水电站调温除湿空调系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术涉及供热及空调技术领域，提供了一种水电站调温除湿空调系统及其运行方法，全年充分利用无压尾水洞引风系统对高发热量的设备间进行通风降温；在夏季和过渡季节利用无压尾水洞引风系统和调温除湿空气处理系统对人员活动区进行新风除湿，并利用尾水与室内末端相结合对人员活动区进行降温，实现温度和湿度独立控制；冬季通过回收设备间高温排风的热量用于人员活动区的采暖。该系统充分利用无压尾水洞的天然冷源和电站设备发热量实现各功能区域的降温、除湿和加热，具有显著的节能效果，同时采用温度湿度独立控制，能够显著降低风机能耗，节省空调系统占地面积，降低投资。

Temperature and dehumidification air conditioning system of hydropower station and its operation method

The invention relates to the technical field of heat supply and air conditioning, provides a temperature regulating and dehumidification air conditioning system of a hydropower station and its operation method, makes full use of the air induction system of the tailrace tunnel without pressure to ventilate and cool down the equipment room with high heat output throughout the year, uses the air induction system of the tailrace tunnel without pressure and the air treatment system of temperature regulating and dehumidification to dehumidify the fresh air in the personnel activity area in summer and transition season, and uses the tailrace tunnel to dehumidify The combination of water and indoor end can reduce the temperature and humidity of the human activity area independently; in winter, the heat of high-temperature exhaust air in the equipment room is used for heating the human activity area. The system makes full use of the natural cold source of the tailrace tunnel without pressure and the heat generation of the power plant equipment to realize the cooling, dehumidification and heating of each functional area, which has significant energy-saving effect. At the same time, the independent control of temperature and humidity can significantly reduce the energy consumption of the fan, save the air conditioning system's occupation of the ground and reduce the investment.

【技术实现步骤摘要】
水电站调温除湿空调系统及其运行方法
本专利技术涉及供热及空调
，特别涉及一种水电站调温除湿空调系统及其运行方法。
技术介绍
我国水力资源丰富，随着经济的快速发展，水电开发处于快速发展期。大型水电站大多采用地下式厂房，一般深埋在地下100m以下，主要由主厂房洞、母线洞、主变压器室和尾水调压室等洞室组成，洞室内部空间结构复杂，其中，主厂房、主变压器室以及连接其间的母线洞室等工艺设备布置的主要区域，发热设备多。地下环境冬季寒冷，夏季潮湿闷热，因此在地下式水电站中，通风空调系统的作用主要有以下两点：一是为工艺设备提供适合的工作环境，保证工艺设备的正常稳定运行；二是为人员改善工作环境。目前地下式水电站一般采用机械通风系统或通风空调系统来控制水电站的主厂房、母线洞及主变洞和办公区域的热湿环境，空调能耗高，厂房内的热湿环境保证效果不佳。为充分利用水电站天然冷源，现有技术提供了一种可变送风露点温度控制的水电站专用空调机和除湿机及控制方法。其公开的直接膨胀式除湿空调机组包括有一级水冷却或加热换热盘管段、二级直接蒸发冷却盘管段、三级直接冷凝加热盘管段，其中一级水冷却或加热换热盘管采用的是水库水作为天然冷源，新风与回风混合后先经过一级水冷却或加热换热盘管预冷或预热后进入二级直接蒸发冷却盘管段进行除湿降温，然后经三级直接冷凝加热盘管段，最后由送风机送入空调区。该空调机组虽然能够利用水电站温度适宜的水库水对空气进行冷却和加热，降低空调系统能耗，但还存在以下不足：第一，该技术方案没有充分考虑人员办公区和高发热量设备间的热湿负荷差异以及热环境营造要求的差异，事实上高发热量设备间完全可以采用天然冷源进行通风降温，因此该技术方案采用一套空调系统同时解决人员办公区和高发热量设备间的热环境，难以充分利用天然冷源降低空调系统能耗。第二，该技术方案在夏季和冬季均采用该直接膨胀式除湿空调系统进行环境营造，因此为了实现冬季和夏季不同送风参数的调节，需通过调节新风和回风量比例、一级水冷却或加热换热盘管的水流量来实现，其调节耦合性强、调节难度大。第三，该技术方案采用了全空气系统，回风与新风混合后经过一级水冷却或加热换热盘管、二级直接蒸发冷却盘管段、三级直接冷凝加热盘管段，导致风机能耗巨大，风系统占地面积较大，增加建造成本。第四，该技术方案冬季供热时，虽然能够对空气进行除湿，但主要依靠三级直接冷凝加热盘管段释放的热量加热空气向室内供热，因此要求系统配置较大容量的热泵机组以满足供热要求，导致成本高，冬季制热能耗大的问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请提出一种水电站调温除湿空调系统及其运行方法，以解决现有的水电站空调系统能耗高，天然冷源利用不充分，传统全空气系统风量大，风机能耗高，占地面积大、投资高以及厂房内余热利用不足的问题。(二)技术方案为解决上述问题，第一方面，本专利技术提供一种水电站调温除湿空调系统，包括：调温除湿空气处理模块；所述调温除湿空气处理模块包括空调机组和蒸气压缩调温除湿机组；空调机组包括设有新风口以及热空气进口的箱体以及设置在所述箱体内部且沿空气流动方向依次设置的蒸发器、第一冷凝器以及送风机；所述蒸气压缩调温除湿机组包括电动三通阀、节流阀、第二冷凝器以及压缩机；所述蒸发器的出口端与所述压缩机的进口端相连，所述压缩机的出口端分别与所述第一冷凝器的进口端、所述第二冷凝器的第一进口端相连，所述第一冷凝器的出口端与所述电动三通阀的第一端相连，所述第二冷凝器的第一出口端与所述电动三通阀的第二通端相连，所述电动三通阀的第三通端通过所述节流阀与所述蒸发器的进口端相连；所述送风机的出风口与办公间的送风口相连，无压尾水洞的出风口分别与所述新风口、设备间的送风口相连；所述办公间安装有室内末端，所述无压尾水洞的尾水与所述室内末端之间设置有水循环模块；所述设备间的排风口分别与所述热空气进口、所述办公间的排风口相连。其中，所述室内末端为风机盘管和/或辐射末端。其中，所述第二冷凝器的第二出口端与所述水循环模块的出水通道相连，所述第二冷凝器的第二进口端与所述水循环模块的进水通道相连。其中，所述第二冷凝器的第二进口端与所述办公间的排风口和/或所述设备间的排风口相连。第二方面，本专利技术提供一种上述技术方案所提供的水电站调温除湿空调系统的运行方法，包括：将无压尾水洞的引风输送至设备间，从而实现对所述设备间全年进行通风降温；夏季，启动空调机组和蒸气压缩调温除湿机组，将无压尾水洞的引风输送至新风口，调温除湿后的新风通过送风机的出风口输送至办公间的送风口；启动水循环模块，以使所述无压尾水洞的尾水在室内末端与所述无压尾水洞之间循环流动，去除室内显热；冬季，启动所述空调机组并关闭所述蒸气压缩调温除湿机组，将设备间温度较高的排风通过所述设备间的排风口输送至空调机组的热空气进口，将所述无压尾水洞的引风输送至所述新风口，热风与新风混合后，通过所述送风机的出风口输送至所述办公间的送风口。其中，还包括：所述无压尾水洞的尾水通过水循环模块的进水通道输送至第二冷凝器的第二进口端，加热后的尾水通过所述第二冷凝器的第二出口端输送至所述水循环模块的出水通道。其中，还包括：风源通过所述设备间的排风口和/或所述办公间的排风口输送至所述第二冷凝器的第二进口端，加热后的风源通过所述第二冷凝器的第二出口端排出。(三)有益效果本专利技术提供的水电站调温除湿空调系统及其运行方法，全年充分利用无压尾水洞引风系统对高发热量的设备间进行通风降温；在夏季和过渡季节利用无压尾水洞引风系统和调温除湿空气处理系统对办公间进行新风除湿，并利用尾水与室内末端相结合对办公间进行降温，实现温度和湿度独立控制；冬季通过回收设备间高温排风的热量用于办公间的采暖。该系统充分利用无压尾水洞的天然冷源和电站设备发热量实现各功能区域的降温、除湿和加热，具有显著的节能效果，同时采用温度湿度独立控制，能够显著降低风机能耗，节省空调系统占地面积，降低投资。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的水电站调温除湿空调系统的原理示意图；图2是本专利技术实施例提供的水电站调温除湿空调系统中第二冷凝器采用水冷方式的原理示意图；图3是本专利技术实施例提供的水电站调温除湿空调系统中第二冷凝器采用风冷方式的原理示意图；图4是本专利技术实施例提供的水电站调温除湿空调系统的运行方法的结构框图；其中，A、无压尾水洞；B、办公间；C、设备间；D、空调机组；E、调温除湿空气处理模块；1、站外新风；2a、第一风阀；2b、第二风阀；2c、第三风阀；2d、第四风阀；3、新风口；4、空气过滤器；5、蒸发器；6、第一冷凝器；7、送风机；8、送风机的出风口；9、热空气进口；10、压缩机；11、节流阀；12、电动三通阀；13、第二冷凝器；14、冷却介质；15、设备间的排风口；16、设备间的送风口；17、引风机；18、第一阀门；19、水泵；20、办公间的送风口；21、室内末端；22、办公间的排风口；23、排风机；24、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水电站调温除湿空调系统，其特征在于，包括：调温除湿空气处理模块；所述调温除湿空气处理模块包括空调机组和蒸气压缩调温除湿机组；空调机组包括设有新风口以及热空气进口的箱体以及设置在所述箱体内部且沿空气流动方向依次设置的蒸发器、第一冷凝器以及送风机；所述蒸气压缩调温除湿机组包括电动三通阀、节流阀、第二冷凝器以及压缩机；所述蒸发器的出口端与所述压缩机的进口端相连，所述压缩机的出口端分别与所述第一冷凝器的进口端、所述第二冷凝器的第一进口端相连，所述第一冷凝器的出口端与所述电动三通阀的第一端相连，所述第二冷凝器的第一出口端与所述电动三通阀的第二通端相连，所述电动三通阀的第三通端通过所述节流阀与所述蒸发器的进口端相连；所述送风机的出风口与办公间的送风口相连，无压尾水洞的出风口分别与所述新风口、设备间的送风口相连；所述办公间安装有室内末端，所述无压尾水洞的尾水与所述室内末端之间设置有水循环模块；所述设备间的排风口分别与所述热空气进口、所述办公间的排风口相连。

【技术特征摘要】
1.一种水电站调温除湿空调系统，其特征在于，包括：调温除湿空气处理模块；所述调温除湿空气处理模块包括空调机组和蒸气压缩调温除湿机组；空调机组包括设有新风口以及热空气进口的箱体以及设置在所述箱体内部且沿空气流动方向依次设置的蒸发器、第一冷凝器以及送风机；所述蒸气压缩调温除湿机组包括电动三通阀、节流阀、第二冷凝器以及压缩机；所述蒸发器的出口端与所述压缩机的进口端相连，所述压缩机的出口端分别与所述第一冷凝器的进口端、所述第二冷凝器的第一进口端相连，所述第一冷凝器的出口端与所述电动三通阀的第一端相连，所述第二冷凝器的第一出口端与所述电动三通阀的第二通端相连，所述电动三通阀的第三通端通过所述节流阀与所述蒸发器的进口端相连；所述送风机的出风口与办公间的送风口相连，无压尾水洞的出风口分别与所述新风口、设备间的送风口相连；所述办公间安装有室内末端，所述无压尾水洞的尾水与所述室内末端之间设置有水循环模块；所述设备间的排风口分别与所述热空气进口、所述办公间的排风口相连。2.根据权利要求1所述的水电站调温除湿空调系统，其特征在于，所述室内末端为风机盘管和/或辐射末端。3.根据权利要求1所述的水电站调温除湿空调系统，其特征在于，所述第二冷凝器的第二出口端与所述水循环模块的出水通道相连，所述第二冷凝器的第二进口端与所述水循环模块的进水通道相连。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先庭，吕伟华，石文星，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11