空气调节系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种空气调节系统，包括集管、中空纤维膜管、集液池、蒸发器、盘管和盘管；所述集管包括供液集管和回液集管；所述中空纤维膜管的两端分别与供液集管和回液集管连接；回液集管依次经过溶液泵一和过滤器三后与喷淋器连接，喷淋器位于集液池正上方；本发明专利技术还提供一种空气调节方法，本发明专利技术设计的基于防水透气中空纤维膜的空气调节技术，可净化空气，吸收空气中的二氧化碳等污染物，可减少通风换气量，降低通风换气造成的能源浪费和消耗；也可除湿，吸收空气中的水蒸汽，保持室内湿度；还可进行辐射供冷，为室内降温，保持室内温度适宜。

Air conditioning systems and methods

【技术实现步骤摘要】
空气调节系统和方法
本专利技术涉及一种新型空气调节技术，具体涉及一种空气调节系统和方法，采用防水透气中空纤维膜制作成管网，内部通入接近室温的溴化锂、碳酸钠等溶液，以对流、辐射方式为环境降温、除湿，去除二氧化碳等，可用于建筑、车辆、轮船、机舱等空间的空气调节。
技术介绍
为了保持室内空气新鲜，满足人体健康卫生条件，空调房间常需要通风换气，排出室内空气，引入室外新鲜空气，由于空调房间室内外空气间焓差较大，所以通风换气往往会造成能量的浪费，增大空调系统能耗。另一方面，为保持一定的室内温度、湿度参数，满足热舒适要求，空调制冷装置需要为室内空气降温，将传入室内的热量转移到室外；同时，还要将室内空气中的水蒸汽除去，以维持室内适当的湿度。目前的空调系统，为空气降温、除湿是通过空调机制冷以冷却空气的方式完成的，空调机工作时蒸发温度低，使其能效较低，空调系统能耗较高，附带产生温室气体、有害气体及固体颗粒等污染物的排放问题，随着空调使用的日益普及，这一问题已引起广泛的关注，促使人们研究提高空调供暖能效，减少由此带来的污染和能源消耗。为此，一方面人们研究开发了各种能量回收装置，使室内排风与室外新鲜空气在能量回收装置中换热，从空调排风中回收能量，但能量回收装置并不能做到百分百回收效率，故能量浪费仍然存在；另一方面，人们开始了热湿独立处理、温湿度独立控制空调技术的研究。采用温度、湿度分别控制的思路，通过吸湿溶液、固体吸附剂干燥除湿等技术对室内空气进行除湿，以维持室内空气湿度，而采用干式风机盘管、辐射表面为房间降温，由于不必用低温冷源除湿，降温所需的冷源温度可以提高，从而可以大大提高空调制冷效率，也为利用天然冷源创造了条件。由于常见的除湿溶液多具有腐蚀性，空气与除湿溶液直接接触易使有腐蚀性的液滴带入空气中，可能对人体健康和设备产生不利影响，为克服这一不足，近年来研究人员提出了基于膜技术的液体除湿思路，使除湿液体与空气通过透气膜进行热、质传递和交换，避免了除湿液滴携带可能产生的危害。但是，膜的存在增加了空气与溶液间的传质阻力，空气横掠膜元件的阻力较大，需要消耗一定的动力，增加了空调系统能耗。综上所述，目前的空调系统，通风换气能量损失较大，基于低温冷却的热湿藕合处理技术，能效较低；热湿独立处理或温湿度独立控制的空调技术，虽提高了冷热源效率，但载热流体输送温差减少，增大了输送能耗。因此，需要对现有技术进行改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高效的空气调节系统和方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种空气调节系统，包括集管、中空纤维膜管、集液池、蒸发器、盘管和盘管；所述集管包括供液集管和回液集管；所述中空纤维膜管的两端分别与供液集管和回液集管连接；回液集管依次经过溶液泵一和过滤器三后与喷淋器连接，喷淋器位于集液池正上方；所述集液池中设置有从上到下依次设置有相互连接的盘管一和盘管二，盘管一的出口依次经过贮液器、干燥过滤器一和节流阀后与蒸发器的制冷剂通道的进口连接，蒸发器的制冷剂通道的出口依次经过汽液分离器和压缩机后与盘管二的入口连接，盘管二的出口与盘管一的入口连接，盘管一的出口与贮液器的入口连接；所述集液池底部与蒸发器的溶液通道入口连接，蒸发器的溶液通道出口依次经过溶液泵二和过滤器二后与供液集管连接。作为对本专利技术空气调节系统的改进：所述盘管一的顶部设有风机。作为对本专利技术空气调节系统的进一步改进：所述供液集管和回液集管上均设置有接管，所述中空纤维膜管的一端伸入接管内，与集管内壁齐平，每个接管可以插入一根或多根中空纤维膜管。作为对本专利技术空气调节系统的进一步改进：所述接管中设置有转接件，转接件的底上开有多个孔，中空纤维膜管穿进转接件的孔中。作为对本专利技术空气调节系统的进一步改进：所述中空纤维膜管与转接件的底板齐平，中空纤维膜管和转接件的孔之间的空隙用胶填满。作为对本专利技术空气调节系统的进一步改进：所述中空纤维膜管对折成U形或者直线型。作为对本专利技术空气调节系统的进一步改进：所述中空纤维膜管的末端伸出转接件的底板一段距离，相邻中空纤维膜管之间的空隙使用胶填满；中空纤维膜管的末端齐平或者低于转接件的上缘。作为对本专利技术空气调节系统的进一步改进：中空纤维膜管为憎水材料制作，膜直径1～5mmm，膜管壁上有大量直径1.5微米左右的微孔。本专利技术还提供一种空气调节方法，包括以下步骤：1)、稀溶液由溶液泵一从回液集管吸出，经过滤器三过滤后，经喷淋器淋洒在冷凝盘管一的外壁上，被盘管一内饱和的高温高压制冷剂加热、浓缩，脱除吸收的二氧化碳、水等物质后，落在盘管二外壁上，被盘管二内的高温高压过热蒸汽加热，进一步浓缩，脱除吸收的二氧化碳、水等物质后成为浓溶液，落在集液池中；2)、集液池中的浓溶液由溶液泵二抽吸进入蒸发器的溶液通道中，与蒸发器的制冷剂通道中的低温低压制冷剂换热，被冷却降温后，经溶液泵二、过滤器二送入供液集管，由供液集管分配至中空纤维膜管，浓溶液在中空纤维膜管中与中空纤维膜管外侧的空气进行热质交换，吸收了室内空气中的水蒸汽、二氧化碳等物质成为稀溶液，最终汇集在加液集管中，由溶液泵一经过过滤器三后从喷淋器喷淋到冷凝盘管一的外壁上；3)、压缩机排出的高温高压过热蒸汽先进入盘管二内，向喷淋到冷凝盘管二的稀溶液放出热量成为饱和蒸汽，饱和蒸汽进入冷凝盘管一内，向喷淋到冷凝盘管一的稀溶液放出热量成为冷凝后的液体制冷剂；4)、冷凝后的液体制冷剂先进入贮液器，再经干燥过滤器一干燥过滤后，经节流阀节流降压，进入蒸发器的制冷剂通道中蒸发吸热，冷却蒸发器的溶液通道中的浓溶液，成为气体制冷剂后，经汽液分离器过滤气体制冷剂中残留的液体进入压缩机压缩，成为高温高压过热蒸汽后排出。作为对本专利技术空气调节方法的改进：使用的溶液为碳酸钠溶液或碳酸钠溶液与溴化锂、氯化锂等溶液的混合溶液。本专利技术所采用的技术方案是：采用聚丙烯等憎水材料加工成中空纤维膜，膜直径1～5mmm,膜管壁上有大量直径1.5微米左右的微孔，膜管内通入可吸收二氧化碳、水蒸汽及其它污染物的溶液，如通碳酸钠溶液可吸收二氧化碳、水蒸汽等，通溴化锂、氯化钙、氯化锂等吸湿溶液或它们的混合溶液，可吸收水蒸汽；溶液温度低于室温或与室温接近，溶液浓度根据溶液蒸汽压低于室内空气中水蒸汽分压力确定。由于膜材料憎水，一定压力范围内，膜管内的液体不会渗出，由于温差、水蒸汽压差、二氧化碳气体分压差的存在，空气与膜管间进行对流传热、传质，空气中的二氧化碳、水蒸汽等透过膜管壁上的微孔被温度较低的膜管内溶液吸收，空气与膜管间对流传热、传质的同时，膜管与室内环境间还进行辐射换热。因此，本专利技术的技术方案具有净化空气、供冷、除湿的功效。为提高效率，扩大膜管面积，膜管可通过集管并联，形成毛细管网、毛细管席，毛细管网铺装于墙面、顶棚或地面。夏季空调时，集管内通入低温的溴化锂、氯化锂、氯化钙、碳酸钠等溶液或两种或三种混合物的溶液，在溶液泵的驱动下，低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.空气调节系统，其特征在于：包括集管、中空纤维膜管(3)、集液池(11)、蒸发器(16)、盘管(171)和盘管(17)；/n所述集管包括供液集管(1)和回液集管(2)；/n所述中空纤维膜管(3)的两端分别与供液集管(1)和回液集管(2)连接；回液集管(2)依次经过溶液泵一(91)和过滤器三(81)后与喷淋器(18)连接，喷淋器(18)位于集液池(11)正上方；/n所述集液池(11)中设置有从上到下依次设置有相互连接的盘管一(171)和盘管二(17)，盘管一(171)的出口依次经过贮液器(141)、干燥过滤器一(14)和节流阀(15)后与蒸发器(16)的制冷剂通道的进口连接，蒸发器(16)的制冷剂通道的出口依次经过汽液分离器(142)和压缩机(12)后与盘管二(17)的入口连接，盘管二(17)的出口与盘管一(171)的入口连接，盘管一(171)的出口与贮液器(141)的入口连接；/n所述集液池(11)底部与蒸发器(16)的溶液通道入口连接，蒸发器(16)的溶液通道出口依次经过溶液泵二(9)和过滤器二(8)后与供液集管(1)连接。/n

【技术特征摘要】
1.空气调节系统，其特征在于：包括集管、中空纤维膜管(3)、集液池(11)、蒸发器(16)、盘管(171)和盘管(17)；
所述集管包括供液集管(1)和回液集管(2)；
所述中空纤维膜管(3)的两端分别与供液集管(1)和回液集管(2)连接；回液集管(2)依次经过溶液泵一(91)和过滤器三(81)后与喷淋器(18)连接，喷淋器(18)位于集液池(11)正上方；
所述集液池(11)中设置有从上到下依次设置有相互连接的盘管一(171)和盘管二(17)，盘管一(171)的出口依次经过贮液器(141)、干燥过滤器一(14)和节流阀(15)后与蒸发器(16)的制冷剂通道的进口连接，蒸发器(16)的制冷剂通道的出口依次经过汽液分离器(142)和压缩机(12)后与盘管二(17)的入口连接，盘管二(17)的出口与盘管一(171)的入口连接，盘管一(171)的出口与贮液器(141)的入口连接；
所述集液池(11)底部与蒸发器(16)的溶液通道入口连接，蒸发器(16)的溶液通道出口依次经过溶液泵二(9)和过滤器二(8)后与供液集管(1)连接。


2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于：
所述盘管一(171)的顶部设有风机(181)。


3.根据权利要求2所述的空气调节系统，其特征在于：
所述供液集管(1)和回液集管(2)上均设置有接管(5)，所述中空纤维膜管(3)的一端伸入接管(5)内，与集管内壁齐平，每个接管(5)可以插入一根或多根中空纤维膜管(3)。


4.根据权利要求3所述的空气调节系统，其特征在于：
所述接管(5)中设置有转接件(4)，转接件(4)的底上开有多个孔，中空纤维膜管(3)穿进转接件(4)的孔中。


5.根据权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于：
所述中空纤维膜管(3)与转接件(4)的底板齐平，中空纤维膜管(3)和转接件(4)的孔之间的空隙用胶(7)填满。


6.根据权利要求5所述的空气调节系统，其特征在于：
所述中空纤维膜管(3)对折成U形或者直线型。


7.根据权利要求6所述的空气调节系统，其特征在于：
所述中空纤维膜管(3)的末端伸出转接件(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光玉，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33