用于温湿独立控制系统的降温除湿方法
【专利摘要】用于温湿独立控制系统的降温除湿方法，通过采用特定的风道循环将间接蒸发冷却装置和转轮除湿装置二者组合起来，利用蒸发冷却装置对新风进行预冷，再通过转轮除湿装置进行深度除湿，最后再通过蒸发冷却装置降温，多次循环后获得能够完全除去室内湿负荷和温度稍低于室温的空气，用于温湿度独立控制系统中；本方法同时利用再生空气对转轮除湿装置提供热能，达到能源再利用的效果。本方法可广泛应用于温湿度独立控制系统中以除湿为主的送风系统。
【专利说明】用于温湿独立控制系统的降温除湿方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调系统，确切的说涉及温湿独立控制系统的降温除湿系统。
【背景技术】
[0002]随着国家节能政策的不断落实以及人们对室内舒适空调环境的要求不断提高，温湿度独立控制空调系统不断被人们所推崇。温湿度独立控制技术是空调系统是一种降低能耗，改善室内环境，与能源结构匹配的有效措施，其特点有:采用温湿度独立控制的空调方式，机组效率大大增加，夏季热泵式溶液调湿新风机组COP(性能系数)在5.5以上，水源热泵COP (性能系数)也可达到8.5以上；系统无冷凝水的潮湿表面，送风空气品质高，确保室内人员舒适健康；其真正实现室内温度、湿度独立调节，精确控制室内参数，提高人体舒适性；除湿量可调范围大，可精确控制送风温度和湿度，即使对于潜热变化范围较大的房间(如会议室)，也能够始终维持室内环境控制要求；温湿度独立控制系统分为温度控制和湿度控制两个部分。温度控制主要是通过利用18°C左右的高温冷水和30°C左右的低温热水来消除室内显热负荷。其末端装置主要有干式风机盘管、辐射吊顶板，毛细管网辐射末端以及主动式冷梁。其中毛细管网辐射末端，由于其铺设面积大，温度分布均匀，以及其本身材质的使用年限久和占用空间少而被广泛应用。温湿度独立控制系统的另一个部分是湿度控制，通过送入干燥的空气来出去室内的湿负荷。这样就可以避免温湿度统一处理带来的湿度达到要求而送风温度较低，或者温度达到要求而湿负荷处理不掉的问题。在温湿独立控制系统中，室内的显热负荷由显热末端解决，而对于送风系统以除湿为主，不需要承担室内显热负荷，送风温度只要稍低于室温即可。
[0003]对于温湿度独立控制系统来说，温度控制可以利用间接蒸发冷却(简称IEC)技术，该技术是指把直接蒸发冷却过程中降温后的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气，得到温度降低而含湿量不变的送风空气，此过程为等湿冷却过程。由于间接蒸发冷却的效率受到室外空气的干湿球温度的影响，最低可将空气冷却到进口空气的露点温度，因而间接蒸发冷却装置在中高湿地区的效率不高，出口空气的温度较高，同时它不具备除湿能力。
[0004]对于温湿度独立控制系统来说，湿度控制其要克服的最大问题是防结露，这就对除湿系统提出严格的要求。
[0005]现有的除湿技术中，冷冻除湿和转轮除湿效果较好应用较为普遍。相对于冷冻除湿，转轮除湿技术效果更好。转轮除湿利用含有除湿材料的转芯，在马达的驱动下，交替地暴露于温度较低、湿度较高的二次空气侧吸湿和温度较高、湿度较低的再生空气侧去湿，它利用再生空气的热量去湿。转轮除湿装置可以进行深度除湿，但是它的缺点是处理后的空气温度较高，无法直接送风。
【发明内容】
[0006]本发明欲解决以上某个或某些问题，提供一种利用间接蒸发冷却技术和转轮除湿技术应用到温湿独立控制系统中进行空气除湿和降温的方法。方案具体为:
[0007]—种用于温湿独立控制系统的降温除湿方法，包括以下步骤:
[0008]I)预冷步骤:将室外新风送入间接蒸发冷却装置中进行等湿降温，得到二次空气;
[0009]2)除湿步骤:将二次空气送入转轮除湿装置进行等焓除湿，得到除湿后的二次空气;
[0010]3)降温步骤:将除湿后的二次空气再次送入间接蒸发冷却装置中进行降温，得到降温除湿后的二次空气；
[0011]4)分别通过温度传感器和湿度传感器测量降温除湿后的二次空气的温度和湿度:若温度值和湿度值与预先设定的阈值相同，则将降温除湿后的二次空气送入室内；
[0012]5)若湿度与预先设定的阈值不相同，则重复除湿步骤(2)，直至降温除湿后的二次空气的湿度值与预先设定的湿度阈值相同后转轮除湿装置停止工作；
[0013]6)若温度与预先设定的阀值不相同，则重复降温步骤(3)，直至降温除湿后的二次空气的温度值与预先设定的温度阈值相同后，将其送入室内。
[0014]还包括:将室外新风送入预冷步骤(I)之前通过过滤器进行过滤的步骤。
[0015]还包括:为转轮除湿装置提供湿度较低、温度较高空气的再生空气循环步骤。
[0016]其中，再生空气循环步骤为:
[0017]将空气送入间接蒸发冷却装置中通过间接蒸发冷却装置的水膜与预冷步骤(I)中的室外新风进行热交换，温度升高后再经过电加热装置加热送至转轮除湿装置以干燥转轮，进而除去除湿步骤(2)中二次空气的湿量，再生空气干燥完转轮以后再次送入间接蒸发冷却装置中重复利用。
[0018]事实上，经过转轮除湿装置后的空气也可以直接排出，不再循环利用。
[0019]特别的，再生空气循环步骤可以利用废气、废水等废热资源为转轮除湿装置提供热能。这种方式只需要电加热装置进行少量加热或者不需要加热便可送入转轮除湿装置中加以利用，达到能源重复利用的目的。
[0020]在上述具体实施方案中，通过控制器接受温度传感器和湿度传感器检测的温度值和湿度值后与预先设定的阈值进行比较，再控制间接蒸发冷却装置和转轮除湿装置的开启和关闭。
[0021 ] 在上述具体实施方案中，通过控制器控制电加热装置对再生空气循环步骤中的空气进行加热。
[0022]在上述具体实施方案中，通过控制器控制管道中各个风阀和风机的开合及关闭。
[0023]本发明通过采用特定的风道循环将间接蒸发冷却装置和转轮除湿装置二者组合起来，利用蒸发冷却装置对新风进行预冷，再通过转轮除湿装置进行深度除湿，最后再通过蒸发冷却装置降温，多次循环后获得能够完全除去室内湿负荷和温度稍低于室温的空气，用于温湿度独立控制系统中；同时利用再生空气对转轮除湿装置提供热能，达到能源再利用的效果。本方法可广泛应用于温湿度独立控制系统中以除湿为主的送风系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明装置结构及空气循环系统示意图。【具体实施方式】
[0025]下面通过实施例结合附图对本发明方法具体进行描述:
[0026]如图1所示，首先，室外新风8经过过滤器9过滤后进入间接蒸发冷却装置5中进行等湿降温得到二次空气17，二次空气17通过处理风机4送至转轮除湿装置I进行等焓除湿得到被除湿的二次空气16，被除湿后的二次空气16继续进入间接蒸发冷却装置5再次降温得到降温除湿的二次空气，第一次循环完成。此循环中阀门15是关闭的。
[0027]温度传感器12和湿度传感器22探测到降温除湿的二次空气的温度和湿度并通过信号线20传至控制器2与设定的阈值进行对比。第一次循环结束后，当降温除湿的二次空气的温度和湿量都不满足设定值时，阀门15关闭，阀门10、11、14打开，转轮除湿装置I和间接蒸发冷却装置5正常开启，各风机也正常开启，重复第一次循环的步骤；当湿度值满足要求而温度不满足时，此时阀门15关闭，阀门10、11、14打开，转轮除湿装置I的执行器19收到控制器2的停止信号而停止运行，这个时候转轮除湿装置I不除湿，空气不断在间接蒸发冷却装置5中进行等湿降温；当温度和湿量都满足设定要求时，阀门15打开，阀门14关闭，达到温度设定阈值的处理风13被处理风机4送入室内；
[0028]当转轮除湿装置I停止运行时，再生风机3和电加热器7也停止运行。
[0029]再生风部分:室外风23进入间接蒸发冷却装置5湿通道与水膜6换热后温度升高后，再生风机3提供动力，经电加热器7加热后的高温低湿空气18由风道21送至转轮除湿装置I后对其进行干燥，而后排出。
[0030]尽管参考附图中出示的【具体实施方式】将对本发明进行描述，但是应当理解，在不背离本发明教导的精神、范围和背景下，本发明用于温湿独立控制系统的降温除湿方法可以有许多变化和具体实施形式。本领域技术普通技术人员还将意识到有不同的装置来改变本发明所公开的实施例中的参数，例如步骤、设备、连接方式或材料的类型，但均落入本发明和权利要求的精神和范围内。
【权利要求】
1.一种用于温湿独立控制系统的降温除湿方法，包括以下步骤: 1)预冷步骤:将室外新风送入间接蒸发冷却装置中进行等湿降温，得到二次空气； 2)除湿步骤:将二次空气送入转轮除湿装置进行等焓除湿，得到除湿后的二次空气； 3)降温步骤:将除湿后的二次空气再次送入间接蒸发冷却装置中进行降温，得到降温除湿后的二次空气； 4)分别通过温度传感器和湿度传感器测量降温除湿后的二次空气的温度和湿度:若温度值和湿度值与预先设定的阈值相同，则将降温除湿后的二次空气送入室内； 5)若湿度与预先设定的阈值不相同，则重复除湿步骤(2)，直至降温除湿后的二次空气的湿度值与预先设定的湿度阈值相同后转轮除湿装置停止工作； 6)若温度与预先设定的阀值不相同，则重复降温步骤(3)，直至降温除湿后的二次空气的温度值与预先设定的温度阈值相同后，将其送入室内。
2.如权利要求1所述的降温除湿方法，其特征在于，还包括: 将室外新风送入预冷步骤(I)之前通过过滤器进行过滤的步骤。
3.如权利要求2所述的降温除湿方法，其特征在于，还包括: 为转轮除湿装置提供湿度较低、温度较高空气的再生空气循环步骤。
4.如权利要求3所述的降温除湿方法，其特征在于，再生空气循环步骤为: 将空气送入间接蒸发冷却装置中通过间接蒸发冷却装置的水膜与预冷步骤(I)中的室外新风进行热交换，温度升高后再经过电加热装置加热送至转轮除湿装置以干燥转轮，进而除去除湿步骤(2)中二次空气的湿量，再生空气干燥完转轮以后再次送入间接蒸发冷却装置中重复利用。
5.如权利要求4所述的降温除湿方法，其特征在于: 经过转轮除湿装置后的再生空气也可以直接排出，不再循环利用。
6.如权利要求5所述的降温除湿方法，其特征在于: 再生空气循环步骤可以利用废气、废水等废热资源为转轮除湿装置提供热能。
7.如权利要求3所述的降温除湿方法，其特征在于: 通过控制器接受温度传感器和湿度传感器检测的温度值和湿度值后与预先设定的阈值进行比较，再控制间接蒸发冷却装置和转轮除湿装置的开启和关闭。
8.如权利要求7所述的降温除湿方法，其特征在于: 通过控制器控制电加热装置对再生空气循环步骤中的空气进行加热。
9.如权利要求8所述的降温除湿方法，其特征在于: 通过控制器控制管道中各个风阀和风机的开合及关闭。
【文档编号】F24F11/00GK103791592SQ201410064224
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】徐峰, 吕静, 沈丽, 吕锋, 张国政, 曹科 申请人:上海理工大学