基于非共沸工質的熱濕解耦處理空調系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱濕解耦處理的空調系統(tǒng)，更具體的涉及一種利用非共沸混合工質實現熱濕解耦處理的空調系統(tǒng)，屬于空調設備或系統(tǒng)技術領域。
【背景技術】
[0002]常規(guī)空調系統(tǒng)使用單一冷源將熱濕統(tǒng)一處理，為達到除濕目的，蒸發(fā)溫度必須達到較低的水平，制冷機能效低，有時為滿足舒適性要求還需再熱送風造成冷熱抵消的能量損耗，系統(tǒng)整體能耗巨大。熱濕解耦處理空調系統(tǒng)將顯熱負荷和濕負荷分開處理，為自然冷源和高溫冷源的使用提供了良好條件，制冷系統(tǒng)能效較常規(guī)空調系統(tǒng)顯著提高，在節(jié)能技術日益得到推崇的趨勢下該系統(tǒng)應用前景廣闊。
[0003]目前熱濕解耦處理空調系統(tǒng)按除濕方式主要分冷凝除濕和吸濕劑除濕兩種。使用吸濕劑除濕是較為理想的方式，但吸濕劑的再生需要合適的熱源匹配，系統(tǒng)龐大復雜，實際工程中使用較多的仍是簡單易行的冷凝除濕方法。現有的冷凝除濕熱濕解耦處理系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)工質為單一工質，由于需要高、低兩個蒸發(fā)溫度分別完成熱、濕處理的任務，通常要求系統(tǒng)中的壓縮機為雙吸氣壓力形式或使用蒸發(fā)壓力調節(jié)閥，為兼顧低蒸發(fā)溫度的要求，壓縮機壓比高，能量損耗大，在一定程度上削弱了系統(tǒng)優(yōu)勢，并且在該模式下單一工質工作在兩種蒸發(fā)溫度下，其熱力性能優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮，制冷劑單位容積制冷量小。
[0004]常規(guī)空調系統(tǒng)能耗高，使用吸濕劑除濕的熱濕解耦處理系統(tǒng)復雜，且其節(jié)能性一定程度上依賴于再生熱源，而使用單一工質的冷凝除濕熱濕解耦處理系統(tǒng)對壓縮機要求高，或需輔以蒸發(fā)壓力調節(jié)閥造成能量損耗，并且工質在兩種蒸發(fā)溫度下運行，熱力性能優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮，單位容積制冷量小。開發(fā)一種利用壓縮機完成處理制冷和除濕任務的空調系統(tǒng)已成為亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服以上現有技術中存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于非共沸工質的熱濕解耦處理空調系統(tǒng)，采用混合工質中的低沸點組分蒸發(fā)實現除濕，高沸點組分蒸發(fā)實現干式降溫，系統(tǒng)簡單、單位容積制冷量大、整體能效高。
[0006]技術方案:為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種基于非共沸工質的熱濕解耦處理空調系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器，以及運行于其中的混合工質，還包括蒸發(fā)冷凝器，以及連接于冷凝器與蒸發(fā)器之間的氣液分離器；所述蒸發(fā)器包括高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器，所述氣液分離器的氣體輸出端連接到低溫蒸發(fā)器，所述氣液分離器的液體輸出端連接到高溫蒸發(fā)器；所述高溫蒸發(fā)器的輸出管連接到蒸發(fā)冷凝器的蒸發(fā)管，所述蒸發(fā)冷凝器的冷凝管串聯(lián)于低溫蒸發(fā)器的輸入管上，所述低溫蒸發(fā)器的輸出管與蒸發(fā)冷凝器的蒸發(fā)管輸出端匯入到壓縮機。
[0007]作為優(yōu)選，所述高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器安裝于降溫除濕模塊中，所述降溫除濕模塊還包括依次連接的新風回風混合段、第一腔室和第二腔室，所述第二腔室由隔板分隔成與第一送風段和第二送風段，所述第一送風段與第一腔室連通，所述第二送風段與第一腔室之間安裝有風閥，所述高溫蒸發(fā)器安裝于第一腔室內，所述低溫蒸發(fā)器安裝于第二腔室內。
[0008]作為優(yōu)選，所述空調系統(tǒng)的控制裝置包括溫度控制模塊和濕度控制模塊，所述壓縮機接入溫度控制模塊，所述風閥接入濕度控制模塊。
[0009]作為優(yōu)選，為了便于排出冷凝水，所述第一腔室和第二腔室水平放置，所述隔板將第二腔室分為上下兩側，所述隔板向出口端傾斜并連接到凝水管。
[0010]作為優(yōu)選，所述第一送風段的出口端安裝有風機。
[0011]作為優(yōu)選，所述高溫蒸發(fā)器的輸入管上串聯(lián)有第一節(jié)流閥。
[0012]作為優(yōu)選，所述低溫蒸發(fā)器與蒸發(fā)冷凝器之間的輸入管上串聯(lián)有第二節(jié)流閥。
[0013]作為優(yōu)選，所述混合工質為二元混合物，包括沸點12?18°C的高沸點工質和沸點4?6°C的低沸點工質。
[0014]壓縮機依次與冷凝器、氣液分離器相連，氣液分離器的上部輸出端與蒸發(fā)冷凝器的一輸入端相連，下部輸出端則與第一節(jié)流閥相連；第一節(jié)流閥通過高溫蒸發(fā)器與蒸發(fā)冷凝器另一輸入端相連，氣液分離器的上部輸出管道內為低沸點制冷劑，下部輸出端管道內為高沸點制冷劑；蒸發(fā)冷凝器的一輸出端經第二節(jié)流閥、低溫蒸發(fā)器和蒸發(fā)冷凝器的另一輸出端相連后回到壓縮機。
[0015]使用時，高、低沸點制冷劑組成的混合工質經壓縮機壓縮至某一高壓狀態(tài)，相同壓力下，高沸點組分的飽和溫度低于低沸點組分的飽和溫度，因此大部分高沸點制冷劑先在冷凝器中釋放熱量冷凝為液態(tài)?；旌瞎べ|經過冷凝器后進入氣液分離器。經冷凝的混合工質在氣液分離器中高、低沸點制冷劑組分分離，其中液態(tài)高沸點制冷劑經第一節(jié)流閥后降壓，通過高溫蒸發(fā)器，在高溫蒸發(fā)器中蒸發(fā)降低空氣的溫度，經過高溫蒸發(fā)器后的兩相高沸點制冷劑在蒸發(fā)冷凝器中與來自氣液分離器的低沸點制冷劑換熱，低沸點制冷劑被冷凝為液態(tài)經第二節(jié)流閥降壓后在低溫蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱，由于該蒸發(fā)溫度遠低于空氣露點溫度，空氣中的水分析出，濕度降低。來自低溫蒸發(fā)器的氣態(tài)低沸點制冷劑與來自蒸發(fā)冷凝器的氣態(tài)高沸點制冷劑混合，然后進入壓縮機完成制冷循環(huán)；新風與回風混合后先經過高溫蒸發(fā)器降溫，經風閥調節(jié)一部分空氣進入低溫蒸發(fā)器除濕后送入空調房間負責濕度控制，另一部分空氣則直接進入空調房間負責溫度控制，除濕后析出的水分沿傾斜隔板經凝水管排除，從而達到連續(xù)降溫除濕的空調效果
有益效果:本發(fā)明采用混合工質中的低沸點組分蒸發(fā)實現除濕，高沸點組分蒸發(fā)實現干式降溫，具有以下有益效果:
1.利用相同壓力下混合工質高、低沸點組分的飽和溫度不同，通過一個單吸氣壓力壓縮機實現高溫制冷與低溫制冷，分別完成被處理空氣的干式降溫和冷凝除濕，系統(tǒng)能效高，除濕效果佳，空調舒適性好。
[0016]2.新風先與回風混合共同經高溫冷源處理，有利于高溫冷源冷量的充分釋放與利用，系統(tǒng)能耗更低；結構簡單，對壓縮機的要求不高，初投資低，壽命長。
[0017]3.充分發(fā)揮高、低沸點制冷劑熱力性能，且高沸點制冷劑組分和低沸點制冷劑組分可工作在大致相同的蒸發(fā)壓力下，壓力損失小，單位容積制冷量大。
[0018]除了上面所述的本發(fā)明解決的技術問題、構成技術方案的技術特征以及由這些技術方案的技術特征所帶來的優(yōu)點外，本發(fā)明的基于非共沸工質的熱濕解耦處理空調系統(tǒng)所能解決的其他技術問題、技術方案中包含的其他技術特征以及這些技術特征帶來的優(yōu)點，將結合附圖做出進