CN203323270U - 基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，包括溶液式全热回收单元、溶液加热加湿单元、加热盘管及溶液-热水换热器，溶液式全热回收单元包括一组以上溶液式全热回收功能模块，每组溶液式全热回收功能模块包括一个新风处理芯体和一个回风回收芯体，每个新风处理芯体的左侧具有进风口、右侧具有出风口，一个新风处理芯体的进风口和另一个新风处理芯体的出风口通过风管相互串联成第一热湿交换通道，第一热湿交换通道的出风口通过风管与溶液加热加湿单元中的第二热湿交换通道的进风口相连。其目的在于提供一种高效利用低品位热源，加热加湿量精确可控，防冻性能好的基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组。
背景技术
节能减排、建设资源节约型社会已经成为当前一项非常重要的工作。由于集中空调系统的能耗已占建筑总能耗的40％～60％，所以，降低中央空调系统能耗已经成为全社会节能减排的一个重要方向。
目前在中央空调行业冬季对室外新风普遍采用的加热加湿方式有电加热、热水加热、蒸汽预热、蒸汽加湿、电极加湿等方式。其中，电加热的优点是不存在结冰问题，热惯性小，加热可靠，缺点是采用电加热会使系统的配电量大大增加，同时耗费大量的电能；热水加热的优点是不增加系统配电，耗费能源品味较低，运行费用低，缺点是室外冬季室外温度较低时，或者新风量较大时，会有盘管冻裂的危险，依然需要采用电加热对新风进行预热，同时对热水的需要量较大，并且当水温较低时，就无法对空气进行加热加湿。蒸汽加热加湿的优点是性能稳定，加热加湿量可控，缺点是需要配备蒸汽锅炉，同时要额外耗费矿石燃料，有CO2的排出；电极加湿的优点是加湿量可控，加湿速度快，缺点是增大系统配电，加湿电极要经常更换，为了保证加湿的安全性，对水质也有较高的要求。北方地区大量的实验室、商场、酒店、办公楼等中央空调系统，在设计时，都受到以上几种加热加湿方式的困扰，难以在设计时兼顾系统的节能环保和性能。
与此同时，北方地区存在大量温度不超过70℃的低温余热，例如热电联产电厂的余热、工业厂房的工艺废热，等等。对于低于70℃的余热(废热)，除了用作生活热水之外，目前尚无高效利用的技术 方案，因此大量的低温余热被直接排到下水道；同时，对于工厂的工艺性车间、实验室等需要温湿度控制的场合，又同时利用蒸汽或者电能对新风进行加热加湿，以满足空调的需要。这显然就造成了双重的浪费：一方面大量的低温余热因为无法利用而排走，另外一方面却在消耗大量的高品位热源进行空调。如果能够充分利用这部分低温余热来对空气进行热湿处理，则可以显著降低空调系统能耗，同时降低空调系统的运行费用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效利用低品位热源，加热加湿量精确可控，防冻性能好，所提供的空气健康舒适的基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组。
本实用新型基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，包括溶液式全热回收单元、溶液加热加湿单元、加热盘管及溶液-热水换热器，溶液式全热回收单元包括一组以上溶液式全热回收功能模块，每组气液直接接触热湿交换芯体包括一个新风处理芯体和一个回风回收芯体，每个新风处理芯体的左侧具有进风口，每个新风处理芯体的右侧具有出风口，一个新风处理芯体的进风口和另一个新风处理芯体的出风口通过风管相互串联成第一热湿交换通道，第一热湿交换通道的出风口通过风管与溶液加热加湿单元中的第二热湿交换通道的进风口相连，每个新风处理芯体的下方设有第一溶液槽，每个第一溶液槽的下部分别与第一输液管的进液口相连，每个第一输液管的中部串联有第一循环泵，每个第一输液管的出液口与安装在回风回收芯体内上部的喷液装置相连；每个回风回收芯体的右侧具有进风口，每个回风回收芯体的左侧具有出风口，一个回风回收芯体的进风口和另一个回风回收芯体的出风口通过风管相互串联成第三热湿交换通道，第三热湿交换通道的进风口与室内相通、出风口与室外相通， 每个回风回收芯体的下方设有第三溶液槽，每个第三溶液槽的下部分别通过管路与安装在新风处理芯体内上部的喷液装置相连；
所述溶液加热加湿单元包括一个以上的气液直接接触热湿交换芯体，每个气液直接接触热湿交换芯体的左侧分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体的右侧分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体的出风口通过风管相互串联成第二热湿交换通道，每个气液直接接触热湿交换芯体的下方分别设有第二溶液槽，每个第二溶液槽的下部分别与第二输液管的进液口相连，每个第二输液管的中部分别串联有第二循环泵和板式换热器内的受热通路，每个第二输液管的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体内上部的喷液装置相连；
每个所述溶液-热水换热器内的加热通路的出口通过管路与低温回水管路相连，每个所述溶液-热水换热器内的加热通路的入口通过管路与高温供水管路相连，高温供水管路的中部串联有一个以上的电动调节阀，高温供水管路通过管路与加热盘管的进液口相连，加热盘管的出液口与所述低温回水管路相连；
所述第二热湿交换通道的出风口通过风管与所述加热盘管的进风口相连，所述加热盘管的进风口还与室内相通，所述第二溶液槽之间通过管路相连，第二溶液槽与补水管的出液口相连，补水管上串联有截门或补水阀。
本实用新型基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，每个与所述板式换热器相连的管路上分别设有温度传感器。
本实用新型基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，与加热盘管的进液口相连的管路上串联有电动调节阀，与加热盘管的出液口相连的管路上串联有水流开关。
本实用新型基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，所述气液直接接触热湿交换芯体的数量为1个或2个或3个或 4个或5个或6个，所述溶液式全热回收功能模块为1组或2组或3组。
本实用新型在采用上述技术方案后，与传统溶液加热加湿空气处理机组相比，具有以下显著优势：
1.加热加湿量精确高。采用盐溶液对空气进行加湿，空气的相对湿度与盐溶液的浓度有对应关系，可以通过调节溶液的浓度来调节加湿量，其精度为±5％以内，通过调节加热盘管的热水流量来调节送风的温度，其精度为±2℃以内，使送风温湿度在控制范围内。
2.利用低品位能源、高效节能。基于外接低温热源，可以完全采用低温热源加热溶液后对新风进行加热加湿，无需电加热进行预热，因此降低了系统的配电需求，也显著的降低了系统的运行费用，并且机组配备了溶液式全热回收单元，对室内回风进行全热回收，可对新风进行预加热和预加湿，同时节省新风加热和加湿需要的能量，回收效率高。
3.防冻性能好。采用盐溶液进行加热加湿，因此防冻性能良好。盐溶液在-40℃下依然不会结冰，保证机组在高寒地区也能稳定的运行，此外，为了保证机组绝对可靠、稳定、安全的运行，溶液调湿新风机组在所述溶液加热加湿单元的溶液进出口侧安装有温度传感器，当加热加湿溶液温度低于设定温度时，机组会自动调节外接热源的热水流量，同时水与新风进行间接形式的换热，最大限度的保护了空调水系统。
4.健康舒适。由于新风通过溶液加热加湿单元进行加热加湿，经过换热芯体与盐溶液直接接触，盐溶液对新风具有杀菌、除尘、净化的作用，有利于提高室内空气品质，保证人员健康。
本实用新型可以广泛应用于有加热加湿需求的场合，特别是对加热加湿精度要求高、恒温恒湿、空间比较大的场合。
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型的基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组的实施方式的工作原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，包括溶液式全热回收单元、溶液加热加湿单元、加热盘管及溶液-热水换热器，溶液式全热回收单元包括2组溶液式全热回收功能模块，溶液式全热回收功能模块也可以为1组或3组。每组溶液式全热回收功能模块包括一个新风处理芯体1和一个回风回收芯体2，每个新风处理芯体1的左侧具有进风口，每个新风处理芯体1的右侧具有出风口，一个新风处理芯体1的进风口和另一个新风处理芯体1的出风口通过风管相互串联成第一热湿交换通道，第一热湿交换通道的出风口通过风管与溶液加热加湿单元中的第二热湿交换通道的进风口相连，每个新风处理芯体1的下方设有第一溶液槽3，每个第一溶液槽3的下部分别与第一输液管4的进液口相连，每个第一输液管4的中部串联有第一循环泵5，每个第一输液管4的出液口与安装在回风回收芯体2内上部的喷液装置相连；每个回风回收芯体2的右侧具有进风口，每个回风回收芯体2的左侧具有出风口，一个回风回收芯体2的进风口和另一个回风回收芯体2的出风口通过风管相互串联成第三热湿交换通道，第三热湿交换通道的进风口与室内相通、出风口与室外相通，每个回风回收芯体2的下方设有第三溶液槽6，每个第三溶液槽6的下部分别通过管路与安装在新风处理芯体1内上部的喷液装置相连。
溶液加热加湿单元包括2个气液直接接触热湿交换芯体7，气液直接接触热湿交换芯体也可以是1个或3个或4个或5个或6个，每个气液直接接触热湿交换芯体7的左侧分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体7的右侧分别具有出风口，一个气液直接接触热 湿交换芯体7的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体7的出风口通过风管相互串联成第二热湿交换通道，每个气液直接接触热湿交换芯体7的下方分别设有第二溶液槽8，每个第二溶液槽8的下部分别与第二输液管9的进液口相连，每个第二输液管9的中部分别串联有第二循环泵10和溶液-热水换热器11内的受热通路，每个第二输液管9的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体7内上部的喷液装置相连。
每个溶液-热水换热器11内的加热通路的出口通过管路与低温回水管路12相连，每个溶液-热水换热器11内的加热通路的入口通过管路与高温供水管路13相连，高温供水管路13的中部串联有一个电动调节阀14，用于控制热水流量的大小。高温供水管路13通过管路与加热盘管15的进液口相连，加热盘管15的出液口与低温回水管路12相连；
第二热湿交换通道的出风口通过风管与加热盘管15的进风口相连，加热盘管15的进风口还与室内相通，第二溶液槽8之间通过管路相连，第二溶液槽8与补水管18的出液口相连，补水管18上串联有截门或补水阀17。
每个与溶液-热水换热器11相连的管路上分别设有温度传感器16。
与加热盘管15的进液口相连的管路上串联有电动调节阀14，可以调节进入加热盘管15的热水流量大小；与加热盘管15的出液口相连的管路上串联有水流开关19，用于控制热水的通断。
本实施方式的机组在运行时空气和溶液的流程如下：
每个第一溶液槽3中的盐溶液被第一循环泵5输送到回风回收芯体2内，通过喷淋装置自上而下喷下，与自右而左进入回风回收芯体2内的室内回风进行热湿交换，回收室内回风中的余热和湿气后，落入第三溶液槽6，第三溶液槽6与新风处理芯体1内的喷淋装置相通，回 收过室内回风的溶液在新风处理芯体1内自上而下喷下，对自左而右进入新风处理芯体1的新风进行预加热和预加湿。经过预加热加湿的新风进入溶液加热加湿单元，每个第二溶液槽8中的盐溶液首先被第二循环泵10输送到对应的气液直接接触热湿交换芯体7内，并自上而下流下，与自左而右进入气液直接接触热湿交换芯体7内的经过预加热和预加湿的新风进行进一步热湿交换；经过加热和加湿的空气与一部分回风进行混合后，进入加热盘管15，被低温热水进一步加热，然后空气被送入室内。
对新风进行加热加湿后盐溶液的加热加湿能力降低，通过补水阀17补水使溶液恢复加湿能力，同时通过溶液-热水换热器11，由外接热水提供的热量升高温度，增强溶液的加热能力。通过在溶液-热水换热器11的加热通道和受热通道的进出口管路分别加装温度传感器16保证进入溶液-热水换热器11的热水温度和溶液的温度，当温度过低时加大水流量，防止结冰造成的机组运行故障。同时在溶液式全热回收单元后装有温度传感器16，当室外温度过低，导致经过溶液式全热回收单元处理后的新风温度低于设定温度时，通过调节电动调节阀14加大溶液-热水换热器11中的热水流量。在加热盘管15前后分别装有温度传感器16，当混风温度或送风温度低于设定温度时，通过调节加热盘管15进液口管路上的电动调节阀加大加热盘管15中热水的流量，从而调节送风温度。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，其特征在于：包括溶液式全热回收单元、溶液加热加湿单元、加热盘管(15)及溶液-热水换热器(11)，溶液式全热回收单元包括一组以上溶液式全热回收功能模块，每组气液直接接触热湿交换芯体包括一个新风处理芯体(1)和一个回风回收芯体(2)，每个新风处理芯体(1)的左侧具有进风口，每个新风处理芯体(1)的右侧具有出风口，一个新风处理芯体(1)的进风口和另一个新风处理芯体(1)的出风口通过风管相互串联成第一热湿交换通道，第一热湿交换通道的出风口通过风管与溶液加热加湿单元中的第二热湿交换通道的进风口相连，每个新风处理芯体(1)的下方设有第一溶液槽(3)，每个第一溶液槽(3)的下部分别与第一输液管(4)的进液口相连，每个第一输液管(4)的中部串联有第一循环泵(5)，每个第一输液管(4)的出液口与安装在回风回收芯体(2)内上部的喷液装置相连；每个回风回收芯体(2)的右侧具有进风口，每个回风回收芯体(2)的左侧具有出风口，一个回风回收芯体(2)的进风口和另一个回风回收芯体(2)的出风口通过风管相互串联成第三热湿交换通道，第三热湿交换通道的进风口与室内相通、出风口与室外相通，每个回风回收芯体(2)的下方设有第三溶液槽(6)，每个第三溶液槽(6)的下部分别通过管路与安装在新风处理芯体(1)内上部的喷液装置相连；
所述溶液加热加湿单元包括一个以上的气液直接接触热湿交换芯体(7)，每个气液直接接触热湿交换芯体(7)的左侧分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体(7)的右侧分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体(7)的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体(7)的出风口通过风管相互串联成第二热湿交换通道，每个气液直接接触热湿交换芯体(7)的下方分别设有第二溶液槽(8)，每个第二溶液槽(8)的下部分别与第二输液管(9)的进液 口相连，每个第二输液管(9)的中部分别串联有第二循环泵(10)和板式换热器(11)内的受热通路，每个第二输液管(9)的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体(7)内上部的喷液装置相连；
每个所述溶液-热水换热器(11)内的加热通路的出口通过管路与低温回水管路(12)相连，每个所述溶液-热水换热器(11)内的加热通路的入口通过管路与高温供水管路(13)相连，高温供水管路(13)的中部串联有一个以上的电动调节阀(14)，高温供水管路(13)通过管路与加热盘管(15)的进液口相连，加热盘管(15)的出液口与所述低温回水管路(12)相连；
所述第二热湿交换通道的出风口通过风管与所述加热盘管(15)的进风口相连，所述加热盘管(15)的进风口还与室内相通，所述第二溶液槽(8)之间通过管路相连，第二溶液槽(8)与补水管(18)的出液口相连，补水管(18)上串联有截门或补水阀(17)。
2.按照权利要求1所述的基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，其特征在于：每个与所述板式换热器(11)相连的管路上分别设有温度传感器(16)。
3.按照权利要求2所述的基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，其特征在于：与加热盘管(15)的进液口相连的管路上串联有电动调节阀(14)，与加热盘管(15)的出液口相连的管路上串联有水流开关(19)。
4.按照权利要求3所述的基于外接低温热源的热回收溶液加热加湿空气处理机组，其特征在于：所述气液直接接触热湿交换芯体(7)的数量为1个或2个或3个或4个或5个或6个，所述溶液式全热回收功能模块为1组或2组或3组。
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| CN104791933B (zh) * | 2015-04-21 | 2017-08-25 | 西安工程大学 | 基于光伏驱动的防结冰式蒸发冷却空调系统 |
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