓄电池上的电量检测器,所述电量检测器用于检测蓄电池的电量;所述的热电控制器接收电量检测器发出的反馈信号,并控制蓄电池的充电与放电。
[0016]
优选地,所述的热电制冷装置包括至少一个热电制冷模块,所述的热电制冷模块包括交错串联连接的至少一个n型半导体和至少一个p型半导体,相邻n型半导体和p型半导体通过导电基片连接。
[0017]
优选地,所述导电基片包括热端导电基片和冷端导电基片,沿电流方向,位于p型半导体和n型半导体之间为热端导电基片,位于n型半导体和p型半导体之间为冷端导电基片。
[0018]
优选地,所述的热端导电基片位于同一侧,所述的冷端导电基片位于同一侧。
[0019]
优选地,所述的热电制冷装置包括热端导热层和冷端导热层,所述的热端导热层紧贴所述热端导电基片,所述的冷端导热层紧贴所述冷端导电基片。
[0020]
优选地,所述的热端导热层的一侧表面设置有翅片结构,所述的翅片结构位于远离热端导电基片一侧。
[0021]
优选地,紧贴所述冷端导热层设置有储冷层,所述的储冷层内设置有相变储冷材料。
[0022]
优选地,所述热电制冷模块交错布置于热端导热层和冷端导热层之间。
[0023]
本发明通过将热电制冷模块交错布置,使储冷层中的温度场更均匀,更有利于向基站房内辐射供冷。
[0024]
优选地,所述基站房开设有排气口,所述排气口处设置有循环风机,所述的排气口接入除湿单元。
[0025]
优选地,所述排气口处还设置有湿度传感器,所述的湿度传感器用于检测排气口
排出的气体湿度。
[0026]
优选地,所述热端导热层与基站房之间形成密闭的散热通道。
[0027]
优选地,所述储冷层与基站房之间形成降温空间。
[0028]
作为本发明的一个优选技术方案,所述的除湿装置包括注入除湿剂的第一壳体,所述第一壳体内部上方设置有第一喷淋器。
[0029]
优选地,所述第一壳体内位于液面以上设置有第一储热管束,所述第一储热管束包括至少一个水平设置的第一储热管,所述的第一储热管内设置有相变储热材料。
[0030]
本发明通过喷淋除湿剂,使除湿剂雾化为小液滴,分散的微小液滴将空气中的大量水分吸收,空气脱除部分水分后湿度显著降低,第一储热管内的相变储热材料对液滴中的热量进行储存,有利于维持除湿装置内部运行环境温度的稳定。
[0031]
优选地,所述基站房的排气口接入第一储热管束与第一壳体内液面之间。
[0032]
优选地,所述第一壳体设置有第一循环管路,第一壳体内除湿剂经所述第一循环管路接入第一喷淋器。
[0033]
优选地,所述第一循环管路外接有再生管路,所述再生管路接入再生装置。
[0034]
优选地,所述再生管路上设置有缓冲罐。
[0035]
优选地,所述的除湿剂包括氯化锂溶液和/或氯化钙溶液。
[0036]
优选地,所述的相变储热材料包括十水合碳酸钠。
[0037]
作为本发明的一个优选技术方案,所述的再生装置包括第二壳体,所述第二壳体内部设置有第二储热管束和第二喷淋器,所述的第二喷淋器位于第二储热管束的上方,所述第二壳体内还设置有位于第二喷淋器上方的排气风机。
[0038]
本发明通过设置再生装置对除湿剂进行再生,实现除湿剂的循环利用。
[0039]
优选地,所述的第二储热管束包括至少一个水平设置的第二储热管,所述的第二储热管内设置有相变储热材料。
[0040]
本发明通过环境空气将喷淋的除湿剂中部分水分带走,并且通过第二储热管将热量进行储存,保持再生装置内的温度稳定,有利于水分的蒸发。
[0041]
优选地,所述第二壳体底部连接有储液罐,所述再生管路接入储液罐。
[0042]
优选地,所述储液罐的除湿剂出口端接入第一壳体底部,再生后的除湿剂进入除湿装置。
[0043]
优选地,所述储液罐还连接有第二循环管路,所述第二循环管路接入第二喷淋器,所述第二循环管路上设置有制热换热器,所述储液罐内的除湿剂经第二循环管路进入第二喷淋器。
[0044]
优选地,所述制热换热器循环连接有太阳能加热器。
[0045]
优选地,所述太阳能加热器并联连接有太阳能储热器,所述太阳能储热器内设置有第一储热材料。
[0046]
本发明通过太阳能加热器对除湿剂进行加热,并且设置太阳能储热器,将多余的热量储存于太阳能储热器内,当阴天或太阳能加热器功率低时,采用太阳能储热器进行热量补足。
[0047]
优选地,所述的第二壳体侧壁下方开设有至少一个空气进口。
[0048]
优选地,所述的第一储热材料包括八水合氢氧化钡。
[0049]
优选地,所述的相变储热材料包括十水合碳酸钠。
[0050]
作为本发明的一个优选技术方案,所述的降温单元与除湿装置的出气端通过出气管路连接,所述的出气管路的出口端分别接入所述的空冷装置、储冷装置和机械制冷装置,所述空冷装置与储冷装置均以环境空气为冷源,气体经所述空冷装置、储冷装置和机械制冷装置排出后均接入冷气管路。
[0051]
优选地,所述冷气管路的出口端分别接入所述散热通道和降温空间。
[0052]
优选地,所述基站房的排气口与除湿装置连接的管路上外接有降温支管,所述降温支管的出口端接入出气管路,通过所述降温支管,气体直接进入降温单元。
[0053]
优选地,所述降温支管上设置有降温阀门。
[0054]
优选地,所述的储冷装置包括至少两个并联设置的储冷器,所述储冷器内注入有相变储冷材料,所述储冷器以环境空气为冷源储存冷量。
[0055]
本发明通过设置储冷器,随时对环境中的冷量进行储存,当空冷装置的降温能力不足时,启用储冷器,对气体进行降温,进一步地利用环境冷源。
[0056]
优选地,所述的机械制冷装置包括沿制冷剂流向循环连接的压缩机、散热器、集液罐、节流阀和冷剂换热器,所述的出气管路接入冷剂换热器,气体经冷剂换热器降温后进入冷气管路。
[0057]
本发明通过设置机械制冷装置,当空冷装置和储冷装置均达不到气体的降温效果时,启用机械制冷装置,保证基站房内温度不会过高,避免发生基站房内温度过高导致元器件烧坏等问题。
[0058]
优选地,所述冷气管路上设置有温度传感器,所述温度传感器用于检测冷气管路内气体的温度。
[0059]
优选地,所述的相变储冷材料包括聚乙二醇和/或脂肪酸类物质。
[0060]
优选地,所述的脂肪酸类物质包括癸酸和月桂酸。
[0061]
优选地,所述癸酸和月桂酸的质量比为1.8~2.1:1,例如,质量比为1.80:1、1.85:1、1.90:1、1.95:1、2.00:1、2.05:1或2.10:1。
[0062]
作为本发明的一个优选技术方案,所述的系统装置还包括环境温度传感器,所述环境温度传感器用于检测环境温度。
[0063]
优选地,所述的系统装置还包括系统控制器,所述的系统控制器分别电性连接湿度传感器、环境温度传感器、温度传感器、降温阀门、除湿装置、空冷装置、储冷装置和机械制冷装置,所述的系统控制器分别接收湿度传感器、环境温度传感器和温度传感器的信号,反馈控制降温阀门、除湿装置、空冷装置、储冷装置和机械制冷装置的启动。
[0064]
第二方面,本发明提供了一种如第一方面所述的级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置的控制方法,所述的控制方法包括:
[0065]
根据基站房内排出气体的湿度和环境温度,控制气体进入除湿装置除湿,以及进入降温单元采用空冷装置、储冷装置和机械制冷装置进行降温,降温除湿后的气体回流至基站,对基站房进行冷却。
[0066]
本发明通过对基站房内的气体先进行除湿,除湿后的气体进入空冷装置、储冷装置和机械制冷装置分别进行降温,其中,可根据环境温度和气体温度,合理启用空冷装置、储冷装置和机械制冷装置,达到对环境冷量的利用最大化。
[0067]
作为本发明的一个优选技术方案,所述的控制方法具体包括:
[0068]
s100、利用湿度传感器检测基站房排出气体湿度,进入s101;
[0069]
s101、控制器判断气体湿度是否大于相对湿度阈值,如果判断结果为是,进入步骤s102;如果判断结果为否,进入步骤s103;
[0070]
s102、系统控制器反馈控制除湿装置启动,并关闭降温阀门,除湿装置利用除湿剂对气体进行喷淋除湿,除湿后进入s200;
[0071]
s103、系统控制器反馈控制除湿装置关闭,并启动降温阀门,进入s200;
[0072]
s200、气体进入降温单元,利用环境温度传感器检测环境温度,进入s201;
[0073]
s201、系统控制器判断环境温度是否大于第一环境温度阈值,如果判断结果为是,进入步骤s203;如果判断结果为否,进入步骤s202;
[0074]
s202、系统控制器反馈控制空冷装置启动,空冷装置通过环境冷空气对气体进行换热降温,降温后的气体进入s300;
[0075]
s203、系统控制器判断环境温度是否大于第二环境温度阈值,如果判断结果为是,进入步骤s205;如果判断结果为否,进入步骤s204;
[0076]
s204、系统控制器反馈控制空冷装置和储冷装置启动,空冷装置和储冷装置分别对气体进行降温换热,降温后的气体进入s300;
[0077]
s205、系统控制器反馈控制机械制冷装置启动,机械制冷装置的冷剂换热器对气体进行换热降温,降温后的气体进入s400;
[0078]
s300、利用温度传感器检测冷气管路内气体温度,进入s301;
[0079]
s301、系统控制器判断冷气管路内气体温度是否大于气体温度阈值,如果判断结果为是,进入步骤s205;如果判断结果为否,进入步骤s400;
[0080]
s400、气体的温度和湿度满足要求,进入基站房,分别对散热通道和降温空间进行冷却。
[0081]
作为本发明的一个优选技术方案,步骤s102中,所述的除湿剂浓度达到再生浓度进行再生,所述的再生方法包括:
[0082]
除湿剂经再生管路流经缓冲罐和储液罐后,经第二循环管路进入制热换热器,与太阳能加热器和太阳能储热器中的热介质换热后经喷淋进入再生装置,空气与除湿剂接触,将除湿剂中的水分带离再生装置,储液罐内除湿剂浓度达到使用浓度后再进入除湿装置使用。
[0083]
优选地,所述的再生浓度为33~35wt%,例如,再生浓度为33.0wt%、33.2wt%、33.4wt%、33.6wt%、33.8wt%、34.0wt%、34.2wt%、34.4wt%、34.6wt%、34.8wt%或35wt%。
[0084]
优选地,所述的使用浓度为52~54wt%,例如,使用浓度为52.0wt%、52.2wt%、52.4wt%、52.6wt%、52.8wt%、53.0wt%、53.2wt%、53.4wt%、53.6wt%、53.8wt%或54.0wt%。
[0085]
作为本发明的一个优选技术方案,所述的相对湿度阈值为68~70%,例如,相对湿度阈值为68.0%、68.2%、68.4%、68.6%、68.8%、69.0%、69.2%、69.4%、69.6%、69.8%或70.0%。
[0086]
优选地,所述的第一环境温度阈值为14~16℃,例如,第一环境温度阈值为14.0
℃、14.2℃、14.4℃、14.6℃、14.8℃、15.0℃、15.2℃、15.4℃、15.6℃、15.8℃或16.0℃。
[0087]
优选地,所述的第二环境温度阈值为26~28℃,例如,第二环境温度阈值为26.0℃、26.2℃、26.4℃、26.6℃、26.8℃、27.0℃、27.2℃、27.4℃、27.6℃、27.8℃或28.0℃。
[0088]
优选地,所述的气体温度阈值为20~22℃,例如,气体温度阈值为20.0℃、20.2℃、20.4℃、20.6℃、20.8℃、21.0℃、21.2℃、21.4℃、21.6℃、21.8℃或22.0℃。
[0089]
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值,还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0090]
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0091]
本发明通过储冷装置和空冷装置利用低温环境冷源对气体进行降温冷却,并辅以机械制冷作为补充,可实现自然冷能的最大化应用,大幅降低基站房空调系统的电量消耗;此外,通过除湿装置对气体进行除湿,通过再生装置对除湿剂进行在线再生,保证除湿系统的连续稳定运行,再者,除湿装置与空冷装置、储冷装置和机械制冷装置等多工况联合运行与调节,实现了基站房内空气温度和湿度的精准调控,具有操作便捷等特点。
附图说明
[0092]
图1为本发明一个具体实施方式中提供的级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置的结构示意图;
[0093]
图2为本发明一个具体实施方式中提供的热电制冷模块的结构示意图;
[0094]
图3为本发明一个具体实施方式中提供的级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置的控制方法的流程图。
[0095]
其中,1-再生装置;2-缓冲罐;3-储液罐;4-制热换热器;5-太阳能加热器;6-太阳能储热器;7-再生管路;8-除湿装置;9-空冷装置;10-储冷装置;11-降温阀门;12-机械制冷装置;13-散热通道;14-太阳能发电板;15-热电制冷装置;16-热电控制器;17-蓄电池;18-基站房;19-n型半导体;20-p型半导体;21-热端导热层;22-冷端导电基片;23-储冷层;24-热端导电基片;25-冷端导热层。
具体实施方式
[0096]
需要理解的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0097]
需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两
个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0098]
本领域技术人员理应了解的是,本发明中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备,但以上内容不属于本发明的主要发明点,本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型可以自行增设布局,本发明对此不做特殊要求和具体限定。
[0099]
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0100]
在一个具体实施方式中,本发明提供了一种级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置,如图1所示,所述的系统装置包括循环连接的基站房18、除湿单元和降温单元,降温单元包括并联连接的空冷装置9、储冷装置10和机械制冷装置12;除湿单元包括除湿装置8和再生装置1;基站房18内气体依次流经除湿单元和降温单元,除湿降温后回流至基站房18。
[0101]
本发明通过设置除湿单元对基站房18排出的气体进行除湿,并对除湿剂进行再生,此外,根据不同需求,合理启用空冷装置9、储冷装置10和机械制冷装置12对气体进行降温制冷,其中,储冷装置10能够将低温环境中的冷源冷量进行储存,在需要时进行利用,机械制冷装置12仅作为辅助制冷保证气体的降温温度,可实现自然冷能的最大化应用,大幅降低基站房18空调系统的电量消耗。
[0102]
基站房18内设置有热电制冷装置15,以及与热电制冷装置15电性连接的热电控制器16,热电控制器16还电性连接太阳能发电板14和蓄电池17,本发明通过利用热电制冷装置15进一步地对基站房18内降温,并且热电制冷装置15采用太阳能发电板14供能对太阳能进行利用,增强了节能效果。进一步地,热电控制器16还电性连接设置于蓄电池17上的电量检测器;热电控制器16接收电量检测器发出的反馈信号,并控制蓄电池17的充电与放电。
[0103]
热电制冷装置15包括至少一个热电制冷模块,如图2所示,热电制冷模块包括交错串联连接的至少一个n型半导体19和至少一个p型半导体20,相邻n型半导体19和p型半导体20通过导电基片连接。进一步地,导电基片包括热端导电基片24和冷端导电基片22,沿电流方向,位于p型半导体20和n型半导体19之间为热端导电基片24,位于n型半导体19和p型半导体20之间为冷端导电基片22。热端导电基片24位于同一侧,所述的冷端导电基片22位于同一侧。热电制冷装置15包括热端导热层21和冷端导热层25,热端导热层21紧贴所述热端导电基片24,冷端导热层25紧贴所述冷端导电基片22,热端导热层21与基站房18之间形成密闭的散热通道13。其中,热端导热层21的一侧表面设置有翅片结构,翅片结构位于远离热端导电基片24一侧;紧贴所述冷端导热层25设置有储冷层23,储冷层23与基站房18之间形成降温空间,储冷层23内设置有相变储冷材料;热电制冷模块交错布置于热端导热层21和冷端导热层25之间,本发明通过将热电制冷模块交错布置,使储冷层23中的温度场更均匀,更有利于向基站房18内辐射供冷。此外,基站房18开设有排气口,排气口处设置有循环风机和湿度传感器,排气口接入除湿单元。
[0104]
除湿装置8包括注入除湿剂的第一壳体,所述第一壳体内部上方设置有第一喷淋器,第一壳体内位于液面以上设置有第一储热管束,第一储热管束包括至少一个水平设置的第一储热管,第一储热管内设置有相变储热材料。本发明通过喷淋除湿剂,使除湿剂雾化为小液滴,分散的微小液滴将空气中的大量水分吸收,空气脱除部分水分后湿度显著降低,第一储热管内的相变储热材料对液滴中的热量进行储存,有利于维持除湿装置8内部运行环境温度的稳定。
[0105]
进一步地,基站房18的排气口接入第一储热管束与第一壳体内液面之间。第一壳体设置有第一循环管路,第一壳体内除湿剂经所述第一循环管路接入第一喷淋器。第一循环管路外接有接入再生装置1的再生管路7,再生管路7上设置有缓冲罐2。除湿剂包括氯化锂溶液和/或氯化钙溶液,相变储热材料包括十水合碳酸钠。
[0106]
再生装置1包括第二壳体,第二壳体内部设置有第二储热管束和第二喷淋器,第二喷淋器位于第二储热管束的上方,第二壳体内还设置有位于第二喷淋器上方的排气风机,本发明通过设置再生装置1对除湿剂进行再生,实现除湿剂的循环利用。进一步地,第二储热管束包括至少一个水平设置的第二储热管,第二储热管内设置有相变储热材料,本发明通过环境空气将喷淋的除湿剂中部分水分带走,并且通过第二储热管将热量进行储存,保持再生装置1内的温度稳定,有利于水分的蒸发。第二壳体底部连接有储液罐3,进一步地,再生管路7接入储液罐3;储液罐3的除湿剂出口端接入第一壳体底部,再生后的除湿剂进入除湿装置8,第二壳体侧壁下方开设有至少一个空气进口。
[0107]
储液罐3还连接有第二循环管路,第二循环管路接入第二喷淋器,第二循环管路上设置有制热换热器4,储液罐3内的除湿剂经第二循环管路进入第二喷淋器,制热换热器4循环连接有太阳能加热器5,太阳能加热器5并联连接有太阳能储热器6,太阳能储热器6内设置有第一储热材料,本发明通过太阳能加热器5对除湿剂进行加热,并且设置太阳能储热器6,将多余的热量储存于太阳能储热器6内,当阴天或太阳能加热器5功率低时,采用太阳能储热器6进行热量补足。
[0108]
第一储热材料包括八水合氢氧化钡,相变储热材料包括十水合碳酸钠。
[0109]
降温单元与除湿装置8的出气端通过出气管路连接,出气管路的出口端分别接入空冷装置9、储冷装置10和机械制冷装置12,空冷装置9与储冷装置10均以低温环境空气为冷源,气体经所述空冷装置9、储冷装置10和机械制冷装置12排出后均接入冷气管路,冷气管路的出口端分别接入散热通道13和降温空间,冷气管路上设置有温度传感器。
[0110]
基站房18的排气口与除湿装置8连接的管路上外接有降温支管,降温支管的出口端接入出气管路,通过降温支管,气体直接进入降温单元,进一步地,降温支管上设置有降温阀门11。
[0111]
储冷装置10包括至少两个并联设置的储冷器,储冷器内注入有相变储冷材料,储冷器以低温环境空气为冷源储存冷量,本发明通过设置储冷器,随时对环境中的冷量进行储存,当空冷装置9的降温能力不足时,启用储冷器,对气体进行降温,进一步地利用环境冷源。
[0112]
机械制冷装置12包括沿制冷剂流向循环连接的压缩机、散热器、集液罐、节流阀和冷剂换热器,所述的出气管路接入冷剂换热器,气体经冷剂换热器降温后进入冷气管路,本发明通过设置机械制冷装置12,当空冷装置9和储冷装置10均达不到气体的降温效果时,启用机械制冷装置12,保证基站房18内温度不会过高,避免发生基站房18内温度过高导致元器件烧坏等问题。
[0113]
相变储冷材料包括聚乙二醇和/或脂肪酸类物质,进一步地,脂肪酸类物质包括癸酸和月桂酸,其中癸酸和月桂酸的质量比为1.8~2.1:1。
[0114]
此外,所述的系统装置包括环境温度传感器,所述环境温度传感器用于检测环境温度;进一步地,还包括系统控制器,系统控制器分别电性连接湿度传感器、环境温度传感
器、温度传感器、降温阀门11、除湿装置8、空冷装置9、储冷装置10和机械制冷装置12,系统控制器分别接收湿度传感器、环境温度传感器和温度传感器的信号,反馈控制降温阀门11、除湿装置8、空冷装置9、储冷装置10和机械制冷装置12的启动。
[0115]
在另一个具体实施方式中,本发明提供了一种上述的级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置的控制方法,如图3所示,所述的控制方法具体包括:
[0116]
s100、利用湿度传感器检测基站房18排出气体湿度,进入s101;
[0117]
s101、控制器判断气体湿度是否大于相对湿度阈值,相对湿度阈值为68~70%,如果判断结果为是,进入步骤s102;如果判断结果为否,进入步骤s103;
[0118]
s102、系统控制器反馈控制除湿装置8启动,并关闭降温阀门11,除湿装置8利用除湿剂对气体进行喷淋除湿,除湿后进入s200;
[0119]
s103、系统控制器反馈控制除湿装置8关闭,并启动降温阀门11,进入s200;
[0120]
s200、气体进入降温单元,利用环境温度传感器检测环境温度,进入s201;
[0121]
s201、系统控制器判断环境温度是否大于第一环境温度阈值,第一环境温度阈值为14~16℃,如果判断结果为是,进入步骤s203;如果判断结果为否,进入步骤s202;
[0122]
s202、系统控制器反馈控制空冷装置9启动,空冷装置9通过环境冷空气对气体进行换热降温,降温后的气体进入s300;
[0123]
s203、系统控制器判断环境温度是否大于第二环境温度阈值,第二环境温度阈值为26~28℃,如果判断结果为是,进入步骤s205;如果判断结果为否,进入步骤s204;
[0124]
s204、系统控制器反馈控制空冷装置9和储冷装置10启动,空冷装置9和储冷装置10分别对气体进行降温换热,降温后的气体进入s300;
[0125]
s205、系统控制器反馈控制机械制冷装置12启动,机械制冷装置12的冷剂换热器对气体进行换热降温,降温后的气体进入s400;
[0126]
s300、利用温度传感器检测冷气管路内气体温度,进入s301;
[0127]
s301、系统控制器判断冷气管路内气体温度是否大于气体温度阈值,所述的气体温度阈值为20~22℃,如果判断结果为是,进入步骤s205;如果判断结果为否,进入步骤s400;
[0128]
s400、气体的温度和湿度满足要求,进入基站房18,分别对散热通道13和降温空间进行冷却。
[0129]
其中,步骤s102中,除湿剂浓度达到再生浓度进行再生,所述的再生方法包括:
[0130]
当除湿剂浓度为33~35wt%时,除湿剂经再生管路7流经缓冲罐2和储液罐3后,经第二循环管路进入制热换热器4,与太阳能加热器5和太阳能储热器6中的热介质换热后经喷淋进入再生装置1,空气与除湿剂接触,将除湿剂中的部分水分带离再生装置1,储液罐3内除湿剂浓度达到使用浓度52~54wt%后再进入除湿装置8使用。
[0131]
应用例1
[0132]
本应用例提供了一种级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置的控制方法,基于一个具体实施方式中所述的控制方法,其中,再生浓度为33wt%;使用浓度为53wt%;相对湿度阈值为68%;第一环境温度阈值为15℃;第二环境温度阈值为26℃;气体温度阈值为21℃。
[0133]
应用例2
[0134]
本应用例提供了一种级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置的控制方法,基于一个具体实施方式中所述的控制方法,其中,再生浓度为34wt%;使用浓度为54wt%;相对湿度阈值为70%;第一环境温度阈值为14℃;第二环境温度阈值为28℃;气体温度阈值为20℃。
[0135]
应用例3
[0136]
本应用例提供了一种级联储能式复合制冷除湿一体化系统装置的控制方法,基于一个具体实施方式中所述的控制方法,其中,再生浓度为35wt%;使用浓度为52wt%;相对湿度阈值为69%;第一环境温度阈值为16℃;第二环境温度阈值为27℃;气体温度阈值为22℃。
[0137]
本发明通过储冷装置10和空冷装置9利用低温环境冷源对气体进行降温冷却,并辅以机械制冷装置12作为补充,可实现自然冷能的最大化应用,大幅降低基站房18空调系统的电量消耗;此外,通过除湿装置8对气体进行除湿,通过再生装置1对除湿剂进行在线再生,保证除湿系统的连续稳定运行,再者,除湿装置8与空冷装置9、储冷装置10和机械制冷装置12等多工况联合运行与调节,实现了基站房18内空气温度和湿度的精准调控,具有操作便捷等特点。
[0138]
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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