再生式蒸发冷却空调制造技术

一种制冷工程技术领域的再生式蒸发冷却空调，包括：相互串联连接的多级转轮除湿子系统和蒸发冷却子系统，转轮除湿子系统包括：除湿转轮、电动机、传动机构、回热器、加热器和再生风机，蒸发冷却子系统包括：预冷器、蒸发冷却器、室内换热器、冷水泵、蒸发冷却风机和室内换热器风机。本发明专利技术通过利用废余热或太阳能等可再生能源驱动，结合转轮除湿等焓除湿和再生式蒸发冷却等湿降温的优点，实现对潜热和显热负荷的高效处理，提高空气调节的能量效率。本发明专利技术结构简单，控制精确，无环境污染，完全由低品位热源驱动，利于营造健康舒适的人居环境，是一种绿色节能型制冷机组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种制冷工程
的装置，具体是一种再生式蒸发冷却空调。
技术介绍
转轮除湿空调技术以空气和水为工质，采用太阳能等低品位热源驱动，利用干燥 剂的亲水性实现热湿处理。该技术不仅有效避免了电耗和CFC制冷剂问题，利于节能环保， 而且克服了常规空调露点除湿的不足，可以实现温湿度的独立控制，进而营造健康舒适的 人居环境。因此，开发新型高效的转轮除湿空调技术对改善居所热环境、缓解能源压力、促 进可持续发展具有重要意义。吸附除湿过程近似等焓，处理空气在湿度降低的同时温度升高，因此，传统除湿空 调通常受吸附热效应影响和蒸发冷却能力限制，存在显热处理能力有限的问题，独立的除 湿器往往难以实现热湿分级处理。混合式除湿空调通过引入常规蒸汽压缩式空调对显热负 荷进行处理，一定程度上克服了该问题，实现了热湿分级处理，但却需要消耗一定量电力， 而且传统制冷剂的使用也会加剧环境恶化；热驱动的吸收式/吸附式制冷机可以避免这些 问题，但却使系统结构变得复杂起来，而且热源要求也往往更高。目前，完全由低品位热源 驱动并具有热湿分级处理功能的除湿空调尚没有见到。经对现有技术文献的检索发现，中国专利公开号为CN1570495，为“混 合式除湿空调”，该文献公开了利用干燥除湿系统和蒸汽压缩制冷系统相结合实现热湿分 级分级处理，其显热处理由蒸汽压缩制冷系统完成，仍需使用传统制冷剂，而且需要消耗一 定量电力，无法完全由低品位热源驱动。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种再生式蒸发冷却空调，通过利用 废余热或太阳能等可再生能源驱动，结合转轮除湿等焓除湿和再生式蒸发冷却等湿降温的 优点，实现对潜热和显热负荷的高效处理，提高空气调节的能量效率。本专利技术结构简单，控 制精确，无环境污染，完全由低品位热源驱动，利于营造健康舒适的人居环境，是一种绿色 节能型制冷机组。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括相互串联连接的多级转轮除湿 子系统和蒸发冷却子系统，其中所述的转轮除湿子系统包括除湿转轮、电动机、传动机构、回热器、加热器和再生 风机，其中传动机构分别与电动机和除湿转轮连接并带动除湿转轮转动，除湿转轮分别与 加热器和再生风机及再生排风口连接，除湿转轮一侧与处理风阀及处理进风管连接，另一 侧与回热器连接，回热器的再生风侧分别与加热器和再生进风管及再生风阀连接，回热器 的处理风侧分别与除湿转轮和蒸发冷却子系统连接。所述的回热器为逆流换热器或者叉流换热器。所述的加热器为电加热器或太阳能加热器。所述的转轮除湿子系统使用的太阳能热水或太阳能热空气再生的除湿剂，该除湿 剂为硅胶、氯化锂、复合除湿剂。所述的蒸发冷却子系统包括预冷器、蒸发冷却器、室内换热器、冷水泵、蒸发冷却 风机和室内换热器风机，其中预冷器的新风侧分别与蒸发冷却风阀和蒸发冷却器连接，回 风侧分别与蒸发冷却器和蒸发冷却风机及蒸发冷却排风口连接，蒸发冷却器在冷水侧分别 与室内换热器和冷水泵连接，室内换热器的处理风侧分别与空调风阀和室内换热器风机及 室内换热器出风口连接，室内换热器的冷水侧分别与冷水泵和蒸发冷却器连接。所述的预冷器为逆流换热器或者叉流换热器。所述的室内换热器为辐射形式的毛细管网换热器。所述的再生式蒸发冷却空调与常规再生式蒸发冷却器的区别在于常规的再生式 蒸发冷却器的特征是包括一个干通道和一个湿通道，空气在干通道中流过后，一部分被抽 回湿通道中并与喷淋水进行热湿交换，由此所产生的蒸发冷却效应对干通道的中的空气进 行等湿冷却，其不足在于一方面蒸发冷却风的含湿量较高，相应蒸发冷却所产生的冷量有 限，另一方面空调用风的含湿量得不到控制，而且温度控制也受蒸发冷却效应限制，无法实 现显热的独立控制；本专利技术中，蒸发冷却风是经转轮除湿子系统除湿后的干风，该干风在蒸 发冷却子系统中经过预冷后具有更佳的蒸发冷却效果，可以产出低温冷水，改善了除湿空 调的显热处理能力，加上转轮除湿子系统对空调用风的潜热处理，利于实现热湿负荷的分 级处理。所述的再生式蒸发冷却空调将蒸发冷却后的湿冷空气用于预冷蒸发冷却风，保证 了蒸发冷却的效果和系统的能量利用效率。本专利技术的作用原理是(1)利用低品位热源驱动转轮除湿，去除空气中的潜热负 荷，再利用一部分除湿后的空气通过蒸发冷却产出低温冷水以降低空气的温度，去除空气 中的显热负荷，进而实现温湿度的独立控制，大幅提高系统能效和居所舒适度(2)无新风 需求的场所，将全部空气用于冷水制取，通过辐射换热等方式处理室内显热负荷，可以减少 空气输配电耗。相对现有技术本专利技术具有如下的优点及效果(1)热湿分级处理，可以实现温湿 度的独立控制，利于营建舒适健康的空调环境；(2)可以完全由低品位热源驱动，能量利用 效率高，利于节能环保；(3)属于开放式系统，要求低；(4)适用范围广，在ARI summer (温 和)、ARIhumid (湿润)和上海夏季(高湿)等工况下，均可以应用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。 具体实施例方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施 例。如图1所示，本实施例包括相互串联连接的转轮除湿子系统和蒸发冷却子系统， 其中所述的转轮除湿子系统包括除湿转轮31、电动机5、传动机构32、回热器27、加热 器29和再生风机1，其中传动机构32分别与电动机5和除湿转轮31连接并带动除湿转 轮31转动，除湿转轮31分别与加热器29和再生风机1及再生排风口 2连接，除湿转轮31 一侧与处理风阀3及处理进风管4连接，另一侧与回热器27连接，回热器27的再生风侧分 别与加热器29和再生进风管7及再生风阀8连接，回热器27的处理风侧分别与除湿转轮 31和蒸发冷却子系统连接。所述的转轮除湿子系统的空气流动分为两个路径，即，处理风路径和再生风路径， 连接方式分别为处理风路径——处理进风管4与处理风阀3连接；除湿转轮31 —侧与处理风阀3 连接，另一侧通过转轮与回热器连接风管6与回热器27连接；回热器27通过回热器与蒸发 冷却子系统连接风管26与蒸发冷却子系统中的蒸发冷却风阀25和空调风阀9连接。再生风路径——再生风阀8与再生进风管7连接；回热器27 —侧与再生进风管7 连接，另一侧通过回热器与加热器连接风管28与加热器29连接；加热器29通过加热器与 转轮连接风管30与除湿转轮31连接；除湿转轮31与再生风机1及再生排风口 2按顺序连 接。所述的蒸发冷却子系统包括预冷器23、蒸发冷却器21、室内换热器15、冷水泵 14、蒸发冷却风机12和室内换热器风机16，其中预冷器23的新风侧分别与蒸发冷却风阀 25和蒸发冷却器21连接，回风侧分别与蒸发冷却器21和蒸发冷却风机12及蒸发冷却排 风口 11连接，蒸发冷却器21在冷水侧分别与室内换热器15和冷水泵14连接，室内换热器 15的处理风侧分别与空调风阀9和室内换热器风机16及室内换热器出风口 17连接，室内 换热器15的冷水侧分别与冷水泵14和蒸发冷却器21连接。所述的蒸发冷却子系统的流动路径包括蒸发冷却风路径、空调风路径和冷水路 径，其连接方式风别为蒸发冷却风路径——蒸发冷却风阀25 —侧与回热器与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生式蒸发冷却空调，包括：相互串联连接的多级转轮除湿子系统和蒸发冷却子系统，其特征在于：所述的转轮除湿子系统包括：除湿转轮、电动机、传动机构、回热器、加热器和再生风机，其中：传动机构分别与电动机和除湿转轮连接并带动除湿转轮转动，除湿转轮分别与加热器和再生风机及再生排风口连接，除湿转轮一侧与处理风阀及处理进风管连接，另一侧与预冷器连接，回热器的再生风侧分别与加热器和再生进风管及再生风阀连接，回热器的处理风侧分别与除湿转轮和蒸发冷却子系统连接；所述的蒸发冷却子系统包括：预冷器、蒸发冷却器、室内换热器、冷水泵、蒸发冷却风机和室内换热器风机，其中：预冷器的新风侧分别与蒸发冷却风阀和蒸发冷却器连接，回风侧分别与蒸发冷却器和蒸发冷却风机及蒸发冷却排风口连接，蒸发冷却器在冷水侧分别与室内换热器和冷水泵连接，室内换热器的处理风侧分别与空调风阀和室内换热器风机及室内换热器出风口连接，室内换热器的冷水侧分别与冷水泵和蒸发冷却器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代彦军，腊栋，李勇，王如竹，葛天舒，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]