[發明專利]熱泵耦合逆流型溶液除濕新風系統及其控制方法

有效

• 申請號: 200910246620.2
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN101876469A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 呂智;丁力行;鄧玉艷;劉波;劉湘輝
• 申請（專利權）人: 佛山市浩特普爾人工環境設備有限公司
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14;F24F12/00
• 代理公司: 佛山市粵順知識產權代理事務所 44264
• 代理人: 唐強熙

技術領域

本發明涉及一種溶液除濕新風系統，特別是一種熱泵耦合逆流型溶液除濕新風系統及其控制方法。

背景技術

我國民用建筑空調系統大都采用新回風混合模式，由于大部分空氣在室內循環，使得污染物不能很快的排到室外，危害人類健康。加大新風量(或采用全新風的運行方式)，可以將室內的有害物質稀釋并排出室外，明顯提高室內空氣品質。但另一方面，新風量的增加使得新風處理能耗大大增加。另外對空氣的處理方式目前多采用冷凍除濕方式，這種空調方式存在以下幾個方面的弊端：一、需要把空氣降到露點溫度，低于室內送風的要求，需要再熱，引起再熱損失；二、為了提供較低的冷媒溫度，需要較低的蒸發溫度，使制冷機的效率也隨之降低；三、難以適應熱濕比的變化。通過冷凝方式對空氣進行冷卻和除濕，其吸收的顯熱與潛熱比只能在一定的范圍內變化，而建筑物實際需要的熱濕比卻在較大的范圍內變化。一般是犧牲對濕度的控制，通過僅滿足室內溫度的要求來妥協，造成室內相對濕度過高或過低的現象；四、因冷凝水的存在，盤管的表面形成了滋生各種霉菌的溫床，惡化了室內空氣品質，引發多種病態建筑綜合癥。

以江億教授為代表的清華大學及有關單位，系統開發出溫濕度獨立控制空調系統，其基本組成為：處理顯熱的系統與處理潛熱的系統，兩個系統獨立調節分別控制室內的溫度與濕度。處理顯熱的系統由于其供水的溫度高于室內空氣的露點溫度，因而不存在結露的危險。新風處理機組作為處理潛熱的系統，同時承擔去除室內CO2、異味，以保證室內空氣質量的任務。

溫濕度獨立控制空調系統中，需要新風處理機組提供干燥的室外新風，以滿足排濕、排CO2、排味和提供新鮮空氣的需求。采用轉輪除濕方式，是一種可能的解決途徑，即用硅膠、分子篩等吸濕材料附著于輕質骨料制作的轉輪表面。但轉輪除濕機熱能利用效率低的實質是除濕與再生這兩個過程都是等焓過程而非等溫過程，轉輪表面與空氣間的濕度差和溫度差都很不均勻，造成很大的不可逆損失。再一種除濕方式是空氣直接與具有吸濕的鹽溶液接觸(如溴化鋰溶液、氯化鋰溶液等)，空氣中的水蒸氣被鹽溶液吸收，從而實現空氣的除濕，吸濕后的鹽溶液需要濃縮再生才能重新使用。采用溶液吸濕，可以使空氣溶液接觸表面同時作為換熱表面，在表面的另一側接入冷水或熱水，實現吸收或補充相變熱的目的，從而實現接近等溫的吸濕和再生過程；還可以采用帶有中間換熱器的溶液空氣熱濕交換單元。溶液和水之間是交叉流，如果單元內溶液的循環量足夠大，空氣通過這樣一個單元的濕度變化量又較小時，其不可逆損失可大大減少。

中國專利文獻號CN201047646Y于2008年4月16日公開一種熱濕分別處理的空調機組，包括制冷循環系統和溶液再生系統；制冷循環系統包括壓縮機，依次串聯的冷凝器、膨脹閥、第一、二蒸發器，以及連接在壓縮機、冷凝器和第二蒸發器之間的四通換向閥；溶液再生系統包括依次串聯的濃溶液容器、溶液泵、第一、二噴淋裝置、稀溶液收集容器，其第一噴淋裝置設置在第二蒸發器的上方，稀溶液收集容器置于第二蒸發器的下方，第二噴淋裝置設置在冷凝器的上方，濃溶液容器置于冷凝器的下方。該結構耗能大，有待進一步改進和完善。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種結構簡單合理、能耗低的熱泵耦合逆流型溶液除濕新風系統及其控制方法，以克服現有技術中的不足之處。

按此目的設計的一種熱泵耦合逆流型溶液除濕新風系統，包括熱泵系統和溶液除濕、再生新風處理系統，熱泵系統包括壓縮機、四通換向閥、冷凝器、蒸發器和節流部件；溶液除濕、再生新風處理系統由新風處理模塊、溶液再生模塊、換熱器和溶液泵組成，其結構特征是新風處理模塊、溶液再生模塊均由兩個以上溶液全熱交換器通過溶液池和管道串聯構成。

所述新風處理模塊包括第一溶液全熱交換器和第二溶液全熱交換器，其下方分別設置有第一溶液池和第二溶液池，第一溶液全熱交換器內的噴淋頭通過管道與第二溶液池連通；溶液再生模塊包括第三溶液全熱交換器和第四溶液全熱交換器，其下方分別設置有第三溶液池和第四溶液池，第三溶液全熱交換器內的噴淋頭通過管道與第四溶液池連通。

所述第一溶液池通過管道并依次經過換熱器、冷凝器與第四溶液全熱交換器內的噴淋頭連通；第三溶液池通過管道并依次經過換熱器、蒸發器與第二溶液全熱交換器內的噴淋頭連通。

所述溶液泵包括第一溶液泵、第二溶液泵、第三溶液泵和第四溶液泵，分別連接在與第一、二、三、四溶液池連接的管道上。