一种除湿和蒸发冷却相结合的新风机组及其空气处理方法技术

本发明专利技术公开了一种除湿和蒸发冷却相结合的新风机组，包括用于对新风除湿降温的第一除湿降温模块、用于对新风等湿降温的等湿降温模块、用于使新风和水进行充分热湿交换的蒸发冷却模块、溶液再生模块、热源换热器、溶液再生循环泵和冷源换热器。本发明专利技术另一目的公开了一种除湿和蒸发冷却相结合的新风机组的空气处理方法。本发明专利技术克服了现有技术中机组性能系数不高、室内空气品质低、具有较大的噪声和较强的吹风感以及风机能耗大等问题，具有能大幅度提高机组性能系数、能适用于广大高温高湿地区、能避免过大的噪声和吹风感、能降低风机能耗、能对空气进行杀菌除尘处理以及能提高能源利用效率等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调
，具体来说是ー种除湿和蒸发冷却相结合的新风机组及其空气处理方法。
技术介绍
能源问题日益成为当今经济社会最为关键而又最为紧迫的问题，我国建筑能耗占总能耗的约1/3，而其中空调能耗占建筑总能耗的50%以上，因此，空调节能无疑成为我国经济社会不容回避的问题。传统空调大多采用温湿度联合控制的空气处理方式，为把空气温度降低到露点以下以实现对新风的除湿处理，不得不采用低于空气露点温度的低温冷水(7°C )，由于蒸发温度低而严重影响了机组的性能系数，由于送风温差一般不能过大，往往还需要对处理到机器露点的新风进行再热才能满足送风状态要求，这无疑造成了进ー步的能源浪费。再者， 由于机组性能系数不高，为了降低空调能耗，传统空调系统大多采用回风和新风混合的模式运行，并把新风比控制在较低水平，这又无疑地导致了较差的室内空气品质，危害人体健康。鉴于传统空调的上述弊端，近年来空调
出现了ー些替代形式的新风机組，其中比较典型的有以下两种其一，采取带溶液除湿的温湿度独立控制新风机組，利用溶液的吸水性能对新风进行除湿处理，由于不再需要通过露点来控制空气湿度，新风的显热负荷可以通过温度高于传统空调的冷水(14°C)进行处理，蒸发温度有所提高从而使得机组性能系数有所提高。 然而，14°C的冷水仍然需要较低的蒸发温度才能得以实现，机组性能系数仍然不理想，空调能耗仍然较高；其ニ，采取蒸发式冷风机，依靠风机让新风通过水帘填料和水进行充分热湿交換， 利用水蒸发吸热的性质对新风进行冷却然后把新风送进室内，由于省去了制冷机组从而省去了制冷能耗。当所应用的地区越干燥，新风的干湿球温度差越大，新风的降温幅度就越大，因此这种冷风机在我国西北夏季炎热干燥的新疆地区有较好的应用。然而，我国南方广大地区特別是东部沿海地区，夏季室外空气高温高湿，新风干湿球温度差很小，使得这种冷风机冷却效果不理想、舒适度较低且必须采取大风量运行，进而导致较大的噪声和较强的吹风感，并使得风机能耗显著増加，同时由于没有对新风进行除湿处理导致室内空气湿度过高而进ー步影响热湿环境舒适度，甚至往往由于新风焓值高于设计室内空气状态点的焓值而无法排除室内热负荷从而无法满足室内空气状态要求，使得其无法满足我国广大高温高湿地区的空调需求，而这些广大地区却恰恰是我国经济发达、人口稠密、夏季对空调使用的需求量最高的地区。倘若能在广大高温高湿地区创造出和西北干燥地区相似的空气湿度条件，并在这种条件下通过水蒸发冷却制取接近空气湿球温度的冷水，然后通过表面式换热和直接接触式换热冷却新风，将会显著地降低空调能耗，实现高效的建筑节能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了ー种能大幅度提高机组性能系数、能适用于广大高温高湿地区、能对空气进行杀菌除尘处理以及能提高能源利用效率的除湿和蒸发冷却相结合的新风机組。本专利技术的另一目的在于提供ー种除湿和蒸发冷却相结合的新风机组的空气处理方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种除湿和蒸发冷却相结合的新风机组，其特征在于包括用于对新风除湿降温的第一除湿降温模块、用于对新风等湿降温的等湿降温模块、用于使新风和水进行充分热湿交換的蒸发冷却模块、溶液再生模块、热源换热器、溶液再生循环泵和冷源换热器；新风首先进入第一除湿降温模块，第一除湿降温模块中的浓溶液经冷源换热器被冷源冷却，对新风进行除湿降温，使得新风焓值、含湿量和相対湿度都降低，处理过新风后第一除湿降温模块中的浓溶液变为稀溶液；新风经过第一除湿降温模块后进入等湿降温模块，新风经等湿降温模块中的表面式换热器与经过蒸发冷却得到的冷水进行热交換，实现新风的等湿降温，新风焓值进ー步降低，并为蒸发冷却获得温度较低的冷水和冷风提供条件；经过等湿降温的新风进入蒸发冷却模块，新风和蒸发冷却模块中的水进行充分的热湿交換，到达送风状态点送入室内；第一除湿降温模块中处理过新风后的稀溶液经溶液再生循环泵的作用进入溶液再生模块，热源通过热源换热器对溶液再生模块中的稀溶液进行加热以増大稀溶液的表面蒸汽压，室内排风进入溶液再生模块中，带走被加热后的稀溶液中的水，实现溶液的再生，再生后的浓溶液回流到第一除湿降温模块；蒸发冷却模块中经过蒸发冷却得到的冷水进入等湿降温模块中的表面式换热器，对新风进行等湿降温处理后回到蒸发冷却模块，完成循环。为了能有更好的除湿降温效果，还包括第二除湿降温模块和第二水-溶液换热器；新风经过第一除湿降温模块后进入第二除湿降温模块，第二除湿降温模块中的浓溶液被蒸发冷却得到的冷水冷却，对新风进ー步除湿降温；新风经过第二除湿降温模块后进入等湿降温模块；第二除湿降温模块中处理过新风后的稀溶液经溶液再生循环泵的作用进入溶液再生模块，热源通过热源换热器对溶液再生模块中的稀溶液进行加热以増大稀溶液的表面蒸汽压，室内排风进入溶液再生模块中，带走被加热后的稀溶液中的水，实现溶液的再生，再生后的浓溶液回流到第二除湿降温模块；第二除湿降温模块中的溶液经第二水-溶液换热器与经过蒸发冷却得到的冷水换热后回到第二除湿降温模块，蒸发冷却模块中经过蒸发冷却得到的冷水一部分进入等湿降温模块中的表面式换热器，对新风进行等湿降温处理后回到蒸发冷却模块，另一部分进入第二水-溶液换热器和第二除湿降温模块中的溶液换热后回到蒸发冷却模块。其中，第二除湿降温模块、等湿降温模块和蒸发冷却模块三者功能彼此支持，相辅相成新风经过除湿降温和等湿降温处理后获得较低的温度和含湿量，为蒸发冷却获得温度较低的冷水和冷风提供条件，蒸发冷却得到温度较低的冷水又反过来冷却溶液和新风，增强除湿降温和等湿降温的效果，形成良性循环。作为ー种优选的结构，所述冷源为天然冷源，热源为太阳能或エ业废热。当采用机械制冷方式的时候，还包括压缩机和膨胀阀；所述冷源换热器为蒸发器， 热源换热器为冷凝器，所述压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器组成热泵系统，蒸发器中的制冷エ质蒸发从而吸收从第一除湿降温模块进入蒸发器的浓溶液的热量，而后制冷エ质经压缩机压缩并进入冷凝器，把热量传递给从溶液再生模块进入冷凝器的稀溶液，提高稀溶液温度从而増大稀溶液的表面蒸汽压，为稀溶液的再生做好准备，然后制冷エ质经过膨胀阀回到蒸发器，完成制冷循环。热泵系统中，蒸发器侧冷却溶液的同时冷凝器侧所获得的热量用于再生溶液，相当于把冷源和热源集中在同一个系统中，既省去了冷却水系统，又避免了冷凝热的浪费，提高了能源利用效率。为了提高能源利用效率，还包括浓-稀溶液换热器；流进溶液再生模块的稀溶液及流出溶液再生模块的浓溶液均经过浓-稀溶液换热器，使得稀溶液被预热而浓溶液被预冷。为了节省能源，还包括新风预处理模块、排风冷量回收模块和第一水-溶液换热器；新风首先进入新风预处理模块中，新风与新风预处理模块中的浓溶液进行充分热湿交换而被预冷预除湿，然后新风进入第一除湿降温模块，新风预处理模块中的浓溶液由于对新风进行了预处理而变为稀溶液，稀溶液由溶液再生循环泵送至溶液再生模块中进行再生，再生完成后，得到的浓溶液回流到新风预处理模块，新风预处理模块中的溶液通过第一水-溶液换热器被回收了排风冷量的水冷却，然后回到新风预处理模块；室内排风先进入排风冷量回收模块，排风与排风冷量回收模块中的水进行充分热湿交換，从而把排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢斯捷，
申请(专利权)人：谢斯捷，
类型：发明
国别省市：