一种中空纤维膜液体除湿和蒸发冷却相结合的空调系统技术方案

本发明专利技术涉及一种中空纤维膜液体除湿和蒸发冷却相结合的空调系统,包括蒸发冷却新风机组、储液箱和蒸发冷却冷水机组，所述蒸发冷却新风机组上设有进风口和出风口，所述储液箱内的除湿液通过除湿循环管路分别对所述蒸发冷却新风机组上进风口的进风和出风口的出风进行除湿，同时所述蒸发冷却冷水机组内的冷水通过冷却循环管路对所述蒸发冷却新风机组内的空气进行冷却，并且所述冷却循环管路的回路中换热后升温的冷水与所述除湿循环管路的回路中浓缩后的除湿液再次换热降温。本发明专利技术的有益效果是：该空调系统中湿控环路和温控环路分别独立控制又相互影响，大大降低了能源的消耗，具有实用性强、效率高且节能环保等优点。

Air conditioning system combining hollow fiber membrane, liquid dehumidification and evaporative cooling

The invention relates to the air conditioning system of a hollow fiber membrane liquid dehumidification and evaporative cooling, including evaporative cooling air supply unit, a liquid storage tank and evaporative cooling chillers, the evaporative cooling air unit is arranged on the air inlet and outlet liquid desiccant, the liquid storage tank through the pipeline of the dehumidification cycle evaporative cooling air unit upward air feeding and air outlet of air dehumidification, and cold water of the evaporative cooling chillers in the cooling air through the cooling circulating pipe of the evaporative cooling air unit, cold water heating heat exchanger and the cooling pipe in the circuit with the dehumidification circulation pipeline loop dehumidification was concentrated again after the heat exchange. The invention has the advantages that the air conditioning system in the humidity control loop and control loop respectively control and influence each other, and greatly reduces the energy consumption, has the advantages of strong practicability, high efficiency and energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种中空纤维膜液体除湿和蒸发冷却相结合的空调系统
本专利技术涉及空调系统控制领域，具体涉及一种中空纤维膜液体除湿和蒸发冷却相结合的空调系统。
技术介绍
在我国经济快速发展的同时伴随着能源需求量的持续增加。2014年12月的新华社报道中，我国社会总能耗中约三成来源于建筑，而建筑能耗的一半来自采暖、通气、空气调节及相关系统，这意味着，暖通空调行业占社会总能耗的比例约为15％。暖通空调能耗如此之高不容忽视。在我国城市化程度高度发达的地方，特别是在“北上广深”及号称中国“四大火炉”的重庆、武汉、南昌、南京等城市，这些城市人口密度大，且工业发达，夏季高温严重影响着人们的工作和生活，因此在夏天空调自然也成了人们生活的必需品，而在夏天空调负荷往往能达到城市尖峰负荷的40％，直接威胁到工业生产的用电安全。因此专利技术一种节能环保，尤其一种能利用太阳能、工业余热等低品位能源的空调系统具有非常大的经济价值。而常用的空调是压缩式空调，这种空调耗电量大，若更新室内空气将更加耗电，因此为了改善室内空气质量，又减少耗电，引入了蒸发冷却系统和中空纤维膜液体除湿系统。目前，蒸发冷却空调主要是在我国干燥的北方地区用得较多，利用的是水蒸发吸热的原理制冷。水在空气中具有蒸发能力，但是一旦空气中水蒸气饱和了，水的蒸发则达到了动态平衡。因此在空气湿度比较大的地区，室外湿度较大，水表面水蒸气分压力和空气中水蒸气分压力差值较小，水蒸发的驱动力较小，利用蒸发冷却技术来降低空气温度受到了限制。而蒸发冷却空调得到的出口风夹带有大量水汽，湿度很大。如果要在潮湿的地区推广这种节能的空调则必须对蒸发冷却空调新风机组的入口新风和排入室内的出口风进行除湿。而目前所用的大多数空调中除湿是伴随着制冷过程而产生的，而这一过程将使空调的耗能增大，为了使空调更加节能，学者们做了许多相关研究，因此提出了温湿度独立控制系统，空气除湿的方法有很多种，目前的研究中，中空纤维膜除湿技术是一种除湿效率高又节能环保的除湿方法，这种除湿系统能利用太阳能、工业废热等低品位能量进行除湿溶液的再生，且具备了液体除湿效率高的优点，同时又克服了除湿液夹带的问题。将这两个系统的优点结合在一起，具有极大的推广价值。
技术实现思路
综上所述，为了克服现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种中空纤维膜液体除湿和蒸发冷却相结合的空调系统，能在夏季有效降低室内空气温度，充分利用了低品位能源，能改善室内空气质量，且不受地域天气因素的影响。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种中空纤维膜液体除湿和蒸发冷却相结合的空调系统,包括蒸发冷却新风机组、储液箱和蒸发冷却冷水机组，所述蒸发冷却新风机组上设有进风口和出风口，所述储液箱内的除湿液通过除湿循环管路分别对所述蒸发冷却新风机组上进风口的进风和出风口的出风进行除湿，同时所述蒸发冷却冷水机组内的冷水通过冷却循环管路对所述蒸发冷却新风机组内的空气进行冷却，并且所述冷却循环管路的回路中换热后升温的冷水与所述除湿循环管路的回路中浓缩后的除湿液再次换热降温。本专利技术的有益效果是：该空调系统中温度控制系统和湿度控制系统分别独立控制又相互影响，温度控制系统的冷水环路中换热后升温的冷水与湿度控制系统的除湿液环路中浓缩后的除湿液再次换热降温，最后回流到除湿液循环管路的起始端，大大降低了能源的消耗，具有实用性强、效率高且节能环保等优点。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下进一步的改进：进一步，所述蒸发冷却新风机组内且于其进风口和出风口之间依次设有新风过滤段、中间段、直接蒸发冷却段和送风段，所述送风段设有第二中空纤维膜液体除湿器，所述新风过滤段内设有第一中空纤维膜液体除湿器和空气冷却器。进一步，所述储液箱的出口通过第一水泵分成第一除湿支路和第二除湿支路；所述第一除湿支路通过第一湿度传感电磁调速阀连接所述第一中空纤维膜液体除湿器向第一中空纤维膜液体除湿器提供除湿液；所述第二除湿支路通过第二湿度传感电磁调速阀连接所述第二中空纤维膜液体除湿器向第二中空纤维膜液体除湿器提供除湿液；所述第一中空纤维膜液体除湿器和所述第二中空纤维膜液体除湿器的出口汇合后形成所述除湿循环管路的回路，所述除湿循环管路的回路将吸水的除湿液加热浓缩后再回流到储液箱内。进一步，所述除湿循环管路的回路上设有溶液-溶液热交换器、第一溶液-水热交换器、中空纤维膜液体再生器和第二溶液-水换热器，所述第一中空纤维膜液体除湿器和所述第二中空纤维膜液体除湿器的出口汇合后连接所述溶液-溶液热交换器的第一入口，所述溶液-溶液热交换器的第一出口连接所述第一溶液-水热交换器的入口，所述第一溶液-水热交换器的出口连接所述中空纤维膜液体再生器的入口；所述中空纤维膜液体再生器的出口连接所述溶液-溶液热交换器第二入口，所述溶液-溶液热交换器的第二出口连接所述第二溶液-水换热器的第一入口，所述第二溶液-水换热器的第一出口连接所述储液箱的的入口。采用上述进一步技术方案的有益效果为：除湿环路采用低品位热能驱动的中空纤维膜除湿液体对蒸发冷却空调系统的进出口空气进行处理，克服了液体除湿中微小液滴夹带的问题，使蒸发冷却过程更节能，效率更高；并通过控制相应的电磁调速阀可调节除湿液的流速从而调节空气的湿度。进一步，所述第一溶液-水热交换器的热水循环管路连接着集热器，所述集热器通过热水循环管路的回路上的水泵和温度传感电磁调速阀向所述第一溶液-水热交换器提供热交换的工质。进一步，所述集热器为太阳能热水器或工业余热回收器。采用上述进一步技术方案的有益效果为：除湿环路为低品位热源驱动的中空纤维膜液体除湿系统，可根据地区情况采用工业废热或太阳能等低品位热源为除湿液的再生热能，还可根据再生器出口风湿度调节集热器出口热水流速。进一步，所述蒸发冷却冷水机组出口通过第二水泵分成第一蒸发冷却支路、第二蒸发冷却支路和第三蒸发冷却支路，并且所述第一蒸发冷却支路通过第一温度传感电磁调连接所述空气冷却器的入口向空气冷却器提供热交换的冷水，所述空气冷却器的出口连接所述第二溶液-水换热器的第二入口，所述第二溶液-水换热器的第二出口连接所述蒸发冷却冷水机组的入口；所述第二蒸发冷却支路通过第二温度传感电磁调连接所述直接蒸发冷却段上的第一喷头向直接蒸发冷却段提供喷洒所需的冷水，所述第三蒸发冷却支路通过第三温度传感电磁调连接所述间接蒸发冷却段上的第二喷头向间接蒸发冷却段提供喷洒所需的冷水。采用上述进一步技术方案的有益效果为：温控环路采用水—空气蒸发冷却系统，具有显著的节能效果；并通过控制相应的电磁调速阀可调节冷水量进而系统的温度。进一步，所述蒸发冷却新风机组上进风口处设有吸入新风的进风机，所述蒸发冷却新风机组上出风口处设有将除湿并降温后的干燥冷风吹入室内的第一出风机，所述中空纤维膜液体再生器上设有将室内的干燥冷风吹过中空纤维膜液体再生器的第二出风机。采用上述进一步技术方案的有益效果为：干燥冷风经过室内后再进入中空纤维膜液体再生器壳程，一方面实现为室内提供干燥冷风，另外一方面干燥冷风将中空纤维膜液体再生器中除湿液中水分带走，完成室内空气的循环。进一步，在所述间接蒸发冷却段上设有用于排出水蒸气的排风机。采用上述进一步技术方案的有益效果为：及时排出水蒸气，降低空气的湿度。进一步，所述蒸发冷却冷水机组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空纤维膜液体除湿和蒸发冷却相结合的空调系统,其特征在于，包括蒸发冷却新风机组、储液箱(1)和蒸发冷却冷水机组(11)，所述蒸发冷却新风机组上设有进风口和出风口，所述储液箱(1)内的除湿液通过除湿循环管路分别对所述蒸发冷却新风机组上进风口的进风和出风口的出风进行除湿，同时所述蒸发冷却冷水机组(11)内的冷水通过冷却循环管路对蒸发冷却新风机组内的空气进行冷却，并且所述冷却循环管路的回路中换热后升温的冷水与所述除湿循环管路的回路中浓缩后的除湿液再次换热降温。

【技术特征摘要】
1.一种中空纤维膜液体除湿和蒸发冷却相结合的空调系统,其特征在于，包括蒸发冷却新风机组、储液箱(1)和蒸发冷却冷水机组(11)，所述蒸发冷却新风机组上设有进风口和出风口，所述储液箱(1)内的除湿液通过除湿循环管路分别对所述蒸发冷却新风机组上进风口的进风和出风口的出风进行除湿，同时所述蒸发冷却冷水机组(11)内的冷水通过冷却循环管路对蒸发冷却新风机组内的空气进行冷却，并且所述冷却循环管路的回路中换热后升温的冷水与所述除湿循环管路的回路中浓缩后的除湿液再次换热降温。2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于，所述蒸发冷却新风机组内且于其进风口和出风口之间依次设有新风过滤段(16)、直接蒸发冷却段(22)、中间段(21)、间接蒸发冷却段(20)和送风段(23)，所述送风段(23)设有第二中空纤维膜液体除湿器(4)，所述新风过滤段(16)内设有第一中空纤维膜液体除湿器(17)和空气冷却器(18)。3.根据权利要求2所述的空调系统,其特征在于，所述储液箱(1)的出口通过第一水泵(2)分成第一除湿支路和第二除湿支路；所述第一除湿支路通过第一湿度传感电磁调速阀(14)连接所述第一中空纤维膜液体除湿器(17)向第一中空纤维膜液体除湿器(17)提供除湿液；所述第二除湿支路通过第二湿度传感电磁调速阀(3)连接所述第二中空纤维膜液体除湿器(4)向第二中空纤维膜液体除湿器(4)提供除湿液；所述第一中空纤维膜液体除湿器(17)和所述第二中空纤维膜液体除湿器(4)的出口汇合后形成所述除湿循环管路的的回路，所述除湿循环管路的回路将吸水的除湿液加热浓缩后再回流到储液箱(1)内。4.根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于，所述除湿循环管路的回路上设有溶液-溶液热交换器(6)、第一溶液-水热交换器(7)、中空纤维膜液体再生器(9)和第二溶液-水换热器(10)，所述第一中空纤维膜液体除湿器(17)和所述第二中空纤维膜液体除湿器(4)的出口汇合后连接所述溶液-溶液热交换器(6)的第一入口，所述溶液-溶液热交换器(6)的第一出口连接所述第一溶液-水热交换器(7)的入口，所述第一溶液-水热交换器(7)的出口连接所述中空纤维膜液体再生器(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁才航，童晓漫，雷腾跃，周美兰，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45