一種中空纖維膜液體除濕和蒸發冷卻相結合的空調系統技術方案

本發明專利技術涉及一種中空纖維膜液體除濕和蒸發冷卻相結合的空調系統,包括蒸發冷卻新風機組、儲液箱和蒸發冷卻冷水機組，所述蒸發冷卻新風機組上設有進風口和出風口，所述儲液箱內的除濕液通過除濕循環管路分別對所述蒸發冷卻新風機組上進風口的進風和出風口的出風進行除濕，同時所述蒸發冷卻冷水機組內的冷水通過冷卻循環管路對所述蒸發冷卻新風機組內的空氣進行冷卻，并且所述冷卻循環管路的回路中換熱后升溫的冷水與所述除濕循環管路的回路中濃縮后的除濕液再次換熱降溫。本發明專利技術的有益效果是：該空調系統中濕控環路和溫控環路分別獨立控制又相互影響，大大降低了能源的消耗，具有實用性強、效率高且節能環保等優點。

Air conditioning system combining hollow fiber membrane, liquid dehumidification and evaporative cooling

The invention relates to the air conditioning system of a hollow fiber membrane liquid dehumidification and evaporative cooling, including evaporative cooling air supply unit, a liquid storage tank and evaporative cooling chillers, the evaporative cooling air unit is arranged on the air inlet and outlet liquid desiccant, the liquid storage tank through the pipeline of the dehumidification cycle evaporative cooling air unit upward air feeding and air outlet of air dehumidification, and cold water of the evaporative cooling chillers in the cooling air through the cooling circulating pipe of the evaporative cooling air unit, cold water heating heat exchanger and the cooling pipe in the circuit with the dehumidification circulation pipeline loop dehumidification was concentrated again after the heat exchange. The invention has the advantages that the air conditioning system in the humidity control loop and control loop respectively control and influence each other, and greatly reduces the energy consumption, has the advantages of strong practicability, high efficiency and energy saving and environmental protection.

【技術實現步驟摘要】
一種中空纖維膜液體除濕和蒸發冷卻相結合的空調系統
本專利技術涉及空調系統控制領域，具體涉及一種中空纖維膜液體除濕和蒸發冷卻相結合的空調系統。
技術介紹
在我國經濟快速發展的同時伴隨著能源需求量的持續增加。2014年12月的新華社報道中，我國社會總能耗中約三成來源于建筑，而建筑能耗的一半來自采暖、通氣、空氣調節及相關系統，這意味著，暖通空調行業占社會總能耗的比例約為15％。暖通空調能耗如此之高不容忽視。在我國城市化程度高度發達的地方，特別是在“北上廣深”及號稱中國“四大火爐”的重慶、武漢、南昌、南京等城市，這些城市人口密度大，且工業發達，夏季高溫嚴重影響著人們的工作和生活，因此在夏天空調自然也成了人們生活的必需品，而在夏天空調負荷往往能達到城市尖峰負荷的40％，直接威脅到工業生產的用電安全。因此專利技術一種節能環保，尤其一種能利用太陽能、工業余熱等低品位能源的空調系統具有非常大的經濟價值。而常用的空調是壓縮式空調，這種空調耗電量大，若更新室內空氣將更加耗電，因此為了改善室內空氣質量，又減少耗電，引入了蒸發冷卻系統和中空纖維膜液體除濕系統。目前，蒸發冷卻空調主要是在我國干燥的北方地區用得較多，利用的是水蒸發吸熱的原理制冷。水在空氣中具有蒸發能力，但是一旦空氣中水蒸氣飽和了，水的蒸發則達到了動態平衡。因此在空氣濕度比較大的地區，室外濕度較大，水表面水蒸氣分壓力和空氣中水蒸氣分壓力差值較小，水蒸發的驅動力較小，利用蒸發冷卻技術來降低空氣溫度受到了限制。而蒸發冷卻空調得到的出口風夾帶有大量水汽，濕度很大。如果要在潮濕的地區推廣這種節能的空調則必須對蒸發冷卻空調新風機組的入口新風和排入室內的出口風進行除濕。而目前所用的大多數空調中除濕是伴隨著制冷過程而產生的，而這一過程將使空調的耗能增大，為了使空調更加節能，學者們做了許多相關研究，因此提出了溫濕度獨立控制系統，空氣除濕的方法有很多種，目前的研究中，中空纖維膜除濕技術是一種除濕效率高又節能環保的除濕方法，這種除濕系統能利用太陽能、工業廢熱等低品位能量進行除濕溶液的再生，且具備了液體除濕效率高的優點，同時又克服了除濕液夾帶的問題。將這兩個系統的優點結合在一起，具有極大的推廣價值。
技術實現思路
綜上所述，為了克服現有技術的不足，本專利技術所要解決的技術問題是提供一種中空纖維膜液體除濕和蒸發冷卻相結合的空調系統，能在夏季有效降低室內空氣溫度，充分利用了低品位能源，能改善室內空氣質量，且不受地域天氣因素的影響。本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：一種中空纖維膜液體除濕和蒸發冷卻相結合的空調系統,包括蒸發冷卻新風機組、儲液箱和蒸發冷卻冷水機組，所述蒸發冷卻新風機組上設有進風口和出風口，所述儲液箱內的除濕液通過除濕循環管路分別對所述蒸發冷卻新風機組上進風口的進風和出風口的出風進行除濕，同時所述蒸發冷卻冷水機組內的冷水通過冷卻循環管路對所述蒸發冷卻新風機組內的空氣進行冷卻，并且所述冷卻循環管路的回路中換熱后升溫的冷水與所述除濕循環管路的回路中濃縮后的除濕液再次換熱降溫。本專利技術的有益效果是：該空調系統中溫度控制系統和濕度控制系統分別獨立控制又相互影響，溫度控制系統的冷水環路中換熱后升溫的冷水與濕度控制系統的除濕液環路中濃縮后的除濕液再次換熱降溫，最后回流到除濕液循環管路的起始端，大大降低了能源的消耗，具有實用性強、效率高且節能環保等優點。在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以做如下進一步的改進：進一步，所述蒸發冷卻新風機組內且于其進風口和出風口之間依次設有新風過濾段、中間段、直接蒸發冷卻段和送風段，所述送風段設有第二中空纖維膜液體除濕器，所述新風過濾段內設有第一中空纖維膜液體除濕器和空氣冷卻器。進一步，所述儲液箱的出口通過第一水泵分成第一除濕支路和第二除濕支路；所述第一除濕支路通過第一濕度傳感電磁調速閥連接所述第一中空纖維膜液體除濕器向第一中空纖維膜液體除濕器提供除濕液；所述第二除濕支路通過第二濕度傳感電磁調速閥連接所述第二中空纖維膜液體除濕器向第二中空纖維膜液體除濕器提供除濕液；所述第一中空纖維膜液體除濕器和所述第二中空纖維膜液體除濕器的出口匯合后形成所述除濕循環管路的回路，所述除濕循環管路的回路將吸水的除濕液加熱濃縮后再回流到儲液箱內。進一步，所述除濕循環管路的回路上設有溶液-溶液熱交換器、第一溶液-水熱交換器、中空纖維膜液體再生器和第二溶液-水換熱器，所述第一中空纖維膜液體除濕器和所述第二中空纖維膜液體除濕器的出口匯合后連接所述溶液-溶液熱交換器的第一入口，所述溶液-溶液熱交換器的第一出口連接所述第一溶液-水熱交換器的入口，所述第一溶液-水熱交換器的出口連接所述中空纖維膜液體再生器的入口；所述中空纖維膜液體再生器的出口連接所述溶液-溶液熱交換器第二入口，所述溶液-溶液熱交換器的第二出口連接所述第二溶液-水換熱器的第一入口，所述第二溶液-水換熱器的第一出口連接所述儲液箱的的入口。采用上述進一步技術方案的有益效果為：除濕環路采用低品位熱能驅動的中空纖維膜除濕液體對蒸發冷卻空調系統的進出口空氣進行處理，克服了液體除濕中微小液滴夾帶的問題，使蒸發冷卻過程更節能，效率更高；并通過控制相應的電磁調速閥可調節除濕液的流速從而調節空氣的濕度。進一步，所述第一溶液-水熱交換器的熱水循環管路連接著集熱器，所述集熱器通過熱水循環管路的回路上的水泵和溫度傳感電磁調速閥向所述第一溶液-水熱交換器提供熱交換的工質。進一步，所述集熱器為太陽能熱水器或工業余熱回收器。采用上述進一步技術方案的有益效果為：除濕環路為低品位熱源驅動的中空纖維膜液體除濕系統，可根據地區情況采用工業廢熱或太陽能等低品位熱源為除濕液的再生熱能，還可根據再生器出口風濕度調節集熱器出口熱水流速。進一步，所述蒸發冷卻冷水機組出口通過第二水泵分成第一蒸發冷卻支路、第二蒸發冷卻支路和第三蒸發冷卻支路，并且所述第一蒸發冷卻支路通過第一溫度傳感電磁調連接所述空氣冷卻器的入口向空氣冷卻器提供熱交換的冷水，所述空氣冷卻器的出口連接所述第二溶液-水換熱器的第二入口，所述第二溶液-水換熱器的第二出口連接所述蒸發冷卻冷水機組的入口；所述第二蒸發冷卻支路通過第二溫度傳感電磁調連接所述直接蒸發冷卻段上的第一噴頭向直接蒸發冷卻段提供噴灑所需的冷水，所述第三蒸發冷卻支路通過第三溫度傳感電磁調連接所述間接蒸發冷卻段上的第二噴頭向間接蒸發冷卻段提供噴灑所需的冷水。采用上述進一步技術方案的有益效果為：溫控環路采用水—空氣蒸發冷卻系統，具有顯著的節能效果；并通過控制相應的電磁調速閥可調節冷水量進而系統的溫度。進一步，所述蒸發冷卻新風機組上進風口處設有吸入新風的進風機，所述蒸發冷卻新風機組上出風口處設有將除濕并降溫后的干燥冷風吹入室內的第一出風機，所述中空纖維膜液體再生器上設有將室內的干燥冷風吹過中空纖維膜液體再生器的第二出風機。采用上述進一步技術方案的有益效果為：干燥冷風經過室內后再進入中空纖維膜液體再生器殼程，一方面實現為室內提供干燥冷風，另外一方面干燥冷風將中空纖維膜液體再生器中除濕液中水分帶走，完成室內空氣的循環。進一步，在所述間接蒸發冷卻段上設有用于排出水蒸氣的排風機。采用上述進一步技術方案的有益效果為：及時排出水蒸氣，降低空氣的濕度。進一步，所述蒸發冷卻冷水機組本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種中空纖維膜液體除濕和蒸發冷卻相結合的空調系統,其特征在于，包括蒸發冷卻新風機組、儲液箱(1)和蒸發冷卻冷水機組(11)，所述蒸發冷卻新風機組上設有進風口和出風口，所述儲液箱(1)內的除濕液通過除濕循環管路分別對所述蒸發冷卻新風機組上進風口的進風和出風口的出風進行除濕，同時所述蒸發冷卻冷水機組(11)內的冷水通過冷卻循環管路對蒸發冷卻新風機組內的空氣進行冷卻，并且所述冷卻循環管路的回路中換熱后升溫的冷水與所述除濕循環管路的回路中濃縮后的除濕液再次換熱降溫。

【技術特征摘要】
1.一種中空纖維膜液體除濕和蒸發冷卻相結合的空調系統,其特征在于，包括蒸發冷卻新風機組、儲液箱(1)和蒸發冷卻冷水機組(11)，所述蒸發冷卻新風機組上設有進風口和出風口，所述儲液箱(1)內的除濕液通過除濕循環管路分別對所述蒸發冷卻新風機組上進風口的進風和出風口的出風進行除濕，同時所述蒸發冷卻冷水機組(11)內的冷水通過冷卻循環管路對蒸發冷卻新風機組內的空氣進行冷卻，并且所述冷卻循環管路的回路中換熱后升溫的冷水與所述除濕循環管路的回路中濃縮后的除濕液再次換熱降溫。2.根據權利要求1所述的空調系統,其特征在于，所述蒸發冷卻新風機組內且于其進風口和出風口之間依次設有新風過濾段(16)、直接蒸發冷卻段(22)、中間段(21)、間接蒸發冷卻段(20)和送風段(23)，所述送風段(23)設有第二中空纖維膜液體除濕器(4)，所述新風過濾段(16)內設有第一中空纖維膜液體除濕器(17)和空氣冷卻器(18)。3.根據權利要求2所述的空調系統,其特征在于，所述儲液箱(1)的出口通過第一水泵(2)分成第一除濕支路和第二除濕支路；所述第一除濕支路通過第一濕度傳感電磁調速閥(14)連接所述第一中空纖維膜液體除濕器(17)向第一中空纖維膜液體除濕器(17)提供除濕液；所述第二除濕支路通過第二濕度傳感電磁調速閥(3)連接所述第二中空纖維膜液體除濕器(4)向第二中空纖維膜液體除濕器(4)提供除濕液；所述第一中空纖維膜液體除濕器(17)和所述第二中空纖維膜液體除濕器(4)的出口匯合后形成所述除濕循環管路的的回路，所述除濕循環管路的回路將吸水的除濕液加熱濃縮后再回流到儲液箱(1)內。4.根據權利要求3所述的空調系統,其特征在于，所述除濕循環管路的回路上設有溶液-溶液熱交換器(6)、第一溶液-水熱交換器(7)、中空纖維膜液體再生器(9)和第二溶液-水換熱器(10)，所述第一中空纖維膜液體除濕器(17)和所述第二中空纖維膜液體除濕器(4)的出口匯合后連接所述溶液-溶液熱交換器(6)的第一入口，所述溶液-溶液熱交換器(6)的第一出口連接所述第一溶液-水熱交換器(7)的入口，所述第一溶液-水熱交換器(7)的出口連接所述中空纖維膜液體再生器(9...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁才航，童曉漫，雷騰躍，周美蘭，
申請(專利權)人：桂林電子科技大學，
類型：發明
國別省市：廣西,45