本發明涉及空氣處理設備,特別是涉及一種轉輪除濕系統及其控制方法。
背景技術:
1、轉輪除濕機組包括轉輪、低溫除濕側和高溫再生側。轉輪包括再生區域和除濕區域。目前,轉輪除濕機組通常采用電加熱或蒸汽加熱或單級熱泵(單套或多套)對轉輪的再生區域進行再生加熱。其中,再生蒸汽加熱或電加熱能耗高;單套單級熱泵系統無法提供較高的再生溫度,整體系統節能較低;采用多套單級熱泵系統,雖然可以提升再生溫度,但是導致了系統成本高且能效高。因此,現有的轉輪除濕機組存在不能同時兼顧再生溫度和系統能耗的問題。
技術實現思路
1、鑒于上述問題,提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種組合式空調機組及其控制方法,旨在解決現有轉輪除濕系統無法兼顧再生溫度和系統能耗的問題,以提升轉輪除濕系統的整體節能性和再生溫度。
2、一方面,本發明提供了一種轉輪除濕系統,包括:
3、至少一個轉輪,所述轉輪包括再生區域和除濕區域;
4、低溫除濕側,所述低溫除濕側設有所述除濕區域和蒸發器,所述蒸發器內流通第一工質;
5、高溫再生側,所述高溫再生側設有至少一個梯度冷凝熱泵系統,所述梯度冷凝熱泵系統與所述轉輪一一對應,用于對進入每個所述轉輪的再生區域前的氣流進行梯度加熱;所述梯度冷凝熱泵系統包括依次對所述氣流進行升溫的多個熱泵系統,其中,對氣流進行上次升溫的所述熱泵系統的工質為上級工質,對氣流進行下次升溫的所述熱泵系統的工質為下級工質,所述下級工質在蒸發吸熱時通過第一中間換熱器與在冷凝放熱的所述上次工質進行熱交換;對所述氣流進行第一次升溫的所述熱泵系統利用流出所述蒸發器的第一工質對所述氣流進行第一次升溫。
6、可選地,所述第一中間換熱器包括第一通道和第二通道,所述第一通道內流通上級工質,所述第二通道內具有下級工質;
7、每個所述熱泵系統均包括冷凝器和壓縮機,所述冷凝器用于將氣流進行升溫;
8、其中,對氣流進行上次升溫的所述熱泵系統的冷凝器和壓縮機,記作上級冷凝器和上級壓縮機;所述上級壓縮機用于對所述上級工質進行壓縮,所述上級壓縮機的出口與所述上級冷凝器連通;
9、對氣流進行下次升溫的所述熱泵系統的冷凝器和壓縮機,記作下級冷凝器和下級壓縮機;所述下級壓縮機用于對所述下級工質進行壓縮,所述下級壓縮機的進口與對應所述第一中間換熱器的第二通道連通,所述下級壓縮機的出口與所述下級冷凝器連通;
10、對氣流進行第一次升溫的所述熱泵系統的冷凝器和壓縮機,記作第一冷凝器和第一壓縮機;所述第一壓縮機用于對所述第一工質進行壓縮;所述第一壓縮機的進口與所述蒸發器連通,所述第一壓縮機的出口與所述第一冷凝器連通。
11、可選地,所述轉輪除濕系統還包括第二中間換熱器;
12、所述第二中間換熱器包括:
13、回液管,流通所述第一工質的所述第一通道的出口與所述回液管的進口連通,且所述第一冷凝器的出口和所述回液管的進口連通,所述回液管的出口通過第一節流管路與所述蒸發器的進口連通;
14、進液管,所述進液管的進口通過第二節流管路與所述回液管的出口連通,所述進液管的出口與所述第一壓縮機的進口連通;所述進液管中在蒸發吸熱的第一工質與所述回液管中在冷凝放熱的第一工質進行熱交換;
15、第二中間換熱器用于將被相應所述第一中間換熱器降溫后的第一工質及被所述第一冷凝器降溫后的第一工質匯入所述第二中間換熱器內并進行過冷降溫,然后經節流后進入蒸發器內;
16、對氣流進行第一次升溫的所述熱泵系統還包括控制閥,該控制閥用于控制所述熱泵系統內的工質總流量。
17、可選地,所述轉輪除濕系統包括至少兩個所述轉輪,至少兩個所述轉輪沿氣流的流動方向依次排布,所述高溫再生側設有至少兩個所述梯度冷凝熱泵系統;
18、每個梯度冷凝熱泵系統均與所述蒸發器連接;
19、所述蒸發器位于兩個所述轉輪的除濕區域之間。
20、可選地,所述轉輪與所述梯度冷凝熱泵系統之間設有蒸汽加熱裝置,用于將經過所述梯度冷凝熱泵系統加熱后的氣流進行再加熱。
21、本發明還提供了一種如上述任意一項所述的轉輪除濕系統的控制方法,包括:
22、獲取所述轉輪的除濕區域的出風側空氣的實際含濕量;
23、至少根據所述實際含濕量控制各個所述熱泵系統的壓縮機的頻率。
24、可選地,至少根據所述實際含濕量控制各個所述熱泵系統的壓縮機的頻率,包括:
25、在第一預設時間內所述實際含濕量持續高于所述第一預設含濕量時,獲取經過每個所述熱泵系統加熱后的空氣的溫度,記作第一實際溫度;
26、若每個所述第一實際溫度均小于各自的第一預設溫度,則至少提升各個所述熱泵系統的壓縮機的頻率。
27、可選地,所述轉輪與所述梯度冷凝熱泵系統之間設有蒸汽加熱裝置;
28、若每個所述第一實際溫度均小于各自的第一預設溫度,則至少提升各個所述熱泵系統的壓縮機的頻率,之后,還包括:
29、當所述壓縮機的頻率均提升至最大頻率后,獲取所述轉輪的再生區域進風側的氣流溫度,記作進口溫度;
30、若在第二預設時間內進口溫度持續小于目標溫度,則開啟所述蒸汽加熱裝置,直到所述進口溫度大于或等于目標溫度時,關閉所述蒸汽加熱裝置。
31、可選地,至少根據所述實際含濕量控制各個所述熱泵系統的壓縮機的頻率,包括:
32、在第三預設時間內所述實際含濕量持續小于所述第二預設含濕量時,至少降低各個所述熱泵系統的壓縮機的頻率;
33、當所述實際含濕量小于或等于第二預設含濕量且小于或等于第一預設含濕量時,停止降低所述壓縮機的頻率;
34、其中,所述第一預設含濕量大于所述第二預設含濕量。
35、可選地,所述轉輪與所述梯度冷凝熱泵系統之間設有蒸汽加熱裝置;
36、至少根據所述實際含濕量控制各個所述熱泵系統的壓縮機的頻率,包括:
37、在第三預設時間內所述實際含濕量持續小于所述第二預設含濕量時,減小所述蒸汽加熱裝置的加熱功率或關閉所述蒸汽加熱裝置,并降低所述壓縮機的頻率;
38、當所述實際含濕量小于或等于第二預設含濕量且小于或等于第一預設含濕量時,停止降低所述壓縮機的頻率,并維持或增加所述蒸汽加熱裝置的加熱功率或開啟所述蒸汽加熱裝置;
39、其中,所述第一預設含濕量大于所述第二預設含濕量。
40、在本發明的轉輪除濕系統中,由于每個轉輪的再生區域的進風側均設置有梯度冷凝熱泵系統,且每個梯度冷凝熱泵系統包括多個熱泵系統,且相鄰熱泵系統之間設有第一中間換熱器,在第一中間換熱器的作用下,可使下級工質從上級工質吸收熱量,從而使對氣流進行下次升溫的熱泵系統的加熱溫度高于對氣流進行上次升溫的熱泵系統的加熱溫度。在使用時,多個熱泵系統對氣流進行多次升溫,實現了梯度冷凝加熱,提升了再生風的再生溫度。與現有技術中的僅電加熱或僅蒸汽加熱相比,本發明降低了能耗,且具有更高的再生溫度;與現有技術中的單套單級熱泵系統相比,本發明提升了再生溫度,同時具有較低的能耗;與現有技術中的多套單級熱泵系統相比,降低了能耗,且達到了最大化節能的目的。綜上所述,本發明可同時兼顧再生溫度和系統能耗,提升轉輪除濕系統的整體節能性和再生溫度,即達到了在實現高再生溫度前提下同時能最大化節能的目的。
41、此外,與現有技術相比,在同等條件下,本發明還具有運行成本低的優點。本發明還可實現自動控制,遠程監控,無人值守,具有維護簡單的優點。
42、因此,根據下文結合附圖對本發明具體實施例的詳細描述,本領域技術人員將會更加明了本發明的上述以及其他目的、優點和特征。