專利名稱：一種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組及其空氣處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是ー種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組及其空氣處理方法。
背景技術(shù)：
能源問題日益成為當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會最為關(guān)鍵而又最為緊迫的問題，我國建筑能耗占總能耗的約1/3，而其中空調(diào)能耗占建筑總能耗的50%以上，因此，空調(diào)節(jié)能無疑成為我國經(jīng)濟(jì)社會不容回避的問題。傳統(tǒng)空調(diào)大多采用溫濕度聯(lián)合控制的空氣處理方式，為把空氣溫度降低到露點(diǎn)以下以實(shí)現(xiàn)對新風(fēng)的除濕處理，不得不采用低于空氣露點(diǎn)溫度的低溫冷水(7°C )，由于蒸發(fā)溫度低而嚴(yán)重影響了機(jī)組的性能系數(shù)，由于送風(fēng)溫差一般不能過大，往往還需要對處理到機(jī)器露點(diǎn)的新風(fēng)進(jìn)行再熱才能滿足送風(fēng)狀態(tài)要求，這無疑造成了進(jìn)ー步的能源浪費(fèi)。再者， 由于機(jī)組性能系數(shù)不高，為了降低空調(diào)能耗，傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)大多采用回風(fēng)和新風(fēng)混合的模式運(yùn)行，并把新風(fēng)比控制在較低水平，這又無疑地導(dǎo)致了較差的室內(nèi)空氣品質(zhì)，危害人體健康。鑒于傳統(tǒng)空調(diào)的上述弊端，近年來空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了ー些替代形式的新風(fēng)機(jī)組，其中比較典型的有以下兩種其一，采取帶溶液除濕的溫濕度獨(dú)立控制新風(fēng)機(jī)組，利用溶液的吸水性能對新風(fēng)進(jìn)行除濕處理，由于不再需要通過露點(diǎn)來控制空氣濕度，新風(fēng)的顯熱負(fù)荷可以通過溫度高于傳統(tǒng)空調(diào)的冷水(14°C)進(jìn)行處理，蒸發(fā)溫度有所提高從而使得機(jī)組性能系數(shù)有所提高。 然而，14°C的冷水仍然需要較低的蒸發(fā)溫度才能得以實(shí)現(xiàn)，機(jī)組性能系數(shù)仍然不理想，空調(diào)能耗仍然較高；其ニ，采取蒸發(fā)式冷風(fēng)機(jī)，依靠風(fēng)機(jī)讓新風(fēng)通過水簾填料和水進(jìn)行充分熱濕交換， 利用水蒸發(fā)吸熱的性質(zhì)對新風(fēng)進(jìn)行冷卻然后把新風(fēng)送進(jìn)室內(nèi)，由于省去了制冷機(jī)組從而省去了制冷能耗。當(dāng)所應(yīng)用的地區(qū)越干燥，新風(fēng)的干濕球溫度差越大，新風(fēng)的降溫幅度就越大，因此這種冷風(fēng)機(jī)在我國西北夏季炎熱干燥的新疆地區(qū)有較好的應(yīng)用。然而，我國南方廣大地區(qū)特別是東部沿海地區(qū)，夏季室外空氣高溫高濕，新風(fēng)干濕球溫度差很小，使得這種冷風(fēng)機(jī)冷卻效果不理想、舒適度較低且必須采取大風(fēng)量運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致較大的噪聲和較強(qiáng)的吹風(fēng)感，并使得風(fēng)機(jī)能耗顯著増加，同時由于沒有對新風(fēng)進(jìn)行除濕處理導(dǎo)致室內(nèi)空氣濕度過高而進(jìn)ー步影響熱濕環(huán)境舒適度，甚至往往由于新風(fēng)焓值高于設(shè)計室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)的焓值而無法排除室內(nèi)熱負(fù)荷從而無法滿足室內(nèi)空氣狀態(tài)要求，使得其無法滿足我國廣大高溫高濕地區(qū)的空調(diào)需求，而這些廣大地區(qū)卻恰恰是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密、夏季對空調(diào)使用的需求量最高的地區(qū)。倘若能在廣大高溫高濕地區(qū)創(chuàng)造出和西北干燥地區(qū)相似的空氣濕度條件，并在這種條件下通過水蒸發(fā)冷卻制取接近空氣濕球溫度的冷水，然后通過表面式換熱和直接接觸式換熱冷卻新風(fēng)，將會顯著地降低空調(diào)能耗，實(shí)現(xiàn)高效的建筑節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了ー種能大幅度提高機(jī)組性能系數(shù)、能適用于廣大高溫高濕地區(qū)、能對空氣進(jìn)行殺菌除塵處理以及能提高能源利用效率的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組。本發(fā)明的另一目的在于提供ー種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組的空氣處理方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于包括用于對新風(fēng)除濕降溫的第一除濕降溫模塊、用于對新風(fēng)等濕降溫的等濕降溫模塊、用于使新風(fēng)和水進(jìn)行充分熱濕交換的蒸發(fā)冷卻模塊、溶液再生模塊、熱源換熱器、溶液再生循環(huán)泵和冷源換熱器；新風(fēng)首先進(jìn)入第一除濕降溫模塊，第一除濕降溫模塊中的濃溶液經(jīng)冷源換熱器被冷源冷卻，對新風(fēng)進(jìn)行除濕降溫，使得新風(fēng)焓值、含濕量和相対濕度都降低，處理過新風(fēng)后第一除濕降溫模塊中的濃溶液變?yōu)橄∪芤海恍嘛L(fēng)經(jīng)過第一除濕降溫模塊后進(jìn)入等濕降溫模塊，新風(fēng)經(jīng)等濕降溫模塊中的表面式換熱器與經(jīng)過蒸發(fā)冷卻得到的冷水進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)新風(fēng)的等濕降溫，新風(fēng)焓值進(jìn)ー步降低，并為蒸發(fā)冷卻獲得溫度較低的冷水和冷風(fēng)提供條件；經(jīng)過等濕降溫的新風(fēng)進(jìn)入蒸發(fā)冷卻模塊，新風(fēng)和蒸發(fā)冷卻模塊中的水進(jìn)行充分的熱濕交換，到達(dá)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)送入室內(nèi)；第一除濕降溫模塊中處理過新風(fēng)后的稀溶液經(jīng)溶液再生循環(huán)泵的作用進(jìn)入溶液再生模塊，熱源通過熱源換熱器對溶液再生模塊中的稀溶液進(jìn)行加熱以増大稀溶液的表面蒸汽壓，室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)入溶液再生模塊中，帶走被加熱后的稀溶液中的水，實(shí)現(xiàn)溶液的再生，再生后的濃溶液回流到第一除濕降溫模塊；蒸發(fā)冷卻模塊中經(jīng)過蒸發(fā)冷卻得到的冷水進(jìn)入等濕降溫模塊中的表面式換熱器，對新風(fēng)進(jìn)行等濕降溫處理后回到蒸發(fā)冷卻模塊，完成循環(huán)。為了能有更好的除濕降溫效果，還包括第二除濕降溫模塊和第二水-溶液換熱器；新風(fēng)經(jīng)過第一除濕降溫模塊后進(jìn)入第二除濕降溫模塊，第二除濕降溫模塊中的濃溶液被蒸發(fā)冷卻得到的冷水冷卻，對新風(fēng)進(jìn)ー步除濕降溫；新風(fēng)經(jīng)過第二除濕降溫模塊后進(jìn)入等濕降溫模塊；第二除濕降溫模塊中處理過新風(fēng)后的稀溶液經(jīng)溶液再生循環(huán)泵的作用進(jìn)入溶液再生模塊，熱源通過熱源換熱器對溶液再生模塊中的稀溶液進(jìn)行加熱以増大稀溶液的表面蒸汽壓，室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)入溶液再生模塊中，帶走被加熱后的稀溶液中的水，實(shí)現(xiàn)溶液的再生，再生后的濃溶液回流到第二除濕降溫模塊；第二除濕降溫模塊中的溶液經(jīng)第二水-溶液換熱器與經(jīng)過蒸發(fā)冷卻得到的冷水換熱后回到第二除濕降溫模塊，蒸發(fā)冷卻模塊中經(jīng)過蒸發(fā)冷卻得到的冷水一部分進(jìn)入等濕降溫模塊中的表面式換熱器，對新風(fēng)進(jìn)行等濕降溫處理后回到蒸發(fā)冷卻模塊，另一部分進(jìn)入第二水-溶液換熱器和第二除濕降溫模塊中的溶液換熱后回到蒸發(fā)冷卻模塊。其中，第二除濕降溫模塊、等濕降溫模塊和蒸發(fā)冷卻模塊三者功能彼此支持，相輔相成新風(fēng)經(jīng)過除濕降溫和等濕降溫處理后獲得較低的溫度和含濕量，為蒸發(fā)冷卻獲得溫度較低的冷水和冷風(fēng)提供條件，蒸發(fā)冷卻得到溫度較低的冷水又反過來冷卻溶液和新風(fēng)，增強(qiáng)除濕降溫和等濕降溫的效果，形成良性循環(huán)。作為ー種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述冷源為天然冷源，熱源為太陽能或エ業(yè)廢熱。當(dāng)采用機(jī)械制冷方式的時候，還包括壓縮機(jī)和膨脹閥；所述冷源換熱器為蒸發(fā)器， 熱源換熱器為冷凝器，所述壓縮機(jī)、膨脹閥、蒸發(fā)器和冷凝器組成熱泵系統(tǒng)，蒸發(fā)器中的制冷エ質(zhì)蒸發(fā)從而吸收從第一除濕降溫模塊進(jìn)入蒸發(fā)器的濃溶液的熱量，而后制冷エ質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)壓縮并進(jìn)入冷凝器，把熱量傳遞給從溶液再生模塊進(jìn)入冷凝器的稀溶液，提高稀溶液溫度從而増大稀溶液的表面蒸汽壓，為稀溶液的再生做好準(zhǔn)備，然后制冷エ質(zhì)經(jīng)過膨脹閥回到蒸發(fā)器，完成制冷循環(huán)。熱泵系統(tǒng)中，蒸發(fā)器側(cè)冷卻溶液的同時冷凝器側(cè)所獲得的熱量用于再生溶液，相當(dāng)于把冷源和熱源集中在同一個系統(tǒng)中，既省去了冷卻水系統(tǒng)，又避免了冷凝熱的浪費(fèi)，提高了能源利用效率。為了提高能源利用效率，還包括濃-稀溶液換熱器；流進(jìn)溶液再生模塊的稀溶液及流出溶液再生模塊的濃溶液均經(jīng)過濃-稀溶液換熱器，使得稀溶液被預(yù)熱而濃溶液被預(yù)冷。為了節(jié)省能源，還包括新風(fēng)預(yù)處理模塊、排風(fēng)冷量回收模塊和第一水-溶液換熱器；新風(fēng)首先進(jìn)入新風(fēng)預(yù)處理模塊中，新風(fēng)與新風(fēng)預(yù)處理模塊中的濃溶液進(jìn)行充分熱濕交換而被預(yù)冷預(yù)除濕，然后新風(fēng)進(jìn)入第一除濕降溫模塊，新風(fēng)預(yù)處理模塊中的濃溶液由于對新風(fēng)進(jìn)行了預(yù)處理而變?yōu)橄∪芤海∪芤河扇芤涸偕h(huán)泵送至溶液再生模塊中進(jìn)行再生，再生完成后，得到的濃溶液回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊，新風(fēng)預(yù)處理模塊中的溶液通過第一水-溶液換熱器被回收了排風(fēng)冷量的水冷卻，然后回到新風(fēng)預(yù)處理模塊；室內(nèi)排風(fēng)先進(jìn)入排風(fēng)冷量回收模塊，排風(fēng)與排風(fēng)冷量回收模塊中的水進(jìn)行充分熱濕交換，從而把排風(fēng)中的冷量傳遞給水，排風(fēng)冷量回收模塊中的水獲得冷量后通過第一水-溶液換熱器與新風(fēng)預(yù)處理模塊中的溶液進(jìn)行熱交換，排風(fēng)冷量回收模塊中的水把冷量傳遞給溶液以實(shí)現(xiàn)溶液的冷卻，冷卻溶液后的水回到排風(fēng)冷量回收模塊。為了更好地工作，還包括溶液再生模塊循環(huán)泵、溶液再生模塊噴淋裝置、溶液再生模塊換熱填料、溶液再生模塊補(bǔ)水閥、新風(fēng)預(yù)處理模塊循環(huán)泵、新風(fēng)預(yù)處理模塊噴淋裝置、 新風(fēng)預(yù)處理模塊換熱填料、排風(fēng)冷量回收模塊循環(huán)泵、排風(fēng)冷量回收模塊噴淋裝置、排風(fēng)冷量回收模塊換熱填料、排風(fēng)冷量回收模塊補(bǔ)水閥、第一除濕降溫模塊循環(huán)泵、第一除濕降溫模塊噴淋裝置、第一除濕降溫模塊換熱填料、第二除濕降溫模塊循環(huán)泵、第二除濕降溫模塊噴淋裝置、第二除濕降溫模塊換熱填料、蒸發(fā)冷卻模塊循環(huán)泵、蒸發(fā)冷卻模塊噴淋裝置、蒸發(fā)冷卻模塊換熱填料和蒸發(fā)冷卻模塊補(bǔ)水閥；所述溶液再生模塊中的稀溶液經(jīng)溶液再生模塊循環(huán)泵的作用，通過冷凝器后送至設(shè)置在溶液再生模塊頂部的溶液再生模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，溶液再生模塊換熱填料設(shè)置在溶液再生模塊內(nèi)，在溶液再生模塊換熱填料中排風(fēng)帶走稀溶液中的水以實(shí)現(xiàn)溶液的再生，溶液再生模塊上設(shè)置用于控制系統(tǒng)溶液濃度的溶液再生模塊補(bǔ)水閥；新風(fēng)預(yù)處理模塊中的溶液經(jīng)新風(fēng)預(yù)處理模塊循環(huán)泵的作用，通過第一水-溶液換熱器后送至設(shè)置在新風(fēng)預(yù)處理模塊頂部的新風(fēng)預(yù)處理模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋， 新風(fēng)預(yù)處理模塊換熱填料設(shè)置在新風(fēng)預(yù)處理模塊內(nèi)，在新風(fēng)預(yù)處理模塊換熱填料中新風(fēng)與溶液進(jìn)行充分熱濕交換；排風(fēng)冷量回收模塊中的水經(jīng)排風(fēng)冷量回收模塊循環(huán)泵的作用，通過第一水-溶液換熱器后送至設(shè)置在排風(fēng)冷量回收模塊頂部的排風(fēng)冷量回收模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，排風(fēng)冷量回收模塊換熱填料設(shè)置在排風(fēng)冷量回收模塊內(nèi)，在排風(fēng)冷量回收模塊換熱填料中排風(fēng)與水進(jìn)行充分熱濕交換，排風(fēng)冷量回收模塊上設(shè)置用于補(bǔ)水的排風(fēng)冷量回收模塊補(bǔ)水閥；第一除濕降溫模塊中的溶液經(jīng)第一除濕降溫模塊循環(huán)泵的作用，通過蒸發(fā)器后送至設(shè)置在第一除濕降溫模塊頂部的第一除濕降溫模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，第一除濕降溫模塊換熱填料設(shè)置在第一除濕降溫模塊內(nèi)，在第一除濕降溫模塊換熱填料中新風(fēng)與溶液進(jìn)行充分熱濕交換；第二除濕降溫模塊中的溶液經(jīng)第二除濕降溫模塊循環(huán)泵的作用， 通過第二水-溶液換熱器后送至設(shè)置在第二除濕降溫模塊頂部的第二除濕降溫模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，第二除濕降溫模塊換熱填料設(shè)置在第二除濕降溫模塊內(nèi)，在第二除濕降溫模塊換熱填料中新風(fēng)與溶液進(jìn)行充分熱濕交換；蒸發(fā)冷卻模塊中的水經(jīng)蒸發(fā)冷卻模塊循環(huán)泵的作用，一部分水進(jìn)入等濕降溫模塊冷卻新風(fēng)，另一部分水進(jìn)入第二水-溶液換熱器冷卻溶液，然后兩部分水回到設(shè)置在蒸發(fā)冷卻模塊頂部的蒸發(fā)冷卻模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋， 蒸發(fā)冷卻模塊換熱填料設(shè)置在蒸發(fā)冷卻模塊內(nèi)，在蒸發(fā)冷卻模塊換熱填料中新風(fēng)與水進(jìn)行充分熱濕交換，蒸發(fā)冷卻模塊上設(shè)置用于補(bǔ)水的蒸發(fā)冷卻模塊補(bǔ)水閥。為了控制溶液和冷水流量，還包括第一溶液流量調(diào)節(jié)閥、第二溶液流量調(diào)節(jié)閥和冷水流量調(diào)節(jié)閥；第一溶液流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在溶液經(jīng)溶液再生模塊再生后回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊的回路上，以控制回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊的溶液比例；第二溶液流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在溶液經(jīng)溶液再生模塊再生后回流到第二除濕降溫模塊的回路上，以控制回流到第二除濕降溫模塊的溶液比例；冷水流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在蒸發(fā)冷卻模塊中的水進(jìn)入第二水-溶液換熱器的回路上，以控制進(jìn)入第二水-溶液換熱器的冷水比例。ー種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組的空氣處理方法，包括以下步驟(1)在風(fēng)機(jī)的作用下，室外新風(fēng)進(jìn)入新風(fēng)預(yù)處理模塊，新風(fēng)被新風(fēng)預(yù)處理模塊中回收了排風(fēng)冷量的濃溶液預(yù)冷預(yù)除濕；(2)新風(fēng)進(jìn)入第一除濕降溫模塊，新風(fēng)被第一除濕降溫模塊中經(jīng)冷源冷卻的濃溶液除濕降溫；(3)新風(fēng)進(jìn)入第二除濕降溫模塊，新風(fēng)被第二除濕降溫模塊中經(jīng)由蒸發(fā)冷卻得到的冷水冷卻的濃溶液除濕降溫；(4)新風(fēng)進(jìn)入等濕降溫模塊，新風(fēng)通過等濕降溫模塊中的表面式換熱器被由蒸發(fā)冷卻得到的冷水等濕降溫；(5)新風(fēng)進(jìn)入蒸發(fā)冷卻模塊，新風(fēng)與蒸發(fā)冷卻模塊中的水進(jìn)行充分的熱濕交換，到達(dá)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，送入室內(nèi)；(6)蒸發(fā)冷卻模塊中由蒸發(fā)冷卻得到冷水，冷水一部分進(jìn)入第二水-溶液換熱器冷卻第二除濕降溫模塊中的溶液，冷水另一部分進(jìn)入等濕降溫模塊中的表面式換熱器冷卻新風(fēng)，然后兩部分經(jīng)過換熱后的水回到蒸發(fā)冷卻模塊，并與新風(fēng)進(jìn)行充分的熱濕交換，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻和水的循環(huán)；(7)新風(fēng)預(yù)處理模塊、第一除濕降溫模塊和第二除濕降溫模塊中處理過新風(fēng)后的稀溶液進(jìn)入溶液再生模塊進(jìn)行濃縮再生，再生后的濃溶液分別回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊、第一除濕降溫模塊和第二除濕降溫模塊，濃溶液和稀溶液通道間設(shè)置換熱器回收能量；(8)在風(fēng)機(jī)的作用下，室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)入排風(fēng)冷量回收模塊，排風(fēng)和排風(fēng)冷量回收模塊中的水進(jìn)行換熱，排風(fēng)把冷量傳遞給水；(9)排風(fēng)進(jìn)入溶液再生模塊，排風(fēng)帶走溶液再生模塊中經(jīng)熱源加熱的稀溶液中的水，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮再生，然后排風(fēng)排到室外。為了控制流量，在溶液經(jīng)步驟(7)中的溶液再生模塊再生后回流到步驟(1)中的新風(fēng)預(yù)處理模塊的回路上設(shè)置第一溶液流量調(diào)節(jié)閥，以控制回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊的溶液比例；在溶液經(jīng)步驟(7)中的溶液再生模塊再生后回流到步驟(3)中的第二除濕降溫模塊的回路上設(shè)置第二溶液流量調(diào)節(jié)閥，以控制回流到第二除濕降溫模塊的溶液比例；在步驟 (5)中的蒸發(fā)冷卻模塊中的水進(jìn)入步驟(6)中的第二水-溶液換熱器的回路上設(shè)置冷水流量調(diào)節(jié)閥，以控制進(jìn)入第二水-溶液換熱器進(jìn)而冷卻第二除濕降溫模塊中的溶液的冷水比例。新風(fēng)機(jī)組在冬季エ況下運(yùn)行吋，制冷エ質(zhì)反向流動，實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的反向運(yùn)行，原蒸發(fā)器作為冷凝器對第一除濕降溫模塊中的溶液進(jìn)行加熱，被加熱后的溶液在第一除濕降溫模塊中對新風(fēng)進(jìn)行加濕加熱，被加濕加熱后的新風(fēng)經(jīng)旁通風(fēng)管繞過第二除濕降溫模塊、 等濕降溫模塊和蒸發(fā)冷卻模塊，送入室內(nèi)。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技木，具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果1、由于利用溶液對新風(fēng)進(jìn)行除濕，使得空氣濕度下降，空氣干濕球溫度差拉大，相當(dāng)于在廣大高溫高濕地區(qū)創(chuàng)造出和西北干燥地區(qū)相似的空氣濕度條件，從而為蒸發(fā)冷卻處理新風(fēng)提供了非常有利的條件。2、由于除濕降溫、等濕降溫和蒸發(fā)冷卻三者功能彼此支持、相輔相成，形成良性循環(huán)，系統(tǒng)可獲得溫度較低的冷水和冷風(fēng)，因而可以采用高溫冷源(20°C以上)驅(qū)動，大幅度提高了蒸發(fā)溫度，從而大幅度提高了機(jī)組的性能系數(shù)。3、由于溶液除濕帶有高溫冷源驅(qū)動的內(nèi)冷系統(tǒng)，使得新風(fēng)焓值得以有效降低，避免了傳統(tǒng)蒸發(fā)冷卻無法排除室內(nèi)熱負(fù)荷的問題以及送風(fēng)量過大的問題，從而避免了過大的噪聲和吹風(fēng)感、提高了室內(nèi)熱濕環(huán)境舒適度，并大幅度降低了風(fēng)機(jī)能耗。4、由于機(jī)組性能系數(shù)顯著提高，空調(diào)系統(tǒng)可以采取全新風(fēng)的運(yùn)行模式，顯著提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，并且由于溶液能夠?qū)諝膺M(jìn)行殺菌除塵處理，進(jìn)一歩保障了人體健康。5、熱泵系統(tǒng)中，蒸發(fā)器側(cè)冷卻溶液的同時冷凝器側(cè)所獲得的熱量用于再生溶液， 相當(dāng)于把冷源和熱源集中在同一個系統(tǒng)中，既省去了冷卻水系統(tǒng)，又避免了冷凝熱的浪費(fèi)， 提高了能源利用效率。6、由于采取了能量回收系統(tǒng)，進(jìn)ー步提高了能源利用效率。7、在天然冷源可得，并且太陽能、エ業(yè)廢熱等廉價熱源可被利用的條件下，可以省去熱泵系統(tǒng)，從而在保證室內(nèi)環(huán)境舒適度的前提下徹底省去制冷能耗和再生能耗。


圖1為本發(fā)明除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組采用天然冷源和太陽能作為熱源時的單級使用結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組采用機(jī)械制冷系統(tǒng)時的單級使用整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組采用機(jī)械制冷系統(tǒng)時的雙級使用整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號與名稱如下
權(quán)利要求
1.ー種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于包括用于對新風(fēng)除濕降溫的第一除濕降溫模塊、用于對新風(fēng)等濕降溫的等濕降溫模塊、用于使新風(fēng)和水進(jìn)行充分熱濕交換的蒸發(fā)冷卻模塊、溶液再生模塊、熱源換熱器、溶液再生循環(huán)泵和冷源換熱器；新風(fēng)首先進(jìn)入第一除濕降溫模塊，第一除濕降溫模塊中的濃溶液經(jīng)冷源換熱器被冷源冷卻，對新風(fēng)進(jìn)行除濕降溫，處理過新風(fēng)后第一除濕降溫模塊中的濃溶液變?yōu)橄∪芤海恍嘛L(fēng)經(jīng)過第一除濕降溫模塊后進(jìn)入等濕降溫模塊，新風(fēng)經(jīng)等濕降溫模塊中的表面式換熱器與經(jīng)過蒸發(fā)冷卻得到的冷水進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)新風(fēng)的等濕降溫；經(jīng)過等濕降溫的新風(fēng)進(jìn)入蒸發(fā)冷卻模塊， 新風(fēng)和蒸發(fā)冷卻模塊中的水進(jìn)行充分的熱濕交換，到達(dá)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)送入室內(nèi)；第一除濕降溫模塊中處理過新風(fēng)后的稀溶液經(jīng)溶液再生循環(huán)泵的作用進(jìn)入溶液再生模塊，熱源通過熱源換熱器對溶液再生模塊中的稀溶液進(jìn)行加熱以増大稀溶液的表面蒸汽壓，室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)入溶液再生模塊中，帶走被加熱后的稀溶液中的水，實(shí)現(xiàn)溶液的再生，再生后的濃溶液回流到第一除濕降溫模塊；蒸發(fā)冷卻模塊中經(jīng)過蒸發(fā)冷卻得到的冷水進(jìn)入等濕降溫模塊中的表面式換熱器，對新風(fēng)進(jìn)行等濕降溫處理后回到蒸發(fā)冷卻模塊，完成循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于還包括第 ニ除濕降溫模塊和第二水-溶液換熱器；新風(fēng)經(jīng)過第一除濕降溫模塊后進(jìn)入第二除濕降溫模塊，第二除濕降溫模塊中的濃溶液被蒸發(fā)冷卻得到的冷水冷卻，對新風(fēng)進(jìn)ー步除濕降溫； 新風(fēng)經(jīng)過第二除濕降溫模塊后進(jìn)入等濕降溫模塊；第二除濕降溫模塊中處理過新風(fēng)后的稀溶液經(jīng)溶液再生循環(huán)泵的作用進(jìn)入溶液再生模塊，熱源通過熱源換熱器對溶液再生模塊中的稀溶液進(jìn)行加熱以増大稀溶液的表面蒸汽壓，室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)入溶液再生模塊中，帶走被加熱后的稀溶液中的水，實(shí)現(xiàn)溶液的再生，再生后的濃溶液回流到第二除濕降溫模塊；第二除濕降溫模塊中的溶液經(jīng)第二水-溶液換熱器與經(jīng)過蒸發(fā)冷卻得到的冷水換熱后回到第二除濕降溫模塊，蒸發(fā)冷卻模塊中經(jīng)過蒸發(fā)冷卻得到的冷水一部分進(jìn)入等濕降溫模塊中的表面式換熱器，對新風(fēng)進(jìn)行等濕降溫處理后回到蒸發(fā)冷卻模塊，另一部分進(jìn)入第二水-溶液換熱器和第二除濕降溫模塊中的溶液換熱后回到蒸發(fā)冷卻模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于所述冷源為天然冷源，熱源為太陽能或エ業(yè)廢熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于還包括壓縮機(jī)和膨脹閥；所述冷源換熱器為蒸發(fā)器，熱源換熱器為冷凝器，所述壓縮機(jī)、膨脹閥、 蒸發(fā)器和冷凝器組成熱泵系統(tǒng)，蒸發(fā)器中的制冷エ質(zhì)蒸發(fā)從而吸收從第一除濕降溫模塊進(jìn)入蒸發(fā)器的濃溶液的熱量，而后制冷エ質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)壓縮并進(jìn)入冷凝器，把熱量傳遞給從溶液再生模塊進(jìn)入冷凝器的稀溶液，提高稀溶液溫度從而増大稀溶液的表面蒸汽壓，為稀溶液的再生做好準(zhǔn)備，然后制冷エ質(zhì)經(jīng)過膨脹閥回到蒸發(fā)器，完成制冷循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于還包括濃-稀溶液換熱器；流進(jìn)溶液再生模塊的稀溶液及流出溶液再生模塊的濃溶液均經(jīng)過濃-稀溶液換熱器，使得稀溶液被預(yù)熱而濃溶液被預(yù)冷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于還包括新風(fēng)預(yù)處理模塊、排風(fēng)冷量回收模塊和第一水-溶液換熱器；新風(fēng)首先進(jìn)入新風(fēng)預(yù)處理模塊中，新風(fēng)與新風(fēng)預(yù)處理模塊中的濃溶液進(jìn)行充分熱濕交換而被預(yù)冷預(yù)除濕，然后新風(fēng)進(jìn)入第一除濕降溫模塊，新風(fēng)預(yù)處理模塊中的濃溶液由于對新風(fēng)進(jìn)行了預(yù)處理而變?yōu)橄∪芤海∪芤河扇芤涸偕h(huán)泵送至溶液再生模塊中進(jìn)行再生，再生完成后，得到的濃溶液回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊，新風(fēng)預(yù)處理模塊中的溶液通過第一水-溶液換熱器被回收了排風(fēng)冷量的水冷卻，然后回到新風(fēng)預(yù)處理模塊；室內(nèi)排風(fēng)先進(jìn)入排風(fēng)冷量回收模塊，排風(fēng)與排風(fēng)冷量回收模塊中的水進(jìn)行充分熱濕交換，從而把排風(fēng)中的冷量傳遞給水，排風(fēng)冷量回收模塊中的水獲得冷量后通過第一水-溶液換熱器與新風(fēng)預(yù)處理模塊中的溶液進(jìn)行熱交換，排風(fēng)冷量回收模塊中的水把冷量傳遞給溶液以實(shí)現(xiàn)溶液的冷卻，冷卻溶液后的水回到排風(fēng)冷量回收模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于還包括溶液再生模塊循環(huán)泵、溶液再生模塊噴淋裝置、溶液再生模塊換熱填料、溶液再生模塊補(bǔ)水閥、新風(fēng)預(yù)處理模塊循環(huán)泵、新風(fēng)預(yù)處理模塊噴淋裝置、新風(fēng)預(yù)處理模塊換熱填料、排風(fēng)冷量回收模塊循環(huán)泵、排風(fēng)冷量回收模塊噴淋裝置、排風(fēng)冷量回收模塊換熱填料、排風(fēng)冷量回收模塊補(bǔ)水閥、第一除濕降溫模塊循環(huán)泵、第一除濕降溫模塊噴淋裝置、第一除濕降溫模塊換熱填料、第二除濕降溫模塊循環(huán)泵、第二除濕降溫模塊噴淋裝置、第二除濕降溫模塊換熱填料、蒸發(fā)冷卻模塊循環(huán)泵、蒸發(fā)冷卻模塊噴淋裝置、蒸發(fā)冷卻模塊換熱填料和蒸發(fā)冷卻模塊補(bǔ)水閥；所述溶液再生模塊中的稀溶液經(jīng)溶液再生模塊循環(huán)泵的作用，通過冷凝器后送至設(shè)置在溶液再生模塊頂部的溶液再生模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，溶液再生模塊換熱填料設(shè)置在溶液再生模塊內(nèi)，在溶液再生模塊換熱填料中排風(fēng)帶走稀溶液中的水以實(shí)現(xiàn)溶液的再生，溶液再生模塊上設(shè)置用于控制系統(tǒng)溶液濃度的溶液再生模塊補(bǔ)水閥；新風(fēng)預(yù)處理模塊中的溶液經(jīng)新風(fēng)預(yù)處理模塊循環(huán)泵的作用，通過第一水-溶液換熱器后送至設(shè)置在新風(fēng)預(yù)處理模塊頂部的新風(fēng)預(yù)處理模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，新風(fēng)預(yù)處理模塊換熱填料設(shè)置在新風(fēng)預(yù)處理模塊內(nèi)，在新風(fēng)預(yù)處理模塊換熱填料中新風(fēng)與溶液進(jìn)行充分熱濕交換；排風(fēng)冷量回收模塊中的水經(jīng)排風(fēng)冷量回收模塊循環(huán)泵的作用，通過第一水-溶液換熱器后送至設(shè)置在排風(fēng)冷量回收模塊頂部的排風(fēng)冷量回收模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，排風(fēng)冷量回收模塊換熱填料設(shè)置在排風(fēng)冷量回收模塊內(nèi)，在排風(fēng)冷量回收模塊換熱填料中排風(fēng)與水進(jìn)行充分熱濕交換，排風(fēng)冷量回收模塊上設(shè)置用于補(bǔ)水的排風(fēng)冷量回收模塊補(bǔ)水閥；第一除濕降溫模塊中的溶液經(jīng)第一除濕降溫模塊循環(huán)泵的作用，通過蒸發(fā)器后送至設(shè)置在第一除濕降溫模塊頂部的第一除濕降溫模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，第一除濕降溫模塊換熱填料設(shè)置在第一除濕降溫模塊內(nèi)，在第一除濕降溫模塊換熱填料中新風(fēng)與溶液進(jìn)行充分熱濕交換；第二除濕降溫模塊中的溶液經(jīng)第二除濕降溫模塊循環(huán)泵的作用，通過第二水-溶液換熱器后送至設(shè)置在第二除濕降溫模塊頂部的第二除濕降溫模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，第二除濕降溫模塊換熱填料設(shè)置在第二除濕降溫模塊內(nèi)，在第二除濕降溫模塊換熱填料中新風(fēng)與溶液進(jìn)行充分熱濕交換；蒸發(fā)冷卻模塊中的水經(jīng)蒸發(fā)冷卻模塊循環(huán)泵的作用，一部分水進(jìn)入等濕降溫模塊冷卻新風(fēng)，另一部分水進(jìn)入第二水-溶液換熱器冷卻溶液，然后兩部分水回到設(shè)置在蒸發(fā)冷卻模塊頂部的蒸發(fā)冷卻模塊噴淋裝置進(jìn)行噴淋，蒸發(fā)冷卻模塊換熱填料設(shè)置在蒸發(fā)冷卻模塊內(nèi)，在蒸發(fā)冷卻模塊換熱填料中新風(fēng)與水進(jìn)行充分熱濕交換，蒸發(fā)冷卻模塊上設(shè)置用于補(bǔ)水的蒸發(fā)冷卻模塊補(bǔ)水閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，其特征在于還包括第一溶液流量調(diào)節(jié)閥、第二溶液流量調(diào)節(jié)閥和冷水流量調(diào)節(jié)閥；第一溶液流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在溶液經(jīng)溶液再生模塊再生后回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊的回路上，以控制回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊的溶液比例；第二溶液流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在溶液經(jīng)溶液再生模塊再生后回流到第二除濕降溫模塊的回路上，以控制回流到第二除濕降溫模塊的溶液比例；冷水流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在蒸發(fā)冷卻模塊中的水進(jìn)入第二水-溶液換熱器的回路上，以控制進(jìn)入第二水-溶液換熱器的冷水比例。
9.ー種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組的空氣處理方法，其特征在干，包括以下步驟(1)在風(fēng)機(jī)的作用下，室外新風(fēng)進(jìn)入新風(fēng)預(yù)處理模塊，新風(fēng)被新風(fēng)預(yù)處理模塊中回收了排風(fēng)冷量的濃溶液預(yù)冷預(yù)除濕；(2)新風(fēng)進(jìn)入第一除濕降溫模塊，新風(fēng)被第一除濕降溫模塊中經(jīng)冷源冷卻的濃溶液除濕降溫；(3)新風(fēng)進(jìn)入第二除濕降溫模塊，新風(fēng)被第二除濕降溫模塊中經(jīng)由蒸發(fā)冷卻得到的冷水冷卻的濃溶液除濕降溫；(4)新風(fēng)進(jìn)入等濕降溫模塊，新風(fēng)通過等濕降溫模塊中的表面式換熱器被由蒸發(fā)冷卻得到的冷水等濕降溫；(5)新風(fēng)進(jìn)入蒸發(fā)冷卻模塊，新風(fēng)與蒸發(fā)冷卻模塊中的水進(jìn)行充分的熱濕交換，到達(dá)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，送入室內(nèi)；(6)蒸發(fā)冷卻模塊中由蒸發(fā)冷卻得到冷水，冷水一部分進(jìn)入第二水-溶液換熱器冷卻第二除濕降溫模塊中的溶液，冷水另一部分進(jìn)入等濕降溫模塊中的表面式換熱器冷卻新風(fēng)，然后兩部分經(jīng)過換熱后的水回到蒸發(fā)冷卻模塊，并與新風(fēng)進(jìn)行充分的熱濕交換，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻和水的循環(huán)；(7)新風(fēng)預(yù)處理模塊、第一除濕降溫模塊和第二除濕降溫模塊中處理過新風(fēng)后的稀溶液進(jìn)入溶液再生模塊進(jìn)行濃縮再生，再生后的濃溶液分別回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊、第一除濕降溫模塊和第二除濕降溫模塊，濃溶液和稀溶液通道間設(shè)置換熱器回收能量；(8)在風(fēng)機(jī)的作用下，室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)入排風(fēng)冷量回收模塊，排風(fēng)和排風(fēng)冷量回收模塊中的水進(jìn)行換熱，排風(fēng)把冷量傳遞給水；(9)排風(fēng)進(jìn)入溶液再生模塊，排風(fēng)帶走溶液再生模塊中經(jīng)熱源加熱的稀溶液中的水，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮再生，然后排風(fēng)排到室外。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組的空氣處理方法，其特征在于在溶液經(jīng)步驟(7)中的溶液再生模塊再生后回流到步驟(1)中的新風(fēng)預(yù)處理模塊的回路上設(shè)置第一溶液流量調(diào)節(jié)閥，以控制回流到新風(fēng)預(yù)處理模塊的溶液比例；在溶液經(jīng)步驟(7)中的溶液再生模塊再生后回流到步驟C3)中的第二除濕降溫模塊的回路上設(shè)置第 ニ溶液流量調(diào)節(jié)閥，以控制回流到第二除濕降溫模塊的溶液比例；在步驟(5)中的蒸發(fā)冷卻模塊中的水進(jìn)入步驟(6)中的第二水-溶液換熱器的回路上設(shè)置冷水流量調(diào)節(jié)閥，以控制進(jìn)入第二水-溶液換熱器進(jìn)而冷卻第二除濕降溫模塊中的溶液的冷水比例。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組，包括用于對新風(fēng)除濕降溫的第一除濕降溫模塊、用于對新風(fēng)等濕降溫的等濕降溫模塊、用于使新風(fēng)和水進(jìn)行充分熱濕交換的蒸發(fā)冷卻模塊、溶液再生模塊、熱源換熱器、溶液再生循環(huán)泵和冷源換熱器。本發(fā)明另一目的公開了一種除濕和蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的新風(fēng)機(jī)組的空氣處理方法。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)組性能系數(shù)不高、室內(nèi)空氣品質(zhì)低、具有較大的噪聲和較強(qiáng)的吹風(fēng)感以及風(fēng)機(jī)能耗大等問題，具有能大幅度提高機(jī)組性能系數(shù)、能適用于廣大高溫高濕地區(qū)、能避免過大的噪聲和吹風(fēng)感、能降低風(fēng)機(jī)能耗、能對空氣進(jìn)行殺菌除塵處理以及能提高能源利用效率等特點(diǎn)。
文檔編號F24F12/00GK102563770SQ201210007088
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者謝斯捷 申請人:謝斯捷