[發明專利]一種帶自然供熱和濕度控制的空氣處理裝置

有效

• 申請號: 200910235430.0
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN101694314A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 李先庭;張小芬;韓宗偉;郜義軍;王寶龍;石文星
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F24F3/00
• 分類號: F24F3/00;F24F13/30;F24F3/14;F24F3/153
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及一種帶自然供熱和濕度控制的空氣處理裝置，適用于夏季需要供冷除濕，冬 季需要供熱、加濕的工業空調系統，也適用于對溫、濕度要求較為嚴格的舒適性空調系統， 屬于制冷空調設備領域。

背景技術

在我國目前的工業能耗中，空調系統占據了較大的比例。較高的空調系統能耗一方面提高 了生產成本，更重要的是，能耗的居高不下給能源系統造成了巨大的壓力，在能源形勢日趨 緊張的今天，這個問題變得更加嚴峻。

不同的生產工藝決定了空調對象不同的熱濕負荷特性和溫濕度要求，其中有許多生產工 藝對送風的溫濕度要求嚴格。在北方地區，許多工業場合夏季需要實現制冷除濕，冬季需要 供熱、有時需要加濕。為了保證送風參數在要求范圍內，在降溫除濕后普遍存在再熱問題， 目前較多采用蒸汽再熱和電加熱再熱方式，這些方式存在冷熱抵消現象，既浪費冷量又浪費 熱量，能源浪費嚴重。

目前工業場所采用的調溫除濕機基本上可以滿足夏季降溫除濕需求，但在冬季供熱時， 卻存在一些問題：1)當冬季室外溫度較低時，蒸汽壓縮式熱泵循環的蒸發溫度較低、壓縮比 較大，同時還需對室外機進行融霜除霜，這使得系統性能較差，制熱量大大降低；2)當冬季 有高溫熱源可以利用時，由于壓縮機的吸氣溫度不能過高，這就要求蒸發側熱源的水溫不能 過高，往往通過混水或間接換熱的方式將高溫水的溫度降低后使用，由此，導致了高品位熱 源的浪費；有的甚至利用另外一套供熱系統，來滿足冬季供熱需求，這降低了設備的利用率， 增加了初投資。

同樣，在對溫濕度要求較高的舒適性空調系統中，也存在上述問題。例如舒適性要求較 高的建筑外區，同樣存在能源效率利用不高和在室外溫度很低時機組不能保證室內溫度的情 況。

因此，如何根據生產和生活需求，構造出能夠滿足空調對象溫濕度要求、適應復雜多變 氣象的空氣處理裝置，該裝置能夠利用最少的能量投入滿足空調對象的不同需求，最大程度 地實現節能成為當前面臨的一個重要問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種帶自然供熱和濕度控制的空氣處理裝置，該裝置可以有 效地利用冬季供暖時的高溫熱源，實現對供暖房間的自然加熱功能，降低了能源消耗，提高 了空調系統在全年內的節能性和可靠性。

本發明的技術方案如下：

方案一：一種帶自然供熱和濕度控制的空氣處理裝置，其特征在于：包含水冷式換熱器1、 第一個三通閥2、再熱器3、節流裝置4、風冷式換熱器6和壓縮機7；所述壓縮機7、水冷 式換熱器1、第一個三通閥2、再熱器3、節流裝置4和風冷式換熱器6通過管道連接構成蒸 氣壓縮式制冷循環回路；在所述壓縮機7的排氣口和水冷式換熱器1的連接管道上加設第二 個三通閥8；所述第二個三通閥8的高壓端口與壓縮機7的排氣口相連，低壓端口與風冷式 換熱器6和壓縮機7的連接管路相連，出氣口與水冷式換熱器1相連；在節流裝置4的兩端 并聯旁通閥門5；所述風冷式換熱器6、第二個三通閥8、水冷式換熱器1、第一個三通閥2 和旁通閥門5構成制冷劑自然循環回路；所述風冷式換熱器6和再熱器3處在空氣處理箱11 內，待處理的空氣待處理的空氣先經過風冷式換熱器6，再經過再熱器3；所述風冷式換熱器 6的位置高于水冷式換熱器1。

方案二：一種帶自然供熱和濕度控制的空氣處理裝置，其特征在于：包含水冷式換熱器1、 第一個三通閥2、再熱器3、節流裝置4、風冷式換熱器6和壓縮機7；所述壓縮機7、水冷 式換熱器1、第一個三通閥2、再熱器3、節流裝置4和風冷式換熱器6通過管道連接構成蒸 氣壓縮式制冷循環回路；在所述壓縮機7的排氣口和水冷式換熱器1的連接管道上加設第二 個三通閥8；所述第二個三通閥8的高壓端口與壓縮機7的排氣口相連，低壓端口與風冷式 換熱器6和壓縮機7的連接管路相連，出氣口與水冷式換熱器1相連；在節流裝置4的兩端 并聯旁通閥門5；所述風冷式換熱器6、第二個三通閥8、水冷式換熱器1、第一個三通閥2 和旁通閥門5構成制冷劑自然循環回路，在該制冷劑自然循環回路中，在風冷式換熱器6的 出口和水冷式換熱器1的連接管路上加設制冷劑泵13，并在所述制冷劑泵13的兩端并聯閥 門14；所述風冷式換熱器6和再熱器3處在空氣處理箱11內，待處理的空氣先經過風冷式 換熱器6，再經過再熱器3。