双变频恒湿除湿机及除湿方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及除湿技术领域，具体涉及一种恒湿除湿机及其除湿方法。
【背景技术】
[0002]现有的除湿技术按原理划分有冷冻除湿技术和吸附除湿技术，冷冻除湿是通过制冷机的人工制冷环境使湿空气进入饱和状态，冷凝析出一部分水分，其缺点是处理空气的状态总是与环境相关,环境相对湿度偏大时，处理空气的相对湿度就偏大，环境相对湿度偏小时，处理空气的相对湿度就偏小，采用这种冷冻除湿技术无法实现恒定相对湿度，对于一些精密制造，生物医药，微纳米纤维等行业，其空气湿度的高低，就会引起水分吸收的大小，从而影响产品一致性，特别在锂离子电池制造环境尤为突出
[0003]为了实现恒定的相对湿度环境，在现有的技术中需要结合吸附除湿技术，吸附除湿技术是采用吸附剂来吸附潮湿空气中的水分达到除湿目的，如硅胶薄膜制成的转轮除湿机就是采用此类技术，可通过硅胶薄膜转轮除湿机与冷冻除湿技术的结合来实现恒定的湿度环境，通过冷冻除湿将环境湿度控制在较小的相对湿度范围内，再由吸附式除湿机进一步吸附空气中的水分，通过调节吸附式除湿机的吸附量达到恒定的相对湿度环境。这种组合除湿技术，为了获得恒定相对湿度的环境不仅使工程造价增大，还会造成耗能大，运行费用昂贵。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无需采用成本高的冷冻与吸附组合除湿技术即可达到恒定湿度环境的双变频恒湿除湿机及除湿方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0006]双变频恒湿除湿机，包括由压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器依次连接构成的循环回路以及变频风机，所述压缩机的冷媒出口端与所述第一冷凝器的冷媒进口端相连，所述第一冷凝器的冷媒出口端与所述第二冷凝器的冷媒进口端相连，所述第二冷凝器的冷媒出口端通过所述热力膨胀阀与所述蒸发器的冷媒进口端相连，所述蒸发器的冷媒出口端与所述压缩机的冷媒进口端相连；所述变频风机设于所述蒸发器与所述第二冷凝器之间，所述蒸发器位于所述变频风机的进风侧，所述第二冷凝器位于所述变频风机的出风侧。
[0007]所述蒸发器的出风侧安装有后置温度传感器和风量控制器，所述后置温度传感器通过所述风量控制器与所述变频风机相连。
[0008]所述第一冷凝器为水冷式冷凝器，所述水冷式冷凝器分别设有冷却水进口端和冷却水出口端，所述冷却水进口端通过管道与冷却水的供水泵相连。
[0009]所述第二冷凝器的出风侧设置前置温度传感器，所述前置温度传感器连接水量控制器，所述水量控制器连接至所述供水泵。
[0010]所述第一冷凝器为风冷式冷凝器，所述风冷式冷凝器的风机位于迎风侧。
[0011]所述第二冷凝器的出风侧设置前置温度传感器，所述前置温度传感器连接第二风量控制器，所述第二风量控制器连接至所述风冷式冷凝器的风机。
[0012]双变频恒湿除湿机的除湿方法，包括
[0013]循环制冷部分
[0014]1)冷媒在所述压缩机被压缩成高压冷媒气体，2)高压冷媒气体进入所述第一冷凝器内冷却，3)高压冷媒气体进入所述第二冷凝器进一步冷凝成高压冷媒液体，4)高压冷媒液体经过所述热力膨胀阀节流降压，5)降压后的冷媒进入所述蒸发器吸热蒸发，6)完全蒸发汽化后的冷媒气体再次被所述压缩机吸入并压缩成高压冷媒气体，如此反复循环；
[0015]空气除湿部分
[0016]1)外部空气从所述蒸发器一侧进风，2)空气经过所述蒸发器与低温冷媒换热，降温并产生凝结水，除去部分湿负荷，3)降温除湿后的空气经过所述第二冷凝器时被加热4)升温至送风状态后的空气输送给用户。
[0017]当所述后置温度传感器检测到所述蒸发器的出风温度高于设定值时，通过所述风量控制器调节所述变频风机的输出功率，减小通风量；
[0018]当所述后置温度传感器检测到所述蒸发器的出风温度低于设定值时，通过所述风量控制器调节所述变频风机的输出功率，增大通风量。
[0019]当所述前置温度传感器检测到所述第二冷凝器的出风温度高于设定值时，通过所述水量控制器调节所述供水泵，增大所述水冷式冷凝器的冷却水供水量或者通过所述第二风量控制器来调节所述风冷式冷凝器的风机，增大冷却的空气流量；
[0020]当所述前置温度传感器检测到所述第二冷凝器的出风温度低于设定值时，通过所述水量控制器调节所述供水泵，减小所述水冷式冷凝器的冷却水供水量或者通过所述第二风量控制器来调节所述风冷式冷凝器的风机，减小冷却的空气流量。
[0021]采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具有如下优点:
[0022]本发明通过变频风机调节空气流量使制冷系统的蒸发工况与环境空气的湿热负荷随机耦合匹配，还通过变频调节制冷系统的冷凝热以恒定输送给用户的空气湿度状态，使之与恒湿工艺环境要求匹配。通过制冷系统蒸发凝结能力与环境状况匹配耦合技术方案达到恒定温度恒定湿度的人工环境，从而满足精密制造，生物医药，微纳米纤维等行业恒定湿度要求高的作业环境。本发明能够提供出风露点温度达到-25°以下的低露点温度空气。本发明无需耗费昂贵的吸附除湿设备，与运行费用高的组合除湿方式相比成本较低，还合理的利用了制冷系统废热，机组耗能少，起到节能的效果。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例1的结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例2的结构示意图；
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，双变频恒湿除湿机包括由压缩机1、水冷式冷凝器2、第二冷凝器7、热力膨胀阀4、蒸发器5依次连接构成的循环回路以及变频风机6，其中压缩机1的冷媒出口端通过高压冷媒排气管13与水冷式冷凝器2的冷媒进口端连接，水冷式冷凝器2的冷媒出口端通过前置高压冷媒管11与第二冷凝器7的冷媒进口端连接，第二冷凝器7的冷媒出口端通过后置高压冷媒液管12与热力膨胀阀4连接，热力膨胀阀4与蒸发器5的冷媒进口端连接，蒸发器5的冷媒出口端通过低压回气冷媒管9与压缩机1的冷媒进口端连接。
[0028]蒸发器5与第二冷凝器7之间安装有变频风机6，蒸发器5、变频风机6和第二冷凝器7形成处理空气的流通风道，蒸发器5位于变频风机6的进风侧，第二冷凝器7位于变频风机6的出风侧，变频风机6还通过风量控制器18连接后置温度传感器16，后置温度传感器16探测元件安装于蒸发器5的出风侧。
[0029]水冷式冷凝器2还分别设有冷却水进口端和冷却水出口端，冷却水进口端通过冷却水循环管14与冷却水的变频供水泵3连接，供水泵3还另通过水量控制器17连接前置温度传感器15，前置温度传感器15探测元件置于第二冷凝器7的出风侧。
[0030]水冷式冷凝器2的冷却水由供水泵3提供，冷却水经冷却水进水管10进入供水泵3，通过冷却水循环管14进入水冷式冷凝器2，在水冷式冷凝器2内与冷媒完成热交换之后，由冷却水排水管8排出。
[0031 ] 本发明的除湿工艺流程如下
[0032]经压缩机1压缩排出的高压冷媒气体，经高压冷媒排气管13进入水冷式冷凝器2，高压冷媒气体经水冷式冷凝器2冷却后，经前置高压冷媒管11进入第二冷凝器7，在第二冷凝器7被进一步冷却并液化成高压冷凝液体，高压冷凝液体通过后置高压冷媒液管12进入热力膨胀阀4节流，经节流减压后的冷媒液体进入蒸发器5中吸热蒸发。冷媒液体在蒸发器5内吸热蒸发之后汽化，然后通过低压回气冷媒管9在压缩机1的吸气作用下，气态制冷剂回流进入压缩机1，从而完成循环。
[0033]在变频风机6的抽风作用下，空气从蒸发器5左侧的进风口被吸入，吹往第二冷凝器7右侧的出风口，空气通过蒸发器5时，由于液态制冷剂在蒸发器5的蒸发过程中的蒸发温度一般设为5°C或更低温度，空气经蒸发器5时与低温冷媒换热，空气降温达到饱和状态产生冷凝水，达到除湿目的，除去了部分湿负荷的空气在风机的作用下继续吹往第二冷凝器7方向，由于第二冷凝器7处于冷凝工况，其温度高于吹送过来的空气温度，因此吹送过来的空气经过第二冷凝器7时被加热，使空气温度升高之后相对湿度降低，为用户提供了降低湿度的空气。由于空气在变频风机6的作用下从蒸发器5吹向第二冷凝器7，冷媒在第二冷凝器7的冷凝过程中，第二冷凝器7受到来自蒸发器5的较低温度的空气影响，加快冷媒的进一步冷却，提高了效率。
[0034]冷媒液体进入蒸发器5吸热蒸发的过程中，蒸发器5的蒸发温度设定为5°C或更低温度，但在实际工况下，蒸发器5的蒸发温度是随环境温度的变化而变化，具体如下
[0035]当环境温度升高，而蒸发器5的通风量不变的条件下，蒸发器5的蒸发温度随着环境温度升高而升高；
[0036]当环境温度降低，而蒸发器5的通风量不变的条件下，蒸发器5的蒸发温度随着环境温度降低而降低；
[0037]当环境湿度增大，而蒸发器5的通风量不变的条件下，蒸发器5的蒸发温度随环境湿度增大而升高；
[0038]当环境湿度