一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统技术方案

技术编号:31391786 阅读:16 留言:0更新日期:2021-12-15 14:27
本实用新型专利技术公布了一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统,主要包括太阳能集热器、除湿换热器、纤维湿帘、风机、喷头、冷却塔、水泵、阀门及必要连接管道组成。环境空气先经过除湿换热器进行一次除湿降温,再通过被冷却水喷淋的湿帘进行二次降温,干空气与水直接接触实现空气与水之间的热湿交换,来降低空气的温度。对于除湿换热器,除湿剂吸湿达到饱和的时候,利用太阳能集热器为换热器提再生所需热水,使换热器表面的除湿剂再生,达到除湿剂循环利用的作用。同时,用继电器与风机和水泵连接可设定固定的制冷和再生时间,使得空调实现自动化运行模式。本空调系统不仅可以提供舒适的室内环境,还有效的解决了高温高湿地区养殖大篷降温问题。温问题。温问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统


[0001]本技术涉及一种制冷系统,特别涉及一种除湿换热器除湿、制冷和直接蒸发制冷的复合制冷系统,属于蒸发制冷利用领域。

技术介绍

[0002]对于高温高湿的地区夏季空气温度极高,干球温度与湿球温度相差很小,空气中所含有的水蒸气接近饱和,与空气接触时水很难蒸发降温效果低。让高温高湿的空气经除湿换热器后,热空气的湿度和温度都降低,再次经过湿帘时,水蒸发吸收空气中的热量导致空气的温度降低,从而提供了免费的自然冷源。蒸发冷却主要是利用自然界中空气的干湿球温差而获得的冷源,其温差越大所获得的制冷效果越明显。蒸发制冷可以分为直接蒸发制冷和间接蒸发制冷,直接蒸发制冷在西北地区已经不断启用,较常规空调供冷有着显著的节能优势。串联一个除湿换热器解决高湿空气降温效果不好的问题,该系统可以有利的利用到高温高湿的地区。直接利用水的蒸发将送入室内的空气进行降温,来满足室内温度需求,从而达到舒适的环境。冷却塔供冷是一种非常节能的供冷方式,与常规空调相比,利用冷却塔的循环水直接或间接为空调系统提供冷源,从而消减室内的冷负荷,得到舒适的生活环境。
[0003]同时,随着传统能源价格不断上涨,太阳能在中国不断地发展了起来,太阳能热利用与换热器表面涂敷的除湿材料再生形成了良好的匹配性,因此,在对除湿材料的再生方面,只需利用太阳能提供热源,在国家大力支持太阳能行业的发展的前提下,太阳能装置成本也在不断下降,性能也越来越好。所以,太阳能将会在今后的社会发展占居重要地位,竟会有更多的城市和农村利用取之不尽的太阳能进行日常生活,这也是本系统的除湿材料使用太阳能提高热量再生的一个主要原因。
[0004]众所周知,在整个空调系统运行中,冷水机组耗能量相对较高,且制冷机组的初投资在整个空调系统设计中也占有很高的比例。在高温高湿地区,如果利用除湿换热器和直接蒸发制冷发为空调提供冷源,将会节约大量的能源。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统,将固除湿换热器和蒸发制冷相结合,不仅解决高温高湿条件下直接蒸发制冷效率低的问题,也实现了节约能源的效果,而且更能够实现全天候制冷,有效降低了蒸发冷却出口的空气温度,满足人体舒适度。
[0006]本技术主要通过以下技术方案实现:一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统,主要包括太阳能集热器、喷头、纤维湿帘、风机、冷却塔、水泵、除湿换热器、冷却塔和必要的水管和风管,利用除湿换热器获得干空气,将干空气通入到喷雾室与水直接进行热湿交换,来降低空气的温度,从而使得本空调系统的送风空气状态满足人体舒适度要求。在除湿剂吸湿达到饱和的时候,与太阳能集热器连接的储热水箱,为换热器提供热水,使除湿剂
再生,达到除湿剂循环利用的作用,降低系统成本。
[0007]所述太阳集热器、第一水泵(2)、阀门(3、5)构成一个供除湿换热器除湿材料再生的太阳能热水循环系统。
[0008]所述纤维湿帘型号为7090型,与空气接触面积较大,液态水与热空气直接接触蒸发成水蒸气,液态水蒸发将会大量吸收空气中的热量,从而使水和空气热湿交换充分,使得进风可以均匀降温。
[0009]所述喷头为常见的增压喷头,能使水均匀的浸湿湿帘,使高温空气流经湿帘能充分的与水接触,达到降温的最大效果。
[0010]所述除湿换热器装置中表面涂敷复合除湿材料硅胶,对高温高湿空气先进行除湿处理,使空气干湿球温度相差较大,使直接蒸发制冷更易高效的降温。
[0011]所述除湿装置中的铜管换热器将带走一部分除湿材料吸附水蒸气产生的热量,从而达到除湿的同时完成第一次降温。
[0012]所述冷却塔为蒸发冷却提供冷却水,同时也为除湿装置中的铜管换热器提供冷却水。
[0013]所述太阳能集热器采用常见家用的真空管集热器,可以稳定输出60

80℃的热水,并储存在储热水箱中为除湿装置中硅胶的再生提供热源。
[0014]所述风机和水泵将有继电器和温控设备控制,当空调处于制冷状态时,打开风机10,第二水泵8和第三水泵13,关闭太阳能储热水箱连接的第一水泵2;当空调处于再生状态时,打开太阳能储热水箱连接的第一水泵2和必要风机,对除湿装置中的硅胶进行再生;同时通过设定制冷时间和除湿时间,起到自动化控制作用。
附图说明
[0015]图1:基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统的示意图。
[0016]图1中,1—太阳能集热器,2

第一水泵、8

第二水泵、13—第三水泵,3、4、5、6—阀门,7—除湿换热器,9—纤维湿帘,10—风机,11—喷头,14—冷却塔。
具体实施方式
[0017]本技术提供一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统,将新型除湿换热器运用到蒸发制冷当中,增大了空调制冷量,使得空调即可以制冷也可以制热;下面将结合说明书附图对本技术进行详细说明:如图1所示,一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统,主要是由太阳能集热器(1),除湿换热器(7),纤维湿帘(9),风机(10),喷头(11),冷却塔(14)和水泵、阀门及必要连接管道组成。
[0018]一方面,白天当环境温度较高时可启动空调系统,外界湿热空气先通过除湿换热器(7)进行一次除湿降温,除湿装装置中除湿材料吸附空气中的水蒸气,对湿冷空气进行除湿降湿处理,除湿过程中产生的吸附热将会被铜管中的冷却水带走,得到较干燥的热空气,干燥的热空气湿球温度较低,再经过喷雾室中的湿帘(9)进行二次降温处理时,因干湿球温度相差很大,热空气直接与水接触能达到大幅降温的效果;冷却塔(14)供应蒸发冷却和除湿换热器中铜管所需的冷却水。第一次除湿换热器的除湿降温加上湿帘二次直接蒸发冷却,最终的到人们所需的适宜室内环境温度。
[0019]在空调系统运行的时候通过设定制冷和再生时间,关闭相应的风机和水泵,进行自动化控制,空调制冷模式下,打开图1中的第二水泵8、第三水泵13,风机10,关闭第一水泵2,再生模式与制冷模式的水泵的开关相反。
[0020]另一方面在太阳光充足的情况下,太阳能集热器(1)吸收太阳光,加热真空管内的水,并在储热水箱中储存热量,为除湿换热器(7)中的除湿材料提供再生热源,传统的除湿材料硅胶的再生温度为70℃左右,太阳能真空管集热器提供的热量,完全可满足硅胶再生的需求。
[0021]同时,在天气较冷及空气干燥的情况下,还可以通过太阳能集热器(1)为换热器提供热水,并通过给湿帘同热水为室内提供暖风,起到制暖作用。
[0022]本技术将除湿和蒸发冷却相结合,设定固定制冷和再生时间,使得空调中的除湿材料可以循环利用,节约成本,实现自动化控制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统,主要是由太阳能集热器,除湿换热器,纤维湿帘,风机,喷头,冷却塔,水泵,阀门及必要连接管道组成,其特征在于:除湿换热器进行除湿后经过纤维湿帘降温,除湿换热器与太阳能集热器和冷却塔连接,纤维湿帘与冷却塔连接。2.根据权利要求1所述的一种基于除湿换热器的蒸发冷却空调系统,其特征在于,太阳能集热器(1)、除湿换热器(7)、第一水泵(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:季旭杨边凤王聪乐茜蓉吴海龙
申请(专利权)人:云南师范大学
类型:新型
国别省市:

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