專利名稱：熱濕獨(dú)立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種溫濕制冷空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，尤其涉及的是一種熱濕獨(dú) 立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著全球能源危機(jī)的不斷加深，空調(diào)系統(tǒng)能耗引起了社會的廣泛關(guān)注，世界各 國空調(diào)領(lǐng)域的科技人員都在努力研究提高空調(diào)效率，降低耗能的方法。大量采用制冷空 調(diào)的地區(qū)往往在夏季高溫的同時也伴隨著高濕，高溫潮濕的空氣給人們的生活帶來極大 不便。正是由于人類對舒適度的要求由溫度和濕度共同決定，制冷空調(diào)系統(tǒng)不僅僅用來 消除室內(nèi)的余熱量，同時也承擔(dān)了消除余濕量的功能，而在高濕度地區(qū)，濕負(fù)荷甚至占 到空調(diào)總負(fù)荷的一半以上。傳統(tǒng)制冷空調(diào)的冷凝除濕方式，通過室內(nèi)空氣與低于其露點(diǎn) 溫度的冷水換熱析出冷凝水，降低室內(nèi)空氣含濕量，達(dá)到消除濕負(fù)荷的目的。因此傳統(tǒng) 制冷空調(diào)制取的冷凍水溫度較低，從而導(dǎo)致系統(tǒng)蒸發(fā)溫度較低，能效不高。同時，冷凝 水的存在成為滋生細(xì)菌的溫床，影響室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生。將熱濕負(fù)荷分開獨(dú)立處理，通過除 濕劑吸收新風(fēng)中的水分，送入室內(nèi)消除余濕，余熱則由輻射供冷方式消除。由于空調(diào)系 統(tǒng)不再需要承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷，一方面空調(diào)負(fù)荷降低，尺寸可以相應(yīng)減小，節(jié)省成本；另 一方面無需過低的冷凍水水溫，蒸發(fā)溫度得到提高，能效比增加。而通過吊頂輻射供冷 方式，符合人類上冷夏熱的身體感覺規(guī)律，室內(nèi)溫度均勻，并且避免了直接送入冷風(fēng)時 的吹風(fēng)感，因此舒適性大大提高。目前存在的除濕器多為固體除濕，設(shè)備龐大且較復(fù)雜，而溶液除濕方式設(shè)備簡 單，易于循環(huán)使用，其特有的潛能蓄能特性使系統(tǒng)使用更加靈活。將溶液除濕與吊頂輻 射結(jié)合起來，室內(nèi)熱濕負(fù)荷得以獨(dú)立處理，空調(diào)系統(tǒng)能效提高，房間舒適性及衛(wèi)生得到 明顯改善。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種熱濕獨(dú)立處理 輻射吊頂供冷系統(tǒng)。技術(shù)方案本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括太陽能集熱器、冷 凝再生器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、液-液換熱器、濃溶液儲液罐、稀溶液儲液罐、 溶液除濕器、氣液換熱器、流量調(diào)節(jié)閥、吊頂輻射盤管和噴淋器，其中太陽能集熱器 的進(jìn)口和冷凝再生器的熱水管路出口相連，太陽能集熱器的出口和冷凝再生器的熱水管 路的進(jìn)口相連，冷凝再生器的制冷劑銅管的出口和節(jié)流閥的進(jìn)口相連，節(jié)流閥的出口和 蒸發(fā)器的制冷劑側(cè)進(jìn)口相連，蒸發(fā)器的制冷劑側(cè)出口和壓縮機(jī)的進(jìn)口相連，壓縮機(jī)的出 口和冷凝再生器的制冷劑銅管的進(jìn)口相連，冷凝再生器的溶液出口和液_液換熱器的濃 溶液換熱管進(jìn)口相連，液_液換熱器的濃溶液換熱管出口和濃溶液儲液罐的進(jìn)口相連， 濃溶液儲液罐的出口和溶液除濕器的分液器進(jìn)口相連，溶液除濕器的溶液出口和稀溶液儲液罐的進(jìn)口相連，稀溶液儲液罐的出口和液-液換熱器的稀溶液換熱管進(jìn)口相連，噴 淋器設(shè)于冷凝再生器的頂部，液-液換熱器的稀溶液換熱管出口和噴淋器相連，蒸發(fā)器 的水側(cè)出口的一個支路和吊頂輻射盤管的進(jìn)口相連，另一個支路和流量調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相 連，吊頂輻射盤管的出口和氣液換熱器的液體管路進(jìn)口相連，流量調(diào)節(jié)閥的出口和溶液 除濕器的冷卻盤管進(jìn)口相連，氣液換熱器的液體管路出口和除濕器的冷卻盤管的出口一 起連入蒸發(fā)器的水側(cè)進(jìn)口。所述蒸發(fā)器是水冷蒸發(fā)器，產(chǎn)生的冷凍水一部分供給輻射盤管循環(huán)，另一部分 用來冷卻溶液除濕過程。所述冷凝再生器包括制冷劑銅管、熱水管路、翅片和絲網(wǎng)，其中制冷劑銅管 和熱水管路在翅片間呈正三角形交叉排布，制冷劑銅管分別與壓縮機(jī)的出口和節(jié)流閥的 進(jìn)口相連，熱水管路和太陽能集熱器的進(jìn)出口相連，絲網(wǎng)填充在翅片的空隙中。所述翅片是波紋狀翅片，所述絲網(wǎng)是波紋狀塑料絲網(wǎng)。所述冷凝再生器的熱水管路是銅管。本發(fā)明的工作原理是本系統(tǒng)中，壓縮機(jī)、冷凝再生器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、蒸 發(fā)器和壓縮機(jī)依次相連，構(gòu)成制冷子系統(tǒng)；除濕器、冷凝再生器和濃稀溶液儲液罐構(gòu)成 溶液除濕-再生子系統(tǒng)；除濕器為內(nèi)冷型，其冷卻介質(zhì)為蒸發(fā)器制取的18°C左右冷凍 水，冷凍水流量由流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，以維持除濕過程接近等溫，除濕后的溶液流入稀溶 液儲液罐儲存。冷凝再生器在傳統(tǒng)風(fēng)冷冷凝器基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而成，波紋狀翅片之間交 叉布置制冷劑銅管及熱水銅管，并在空隙間填充波紋狀塑料絲網(wǎng)。熱水管路連接太陽能 集熱器的進(jìn)出口，由太陽能集熱器吸收太陽輻射制取熱水。當(dāng)開始再生時，來自稀溶液 儲液罐的稀溶液由冷凝再生器頂部的噴淋器均勻?yàn)⑷氤崞g空隙，沿波紋狀塑料絲網(wǎng)緩 慢流下，被熱水銅管內(nèi)的熱水加熱；冷凝風(fēng)機(jī)吸入的室外空氣與往下流動的溶液形成叉 流，發(fā)生熱質(zhì)交換，吸收溶液中的水分，溶液得以濃縮再生；再生后的溶液輸送至濃溶 液儲液罐，供除濕器使用。流入再生器的稀溶液與流出再生器的濃溶液通過液-液換熱 器交換熱量，稀溶液被預(yù)熱，濃溶液則得到部分冷卻。當(dāng)太陽輻射較低，無法提供再生 所需的熱量時，制冷劑釋放的熱量可以作為彌補(bǔ)，冷凝放熱作為再生熱源。吊頂輻射供冷盤管所需的冷水也由制冷子系統(tǒng)的蒸發(fā)器制取，18°C左右的冷凍 水流入輻射盤管，消除了室內(nèi)顯熱負(fù)荷后溫度升高流出輻射盤管。經(jīng)過溶液除濕器等溫 除濕后的干燥新風(fēng)基本保持原來室外溫度，一般高于流出輻射盤管的回水溫度。因此， 將除濕后的新風(fēng)與流出輻射盤管的回水通過氣液換熱器交換熱量，降低新風(fēng)溫度后送入 室內(nèi)，降低了由于送入新風(fēng)導(dǎo)致的室內(nèi)溫度波動。而換熱后的回水與冷卻除濕過程后的 冷水混合，進(jìn)入水冷蒸發(fā)器的水側(cè)入口再次降溫，得以循環(huán)使用。有益效果本發(fā)明將室內(nèi)的空調(diào)熱濕負(fù)荷分開獨(dú)立處理，制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度 相比傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)得到較大提高，能效比增加；溶液再生利用太陽能集熱器產(chǎn)生的熱水 作為熱源，是可再生能源的合理有效利用；冷凝再生器能夠行使再生器及冷凝器雙重功 能，而且在太陽輻射不足時，可以通過冷凝放熱量充當(dāng)再生熱源；用蒸發(fā)器制取的冷水 冷卻除濕過程，等溫除濕效果好；吊頂輻射盤管的回水進(jìn)一步冷卻除濕后的新風(fēng)，能夠 降低室內(nèi)由于通入新風(fēng)帶來的溫度波動。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是冷凝再生器的立體圖；圖3是冷凝再生器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn) 行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的 實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例包括太陽能集熱器1、冷凝再生器2、液-液換熱器3、 稀溶液儲液罐4、濃溶液儲液罐5、溶液除濕器6、氣液換熱器7、流量調(diào)節(jié)閥8、水冷蒸 發(fā)器9、壓縮機(jī)10、節(jié)流閥11、吊頂輻射盤管12和噴淋器13，其中太陽能集熱器1的 進(jìn)口和冷凝再生器2的熱水銅管出口相連，太陽能集熱器1的出口和冷凝再生器2的熱水 銅管的進(jìn)口相連，冷凝再生器2的制冷劑銅管的出口和節(jié)流閥11的進(jìn)口相連，節(jié)流閥11 的出口和水冷蒸發(fā)器9的制冷劑側(cè)進(jìn)口相連，水冷蒸發(fā)器9的制冷劑側(cè)出口和壓縮機(jī)10 的進(jìn)口相連，壓縮機(jī)10的出口和冷凝再生器2的制冷劑銅管的進(jìn)口相連，冷凝再生器2 的溶液出口和液_液換熱器3的濃溶液換熱管進(jìn)口相連，液-液換熱器3的濃溶液換熱管 出口和濃溶液儲液罐5的進(jìn)口相連，濃溶液儲液罐5的出口和溶液除濕器6的分液器進(jìn)口 相連，溶液除濕器6的溶液出口和稀溶液儲液罐4的進(jìn)口相連，稀溶液儲液罐4的出口和 液-液換熱器3的稀溶液換熱管進(jìn)口相連，噴淋器13設(shè)于冷凝再生器2的頂部，液-液 換熱器3的稀溶液換熱管出口和噴淋器13相連，水冷蒸發(fā)器9的水側(cè)出口的一個支路和 吊頂輻射盤管12的進(jìn)口相連，另一個支路和流量調(diào)節(jié)閥8的進(jìn)口相連，吊頂輻射盤管12 的出口和氣液換熱器7的液體管路進(jìn)口相連，流量調(diào)節(jié)閥8的出口和溶液除濕器6的冷卻 盤管進(jìn)口相連，氣液換熱器7的液體管路出口和除濕器的冷卻盤管的出口一起連入水冷 蒸發(fā)器9的水側(cè)進(jìn)口。所述水冷蒸發(fā)器9產(chǎn)生的冷凍水一部分供給吊頂輻射盤管12循環(huán)，另一部分用 來冷卻溶液除濕過程。如圖2和圖3所示，所述冷凝再生器2包括制冷劑銅管14、熱水銅管15、波紋 狀翅片16和波紋狀塑料絲網(wǎng)17，其中制冷劑銅管14和熱水銅管15在波紋狀翅片16間 呈正三角形交叉排布，制冷劑銅管14分別與壓縮機(jī)的出口和節(jié)流閥的進(jìn)口相連，熱水管 路和太陽能集熱器的進(jìn)出口相連，波紋狀塑料絲網(wǎng)17填充于波紋狀翅片16的空隙中。冷凝再生器2上制冷劑銅管14的進(jìn)口(A端)接壓縮機(jī)10的出口，熱水銅管15 的進(jìn)口(B端)接太陽能集熱器1的出口，制冷劑銅管14的出口(C端)接節(jié)流閥11的 進(jìn)口，熱水銅管15的出口(D端)接太陽能集熱器1的進(jìn)口。制冷劑通過制冷循環(huán)在水冷蒸發(fā)器9中吸收冷凍水的熱量，冷凍水溫度降低， 降低溫度后的冷凍水的一部分流入溶液除濕器6內(nèi)部的冷卻盤管，吸收除濕過程釋放的 熱量，維持除濕等溫，溫度升高；另一部分流入室內(nèi)吊頂輻射盤管12，吸收室內(nèi)的顯熱 負(fù)荷降低室內(nèi)溫度。室外新風(fēng)引入溶液除濕器6，來自濃溶液儲液罐5的濃溶液表面水蒸 氣分壓力低于新風(fēng)水蒸氣分壓力，吸收新風(fēng)中的水蒸氣，釋放的熱量被冷卻水帶走，新
5風(fēng)被干燥。由于從輻射盤管流出的冷凍水回水溫度往往低于經(jīng)過除濕干燥的新風(fēng)溫度， 新風(fēng)通過氣液換熱器7與冷凍水回水交換熱量降低溫度后送入室內(nèi)，降低了由于送入新 風(fēng)溫度較高導(dǎo)致室內(nèi)溫度波動。兩部分冷凍水最終混合后進(jìn)入蒸發(fā)器，再次降溫循環(huán)使用。稀溶液儲液罐4中的稀溶液通過冷凝再生器2濃縮再生，稀溶液由冷凝再生器2 頂部的布液器均勻?yàn)⑷氩y狀翅片16間空隙，沿波紋狀塑料絲網(wǎng)17緩慢流下，同時被 太陽能集熱器1吸收太陽輻射制取的熱水加熱；冷凝風(fēng)機(jī)吸入的室外空氣與往下流動的 稀溶液形成叉流，發(fā)生熱質(zhì)交換，由于被加熱的稀溶液表面水蒸氣分壓力高于室外空氣 的水蒸氣分壓力，稀溶液中的水分子進(jìn)入室外空氣中，稀溶液得以濃縮再生。在此過程 中，冷凝放熱量也提供了部分再生熱量。再生后的溶液輸送至濃溶液儲液罐5，供除濕器 除濕新風(fēng)使用。當(dāng)太陽輻射較低，再生所需的熱量不足時，制冷劑冷凝釋放的熱量可以 作為補(bǔ)充，冷凝放熱作為再生熱源以維持再生的進(jìn)行。流入冷凝再生器2的稀溶液溫度低于流出再生器的濃溶液，而再生過程需要吸 收熱量，除濕過程需要排出熱量，因此通過液-液換熱器3熱量交換，待濃縮再生的稀溶 液被預(yù)熱，濃溶液則得到一定程度的冷卻。
權(quán)利要求
1.一種熱濕獨(dú)立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能集熱器、冷凝再 生器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、液-液換熱器、濃溶液儲液罐、稀溶液儲液罐、溶液 除濕器、氣液換熱器、流量調(diào)節(jié)閥、吊頂輻射盤管和噴淋器，其中太陽能集熱器的進(jìn) 口和冷凝再生器的熱水管路出口相連，太陽能集熱器的出口和冷凝再生器的熱水管路的 進(jìn)口相連，冷凝再生器的制冷劑銅管的出口和節(jié)流閥的進(jìn)口相連，節(jié)流閥的出口和蒸發(fā) 器的制冷劑側(cè)進(jìn)口相連，蒸發(fā)器的制冷劑側(cè)出口和壓縮機(jī)的進(jìn)口相連，壓縮機(jī)的出口和 冷凝再生器的制冷劑銅管的進(jìn)口相連，冷凝再生器的溶液出口和液-液換熱器的濃溶液 換熱管進(jìn)口相連，液-液換熱器的濃溶液換熱管出口和濃溶液儲液罐的進(jìn)口相連，濃溶 液儲液罐的出口和溶液除濕器的分液器進(jìn)口相連，溶液除濕器的溶液出口和稀溶液儲液 罐的進(jìn)口相連，稀溶液儲液罐的出口和液-液換熱器的稀溶液換熱管進(jìn)口相連，噴淋器 設(shè)于冷凝再生器的頂部，液-液換熱器的稀溶液換熱管出口和噴淋器相連，蒸發(fā)器的水 側(cè)出口的一個支路和吊頂輻射盤管的進(jìn)口相連，另一個支路和流量調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連， 吊頂輻射盤管的出口和氣液換熱器的液體管路進(jìn)口相連，流量調(diào)節(jié)閥的出口和溶液除濕 器的冷卻盤管進(jìn)口相連，氣液換熱器的液體管路出口和除濕器的冷卻盤管的出口一起連 入蒸發(fā)器的水側(cè)進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱濕獨(dú)立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)，其特征在于所述蒸發(fā) 器是水冷蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱濕獨(dú)立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)，其特征在于所述冷凝 再生器包括制冷劑銅管、熱水管路、翅片和絲網(wǎng)，其中制冷劑銅管和熱水管路在翅片 間呈正三角形交叉排布，制冷劑銅管分別與壓縮機(jī)的出口和節(jié)流閥的進(jìn)口相連，熱水管 路和太陽能集熱器的進(jìn)出口相連，絲網(wǎng)填充在翅片的空隙中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱濕獨(dú)立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)，其特征在于所述翅片 是波紋狀翅片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱濕獨(dú)立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)，其特征在于所述絲網(wǎng) 是波紋狀塑料絲網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱濕獨(dú)立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)，其特征在于所述熱水管路是銅管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱濕獨(dú)立處理輻射吊頂供冷系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、冷凝再生器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、液-液換熱器、濃溶液儲液罐、稀溶液儲液罐、溶液除濕器、氣液換熱器、流量調(diào)節(jié)閥、吊頂輻射盤管和噴淋器。本發(fā)明將室內(nèi)的空調(diào)熱濕負(fù)荷分開獨(dú)立處理，制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度相比傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)得到較大提高，能效比增加；溶液再生利用太陽能集熱器產(chǎn)生的熱水作為熱源，是可再生能源的合理有效利用；冷凝再生器能夠行使再生器及冷凝器雙重功能，而且在太陽輻射不足時，可以通過冷凝放熱量充當(dāng)再生熱源；用蒸發(fā)器制取的冷水冷卻除濕過程，等溫除濕效果好；吊頂輻射盤管的回水進(jìn)一步冷卻除濕后的新風(fēng)，能夠降低室內(nèi)由于通入新風(fēng)帶來的溫度波動。
文檔編號F24F5/00GK102022794SQ201010592060
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者張小松, 楊磊 申請人:東南大學(xué)