CN107166588A - 一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***，它包括高温制冷站、显热末端和空气除湿处理单元，其中所述显热末端和所述空气除湿处理单元设置在室内，所述高温制冷站包括高温冷水机组和冷冻水泵；所述空气除湿处理单元包括预冷表冷器、蒸发器、压缩机、水冷表冷器和节流阀，所述蒸发器、压缩机、水冷表冷器和所述节流阀依次连接构成制冷剂循环回路，所述预冷表冷器和所述蒸发器依次置于待除湿空气通道上，所述高温冷水机组通过所述冷冻水泵分别与所述显热末端、预冷表冷器、水冷表冷器连接，所述显热末端、预冷表冷器和水冷表冷器的回水管路与所述高温冷水机组连接。

Description

一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***
技术领域
本发明涉及一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***，属于空调技术领域。
背景技术
建筑室内热湿环境的调控过程包含对室内温度、湿度的调控两个方面，常规空调***通常利用单一冷源来同时实现对温度、湿度的调控，会带来能量利用品位损失，并且会因无法适应室内显热负荷、湿负荷的逐时变化而无法实现建筑热湿环境的有效调控。作为一种新型空调***形式，温湿度独立控制空调***利用不同的手段分别调节室内温度、湿度：通过送入干燥的空气来承担室内湿负荷、调节湿度，通过高温冷水或冷媒等来调节室内温度。这种空调方式可以更好地完成对室内温度、湿度的调节任务，在有效实现建筑热湿环境调控的同时还能实现很好的节能效果。在温湿度独立控制空调***中，承担温度控制任务所需的高温冷水温度或冷媒温度一般在16～18℃左右，这时所需压缩制冷方式的冷源蒸发温度就可以远高于常规冷凝除湿方式对应的蒸发温度，制冷***能效可以获得很大提高。目前已有多种形式的高温冷水机组，可以满足不同场合对高温冷水的需求，为温湿度独立控制空调***的推广和应用提供了重要技术支撑。如何更好地发挥高温冷水能效水平较高、尽可能多地利用高温冷水来作为冷源，是进一步提升温湿度独立控制空调***能效的重要途径。
另一方面，湿度控制是空调***的重要任务，冷凝除湿方法是温湿度独立控制空调***中湿度控制***的可选方法。近年来，为了进一步提高冷凝除湿方法的能效水平，已有利用高温冷水对待除湿空气进行预冷、利用低温冷水或低温制冷剂对空气进一步除湿的空气处理流程。但在上述空气除湿处理流程中，采用低温冷水进一步除湿时，需要***设置单独的低温冷水机组及相应的冷水管路，此时***中就会存在两套冷水管路，***复杂程度大幅增加；采用低温制冷剂冷凝除湿时，需要对独立热泵循环的冷凝排热方式进行统一考虑，通常需设置单独的冷却水管路排热或利用风冷冷却方式进行排热，前者增加了***复杂程度，后者则限制了***能效水平。因此，如何进一步提升冷凝除湿处理过程的性能、降低***复杂程度，是进一步优化湿度处理***需解答的重要问题。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***，该空调***具有更优的处理能效，并且管路简化、***复杂程度低。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***，其特征在于：包括高温制冷站、显热末端和空气除湿处理单元，所述显热末端和所述空气除湿处理单元设置在室内，所述高温制冷站包括高温冷水机组和冷冻水泵；所述空气除湿处理单元包括预冷表冷器、蒸发器、压缩机、水冷表冷器和节流阀，所述蒸发器、压缩机、水冷表冷器和所述节流阀依次连接构成制冷剂循环回路，所述预冷表冷器和所述蒸发器依次置于待除湿空气通道上，所述高温冷水机组通过所述冷冻水泵分别与所述显热末端、预冷表冷器、水冷表冷器连接，所述显热末端、预冷表冷器和水冷表冷器的回水管路与所述高温冷水机组连接。
所述显热末端为多个，分散设置在室内。
所述空气除湿处理单元为多个，分散设置在室内。
所述显热末端为干式风机盘管或辐射板。
所述蒸发器中预设有液态制冷剂。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明高温冷水机组中的高温冷水流入显热末端、预冷表冷器和水冷表冷器中，分别与室内空气或壁面、待除湿空气、制冷剂蒸气换热后变为高温冷水回水，然后都流回高温冷水机组，完成高温冷水的循环过程，整个***内只设置一套高温冷水管路，实现了除湿和除热的有效结合，共同构成了一种高效的温湿度独立控制空调***。2、本发明高温制冷站中的高温冷水机组与显热末端和预冷表冷器连接，高温冷水进入显热末端和预冷表冷器中，因此显热末端和预冷表冷器与室内空气、壁面等进行换热，得以调节室内温度。3、本发明制冷剂循环回路包括蒸发器、压缩机、水冷表冷器，蒸发器中预设有液态制冷剂，蒸发器与压缩机连接，压缩机与水冷表冷器连接，水冷表冷器与蒸发器连接，蒸发器室内的待除湿空气换热将待除湿空气中的水汽冷凝，蒸发器中的液态制冷剂受热后变为制冷剂蒸气进入压缩机，制冷剂蒸气经压缩机压缩后进入水冷表冷器中冷凝，冷凝后的液态制冷剂流入蒸发器中完成热泵循环，因此制冷剂循环回路对待除湿空气进行除湿处理，得以调节室内湿度。4、本发明中高温冷水机组与水冷表冷器连接，高温冷水流入水冷表冷器，带走水冷表冷器中的液态制冷剂的热量使得制冷剂循环回路能够正常运转，因此优化处理能效、简化管路、降低***复杂程度，实现空调***高效运行。5、本发明空气除湿处理单元包括预冷表冷器和制冷剂循环回路，待除湿空气经过预冷表冷器预冷后，再进入制冷剂循环回路中除湿，因此本发明的除湿效果好。6、本发明显热末端可为干式风机盘管或辐射板，因此显热末端中高温冷水与室内空气或室内高温壁面可实现有效换热，能有效排除室内热量。
附图说明
图1是本发明的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括高温制冷站A、显热末端1和空气除湿处理单元B，其中显热末端1和空气除湿处理单元B设置在室内。高温制冷站A包括高温冷水机组2和冷冻水泵3。空气除湿处理单元B包括预冷表冷器4、蒸发器5、压缩机6、水冷表冷器7和节流阀8。其中，蒸发器5、压缩机6、水冷表冷器7和节流阀8依次连接构成制冷剂循环回路；预冷表冷器4和蒸发器5依次置于待除湿空气通道上。高温冷水机组2通过冷冻水泵3分别与显热末端1、预冷表冷器4、水冷表冷器7连接，显热末端1、预冷表冷器4和水冷表冷器7的回水管路与高温冷水机组2连接。
上述实施例中，显热末端1为多个并联分散设置在室内，能够满足多个末端的需求。
上述实施例中，空气除湿处理单元B为多个并联分散设置在室内，能够有效满足室内湿度调节需求。
上述实施例中，显热末端1为干式风机盘管或辐射板。
上述实施例中，蒸发器5中预设有液态制冷剂。
本发明的工作原理如下：
冷冻水泵3将高温冷水输送到显热末端1、预冷表冷器4和水冷表冷器7中，显热末端1与室内空气、壁面等进行换热得以调节室内温度，显热末端1中的高温冷水回水流入高温冷水机组2进行制冷，预冷表冷器4将待除湿空气进行预冷处理，预冷表冷器4中的高温冷水回水流入高温冷水机组2进行制冷，蒸发器5中预设有液态制冷剂，蒸发器5与室内的待除湿空气换热，将待除湿空气中的水汽冷凝，蒸发器5中的液态制冷剂受热后变为制冷剂蒸气进入压缩机6，制冷剂蒸气经压缩机6压缩后进入水冷表冷器7中冷凝，冷凝后的制冷剂经由节流阀8节流后流入蒸发器5，至此完成热泵循环。进一步地，冷冻水泵3的输出端与制冷剂循环回路6中的水冷表冷器7连接，高温冷水机组2中的高温冷水通过冷冻水泵3进入水冷表冷器7中与制冷剂蒸气进行换热，使制冷剂蒸气冷凝，使得蒸发器5能够正常使用；水冷表冷器7的回水管路与高温冷水机组2连接，将水冷表冷器7中的高温冷水回水流入高温冷水机组2进行制冷。
上述各实施例仅用于对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***，其特征在于：包括高温制冷站、显热末端和空气除湿处理单元，所述显热末端和所述空气除湿处理单元设置在室内，所述高温制冷站包括高温冷水机组和冷冻水泵；所述空气除湿处理单元包括预冷表冷器、蒸发器、压缩机、水冷表冷器和节流阀，所述蒸发器、压缩机、水冷表冷器和所述节流阀依次连接构成制冷剂循环回路，所述预冷表冷器和所述蒸发器依次置于待除湿空气通道上，所述高温冷水机组通过所述冷冻水泵分别与所述显热末端、预冷表冷器、水冷表冷器连接，所述显热末端、预冷表冷器和水冷表冷器的回水管路与所述高温冷水机组连接。
2.如权利要求1所述的一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***，其特征在于：所述显热末端为多个并联分散设置在室内。
3.如权利要求1所述的一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***，其特征在于：所述空气除湿处理单元为多个并联分散设置在室内。
4.如权利要求1所述的一种利用高温冷水预冷的温湿度独立控制空调***，其特征在于：所述显热末端为干式风机盘管或辐射板。
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