一种温湿度独立控制空调系统技术方案

本发明专利技术公开了一种温湿度独立控制空调系统，包括吸收‑压缩复合制冷系统、溶液除湿循环系统及冷冻水系统，本发明专利技术分别利用吸收‑压缩复合式制冷系统和溶液除湿系统来承担空气的显热负荷和潜热负荷，以实现室内空气的温湿度独立控制。通过提高吸收式制冷的蒸发温度，增大吸收式制冷的放气范围，使得吸收式制冷循环能效比增加。此外，吸收复合压缩式系统可以合理调控发生温度和冷凝温度，通过消耗少量的电能来降低发生压力和发生温度，在保证制冷效果的基础上降低发生温度，扩大低温热源的利用范围；同时利用压缩机增加复合系统冷凝压力来提高冷凝温度，将全部的冷凝热回收用于溶液除湿系统稀释溶液的再生。该方法可同时降低吸收式制冷系统的发生温度，并提升蒸发温度，在保证空调效果的基础上大大提升了系统能效。

Temperature and humidity independent control air conditioning system

The invention discloses a temperature and humidity independent control air conditioning system, including absorption compression combined refrigeration system, liquid desiccant circulation system and chilled water system, the invention respectively by absorption compression refrigeration system and the compound solution dehumidification system for air heat load and latent heat load, in order to achieve the indoor air temperature and humidity independent control. By increasing the evaporation temperature of absorption refrigeration and increasing the discharge range of absorption refrigeration, the energy efficiency ratio of absorption refrigeration cycle is increased. In addition, the absorption composite compression system can reasonably control the temperature and condensation temperature, to reduce the pressure and temperature through a small amount of electric energy consumption, while ensuring the cooling effect on the temperature decrease, and expand the scope of the use of low temperature heat source; at the same time, the use of the compressor increases the condensing pressure composite system to improve the condensation temperature, the all of the condensing heat recovery for regeneration of liquid desiccant system diluted solution. The method can simultaneously reduce the temperature of the absorption refrigeration system and increase the evaporation temperature. The system energy efficiency is greatly improved on the basis of ensuring the effect of the air conditioning system.

【技术实现步骤摘要】
一种温湿度独立控制空调系统
本专利技术涉及一种基于吸收-压缩复合制冷和溶液除湿的温湿度独立控制空调系统，属于制冷空调系统

技术介绍
当前，最为常见的空调方式是采用蒸汽压缩式制冷，以压缩机作为动力，通过改变氟利昂等制冷剂的压力将室内热量传递到室外完成制冷。这种传统的蒸汽压缩式制冷技术以其灵活方便，设备体积小，效率高等优点得到了广泛的应用，但是随着能源消耗的日益增多和接踵而来的环境问题，蒸汽压缩式制冷也暴露出一些缺陷，主要为：一是消耗大量高品位的电能，一次能源效率较低；二是现有的常规制冷剂主要为氟利昂等氟化物，易造成温室效应，破坏臭氧层，需开发新型环保的高效制冷剂；三是常规空调系统多采用冷凝除湿，该过程一方面需要较低制冷蒸发温度，降低设备效率，另一方需消耗大量再生热量，造成能源浪费。吸收式制冷系统是采用特殊的工质对，通过溶液性质以及温度压力变化实现制冷过程。不同于传统蒸汽压缩式制冷，吸收式制冷系统可以利用一些太阳能或工业余热等低品位的热能进行制冷，几乎不需要消耗电能，是一种绿色节能的制冷系统。但其也存在一些主要问题：一是吸收式制冷系统设备较为庞大，且整体效率较低；二是吸收式制冷系统中由于采用热源进行制冷需要消耗大量冷却水来排放一些低品位的冷凝热量，此过程冷却塔耗能较大。温湿度独立控制空调系统作为一种较为高效的新型空调方式，将室内的潜热负荷和显热负荷单独处理，避免了常规空调的再热能量消耗，提高了系统能效。该系统在近年来得到了较多关注。河南科技大学梁坤峰等人提出一种基于太阳能热回收的吸收式制冷与溶液除湿空调系统，利用太阳能再生除湿溶液，用吸收式制冷来冷却除湿溶液完成除湿后，空气回收室内冷量送到房间。该方法虽然提到了将吸收式制冷与溶液除湿技术相结合，但系统更多的是用吸收式制冷来完成溶液的除湿和再生过程，空气潜热得到了较好的处理，而空气显热尽靠回收室内冷量无法满足室内要求。
技术实现思路
专利技术目的：为解决现有技术中常规的吸收式制冷系统中冷凝热大量排放而无法回收利用的问题，本专利技术提供一种基于吸收-压缩复合制冷和溶液除湿的温湿度独立控制空调系统及调控方法，利用压缩机来调节发生器和冷凝器压力，一方面可以降低发生压力，根据热源温度的不同进行变化，利用一些低品位的工业废热；另一方面，通过提升冷凝压力来控制冷凝温度，并利用冷凝热再生除湿溶液进行空气的温湿度独立处理，提升了吸收式制冷的性能，扩大了热源的使用范围。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于吸收-压缩复合制冷和溶液除湿的温湿度独立控制空调系统，包括吸收-压缩复合制冷系统、溶液除湿循环系统及冷冻水系统：吸收-压缩复合制冷系统包括发生器、精馏塔、冷却器一、压缩机、内热型溶液再生器、冷却器二、节流阀一、蒸发器、吸收器、循环泵一、热交换器、节流阀二；溶液除湿循环系统包括内冷型溶液除湿器、循环泵二、溶液热交换器、内热型溶液再生器；所述冷冻水循环系统包括空气冷却器、循环泵三、节流阀三、节流阀四；发生器包括高温制冷剂蒸汽出气口和高温高压出液口；精馏塔包括制冷剂蒸汽出气口；所述内热型溶液再生器包括换热器侧出、入口；吸收器包括低温低压制冷剂蒸汽进口、出液口和高温进液口；溶液热交换器包括低温低浓度进液口、中温低浓度出液口和高温高浓度进液口；蒸发器包括低温冷冻水出口和冷冻水进口；内冷型溶液除湿器包括冷却水进口和冷却水出口；其中：发生器的高温制冷剂蒸汽出气口与精馏塔连接，而精馏塔的制冷剂蒸汽出气口与冷却器一的入口连接，冷却器一的出口蒸汽进入压缩机，压缩机出口与内热型溶液再生器的换热器侧入口相连，所述内热型溶液再生器的换热器侧出口与冷却器二的入口连接；所述冷却器二制冷剂出口经节流阀一与蒸发器的制冷剂进口连接，而蒸发器的制冷剂出口与吸收器的低温低压制冷剂蒸汽进口连接；吸收器的出液口经热交换器与发生器的入口连接，所述发生器的高温高压出液口与经热交换器和节流阀二与吸收器的高温进液口连接；内冷型溶液除湿器的溶液出口通过循环泵二与溶液热交换器的低温低浓度进液口连接，而所述溶液热交换器的中温低浓度出液口与内热型溶液再生器的溶液进口连接，而所述内热型溶液再生器的溶液出口的与溶液热交换器的高温高浓度进液口连接；溶液热交换器的高温高浓度出液口与内冷型溶液除湿器的溶液入口连接；蒸发器的低温冷冻水出口分别经过流量调节阀三和节流阀四与内冷型溶液除湿器的冷却水进口和空气冷却器的冷却水进口连通；而所述内冷型溶液除湿器的冷却水出口和空气冷却器的冷却水出口经循环泵三与蒸发器的冷冻水进口连接。优选的：所述内冷型溶液除湿器与内热型溶液再生器均为叉流型式。优选的：所述内冷型溶液除湿器的除湿溶液为氯化锂溶液。优选的：所述吸收-压缩复合制冷系统的制冷剂工质对为氨-水。优选的：所述蒸发器的低温冷冻水出口流出的低温冷冻水的温度在10-18℃。进一步地：所述内热型溶液再生器还设置有风机一，室外空气在风机一作用下进入内热型溶液再生器内，室外空气在内热型溶液再生器中与高温低浓度氯化锂溶液进行热湿交换完成溶液再生过程。进一步地：所述内冷型溶液除湿器还设置有风机二，室外空气在风机二作用下首先流经内冷型溶液除湿器进行干燥，之后进入空气冷却器完成冷却降温送入室内。有益效果：本专利技术提供的一种基于吸收-压缩复合制冷和溶液除湿的温湿度独立控制空调系统，与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：1.本专利技术通过采用吸收-压缩复合制冷系统，一方面可以有效调节发生压力和发生温度，扩大了地品味热量的使用范围，较好的利用工业余热、废热或太阳能等低品位热量，减小了高品位电能的消耗；另一方面有效的提升了冷凝压力和冷凝温度，使系统中大量的冷凝热得以回收利用，再生溶液，节能了热量消耗。2.本专利技术通过采用温湿度独立控制的空调方法，利用吸收-压缩复合制冷来承担室内显热负荷，利用溶液除湿系统进行空气除湿来承担潜热负荷。该空调系统无需再热即可实现室内湿度控制，由此可以大大提高蒸发温度，提升吸收式制冷的能效。3.本专利技术通过加入压缩机，消耗少量的电能，提升了冷凝温度，可回收全部的冷凝热用于除湿溶液再生，与其它传统的再生装置相比，具有更高的能量利用率，一方面很好的利用了冷凝热的余热，减少溶液再生的热量消耗；另一方面利用低温溶液实现冷凝过程，减小了冷却水的循环量，降低冷却塔负荷。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图中：1空气冷却器、2内冷型溶液除湿器、3循环泵二、4循环泵三、5风扇一、6节流阀三、7节流阀四、8溶液热交换器、9内热型溶液再生器、10冷却器二、11节流阀一、12蒸发器、13吸收器、14循环泵一、15热交换器、16发生器、17节流阀二、18精馏塔、19冷却器一、20压缩机、21风扇二。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。参见图1公开了一种基于吸收-压缩复合制冷和溶液除湿的温湿度独立控制空调系统，包括吸收-压缩复合制冷系统、溶液除湿循环系统及冷冻水系统。所述吸收-压缩复合制冷系统包括发生器16、精馏塔18、冷却器一19、压缩机20、内热型溶液再生器9、冷却器二10、节流阀一11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温湿度独立控制空调系统，其特征在于：包括吸收‑压缩复合制冷系统、溶液除湿循环系统及冷冻水系统；所述吸收‑压缩复合制冷系统包括发生器(16)、精馏塔(18)、冷却器一(19)、压缩机(20)、内热型溶液再生器(9)、冷却器二(10)、节流阀一(11)、蒸发器(12)、吸收器(13)、循环泵一(14)、热交换器(15)和节流阀二(17)；所述溶液除湿循环系统包括内冷型溶液除湿器(2)、循环泵二(3)、溶液热交换器(8)、内热型溶液再生器(9)；所述冷冻水循环系统包括空气冷却器(1)、循环泵三(4)节流阀三(6)、节流阀四(7)；所述发生器(16)包括高温制冷剂蒸汽出气口和高温高压出液口；所述精馏塔(18)包括制冷剂蒸汽出气口；所述内热型溶液再生器(9)包括换热器侧出、入口；所述吸收器(13)包括低温低压制冷剂蒸汽进口、出液口和高温进液口；所述溶液热交换器(8)包括低温低浓度进液口、中温低浓度出液口和高温高浓度进液口；所述蒸发器(12)包括低温冷冻水出口和冷冻水进口；所述内冷型溶液除湿器(2)包括冷却水进口和冷却水出口；其中：所述发生器(16)的高温制冷剂蒸汽出气口与精馏塔(18)的入口连接，该精馏塔(18)的制冷剂蒸汽出气口与冷却器一(19)的入口连接，冷却器一(19)的出口蒸汽进入压缩机(20)，压缩机(20)出口与内热型溶液再生器(9)的换热器侧入口相连，所述内热型溶液再生器(9)的换热器侧出口与冷却器二(10)的入口连接；所述冷却器二(10)制冷剂出口经节流阀一(11)与蒸发器(12)的制冷剂进口连接，而所述蒸发器(12)的制冷剂出口与吸收器(13)的低温低压制冷剂蒸汽进口连接；所述吸收器(13)的出液口经热交换器(15)与发生器(16)的入口连接，所述发生器(16)的高温高压出液口与经热交换器(15)和节流阀二(17)与吸收器(13)的高温进液口连接；所述内冷型溶液除湿器(2)的溶液出口通过循环泵二(3)与溶液热交换器(8)的低温低浓度进液口连接，而所述溶液热交换器(8)的中温低浓度出液口与内热型溶液再生器(9)的溶液进口连接，而所述内热型溶液再生器(9)的溶液出口的与溶液热交换器(8)的高温高浓度进液口连接；溶液热交换器(8)的高温高浓度出液口与内冷型溶液除湿器(2)的溶液入口连接；所述蒸发器(12)的低温冷冻水出口分别经过流量调节阀三(6)和节流阀四(7)与内冷型溶液除湿器(2)的冷却水进口和空气冷却器(1)的冷却水进口连通；而所述内冷型溶液除湿器(2)的冷却水出口和空气冷却器(1)的冷却水出口经循环泵三(4)与蒸发器(12)的冷冻水进口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种温湿度独立控制空调系统，其特征在于：包括吸收-压缩复合制冷系统、溶液除湿循环系统及冷冻水系统；所述吸收-压缩复合制冷系统包括发生器(16)、精馏塔(18)、冷却器一(19)、压缩机(20)、内热型溶液再生器(9)、冷却器二(10)、节流阀一(11)、蒸发器(12)、吸收器(13)、循环泵一(14)、热交换器(15)和节流阀二(17)；所述溶液除湿循环系统包括内冷型溶液除湿器(2)、循环泵二(3)、溶液热交换器(8)、内热型溶液再生器(9)；所述冷冻水循环系统包括空气冷却器(1)、循环泵三(4)节流阀三(6)、节流阀四(7)；所述发生器(16)包括高温制冷剂蒸汽出气口和高温高压出液口；所述精馏塔(18)包括制冷剂蒸汽出气口；所述内热型溶液再生器(9)包括换热器侧出、入口；所述吸收器(13)包括低温低压制冷剂蒸汽进口、出液口和高温进液口；所述溶液热交换器(8)包括低温低浓度进液口、中温低浓度出液口和高温高浓度进液口；所述蒸发器(12)包括低温冷冻水出口和冷冻水进口；所述内冷型溶液除湿器(2)包括冷却水进口和冷却水出口；其中：所述发生器(16)的高温制冷剂蒸汽出气口与精馏塔(18)的入口连接，该精馏塔(18)的制冷剂蒸汽出气口与冷却器一(19)的入口连接，冷却器一(19)的出口蒸汽进入压缩机(20)，压缩机(20)出口与内热型溶液再生器(9)的换热器侧入口相连，所述内热型溶液再生器(9)的换热器侧出口与冷却器二(10)的入口连接；所述冷却器二(10)制冷剂出口经节流阀一(11)与蒸发器(12)的制冷剂进口连接，而所述蒸发器(12)的制冷剂出口与吸收器(13)的低温低压制冷剂蒸汽进口连接；所述吸收器(13)的出液口经热交换器(15)与发生器(16)的入口连接，所述发生器(16)的高温高压出液口与经热交换器(15)和节流阀二(17)与吸收器...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟，张小松，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32