本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種溶液除濕機組及具有其的空調(diào)器。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)空調(diào)的除濕方式是利用表冷器把空氣溫度降至露點,空氣中的水分飽和析出,達到除濕的效果,空氣相對濕度接近100%,在除濕的同時降低了空氣的溫度,除濕與降溫互相耦合。在實際應(yīng)用中,過低的送風溫度還會導致結(jié)露以及舒適性問題,因此往往要對除濕后的空氣再熱或者混高溫空氣后在送入室內(nèi),空氣處理過程復雜。
溶液除濕是利用某些溶液的吸濕特性,吸收空氣中的水分,達到除濕效果。經(jīng)溶液處理過的空氣溫度由溶液溫度決定,相對濕度由溶液濃度決定。溶液濃度約高,溫度越低,空氣含濕量越低。相同的含濕量,空氣相對濕度越低,空氣的干球溫度越高,對應(yīng)溶液的溫度越高,冷卻溶液的冷機蒸發(fā)溫度越高,系統(tǒng)COP越高。因此,溶液除濕方式相對于傳統(tǒng)的表冷除濕,不僅空氣處理過程更簡單,還具有更高的能效比,在提倡節(jié)能減排的今天,具有重要意義。
常規(guī)的溶液除濕空調(diào),分為除濕段和再生段兩部分。除濕段是低溫的除濕溶液在空氣中噴淋,吸收空氣中的水分,溶液濃度變?。辉偕问歉邷氐脑偕芤涸诳諝鈬娏?,溶液中的水分蒸發(fā)到空氣中,溶液濃度變高。運行的時候,要把一部分除濕溶液和再生溶液進行交換,維持兩側(cè)溶液濃度,以實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的運行。
溶液空調(diào)的主要功能是對空氣除濕,因此出風的相對濕度越低,除濕量越大,所需要的除濕溶液越高。溶液濃度越高,再生溫度就越高。在熱泵式溶液空調(diào)中,再生溫度直接影響熱泵系統(tǒng)的冷凝溫度,冷凝溫度越高,熱泵的功耗越高。因此,降低送風相對濕度,會導致機組功耗的增加,系統(tǒng)能效比降低。在夏季,冷凝溫度過高,容易引發(fā)排氣溫度保護,高壓保護等問題,影響系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。如果把溶液濃度降下來,送風相對濕度升高,含濕量降低,除濕量又會減小。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種溶液除濕機組及具有其的空調(diào)器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的因溶液除濕機組內(nèi)除濕溶液濃度過高而產(chǎn)生的熱泵功耗較高的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種溶液除濕機組,包括相互連通的除濕單元和再生單元,溶液除濕機組還包括換熱管路,除濕單元包括第一噴淋管路,再生單元包括第二噴淋管路,換熱管路通過蒸發(fā)器與第一噴淋管路換熱,換熱管路通過冷凝器與第二噴淋管路換熱,溶液除濕機組還包括:表冷器,表冷器設(shè)置在除濕單元的出氣側(cè),表冷器的進口與冷凝器的冷媒出口連通,表冷器的出口與蒸發(fā)器的冷媒進口連通。
進一步地,冷凝器包括第一換熱通道和第二換熱通道,第一換熱通道與第二噴淋管路連通;第二換熱通道與換熱管路連通。
進一步地,蒸發(fā)器包括第三換熱通道和第四換熱通道,第三換熱通道與第一噴淋管路連通;第四換熱通道與換熱管路連通。
進一步地,溶液除濕機組還包括:儲液罐,儲液罐設(shè)置于表冷器與冷凝器之間,冷凝器的第二換熱通道的出口與儲液罐的進口連通,表冷器的進口與儲液罐的出口連通。
進一步地,冷凝器與儲液罐之間的管路上設(shè)置有第一單向閥,第一單向閥的進口與冷凝器連通,第一單向閥的出口與儲液罐的進口連通。
進一步地,溶液除濕機組還包括:壓縮機,壓縮機設(shè)置在換熱管路上,壓縮機的進口與蒸發(fā)器的第四換熱通道的出口連通,壓縮機的出口與冷凝器的第二換熱通道的進口連通。
進一步地,溶液除濕機組還包括:氣液分離器和四通閥,氣液分離器和四通閥均設(shè)置在換熱管路上,氣液分離器的出口與壓縮機的進口連通,蒸發(fā)器的第四換熱通道的出口通過四通閥的第一閥道與氣液分離器的進口連通,壓縮機的出口通過四通閥的第二閥道與冷凝器連通。
進一步地,溶液除濕機組還包括:干燥過濾器和膨脹閥,干燥過濾器和膨脹閥均設(shè)置在表冷器與蒸發(fā)器之間的管路上,干燥過濾器的進口與表冷器的出口連通,干燥過濾器的出口與膨脹閥的進口連通,膨脹閥的出口與蒸發(fā)器的第四換熱通道的進口連通。
進一步地,膨脹閥與蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)置有第二單向閥,第二單向閥的進口與膨脹閥的出口連通,第二單向閥的出口與蒸發(fā)器連通。
進一步地,溶液除濕機組還包括第三單向閥,第三單向閥的進口連接在第二單向閥與蒸發(fā)器之間的管路上,第三單向閥的出口與第一單向閥的出口連接,儲液罐的進口連接在第一單向閥和第三單向閥之間的管路上。
進一步地,溶液除濕機組還包括第四單向閥,第四單向閥的出口連接在第一單向閥與冷凝器之間的管路上,第四單向閥的進口連接在膨脹閥與第二單向閥之間的管路上。
進一步地,溶液除濕機組還包括第一循環(huán)管路、第二循環(huán)管路和級間流換熱器,第一循環(huán)管路和第二循環(huán)管路均與級間流換熱器連接以通過級間流換熱器換熱;其中,第一循環(huán)管路的一端與除濕單元的儲液箱連通,第一循環(huán)管路的另一端與再生單元的儲液箱連通;第二循環(huán)管路的一端與除濕單元的儲液箱連通,第二循環(huán)管路的另一端與再生單元的儲液箱連通。
進一步地,第二循環(huán)管路上設(shè)置有再生泵,再生泵的進口與再生單元的儲液箱連通,再生泵的出口與除濕單元的儲液箱連通;第一循環(huán)管路上設(shè)置有除濕泵,除濕泵的進口與除濕單元的儲液箱連通,除濕泵的出口與再生單元的儲液箱連通。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種空調(diào)器,包括溶液除濕機組,溶液除濕機組為上述的溶液除濕機組。
本發(fā)明的溶液除濕機組通過除濕單元、再生單元、換熱管路以及表冷器實現(xiàn)了空氣除濕,其中,除濕單元和再生單元相互連通,表冷器設(shè)置在除濕單元的除濕空氣的出口處。在具體的除濕過程中,除濕單元包括第一噴淋管路,通過第一噴淋管路實現(xiàn)了低溫的除濕溶液在空氣中噴淋,吸收空氣中的水分,從而完成了對空氣的除濕且降低了除濕溶液的濃度,再生單元包括第二噴淋管路,通過第二噴淋管路實現(xiàn)了高溫的再生溶液在空氣中噴淋,溶液中的水分蒸發(fā)到空氣中,再生溶液濃度變高,通過除濕單元和再生單元相互連通可以保證在除濕過程中,除濕單元內(nèi)的除濕溶液和再生單元內(nèi)的再生溶液進行交換,從而維持兩側(cè)溶液濃度平衡。
通過在除濕單元的除濕空氣的出口處設(shè)置有表冷器,其中,表冷器的進口與冷凝器的冷媒出口連通,表冷器的出口與蒸發(fā)器的冷媒進口連通,通過流經(jīng)表冷器的送風實現(xiàn)了對表冷器內(nèi)的冷媒進行過冷,同時送風被表冷器加熱,進而使得送風的相對濕度降低,滿足了室內(nèi)送風的需求,從而可以適當降低除濕單元的除濕溶液濃度,降低了再生單元的再生溶液的濃度,以此降低再生溫度,熱泵系統(tǒng)的冷凝溫度下降,熱泵的功耗降低,最終解決了現(xiàn)有技術(shù)中的因溶液除濕機組內(nèi)除濕溶液濃度過高而產(chǎn)生的熱泵功耗較高的問題。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的溶液除濕機組的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標記:
10、除濕單元;11、第一噴淋管路;20、再生單元;21、第二噴淋管路;30、換熱管路;40、冷凝器;50、蒸發(fā)器;60、表冷器;70、儲液罐;80、第一單向閥;90、壓縮機;100、氣液分離器;110、四通閥;120、干燥過濾器;130、膨脹閥;140、第二單向閥;150、第三單向閥;160、第四單向閥;170、級間流換熱器;180、再生泵;190、除濕泵;200、第一循環(huán)管路;210、第二循環(huán)管路。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種溶液除濕機組,請參考圖1,溶液除濕機組包括相互連通的除濕單元10和再生單元20,溶液除濕機組還包括換熱管路30,除濕單元10包括第一噴淋管路11,再生單元20包括第二噴淋管路21,換熱管路30通過蒸發(fā)器50與第一噴淋管路11換熱,換熱管路30通過冷凝器40與第二噴淋管路21換熱,溶液除濕機組還包括:表冷器60,表冷器60設(shè)置在除濕單元10的出氣側(cè),表冷器60的進口與冷凝器40的冷媒出口連通,表冷器60的出口與蒸發(fā)器50的冷媒進口連通。
本發(fā)明的溶液除濕機組通過除濕單元10、再生單元20、換熱管路30以及表冷器60實現(xiàn)了空氣除濕,其中,除濕單元10和再生單元20相互連通,表冷器60設(shè)置在除濕單元10的除濕空氣的出口處。在具體的除濕過程中,除濕單元10包括第一噴淋管路11,通過第一噴淋管路11實現(xiàn)了低溫的除濕溶液在空氣中噴淋,吸收空氣中的水分,從而完成了對空氣的除濕且降低了除濕溶液的濃度,再生單元20包括第二噴淋管路21,通過第二噴淋管路21實現(xiàn)了高溫的再生溶液在空氣中噴淋,溶液中的水分蒸發(fā)到空氣中,再生溶液濃度變高,通過除濕單元10和再生單元20相互連通可以保證在除濕過程中,除濕單元10內(nèi)的除濕溶液和再生單元20內(nèi)的再生溶液進行交換,從而維持兩側(cè)溶液濃度平衡。
在本實施例中,通過在除濕單元10的除濕空氣的出口處設(shè)置有表冷器60,其中,表冷器60的進口與冷凝器40的冷媒出口連通,表冷器60的出口與蒸發(fā)器50的冷媒進口連通,通過流經(jīng)表冷器60的送風實現(xiàn)了對表冷器60內(nèi)的冷媒進行過冷,同時送風被表冷器60加熱,進而使得送風的相對濕度降低,滿足了室內(nèi)送風的需求,從而可以適當降低除濕單元10的除濕溶液濃度,降低了再生單元20的再生溶液的濃度,以此降低再生溫度,熱泵系統(tǒng)的冷凝溫度下降,熱泵的功耗降低,最終解決了現(xiàn)有技術(shù)中的因溶液除濕機組內(nèi)除濕溶液濃度過高導致再生溫度過高,以使冷凝溫度偏高而產(chǎn)生的熱泵功耗較高的問題。
為了能夠通過冷凝器40對再生溶液進行加熱,冷凝器40包括第一換熱通道和第二換熱通道,第一換熱通道與第二噴淋管路21連通;第二換熱通道與換熱管路30連通。在本實施例中,冷凝器40包括第一換熱通道和第二換熱通道,通過將第一換熱通道與第二噴淋管路21連通,可以通過第二噴淋管路21實現(xiàn)對高溫的再生溶液在空氣中噴淋,溶液中的水分蒸發(fā)到空氣中,再生溶液濃度變高;通過將第二換熱通道與換熱管路30連通,換熱管路30內(nèi)的制冷劑進入冷凝器40以此對再生溶液進行加熱。
為了能夠通過蒸發(fā)器50對除濕溶液進行冷卻,蒸發(fā)器50包括第三換熱通道和第四換熱通道,第三換熱通道與第一噴淋管路11連通;第四換熱通道與換熱管路30連通。在本實施例中,蒸發(fā)器50包括第三換熱通道和第四換熱通道,通過將第三換熱通道與第一噴淋管路11連通,通過第一噴淋管路11實現(xiàn)了低溫的除濕溶液在空氣中噴淋,吸收空氣中的水分,從而完成了對空氣的除濕且降低了除濕溶液的濃度;通過第四換熱通道與換熱管路30連通,可以使換熱管路30內(nèi)的制冷劑進入蒸發(fā)器50對除濕溶液進行冷卻。
為了能夠提高制冷效果,如圖1所示,溶液除濕機組還包括:儲液罐70,儲液罐70設(shè)置于表冷器60與冷凝器40之間,冷凝器40的第二換熱通道的出口與儲液罐70的進口連通,表冷器60的進口與儲液罐70的出口連通。通過在溶液除濕機組內(nèi)設(shè)置有儲液罐70,其中,儲液罐70設(shè)置于表冷器60與冷凝器40之間,冷凝器40的第二換熱通道的出口與儲液罐70的進口連通,表冷器60的進口與儲液罐70的出口連通,從而可以使儲液罐70內(nèi)的液體冷媒進入表冷器60,實現(xiàn)對送風的加熱。
為了能夠時制冷劑從冷凝器40單向流入儲液罐70,冷凝器40與儲液罐70之間的管路上設(shè)置有第一單向閥80,第一單向閥80的進口與冷凝器40連通,第一單向閥80的出口與儲液罐70的進口連通。
優(yōu)選地,溶液除濕機組還包括:壓縮機90,壓縮機90設(shè)置在換熱管路30上,壓縮機90的進口與蒸發(fā)器50的第四換熱通道的出口連通,壓縮機90的出口與冷凝器40的第二換熱通道的進口連通。通過將壓縮機90的進口與蒸發(fā)器50的第四換熱通道的出口連通,以此將從壓縮機90的排氣管排出的制冷劑進入冷凝器40,通過將壓縮機90的進口與蒸發(fā)器50的第四換熱通道的出口連通,以此能夠使制冷劑循環(huán)流動。
優(yōu)選地,溶液除濕機組還包括:氣液分離器100和四通閥110,氣液分離器100和四通閥110均設(shè)置在換熱管路30上,氣液分離器100的出口與壓縮機90的進口連通,蒸發(fā)器50的第四換熱通道的出口通過四通閥110的第一閥道與氣液分離器100的進口連通,壓縮機90的出口通過四通閥110的第二閥道與冷凝器40連通。
優(yōu)選地,溶液除濕機組還包括:干燥過濾器120和膨脹閥130,干燥過濾器120和膨脹閥130均設(shè)置在表冷器60與蒸發(fā)器50之間的管路上,干燥過濾器120的進口與表冷器60的出口連通,干燥過濾器120的出口與膨脹閥130的進口連通,膨脹閥130的出口與蒸發(fā)器50的第四換熱通道的進口連通。
為了能夠使從膨脹閥130出口流出的制冷劑單向進入蒸發(fā)器50,膨脹閥130與蒸發(fā)器50之間的管路上設(shè)置有第二單向閥140,第二單向閥140的進口與膨脹閥130的出口連通,第二單向閥140的出口與蒸發(fā)器50連通。通過在膨脹閥130與蒸發(fā)器50之間的管路上設(shè)置有第二單向閥140,其中,第二單向閥140的進口與膨脹閥130的出口連通,第二單向閥140的出口與蒸發(fā)器50連通,從而可以保證從膨脹閥130出口流出的制冷劑單向進入蒸發(fā)器50。
為了能夠使從蒸發(fā)器50內(nèi)排出的部分制冷劑不經(jīng)過壓縮機90再次處理進入儲液罐70,溶液除濕機組還包括第三單向閥150,第三單向閥150的進口連接在第二單向閥140與蒸發(fā)器50之間的管路上,第三單向閥150的出口與第一單向閥80的出口連接,儲液罐70的進口連接在第一單向閥80和第三單向閥150之間的管路上。
在本實施例中,通過在溶液除濕機組內(nèi)設(shè)置第三單向閥150,其中,第三單向閥150的進口連接在第二單向閥140與蒸發(fā)器50之間的管路上,第三單向閥150的出口與第一單向閥80的出口連接,儲液罐70的進口連接在第一單向閥80和第三單向閥150之間的管路上,可以以此補充儲液罐70的制冷劑。
為了進一步地補充儲液罐70內(nèi)的制冷劑,溶液除濕機組還包括第四單向閥160,第四單向閥160的出口連接在第一單向閥80與冷凝器40之間的管路上,第四單向閥160的進口連接在膨脹閥130與第二單向閥140之間的管路上。通過在溶液除濕機組內(nèi)設(shè)置有第四單向閥160,其中,第四單向閥160的出口連接在第一單向閥80與冷凝器40之間的管路上,第四單向閥160的進口連接在膨脹閥130與第二單向閥140之間的管路上,從而能夠?qū)呐蛎涢y130出口流出的制冷劑經(jīng)過第四單向閥160單向進入儲液罐70。
為了能夠降低除濕單元10內(nèi)的除濕溶液和再生單元20內(nèi)的再生溶液進行交換過程中的冷量損失,如圖1所示,溶液除濕機組還包括第一循環(huán)管路200、第二循環(huán)管路210和級間流換熱器170,第一循環(huán)管路200和第二循環(huán)管路210均與級間流換熱器170連接以通過級間流換熱器170換熱;其中,第一循環(huán)管路200的一端與除濕單元10的儲液箱連通,第一循環(huán)管路200的另一端與再生單元20的儲液箱連通;第二循環(huán)管路210的一端與除濕單元10的儲液箱連通,第二循環(huán)管路210的另一端與再生單元20的儲液箱連通。
在本實施例中,通過在溶液除濕機組內(nèi)在第一循環(huán)管路200和第二循環(huán)管路210之間設(shè)置有級間流換熱器170,第一循環(huán)管路200和第二循環(huán)管路210均與級間流換熱器170連接以通過級間流換熱器170換熱;其中,第一循環(huán)管路200的一端與除濕單元10的儲液箱連通,第一循環(huán)管路200的另一端與再生單元20的儲液箱連通;第二循環(huán)管路210的一端與除濕單元10的儲液箱連通,第二循環(huán)管路210的另一端與再生單元20的儲液箱連通,從而可以降低除濕單元10內(nèi)的除濕溶液和再生單元20內(nèi)的再生溶液進行交換過程中的冷量損失。
優(yōu)選地,第二循環(huán)管路210上設(shè)置有再生泵180,再生泵180的進口與再生單元20的儲液箱連通,再生泵180的出口與除濕單元10的儲液箱連通;第一循環(huán)管路200上設(shè)置有除濕泵190,除濕泵190的進口與除濕單元10的儲液箱連通,除濕泵190的出口與再生單元20的儲液箱連通。
針對本發(fā)明的溶液除濕機組的結(jié)構(gòu)以及運行過程進行說明:
為了在保證除濕量的前提下,減小機組功耗,本發(fā)明在溶液空調(diào)除濕空氣的出口安裝一個翅片換熱器(表冷器60),并在翅片換熱器里引入制冷系統(tǒng)高壓儲液罐(儲液罐70)的液體冷媒,利用送風對冷媒進行過冷,同時送風被加熱,送風的相對濕度降低,制冷劑被過冷后在進入膨脹閥節(jié)流。
本發(fā)明的溶液除濕機組,制冷劑從壓縮機排氣管出來以后,先進入冷凝器,加熱再生溶液,然后通過單向閥進入儲液罐,從儲液罐出來以后進入再熱表冷器(表冷器60),對出風加熱以后,制冷劑被過冷。過冷后的制冷劑進入膨脹閥節(jié)流,然后進入蒸發(fā)器冷卻除濕溶液,最后進入氣液分離器,回到壓縮機。
在本實施例中,除濕溶液被蒸發(fā)器冷卻以后,在除濕單元噴淋,對進風降溫除濕,吸收熱量和水分之后流回儲液箱,再次進入蒸發(fā)循環(huán)。再生溶液被冷凝器加熱以后,在再生單元噴淋,被再生空氣降溫并排出水分。除濕泵出口和再生泵出口各分出一支流向?qū)Ψ絻σ合?,并通過級間流換熱器回收冷量。
本發(fā)明還提供了一種空調(diào)器,包括溶液除濕機組,溶液除濕機組為上述的溶液除濕機組。
從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
本發(fā)明的溶液除濕機組通過除濕單元10、再生單元20、換熱管路30以及表冷器60實現(xiàn)了空氣除濕,其中,除濕單元10和再生單元20相互連通,表冷器60設(shè)置在除濕單元10的除濕空氣的出口處。在具體的除濕過程中,除濕單元10包括第一噴淋管路11,通過第一噴淋管路11實現(xiàn)了低溫的除濕溶液在空氣中噴淋,吸收空氣中的水分,從而完成了對空氣的除濕且降低了除濕溶液的濃度,再生單元20包括第二噴淋管路21,通過第二噴淋管路21實現(xiàn)了高溫的再生溶液在空氣中噴淋,溶液中的水分蒸發(fā)到空氣中,再生溶液濃度變高,通過除濕單元10和再生單元20相互連通可以保證在除濕過程中,除濕單元10內(nèi)的除濕溶液和再生單元20內(nèi)的再生溶液進行交換,從而維持兩側(cè)溶液濃度平衡。
在本實施例中,通過在除濕單元10的除濕空氣的出口處設(shè)置有表冷器60,其中,表冷器60的進口與冷凝器40的冷媒出口連通,表冷器60的出口與蒸發(fā)器50的冷媒進口連通,通過流經(jīng)表冷器60的送風實現(xiàn)了對表冷器60內(nèi)的冷媒進行過冷,同時送風被表冷器60加熱,進而使得送風的相對濕度降低,滿足了室內(nèi)送風的需求,從而可以適當降低除濕單元10的除濕溶液濃度,降低了再生單元20的再生溶液的濃度,以此降低再生溫度,熱泵系統(tǒng)的冷凝溫度下降,熱泵的功耗降低,最終解決了現(xiàn)有技術(shù)中的因溶液除濕機組內(nèi)除濕溶液濃度過高而產(chǎn)生的熱泵功耗較高的問題。
本發(fā)明的溶液除濕機組,通過對出風再熱,降低了出風的相對濕度,與沒有出風再熱相比,在同樣的送風相對濕度下,沒有再熱的系統(tǒng)溶液濃度更高,會導致再生溫度高,熱泵系統(tǒng)冷凝溫度偏高,功耗偏大,且在惡劣工況下容易造成排氣溫度過高,高壓保護等問題。本發(fā)明降低了溶液濃度,提高了送風溫度,降低了送風相對濕度,減小了熱泵系統(tǒng)功耗,節(jié)能的同時提高了可靠性。而且這種利用儲液罐出口冷媒再熱的方式,不會損失冷量。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。