溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，所述冷熱源包括：依次連接的壓縮機（1）、第一冷凝器（2）和第二冷凝器（3），分別與第二冷凝器（3）相連接的第一膨脹閥（4）和第二膨脹閥（5），分別與壓縮機1相連接的第一蒸發(fā)器（6）和第二蒸發(fā)器（7）；所述第一蒸發(fā)器（6）與所述第一膨脹閥（4）相連接構(gòu)成第一循環(huán)支路；所述第二蒸發(fā)器（7）與所述第二膨脹閥（5）相連接構(gòu)成第二循環(huán)支路；所述第一循環(huán)支路與所述第二循環(huán)支路并聯(lián)在所述第二冷凝器（3）與所述壓縮機（1）之間。本發(fā)明所述的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的制冷效率高，能夠大幅度降低能源消耗，保護大氣環(huán)境。
【專利說明】溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷與空調(diào)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源。
【背景技術(shù)】
[0002]溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)是指:由獨立的處理顯熱的系統(tǒng)和處理潛熱的系統(tǒng)組成，分別控制室內(nèi)的溫度和濕度的空調(diào)系統(tǒng)。由于在提高空調(diào)系統(tǒng)運行性能，降低能源消耗，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，保護大氣環(huán)境等方面的優(yōu)勢，近年來，溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。中國專利CN1862123A提出了一種高效的熱泵驅(qū)動的溶液除濕新風(fēng)機組。該新風(fēng)機一方面利用熱泵的蒸發(fā)器對除濕濃溶液進行冷卻，以增強溶液除濕能力并吸收除濕過程中釋放的潛熱；另一方面利用熱泵的冷凝器對再生稀溶液進行加熱，再與全熱回收后的排風(fēng)進行全熱交換，溶液即被濃縮再生。由專利CN1862123A提出的熱泵驅(qū)動的溶液除濕新風(fēng)機組，其能效比很高，具有很好的應(yīng)用前景。本文提到的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)，其溶液除濕新風(fēng)機組均指由專利CN1862123A提出的熱泵驅(qū)動的溶液除濕新風(fēng)機組。
[0003]圖1是現(xiàn)有溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的工作原理圖。其中，房間顯熱由制冷機I產(chǎn)生的高溫冷凍水(18°C左右)來除去，房間潛熱由溶液除濕新風(fēng)機組提供的干冷新風(fēng)來承擔(dān)，而在溶液除濕新風(fēng)機組中，溶液除濕器所需的冷量和溶液再生器所需的熱量都由制冷機2來承擔(dān)。我們可以將制冷機I和制冷機2看成是溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源。對于現(xiàn)有溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，制冷機I 一般是容量較大的離心式制冷機或螺桿式制冷機，制冷機2 —般是容量較小的渦旋式制冷機。制冷機2不使用離心式制冷機，是因為常規(guī)的離心式制冷機制冷量為數(shù)千千瓦，而對于通常的新風(fēng)量需求(每小時18000立方米以下)，制冷機2需要的制冷量不超過200千瓦。但是，渦旋式制冷機的制冷效率相對于離心式制冷機較低，額定值一般為3?4，而離心式制冷機的制冷效率額定值可達到5?
6。如果離心式制冷機可以做到足夠小，達到渦旋式制冷機的制冷量水平，那么就能實現(xiàn)離心式制冷機對原有渦旋式制冷機的替代。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的制冷效率較低，不利于降低能源消耗，保護大氣環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對上述缺陷，如何提供一種制冷效率較高的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，以降低能源消耗，保護大氣環(huán)境。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，所述冷熱源包括:依次連接的壓縮機1、第一冷凝器2和第二冷凝器3，分別與第二冷凝器3相連接的第一膨脹閥4和第二膨脹閥5，分別與壓縮機I相連接的第一蒸發(fā)器6和第二蒸發(fā)器7 ;所述第一蒸發(fā)器6與所述第一膨脹閥4相連接構(gòu)成第一循環(huán)支路；所述第二蒸發(fā)器7與所述第二膨脹閥5相連接構(gòu)成第二循環(huán)支路；所述第一循環(huán)支路與所述第二循環(huán)支路并聯(lián)在所述第二冷凝器3與所述壓縮機I之間。
[0009]優(yōu)選地，所述壓縮機I是離心式壓縮機。
[0010]優(yōu)選地，所述第一膨脹閥4進一步用于對第一蒸發(fā)器6的出口冷凍水溫度進行調(diào)節(jié)。
[0011]優(yōu)選地，所述第二膨脹閥5進一步用于對第二蒸發(fā)器7的出口除濕溶液溫度進行調(diào)節(jié)。
[0012]本發(fā)明還提供了一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，所述冷熱源包括:一個或多個制冷機a和一個或多個制冷機b，其中
[0013]所述制冷機a包括:呈環(huán)形連接的第一壓縮機la、第一冷凝器2a、第一膨脹閥3a和第一蒸發(fā)器4a ；
[0014]所述制冷機b包括:呈環(huán)形連接的第二壓縮機lb、第二冷凝器2b、第二膨脹閥3b和第二蒸發(fā)器4b。
[0015]優(yōu)選地，所述第一壓縮機Ia和所述第二壓縮機Ib都是離心式壓縮機。
[0016]優(yōu)選地，所述一個或多個制冷機a是分別獨立控制的；所述一個或多個制冷機b是分別獨立控制的。
[0017](三)有益效果
[0018]本發(fā)明提出了一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，其以一臺離心式制冷機作為壓縮機同時用于房間顯熱處理和潛熱處理，用于滿足小型的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)(總制冷量250kW以下)的冷熱源需求，還公開了另一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，其以至少兩臺離心式制冷機作為壓縮機分別獨立地用于房間顯熱處理和潛熱處理，主要用于滿足大型的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)(總制冷量500kW以上)的冷熱源需求。由于離心式制冷機相對于原有渦旋式制冷機具有制冷效率上的明顯優(yōu)勢，以離心式制冷機作為溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，可以提高其總體制冷效率。因此，可以大幅度降低能源消耗，保護大氣環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的工作原理圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例1的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實施例2的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0023]實施例1
[0024]圖2是本發(fā)明實施例1的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所述，所述溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源包括:依次連接的壓縮機1、第一冷凝器2和第二冷凝器3，分別與第二冷凝器3相連接的第一膨脹閥4和第二膨脹閥5，分別與壓縮機I相連接的第一蒸發(fā)器6和第二蒸發(fā)器7 ;所述第一蒸發(fā)器6與所述第一膨脹閥4相連接構(gòu)成第一循環(huán)支路；所述第二蒸發(fā)器7與所述第二膨脹閥5相連接構(gòu)成第二循環(huán)支路；所述第一循環(huán)支路與所述第二循環(huán)支路并聯(lián)在所述第二冷凝器3與所述壓縮機I之間。
[0025]制冷劑從壓縮機I流出后，先進入第一冷凝器2，利用制冷劑較高的溫度(45°C以上)對第一冷凝器2另一側(cè)與制冷劑逆向流動的再生溶液進行加熱。從第一冷凝器2流出的制冷劑接著進入第二冷凝器3，利用第二冷凝器3另一側(cè)與制冷劑逆向流動的冷卻水將其多余的冷凝熱帶走。從冷凝器3流出的制冷劑分為兩股，兩股制冷劑流量分別由第一膨脹閥4和第二膨脹閥5進行調(diào)節(jié)，其中一股制冷劑進入第一循環(huán)支路并經(jīng)過第一膨脹閥4后進入第一蒸發(fā)器6，對第一蒸發(fā)器6另一側(cè)與制冷劑逆向流動的高溫冷凍水(18?21°C)進行冷卻，另一股制冷劑進入第二循環(huán)支路并經(jīng)過第二膨脹閥5后進入第二蒸發(fā)器7，對第二蒸發(fā)器7另一側(cè)與制冷劑逆向流動的除濕溶液進行冷卻。制冷劑分別從第一循環(huán)支路和第二循環(huán)支路，即第一蒸發(fā)器6和第二蒸發(fā)器7流出后，混合成一股制冷劑流入壓縮機I，再經(jīng)過處理后進行下一循環(huán)。
[0026]在本實施例中，所述溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的壓縮機I是離心式壓縮機，例如，由王嘉，入谷陽一郎等人在暖通空調(diào)2009年第5期的文章“微型離心式冷水機組性能分析”中提出的175kW制冷量的離心式壓縮機。
[0027]在本實施例中，由再生溶液入口 9進入第一冷凝器2的再生溶液被制冷劑加熱至45°C左右，再由再生溶液出口 8送至溶液再生器。
[0028]由冷凍水入口 12進入第一蒸發(fā)器6的冷凍水被制冷劑冷卻至18°C左右，再由冷凍水出口 13送至室內(nèi)顯熱末端。
[0029]由除濕溶液入口 14進入第二蒸發(fā)器7的除濕溶液被制冷劑冷卻至14°C左右，再由除濕溶液出口 15送至溶液除濕器。
[0030]在本實施例中，利用第一膨脹閥4和第二膨脹閥5分別對第一蒸發(fā)器6的出口冷凍水溫度和第二蒸發(fā)器7的出口除濕溶液溫度進行調(diào)節(jié)，以使第一蒸發(fā)器6和第二蒸發(fā)器7的制冷量分別達到各自的需求。
[0031 ] 在本實施例中，根據(jù)第一蒸發(fā)器6和第二蒸發(fā)器7出口的制冷劑過熱度，來調(diào)節(jié)壓縮機I的頻率或?qū)~閥開度，以調(diào)節(jié)制冷劑總流量，使得制冷機的總制冷量滿足顯熱處理和潛熱處理的需求。
[0032]在本實施例中，調(diào)節(jié)冷卻水入口 11進入第二冷凝器3的冷卻水的溫度或流量，來調(diào)節(jié)冷凝溫度，進而調(diào)節(jié)第一冷凝器2出口的再生溶液溫度，使得其滿足溶液再生的需求。
[0033]實施例2
[0034]圖3是本發(fā)明實施例2的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，所述溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源包括一個或多個制冷機a和一個或多個制冷機b，其中制冷機a包括呈環(huán)形連接的第一壓縮機la，第一冷凝器2a，第一膨脹閥3a，第一蒸發(fā)器4a ;制冷機b包括呈環(huán)形連接的第二壓縮機lb，第二冷凝器2b，第二膨脹閥3b，第二蒸發(fā)器4b。
[0035]在制冷機a中，制冷劑從第一壓縮機Ia流出后，先進入第一冷凝器2a，利用第一冷凝器2a另一側(cè)與制冷劑逆向流動的冷卻水將制冷機a產(chǎn)生的冷凝熱帶走。從第一冷凝器2a流出后的制冷劑在經(jīng)過第一膨脹閥3a后進入第一蒸發(fā)器4a，對第一蒸發(fā)器4a另一側(cè)與制冷劑逆向流動的高溫冷凍水進行冷卻，從第一蒸發(fā)器4a流出的制冷劑進入第一壓縮機la，再經(jīng)過處理后進行下一循環(huán)。
[0036]在制冷機b中，制冷劑從第二壓縮機Ib流出后，先進入第二冷凝器2b，利用制冷劑較高的溫度對第二冷凝器2b另一側(cè)與制冷劑逆向流動的再生溶液進行加熱。從第二冷凝器2b流出后的制冷劑經(jīng)過第二膨脹閥3b后進入第二蒸發(fā)器4b，對第二蒸發(fā)器4b另一側(cè)與制冷劑逆向流動的除濕溶液進行冷卻。從第二蒸發(fā)器4b流出的制冷劑進入第二壓縮機Ib,再經(jīng)過處理后進行下一循環(huán)。
[0037]在本實施例中，所述第一壓縮機Ia和第二壓縮機Ib都是離心式壓縮機，例如，由王嘉，入谷陽一郎等人在暖通空調(diào)2009年第5期的文章“微型離心式冷水機組性能分析”中提出的175kW制冷量的離心式壓縮機。
[0038]在本實施例中，由冷凍水入口 7進入第一蒸發(fā)器4a的高溫冷凍水被制冷劑冷卻至18°C左右，再由冷凍水出口 8送至室內(nèi)顯熱末端。
[0039]在本實施例中，由再生溶液入口 10進入第二冷凝器2b的再生溶液被制冷劑加熱至45°C左右，再由再生溶液出口 9送至溶液再生器。
[0040]在本實施例中，由除濕溶液入口 11進入第二蒸發(fā)器4b的除濕溶液被制冷劑冷卻至14°C左右，再由除濕溶液出口 12送至溶液除濕器。
[0041]在本實施例中，所述一個或多個制冷機a是分別獨立控制的。
[0042]在本實施例中，所述一個或多個制冷機b是分別獨立控制的。
[0043]綜上所述，本發(fā)明公開了一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，其以一臺離心式制冷機作為壓縮機同時用于房間顯熱處理和潛熱處理，用于滿足小型的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)(總制冷量250kW以下)的冷熱源需求，還公開了另一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，其以至少兩臺離心式制冷機作為壓縮機分別獨立地用于房間顯熱處理和潛熱處理，主要用于滿足大型的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)(總制冷量500kW以上)的冷熱源需求。由于離心式制冷機相對于原有渦旋式制冷機具有制冷效率上的明顯優(yōu)勢，以離心式制冷機作為溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，可以提高其總體制冷效率。因此，可以大幅度降低能源消耗，保護大氣環(huán)境。
[0044]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，其特征在于，所述冷熱源包括:依次連接的壓縮機(I)、第一冷凝器(2)和第二冷凝器(3)，分別與第二冷凝器(3)相連接的第一膨脹閥(4)和第二膨脹閥(5)，分別與壓縮機I相連接的第一蒸發(fā)器(6)和第二蒸發(fā)器(7);所述第一蒸發(fā)器(6)與所述第一膨脹閥(4)相連接構(gòu)成第一循環(huán)支路；所述第二蒸發(fā)器(7)與所述第二膨脹閥(5)相連接構(gòu)成第二循環(huán)支路；所述第一循環(huán)支路與所述第二循環(huán)支路并聯(lián)在所述第二冷凝器(3)與所述壓縮機(I)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱源，其特征在于，所述壓縮機(I)是離心式壓縮機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱源，其特征在于，所述第一膨脹閥(4)進一步用于對第一蒸發(fā)器(6)的出口冷凍水溫度進行調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱源，其特征在于，所述第二膨脹閥(5)進一步用于對第二蒸發(fā)器(7)的出口除濕溶液溫度進行調(diào)節(jié)。
5.一種溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，其特征在于，所述冷熱源包括:一個或多個制冷機a和一個或多個制冷機b，其中 所述制冷機a包括:呈環(huán)形連接的第一壓縮機(la)、第一冷凝器(2a)、第一膨脹閥(3a)和第一蒸發(fā)器(4a); 所述制冷機b包括:呈環(huán)形連接的第二壓縮機(lb)、第二冷凝器(2b)、第二膨脹閥(3b)和第二蒸發(fā)器(4b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述冷熱源，其特征在于，所述第一壓縮機(Ia)和所述第二壓縮機(Ib)都是離心式壓縮機。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述冷熱源，其特征在于， 所述一個或多個制冷機a是分別獨立控制的； 所述一個或多個制冷機b是分別獨立控制的。
【文檔編號】F25B49/02GK103562657SQ201180070064
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月12日
【發(fā)明者】王升, 張濤, 周德海, 李先庭, 石文星, 劉曉華, 燕達, 王寶龍, 入谷陽一郎, 上田憲治, 仲谷潤之助 申請人:清華大學(xué), 三菱重工業(yè)株式會社