CN108954527A - 一种用于小型分体式液体除湿空调的系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，其特征在于：所述系统的冷源通过管道连通到所述调节器的内部，所述热源通过管道连通到所述再生器的内部，所述再生器和调节器之间设有所述热泵和热交换器一，热泵通过传输管道将液体干燥剂输送在调节器的调节波形板上，外部空气从外进入到室内经过调节波形板，液体干燥剂吸收外部的空气中的水蒸气后下沉落到调节波形板的底部，然后通过热交换器一和热泵将吸收水蒸气的液体干燥剂输送到再生器的再生波形板的顶部。本发明有效调节室内温度，提高舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及用于小型分体式液体除湿空调的系统及其使用方法。
背景技术
干燥剂除湿系统-液体和固体干燥剂-与传统的蒸汽压缩HVAC设备并行使用，有助于降低空间的湿度，特别是在需要大量室外空气或建筑空间内湿度大的空间。(ASHRAE2012暖通空调系统和设备手册，第24章，第24.10页)。潮湿的气候，例如佛罗里达州的迈阿密需要大量的能量来适当地处理(除湿和冷却)空间乘员舒适所需的新鲜空气。干燥剂除湿系统-固体和液体-已经使用多年，并且通常非常有效地从空气流中除去水分。然而，液体干燥剂系统通常使用浓盐溶液，例如LiCl，LiBr或CaCl 2的离子溶液。sub.2和水。这种盐水对金属具有强烈的腐蚀性，即使是少量的，因此多年来已经进行了许多尝试以防止干燥剂残留到待处理的空气流中。近年来，通过使用微孔膜来容纳干燥剂溶液，已经开始努力消除干燥剂残留的风险。这些基于膜的液体干燥剂系统主要应用于商业建筑的整体屋顶单元。然而，住宅和小型商业建筑通常使用小型分体式空调，其中冷凝器(连同压缩机和控制系统)位于外部，蒸发器冷却盘管安装在房间或空间中，而不是需要冷却，并且整体屋顶单位不是维修这些空间的合适选择。
小型分体系统通常通过蒸发器盘管吸入100％的室内空气，新鲜空气仅通过通风和其他来源的渗透进入室内。这通常会导致空间中的高湿度和低温，因为蒸发器盘管对于去除水分不是非常有效。相反，蒸发器盘管更适合于显热冷却。在仅需要少量冷却的日子里，建筑物可能达到不可接受的湿度水平，因为没有足够的自然热量来平衡大量的明显冷却。同样在寒冷潮湿的日子里，例如在雨季，加热空气将是优选的，同时也对其进行除湿。小型分体式系统通常无法提供除湿，但如果它们设置为热泵，它们将提供加热。
因此，仍然需要为具有高湿度负荷的小型建筑物提供可改装的冷却系统，其中可以以低资本和能量成本来适应室内空气的冷却和除湿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于小型分体式液体除湿空调的系统及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，所述系统包括调节器、再生器、波形板、热源、冷源、传输管道、热泵以及热交换器一，所述调节器和再生器均包括多个波形板，分别为调节波形板和再生波形板，所述调节波形板和再生波形板内部中空，所述冷源通过管道连通到所述调节波形板的内部，所述热源通过管道连通到所述再生波形板的内部，所述再生器和调节器之间设有所述热泵和热交换器一，热泵通过传输管道将液体干燥剂输送在调节器的调节波形板上，外部空气从外进入到室内经过调节波形板，液体干燥剂吸收外部的空气中的水蒸气后下沉落到调节波形板的底部，然后通过热交换器一和热泵将吸收水蒸气的液体干燥剂输送到再生器的再生波形板的顶部，所述热源将热的流体输送到再生波形板的表面，室内空气从再生波形板的底部向外部扩散，从而带走吸收水蒸气的液体干燥剂内的水分，完成干燥剂的再生，再生后的干燥剂通过热交换器一和热泵重新输送到调节再生板的顶端。
优选的，所述再生波形板和调节波形板的表面均包裹有一保护膜，所述保护膜与所述再生波形板和调节波形板的表面留有间隙，分别为间隙一和间隙二，所述热泵和热交换器一将液体干燥剂输送到所述间隙一和间隙二内。
优选的，所述冷源包括热交换器二以及循环泵一，所述热交换器二的两端通过管道连通到所述调节器的内部且所述管道上设有所述循环泵一。
优选的，所述热源包括热交换器三以及循环泵二，所述热交换器三的两端通过管道连通到所述再生器的内部且所述管道上设有所述循环泵二。
优选的，所述系统还包括一空气冷却系统，所述空气冷却系统包括压缩机和膨胀阀，所述压缩机的输气端连通到所述热交换器三或热交换器二上，所述热交换器二和热交换器三之间连通有所述膨胀阀，所述压缩机的输出端连接到所述热交换器二或热交换器三，所述冷源和热源可互换。
优选的，所述调节器和再生器的底部均设有一风扇，分别为风扇一和风扇二。
一种根据上述方案所述的用于小型分体式液体除湿空调的系统的使用方法，包括如下步骤
(1)：所述系统包括两种工作模式，分别为夏季降温和除湿模式以及冬季加热和加湿模式；可在不同的季节下选择不同的工作模式；
(2)：当选择夏季降温和除湿模式时，调节器从房间或从外部接收空气流。由风扇一使空气移动通过调节器，产生的冷却干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间。调节器的连通冷源，通过液体干燥剂吸走外部空气的水蒸气，并且使外部空气降温。冷源内冷却的传热流体由循环泵一提供，并进入调节器，在那里它从空气中吸收显热以及通过在干燥剂中捕获水蒸气而释放的潜热，吸收热量的水也被带到热交换器二的外部，热交换器二连接到冷却器系统，进行再次冷却；使用后的液体干燥剂离开调节器并通过热泵和热交换器一移动到再生器上，首先冷却系统将热交换器二吸收的热量带走使其进入到压缩机内，压缩机内吸收的热量排放到热交换器三上，从而加热了再生器的内使用的传热流体，从而将再生器上附着的液体干燥剂进行蒸发，从而带走热量，完成液体干燥剂的再生；
(3)：当选择冬季加热和加湿模式下时，调节器从房间或从外部接收空气流，由风扇一使空气移动通过调节器，产生的温暖湿润的干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间。调节器的连通热源，通过液体干燥剂补充外部空气的水蒸气，并且使外部空气增温。热源内温暖的传热流体由循环泵一提供，并进入调节器，在干燥剂中补充水蒸气，降低温度的水也被带到热交换器二的外部，热交换器二连接到冷却器系统，进行再次升温；使用后的液体干燥剂离开调节器并通过热泵和热交换器一移动到再生器上，首先冷却系统将热交换器三内温暖的气体输送到压缩机内，压缩机排放到热交换器二上，从而加热了调节器的内使用的传热流体，从而将再生器上附着的液体干燥剂进行湿润，完成液体干燥剂的再生。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明有两种工作模式，选择夏季降温和除湿模式时，调节器从房间或从外部接收空气流。由风扇一使空气移动通过调节器，产生的冷却干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间，调节器的连通冷源，通过液体干燥剂吸走外部空气的水蒸气，并且使外部空气降温。冷源内冷却的传热流体由循环泵一提供，并进入调节器，在那里它从空气中吸收显热以及通过在干燥剂中捕获水蒸气而释放的潜热，吸收热量的水也被带到热交换器二的内部，热交换器二连接到冷却器系统，进行再次冷却；使用后的液体干燥剂离开调节器并通过热泵和热交换器一移动到再生器上，首先冷却系统将热交换器二吸收的热量带走使其进入到压缩机内，压缩机内吸收的热量排放到热交换器三上，从而加热了再生器的内使用的传热流体，从而将再生器上附着的液体干燥剂进行蒸发，从而带走热量，完成液体干燥剂的再生；当选择冬季加热和加湿模式下时，调节器从房间或从外部接收空气流，由风扇一使空气移动通过调节器，产生的温暖湿润的干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间，调节器的连通热源，通过液体干燥剂补充外部空气的水蒸气，并且使外部空气增温。热源内温暖的传热流体由循环泵一提供，并进入调节器，在干燥剂中补充水蒸气，降低温度的水也被带到热交换器二的外部，热交换器二连接到冷却器系统，进行再次升温；使用后的液体干燥剂离开调节器并通过热泵和热交换器一移动到再生器上，首先冷却系统将热交换器三内温暖的气体输送到压缩机内，压缩机排放到热交换器二上，从而加热了调节器的内使用的传热流体，从而将再生器上附着的液体干燥剂进行湿润，完成液体干燥剂的再生。
附图说明
图1为本发明的框架图；
图2为本发明的夏季降温和除湿模式下的结构示意图；
图3为本发明的冬季加热和加湿模式下的结构示意图。
图中：1、调节器；2、调节波形板；3、再生器；4、再生波形板；5、冷源；6、热源；7、热交换器一；8、热泵；9、热交换器二；10、循环泵一；11、热交换器三；12、风扇二；13、循环泵二；14、压缩机；15、膨胀阀；16、风扇一。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3，现提出下述实施例：
一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，所述系统包括调节器1、再生器3、波形板、热源6、冷源5、传输管道、热泵8以及热交换器一7，所述调节器1和再生器3均包括多个波形板，分别为调节波形板2和再生波形板4，所述调节波形板2和再生波形板4内部中空，所述冷源5通过管道连通到所述调节波形板2的内部，所述热源6通过管道连通到所述再生波形板4的内部，所述再生器3和调节器1之间设有所述热泵8和热交换器一7，热泵8通过传输管道将液体干燥剂输送在调节器1的调节波形板2上，外部空气从外进入到室内经过调节波形板2，液体干燥剂吸收外部的空气中的水蒸气后下沉落到调节波形板2的底部，然后通过热交换器一7和热泵8将吸收水蒸气的液体干燥剂输送到再生器3的再生波形板4的顶部，所述热源6将热的流体输送到再生波形板4的表面，室内空气从再生波形板4的底部向外部扩散，从而带走吸收水蒸气的液体干燥剂内的水分，完成干燥剂的再生，再生后的干燥剂通过热交换器一7和热泵8重新输送到调节波形板2的顶端。
在本实施例中，所述再生波形板4和调节波形板2的表面均包裹有一保护膜，所述保护膜与所述再生波形板4和调节波形板2的表面留有间隙，分别为间隙一和间隙二，所述热泵8和热交换器一7将液体干燥剂输送到所述间隙一和间隙二内。
在本实施例中，所述冷源5包括热交换器二9以及循环泵一10，所述热交换器二9的两端通过管道连通到所述调节器1的内部且所述管道上设有所述循环泵一10。
在本实施例中，所述热源6包括热交换器三11以及循环泵二13，所述热交换器三11的两端通过管道连通到所述再生器3的内部且所述管道上设有所述循环泵二13。
在本实施例中，所述系统还包括一空气冷却系统，所述空气冷却系统包括压缩机14和膨胀阀15，所述压缩机14的输气端连通到所述热交换器三11或热交换器二9上，所述热交换器二9和热交换器三11之间连通有所述膨胀阀15，所述压缩机14的输出端连接到所述热交换器二9或热交换器三11，所述冷源5和热源6可互换。
在本实施例中，所述调节器1和再生器3的底部均设有一风扇，分别为风扇一16和风扇二12。
一种用于小型分体式液体除湿空调的系统的使用方法，包括如下步骤
(1)：所述系统包括两种工作模式，分别为夏季降温和除湿模式以及冬季加热和加湿模式；可在不同的季节下选择不同的工作模式；
(2)：当选择夏季降温和除湿模式时，调节器1从房间或从外部接收空气流。由风扇一16使空气移动通过调节器1，产生的冷却干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间，调节器1的连通冷源5，通过液体干燥剂吸走外部空气的水蒸气，并且使外部空气降温。冷源5内冷却的传热流体由循环泵一10提供，并进入调节器1，在那里它从空气中吸收显热以及通过在干燥剂中捕获水蒸气而释放的潜热，吸收热量的水也被带到热交换器二9的内部，热交换器二9连接到冷却器系统，进行再次冷却；使用后的液体干燥剂离开调节器1并通过热泵8和热交换器一7移动到再生器3上，首先冷却系统将热交换器二9吸收的热量带走使其进入到压缩机14内，压缩机14内吸收的热量排放到热交换器三11上，从而加热了再生器3的内使用的传热流体，从而将再生器3上附着的液体干燥剂进行蒸发，从而带走热量，完成液体干燥剂的再生；
(3)：当选择冬季加热和加湿模式下时，调节器1从房间或从外部接收空气流，由风扇一16使空气移动通过调节器，产生的温暖湿润的干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间，调节器1的连通热源6，通过液体干燥剂补充外部空气的水蒸气，并且使外部空气增温。热源6内温暖的传热流体由循环泵一10提供，并进入调节器1，在干燥剂中补充水蒸气，降低温度的水也被带到热交换器二9的外部，热交换器二9连接到冷却器系统，进行再次升温；使用后的液体干燥剂离开调节器1并通过热泵8和热交换器一7移动到再生器3上，首先冷却系统将热交换器三11内温暖的气体输送到压缩机14内，压缩机14排放到热交换器二9上，从而加热了调节器1的内使用的传热流体，从而将再生器3上附着的液体干燥剂进行湿润，完成液体干燥剂的再生。
工作原理：本发明有两种工作模式，选择夏季降温和除湿模式时，调节器1从房间或从外部接收空气流。由风扇一16使空气移动通过调节器1，产生的冷却干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间，调节器1的连通冷源5，通过液体干燥剂吸走外部空气的水蒸气，并且使外部空气降温。冷源5内冷却的传热流体由循环泵一10提供，并进入调节器1，在那里它从空气中吸收显热以及通过在干燥剂中捕获水蒸气而释放的潜热，吸收热量的水也被带到热交换器二9的内部，热交换器二9连接到冷却器系统，进行再次冷却；使用后的液体干燥剂离开调节器1并通过热泵8和热交换器一7移动到再生器3上，首先冷却系统将热交换器二9吸收的热量带走使其进入到压缩机14内，压缩机14内吸收的热量排放到热交换器三11上，从而加热了再生器3的内使用的传热流体，从而将再生器3上附着的液体干燥剂进行蒸发，从而带走热量，完成液体干燥剂的再生；当选择冬季加热和加湿模式下时，调节器1从房间或从外部接收空气流，由风扇一16使空气移动通过调节器，产生的温暖湿润的干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间，调节器1的连通热源6，通过液体干燥剂补充外部空气的水蒸气，并且使外部空气增温。热源6内温暖的传热流体由循环泵一10提供，并进入调节器1，在干燥剂中补充水蒸气，降低温度的水也被带到热交换器二9的外部，热交换器二9连接到冷却器系统，进行再次升温；使用后的液体干燥剂离开调节器1并通过热泵8和热交换器一7移动到再生器3上，首先冷却系统将热交换器三11内温暖的气体输送到压缩机14内，压缩机14排放到热交换器二9上，从而加热了调节器1的内使用的传热流体，从而将再生器3上附着的液体干燥剂进行湿润，完成液体干燥剂的再生。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，其特征在于：所述系统包括调节器(1)、再生器(3)、波形板、热源(6)、冷源(5)、传输管道、热泵(8)以及热交换器一(7)，所述调节器(1)和再生器(3)均包括多个波形板，分别为调节波形板(2)和再生波形板(4)，所述调节波形板(2)和再生波形板(4)内部中空，所述冷源(5)通过管道连通到所述调节波形板(2)的内部，所述热源(6)通过管道连通到所述再生波形板(4)的内部，所述再生器(3)和调节器(1)之间设有所述热泵(8)和热交换器一(7)，热泵(8)通过传输管道将液体干燥剂输送在调节器(1)的调节波形板(2)上，外部空气从外进入到室内经过调节波形板(2)，液体干燥剂吸收外部的空气中的水蒸气后下沉落到调节波形板(2)的底部，然后通过热交换器一(7)和热泵(8)将吸收水蒸气的液体干燥剂输送到再生器(3)的再生波形板(4)的顶部，所述热源(6)将热的流体输送到再生波形板(4)的表面，室内空气从再生波形板(4)的底部向外部扩散，从而带走吸收水蒸气的液体干燥剂内的水分，完成干燥剂的再生，再生后的干燥剂通过热交换器一(7)和热泵(8)重新输送到调节波形板(2)的顶端。
2.根据权利要求1所述的一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，其特征在于：所述再生波形板(4)和调节波形板(2)的表面均包裹有一保护膜，所述保护膜与所述再生波形板(4)和调节波形板(2)的表面留有间隙，分别为间隙一和间隙二，所述热泵(8)和热交换器一(7)将液体干燥剂输送到所述间隙一和间隙二内。
3.根据权利要求1所述的一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，其特征在于：所述冷源(5)包括热交换器二(9)以及循环泵一(10)，所述热交换器二(9)的两端通过管道连通到所述调节器(1)的内部且所述管道上设有所述循环泵一(10)。
4.根据权利要求1所述的一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，其特征在于：所述热源(6)包括热交换器三(11)以及循环泵二(13)，所述热交换器三(11)的两端通过管道连通到所述再生器(3)的内部且所述管道上设有所述循环泵二(13)。
5.根据权利要求3或4所述的一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，其特征在于：所述系统还包括一空气冷却系统，所述空气冷却系统包括压缩机(14)和膨胀阀(15)，所述压缩机((14)的输气端连通到所述热交换器三(11)或热交换器二(9)上，所述热交换器二(9)和热交换器三(11)之间连通有所述膨胀阀(15)，所述压缩机(14)的输出端连接到所述热交换器二(9)或热交换器三(11)，所述冷源(5)和热源(6)可互换。
6.根据权利要求1所述的一种用于小型分体式液体除湿空调的系统，其特征在于：所述调节器(1)和再生器(3)的底部均设有一风扇，分别为风扇一(16)和风扇二(12)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于小型分体式液体除湿空调的系统的使用方法，其特征在于：包括如下步骤
(1)：所述系统包括两种工作模式，分别为夏季降温和除湿模式以及冬季加热和加湿模式；可在不同的季节下选择不同的工作模式；
(2)：当选择夏季降温和除湿模式时，调节器(1)从房间或从外部接收空气流。由风扇一(16)使空气移动通过调节器(1)，产生的冷却干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间，调节器(1)的连通冷源(5)，通过液体干燥剂吸走外部空气的水蒸气，并且使外部空气降温。冷源(5)内冷却的传热流体由循环泵一(10)提供，并进入调节器(1)，在那里它从空气中吸收显热以及通过在干燥剂中捕获水蒸气而释放的潜热，吸收热量的水也被带到热交换器二(9)的内部，热交换器二(9)连接到冷却器系统，进行再次冷却；使用后的液体干燥剂离开调节器(1)并通过热泵(8)和热交换器一(7)移动到再生器(3)上，首先冷却系统将热交换器二(9)吸收的热量带走使其进入到压缩机(14)内，压缩机(14)内吸收的热量排放到热交换器三(11)上，从而加热了再生器(3)的内使用的传热流体，从而将再生器(3)上附着的液体干燥剂进行蒸发，从而带走热量，完成液体干燥剂的再生；
(3)：当选择冬季加热和加湿模式下时，调节器(1)从房间或从外部接收空气流，由风扇一(16)使空气移动通过调节器，产生的温暖湿润的干燥空气被供应到用于舒适乘客的空间，调节器(1)的连通热源(6)，通过液体干燥剂补充外部空气的水蒸气，并且使外部空气增温。热源(6)内温暖的传热流体由循环泵一(10)提供，并进入调节器(1)，在干燥剂中补充水蒸气，降低温度的水也被带到热交换器二(9)的外部，热交换器二(9)连接到冷却器系统，进行再次升温；使用后的液体干燥剂离开调节器(1)并通过热泵(8)和热交换器一(7)移动到再生器(3)上，首先冷却系统将热交换器三(11)内温暖的气体输送到压缩机(14)内，压缩机(14)排放到热交换器二(9)上，从而加热了调节器(1)的内使用的传热流体，从而将再生器(3)上附着的液体干燥剂进行湿润，完成液体干燥剂的再生。
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