本實用新型屬于空調機組領域,具體涉及一種雙冷源三管制溫濕分離控制裝置。
背景技術:
當前,能源緊缺已經成為嚴重制約我國經濟社會發展的關鍵問題,建筑節能作為國家戰略能源的一個重要組成部分,收到了越來越多的關注。目前大型公共建筑中有將近一半的能耗為空調運行能耗。尋求一種節能效果好,有助于環境保護的空調系統一直是業內人士共同的目標。大部分民用建筑的集中式空調系統屬于舒適性空調系統,通常采用全空氣系統或者風機盤管加新風系統,存在以下缺點:1、熱濕統一處理造成能量損失,除濕和除熱要求的冷源溫度是不同的,這就造成能源利用品位上的浪費;2、難以適應室內熱濕負荷的變化,在某些情況下,室內的熱濕比變化范圍較大。在實際工程中,經常采取的做法滿足了對室內溫度的控制要求,卻忽略對濕度的要求,很容易造成室內濕度失衡;3、隨著室內空氣品質問題的出現,冷凝除濕表冷器的潮濕表面會成為霉菌、軍團菌等危害人體健康的微生物繁殖的場所,引發各種“空調病”。
為了解決現有技術存在的問題,人們進行了長期的探索,提出了各種各樣的解決方案,例如,中國專利文獻公開了一種溫濕獨立控制的空調系統[申請號:CN200810140054.2]:包括冷媒循環系統、水循環系統和風管機送風系統;所述冷媒循環系統包括通過冷媒管路連接的壓縮機、冷凝器、換熱器及二個以上的電子膨脹閥;所述水循環系統包括通過水管連接的水泵、膨脹水箱、分水器、換熱器及一個以上的室內輻射模塊;還包括風管機送風系統,風管機送風系統具有風扇、新風管道、通風管道、回風管道、風機管路和設在所述風扇后面的蒸發器,以及控制蒸發器冷媒流量的電子膨脹閥,所述蒸發器的冷媒進、出管路與所述冷媒循環系統中的所述冷媒管路連通,所述蒸發器后面的所述風管機送風系統的管路上設有若干個出風支管,所述出風支管與室內連通,回風管道上設有若干個回風支管,回風支管與室內連通;通風管道、新風管道中分別設有通風風閥、新風風閥。
上述方案雖然將空調系統的溫濕度進行獨立控制,一定程度上提高了系統的效率,但是其存在結構復雜,操作麻煩,投入成本高等缺點,以及能耗節約方面也有待改進。
技術實現要素:
本實用新型的目的是針對上述問題,提供一種溫濕度獨立控制提高節能效果的雙冷源三管制溫濕分離控制裝置。
為達到上述目的,本實用新型采用了下列技術方案:本實用新型的雙冷源三管制溫濕分離控制裝置,包括相互連接的低溫冷水機組和高溫冷水機組,所述的低溫冷水機組通過供水管與至少一個除濕盤管相連,所述的高溫冷水機組通過回水管與至少一個干工況風機盤管相連,且所述的高溫冷水機組、低溫冷水機組、除濕盤管和干工況風機盤管依次串聯形成閉合回路,在除濕盤管和干工況風機盤之間與旁通管一端相連通,且所述的旁通管另一端連接在高溫冷水機組和低溫冷水機組之間。
通過上述技術方案,采用供水管、回水管和旁通管實現溫濕度獨立控制策略,低溫冷水機組的冷水通過供水管輸送至除濕盤管,除濕盤管對空氣進行冷卻除濕,承擔濕負荷,部分冷水由高溫冷水機組處理,機組蒸發溫度高,其EER值也增大,節能效果顯著提高,該裝置系統合理,能保證室內空氣品質,運行高效節能,在恒溫恒濕廠房、公用建筑供冷領域具有廣泛的應用前景。
在上述的雙冷源三管制溫濕分離控制裝置中,所述的低溫冷水機組包括低溫冷水機組蒸發器,所述的低溫冷水機組蒸發器通過低溫冷水機組水泵與高溫冷水機組和旁通管相連。
在上述的雙冷源三管制溫濕分離控制裝置中,所述的高溫冷水機組包括分別與旁通管和低溫冷水機組水泵相連的高溫冷水機組蒸發器,所述的高溫冷水機組蒸發器通過高溫冷水機組水泵與回水管相連通。
在上述的雙冷源三管制溫濕分離控制裝置中,所述的除濕盤管的數量為若干個且分別并聯設置在供水管和旁通管之間。
在上述的雙冷源三管制溫濕分離控制裝置中,所述的干工況風機盤管的數量為若干個且分別并聯設置在旁通管和回水管之間。
在上述的雙冷源三管制溫濕分離控制裝置中,所述的高溫冷水機組水泵和低溫冷水機組水泵均為高效變頻水泵。
與現有的技術相比,本實用新型的優點在于:1、溫濕度獨立控制,減少空調系統的再熱損失,并且克服常規空調系統難以同時滿足溫濕度參數要求的缺點;2、充分利用高溫冷水機組,其蒸發溫度高,EER值較大,節能效果顯著;3、能夠根據不同區域或同一區域不同房間負荷的變化調整除濕盤管和干工況盤管的供水溫度和流量,能有效滿足不同區域對溫濕度參數的不同要求;4、結構簡單,操作安全方便。
附圖說明
圖1是本實用新型雙冷源三管制溫濕分離控制裝置的原理圖。
圖中,低溫冷水機組1;供水管11;除濕盤管12;低溫冷水機組蒸發器13;低溫冷水機組水泵14;高溫冷水機組2;回水管21;干工況風機盤管22;高溫冷水機組蒸發器23;高溫冷水機組水泵24;旁通管3。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型的雙冷源三管制溫濕分離控制裝置,包括相互連接的低溫冷水機組1和高溫冷水機組2,其中高溫冷水機組水泵24和低溫冷水機組水泵14均為高效變頻水泵,低溫冷水機組1通過供水管11與至少一個除濕盤管12相連,高溫冷水機組2通過回水管21與至少一個干工況風機盤管22相連,且高溫冷水機組2、低溫冷水機組1、除濕盤管12和干工況風機盤管22依次串聯形成閉合回路,在除濕盤管12和干工況風機盤之間與旁通管3一端相連通,且旁通管3另一端連接在高溫冷水機組2和低溫冷水機組1之間。
本方案采用供水管11、回水管21和旁通管3實現溫濕度獨立控制策略,低溫冷水機組1的冷水通過供水管11輸送至除濕盤管12,除濕盤管12對空氣進行冷卻除濕,承擔濕負荷,部分冷水由高溫冷水機組2處理,機組蒸發溫度高,其EER值也增大,節能效果顯著提高,該裝置系統合理,能保證室內空氣品質,運行高效節能,在恒溫恒濕廠房、公用建筑供冷領域具有廣泛的應用前景。
具體地,其中,低溫冷水機組1包括低溫冷水機組蒸發器13,低溫冷水機組蒸發器13通過低溫冷水機組水泵14與高溫冷水機組2和旁通管3相連;同樣地,高溫冷水機組2包括分別與旁通管3和低溫冷水機組水泵14相連的高溫冷水機組蒸發器23,高溫冷水機組蒸發器23通過高溫冷水機組水泵24與回水管21相連通。
更具體地,除濕盤管12和干工況盤管分別代表室內濕負荷與顯熱負荷,除濕盤管12末端可根據實際情況并聯多組,且分別并聯設置在供水管11和旁通管3之間;同樣地,干工況風機盤管22也可根據實際情況并聯多組,且分別并聯設置在旁通管3和回水管21之間。
本控制裝置在投入使用時,低溫冷水機組1供回水溫度為7/10℃,高溫冷水機組2供回水溫度為10/19℃,低溫冷水機組1的冷水通過供水管11輸送至除濕盤管12,除濕盤管12對空氣進行冷卻除濕,承擔濕負荷,經除濕盤管12升溫后的冷水根據室內顯熱負荷的不同,存在如下兩種工作模式:
第一種模式為部分冷凍水直接通過旁通管3和低溫冷水機組水泵14輸送回低溫冷水機組1,剩余部分輸送至干工況風機盤管22對空氣進行冷卻,承擔顯熱負荷,最后通過回水管21和高溫冷水機組水泵24返回高溫冷水機組2,完成整個循環;
第二種模式為高溫冷水機組2部分供水通過旁通管3與從除濕盤管12流出的冷凍水混合,再流經干工況風機盤管22,根據負荷的變化,旁通管3內冷水流動方向不固定。
本實施例中,以顯熱負荷1000kW,潛熱負荷700kW為例計算說明本裝置的節能效果,采用傳統供回水7/12℃的冷水機組,機組制冷性能系數EER處于4.7-6.0范圍內,則耗電量為283-362kW;若使用本裝置,根據研究表明,機組蒸發溫度升高1℃或冷凝溫度降低1℃,EER值可提高5%,故本裝置中高溫冷水機組2EER值可達到5.4-6.9,計算得耗電量為268-343kW,與普通冷水機組系統相比,平均節能率達到5.3%,而在理想情況下更可達到20%以上,并且節能率隨潛熱負荷所占比例的增加而提高。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用低溫冷水機組1;供水管11;除濕盤管12;低溫冷水機組蒸發器13;低溫冷水機組水泵14;高溫冷水機組2;回水管21;干工況風機盤管22;高溫冷水機組蒸發器23;高溫冷水機組水泵24;旁通管3等術語,但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質;把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。