空間中的濕度并導(dǎo)致比預(yù)計(jì)更大的能量消耗。
[0034]圖3示出美國專利申請發(fā)布N0.20140150662公開的用于從空氣流中捕獲水蒸汽同時冷卻或加熱空氣流的靈活、薄膜保護(hù)、逆流3路熱量和質(zhì)量交換器。例如,高溫、高濕空氣流401進(jìn)入對空氣流進(jìn)行冷卻和除濕的一系列薄膜板303。冷卻、干燥的離開空氣402供應(yīng)到空間,如建筑物中的空間。通過供應(yīng)端口 304供應(yīng)干燥劑。板塊結(jié)構(gòu)300的每一側(cè)上提供兩個端口 304以確保薄膜板303上均勻的干燥劑分布。在重力作用下,干燥劑膜落下并在板303的底部被收集并通過排出端口 305退出。通過端口 405和306供應(yīng)冷卻液(或加熱液,視情況而定)冷卻液供應(yīng)端口以在薄膜板303內(nèi)提供均勻冷卻液流的方式間隔開。冷卻液以與空氣流方向401相反的方向在薄膜板303內(nèi)流動并通過端口 307和404離開薄膜板303。前/后蓋308和頂/底蓋403提供結(jié)構(gòu)支承和熱隔離,并確??諝獠煌ㄟ^熱量和質(zhì)量交換器兩側(cè)離開。
[0035]圖4示出圖3的一個板結(jié)構(gòu)的示意細(xì)節(jié)??諝饬?51以與冷卻液流254相反的方向流動。薄膜252包含沿包含傳熱流體254的壁255落下的液體干燥劑253。空氣流中攜帶的水蒸汽256能夠轉(zhuǎn)變薄膜252并被吸收到液體干燥劑253中。吸收期間釋放的水258的冷凝熱量通過壁255傳導(dǎo)到傳熱流體254中。來自空氣流的顯熱257也通過薄膜252、液體干燥劑253和壁255傳導(dǎo)到傳熱流體254中。
[0036]圖5示出美國專利申請發(fā)布N0.20120125020中所示的新型液體干燥劑系統(tǒng)。調(diào)節(jié)裝置451包含一組內(nèi)部空心的板結(jié)構(gòu)。冷的傳熱流體在冷源457中生成并進(jìn)入板。464的液體干燥劑溶液帶到板的外表面并在每塊板的外表面流下。在下文所述的一些實(shí)施例中,液體干燥劑在位于空氣流與板表面之間的薄膜后流過。外部空氣453現(xiàn)在吹過一組波面板。板上的液體干燥劑吸引空氣流中的水蒸汽,并且板內(nèi)的冷卻水幫助阻止空氣溫度上升。板結(jié)構(gòu)以在每塊板底部附近收集干燥劑的方式構(gòu)建。經(jīng)處理的空氣454現(xiàn)在直接放入建筑物而無需任何額外處理。
[0037]液體干燥劑在461的波面板底部收集并通過熱交換器463傳輸?shù)皆偕b置頂部的點(diǎn)465,從這里將液體干燥劑分配到再生裝置的板?;亓骺諝饣蚩蛇x地外部空氣455吹過再生裝置板,并且水蒸汽從液體干燥劑傳輸?shù)诫x開的空氣流456中??蛇x的熱源458為再生提供驅(qū)動力。來自熱源的傳熱流體460可放入再生裝置的板內(nèi),類似于調(diào)節(jié)裝置上的冷傳熱流體。再次在板452的底部收集液體干燥劑而無需收集盤或盆以使得在再生裝置上空氣也可以是縱向的。可選的熱栗466可用于提供液體干燥劑的冷卻和加熱,但也可用于提供熱和冷作為冷卻器457和加熱器458的替代。
[0038]圖6示出根據(jù)一個或多個實(shí)施例使用3路薄膜液體干燥劑模塊502對空間中的空氣除濕的在頂式(in-ceiling)風(fēng)機(jī)盤管單元501。來自空間的空氣109由風(fēng)機(jī)503推送穿過3路薄膜模塊502,在其中對空氣進(jìn)行冷卻和除濕。然后,將經(jīng)除濕和冷卻的空氣108輸送到空間以提供冷卻和舒適。在薄膜模塊502中進(jìn)行除濕和冷卻期間釋放的熱量被排到從薄膜模塊502循環(huán)到熱交換器509和水栗510的循環(huán)水回路511。熱交換器509從建筑物冷水回路204接收冷收,這最終排掉冷卻和除濕的熱量。為了實(shí)現(xiàn)除濕功能,向薄膜模塊502提供干燥劑506。干燥劑排入小存儲箱508中。來自箱508的干燥劑由液體干燥劑栗機(jī)507栗送到薄膜模塊502上。由于最終液體干燥劑會在除濕過程中變得越來越稀,由液體干燥劑回路504添加濃縮的干燥劑。將稀釋的液體干燥劑從箱508移除并通過管路505栗送到中央再生設(shè)施(未示出)。
[0039]圖7示出圖6的在頂式液體干燥劑薄膜風(fēng)機(jī)盤管單元如何在圖1的建筑物中部署以取代傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管單元。如圖中可見,包含薄膜模塊502的風(fēng)機(jī)盤管單元501現(xiàn)在取代了傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管單兀。液體干燥劑分配管線504和505從中央再生系統(tǒng)601接收液體干燥劑。中央液體干燥劑供應(yīng)管線602和603可用于將液體干燥劑引導(dǎo)到多個樓層以及屋頂上的液體干燥劑D0AS??諝馓幚韱卧?04也可以是傳統(tǒng)非液體干燥劑D0AS。
[0040]圖8示出圖7的DOAS 604的備選實(shí)施例,其中,系統(tǒng)使用類似于圖6所示板452的液體干燥劑薄膜板。圖8的DOAS 701取得外部空氣706并引導(dǎo)其穿過在內(nèi)部由冷水回路704冷卻并由回路717中的液體干燥劑除濕的第一組液體干燥劑薄膜板703。然后,空氣前進(jìn)到也在內(nèi)部由冷水回路704冷卻的第二組液體干燥劑薄膜板702。這樣,空氣流706被除濕和冷卻兩次并作為供應(yīng)空氣101前進(jìn)到建筑物中的空間,如圖7所示。由冷卻和除濕過程釋放的熱量釋放到冷水704中,因此到中央制冷設(shè)備的回流水705比輸入的冷水熱。
[0041]來自建筑物空間的回流空氣102被引導(dǎo)到第三組液體干燥劑薄膜板720上。這些板在內(nèi)部由熱水回路708加熱。加熱的空氣被引導(dǎo)到外部作為空氣流707排出。在薄膜板720上流動的液體干燥劑收集在小存儲箱715中,然后由栗機(jī)716通過回路717和液體-液體熱交換器718栗送到第一組板703。板組720內(nèi)的熱水幫助在板組704的表面上流動的干燥劑濃縮。然后,濃縮的干燥劑可用于對板組703上的空氣流706進(jìn)行預(yù)除濕,本質(zhì)上用作潛能回收裝置。第二干燥劑回路714用于對第二板組702上的空氣流706進(jìn)行進(jìn)一步除濕。干燥劑收集在第二存儲箱712中,并由栗機(jī)713通過回路714栗送到板702。通過干燥劑回路711移除稀釋的干燥劑,并由供應(yīng)管線710將濃縮的液體干燥劑添加到箱712。
[0042]圖9示出類似于圖8的系統(tǒng)的另一個實(shí)施例,其中,省略了熱水回路708-709。而是使用由環(huán)行栗機(jī)801提供的循環(huán)水回路802傳輸來自輸入空氣流的顯熱。這樣設(shè)置的系統(tǒng)能夠通過液體干燥劑回路717在薄膜板組703中從輸入空氣流706中移除水分并在薄膜板組704中將此水分添加到回流空氣102中。同時,輸入空氣706的熱量由環(huán)行回路802移動并排到回流空氣流102中。通過這種方式,系統(tǒng)能夠從回流空氣流102回收顯熱和潛熱并使用它對輸入空氣流706進(jìn)行預(yù)冷卻和預(yù)除濕。然后,由薄膜板組702提供額外冷卻,并如前所述由供應(yīng)管線710提供新鮮的液體干燥劑。
[0043]圖示10示出類似于圖8和圖9的系統(tǒng)的又一個實(shí)施例,其中,能量如圖9所示從輸入空氣流706回收并應(yīng)用到回流空氣流102。如圖8所示,在內(nèi)部由冷水回路704冷卻的薄膜板組702提供其余冷卻和除濕。但是,在這個實(shí)施例中,部署從熱水回路708接收熱水的第三組薄膜板903。液體干燥劑由栗機(jī)901和回路902提供,并且濃縮的液體干燥劑回流到干燥劑箱712。這種配置消除了對外部液體干燥劑供應(yīng)和回流管線(圖8中的710和711)的需要,因?yàn)楸∧ぐ?03用作液體干燥劑的整合再生系統(tǒng)。
[0044]圖11示出先前討論的系統(tǒng)的另一個實(shí)施例。在圖中,預(yù)冷卻盤管1002由供應(yīng)管線1001連接到冷水回路704。通常濕度較高的輸入外部空氣706將在盤管1002上冷凝并且水將從盤管流出。然后,其余冷卻和除濕再次由液體干燥劑薄膜模塊702進(jìn)行。這種配置的優(yōu)點(diǎn)是盤管上冷凝的水不會進(jìn)入干燥劑并由此不需要再生。圖中還示出由管線1004從熱水回路708供應(yīng)的預(yù)加熱盤管1003。預(yù)加熱盤管1003提高回流空氣流102的溫度,這增強(qiáng)了再生薄膜模塊903的效率,因?yàn)橐后w干燥劑902沒有被空氣流102冷卻得像原本那么多。
[0045]圖12示出通常涉及先前附圖中所示能量回收方法的濕度計(jì)算過程。水平軸示出干球溫度(以攝氏度為單位),垂直軸示出濕度比(以g/kg為單位)。35C和18g/kg的外部空氣1101 (OA)進(jìn)入系統(tǒng),通常為26C、Ilg/kg的來自空間的回流空氣1102 (RA)也進(jìn)入系統(tǒng)。如圖8所示的潛能回收在1105(0A’)將外部空氣的濕度降至更低濕度(且略微更低的溫度)。同時,回流空氣在1104(RA’)吸收濕度(和部分熱量)。顯能回收系統(tǒng)會導(dǎo)致點(diǎn)1107 (OA^ )和1108 (RA”’)。同時,如圖9和10所示的潛能和顯能回收導(dǎo)致從輸入空氣流傳輸熱量和水分到回流空氣流,點(diǎn)1106(0A”)和1103 (RA”)。
[0046]在許多建筑物中,僅中央冷水系統(tǒng)可用并且可能沒有簡單的熱水源可用于液體干燥劑的再生。這可通過使用類似于圖8-10的中央空氣處理系統(tǒng)的圖13所示系統(tǒng)來解決,但其中,主要薄膜模塊組702如前所述耦合到建筑物冷水回路,但是再生由專門為薄膜模塊1215中的液體干燥劑再生提供熱量的內(nèi)部壓縮機(jī)系統(tǒng)提供。應(yīng)當(dāng)清楚,像圖8-10,可提供另一組薄膜模塊703和720以從建筑物的離開空氣102提供潛能或顯能回收或兩者。這沒有在圖中示出以避免使附圖過于復(fù)雜。還應(yīng)當(dāng)清楚,這種能量回收可通過例如干燥劑_(焓_)或轉(zhuǎn)輪式換熱器或熱管系統(tǒng)等其他更傳統(tǒng)的方式或例如環(huán)行水回路和空氣-空氣熱交換器等其他傳統(tǒng)的能量回收方法來提供。一般來說,這種能量回收系統(tǒng)的一部分會在空氣流102進(jìn)入薄膜模塊1215之前在其中實(shí)現(xiàn),并且能量回收系統(tǒng)的其他部分會在空氣流706進(jìn)入薄膜模塊702之前在其中實(shí)現(xiàn)。在很少或沒有回流空氣102的建筑物中,空氣流102可簡單地就是外部空氣。
[0047]在圖13中,外部空氣流706進(jìn)入一組3路薄膜板或薄膜模塊702。薄膜模塊702接收由液體栗機(jī)1204通過水-水熱交換器1205提供的傳熱流體1216.熱交換器1205是提供一般較高的^0-90psi)建筑物水回路704與一般僅為0.5-2psi的低