專利名稱：一種地源新風(fēng)制冷方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷方法及系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域。
技術(shù)背景對(duì)于夏季使用全新風(fēng)空調(diào)，新風(fēng)中的潛熱為空調(diào)的主要能耗，常規(guī)的空 調(diào)系統(tǒng)直接冷凝空氣，把冷凝水排掉，浪費(fèi)了大量的能源，當(dāng)采用干燥除 濕方法，又會(huì)帶來除濕劑再生所需的能耗。如何高效節(jié)能的處理新風(fēng)中的 潛熱，是解決全新風(fēng)空調(diào)的關(guān)鍵，因此，在基于對(duì)水分子在空氣中的物理 特性研究的基礎(chǔ)上，提出全新的地源新風(fēng)制冷方法及系統(tǒng)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種地源新風(fēng)制冷方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過下述方法實(shí)現(xiàn)的新風(fēng)首先通過間接蒸發(fā)冷卻方法進(jìn) 行預(yù)冷至近飽和狀態(tài)，然后經(jīng)冷卻水高壓增濕，使得空氣中的水珠體積增大， 再利用水幕將空氣中的水珠自然沉降及吸附出來。通過以上方法節(jié)省了 60 %以 上全新風(fēng)空調(diào)的能耗。所述的地源全新風(fēng)制冷方法和壓縮式制冷方法相結(jié)合，將室外新風(fēng)處理到 室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)所需要的狀態(tài)。所述的間接蒸發(fā)冷卻方法是將自然沉降及吸附的水通過間接的熱傳遞重新 蒸發(fā)回大自然，并獲得被冷卻至近飽和狀態(tài)的新風(fēng)。所述的壓縮式制冷系統(tǒng)的冷凝器是采用多節(jié)冷凝方式。所述的壓縮式制冷系統(tǒng)多節(jié)冷凝方式利用冷凝水使壓縮機(jī)的冷凝器出口的 制冷劑溫度降低到25°C以下，有效的提高了制冷系統(tǒng)的C0P。所述的間接蒸發(fā)冷卻方法所采用的冷卻氣體可以是室內(nèi)回風(fēng)、室外新風(fēng)或 經(jīng)過冷凝器吸熱后的室內(nèi)回風(fēng)、室外新風(fēng)。所述的采用室內(nèi)回風(fēng)作為冷卻氣體時(shí)，其風(fēng)量應(yīng)小于室外新風(fēng)量，使得室
內(nèi)保持正壓狀態(tài)。為實(shí)施地源全新風(fēng)制冷方法而專門設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，它主要是由間接蒸發(fā)冷卻 器、加濕腔、水幕、開放式表冷器，地源裝置組成，新風(fēng)首先通過間接蒸發(fā)冷 卻器，被預(yù)冷至近飽和狀態(tài)，形成飽和空氣，然后通過加濕腔，被第二出水高 壓增濕，使得其中的水珠體積增大，形成過飽和空氣，然后通過水幕，其中水 珠繼續(xù)增大，通過自然沉降和被水吸收，使得空氣中的大量水分被減少，形成 去濕后的空氣，最后通過開放式表冷器，被其中的第一出水冷卻，形成送風(fēng)。冷卻氣體經(jīng)過間接蒸發(fā)冷卻器，被加熱加濕后，形成排風(fēng)。被地源裝置冷 卻的總出水分為兩路， 一路為第一出水，經(jīng)過開放式表冷器后，形成經(jīng)過開放 式表冷器的出水，再送入水幕，形成經(jīng)過水幕的第水，另一路為第二出水，經(jīng) 過加濕腔后，形成經(jīng)過加濕腔的出水，與經(jīng)過水幕的出水匯合后成為混合水， 再經(jīng)過間接蒸發(fā)冷卻器，形成總回水。在所述的地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)中增設(shè)由壓縮機(jī)、多節(jié)冷凝器、節(jié)流裝置和 換熱器循環(huán)連接組成的壓縮式制冷系統(tǒng)。所述多節(jié)冷凝器的一節(jié)是混合水的通 道，另一節(jié)是總回水的通道，再一節(jié)是冷卻風(fēng)的通道。所述換熱器與其換熱的 是第一出水。所述換熱器與其換熱的是第一出水和第二出水的總出水，總出水通過 換熱器后再分為兩路。本發(fā)明具有超低運(yùn)行成本，高能效比，制冷量不受外界環(huán)境影響，無污染，不破壞地源，投資小等優(yōu)點(diǎn)，并有效的降低了有色金屬特別是銅的消耗，同時(shí)可獲得富含負(fù)氧離子的純凈新鮮空氣。


圖1是本發(fā)明的地源全新風(fēng)制冷基本方法示意圖； 圖2是本發(fā)明的地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)與壓縮式制冷系統(tǒng)復(fù)合的結(jié)構(gòu)示意圖 (1); 圖4是本發(fā)明的地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)與壓縮式制冷系統(tǒng)復(fù)合的結(jié)構(gòu)示意圖 (2)。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl，為地源全新風(fēng)制冷基本方法示意圖，101為新風(fēng)，102為飽和空 氣，103為過飽和空氣，104為去濕后的空氣，201為間接蒸發(fā)冷卻器，202為 加濕腔，203為水幕。新風(fēng)101首先被間接蒸發(fā)冷卻器201預(yù)冷至近飽和狀態(tài)， 形成飽和空氣102,然后經(jīng)過加濕腔202高壓增濕，形成過飽和空氣103,空氣 103中含有大量的水珠，但沒有冷凝成水滴，再經(jīng)過水幕203，水珠繼續(xù)增大， 通過自然沉降和被水吸收，使得空氣103中的大量水分被減少，形成去濕后的 空氣104。參照?qǐng)D2，為地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，IOI為新風(fēng)，102為飽和 空氣，103為過飽和空氣，104為去濕后的空氣，105為送風(fēng)，106為冷卻氣體， 107為排風(fēng)。201為間接蒸發(fā)冷卻器，202為加濕腔，203為水幕，204為開放式 表冷器，205為地源裝置，301為總出水，302為第一出水，303為經(jīng)過開放式 表冷器204的出水，304為再經(jīng)過水幕203的出水，305為第二出水，306為經(jīng) 過加濕腔202的出水，307為出水304和出水306匯合后的混合水，308為總回 水。地源新風(fēng)制冷系統(tǒng)主要是由間接蒸發(fā)冷卻器201、加濕腔202、水幕203、 開放式表冷器204，地源裝置205組成。新風(fēng)101首先通過間接蒸發(fā)冷卻器201， 被預(yù)冷至近飽和狀態(tài)，形成飽和空氣102，然后通過加濕腔202，被第二出水305 高壓增濕，使得其中的水珠體積增大，形成過飽和空氣103，然后通過水幕203, 水珠繼續(xù)增大，通過自然沉降和被水吸收，使得空氣103中的大量水分被減少， 形成去濕后的空氣104，最后通過開放式表冷器204，被其中的第一出水302冷 卻，形成送風(fēng)105。冷卻氣體106經(jīng)過間接蒸發(fā)冷卻器201，被加熱加濕后，形 成排風(fēng)107。冷卻氣體106可以是新風(fēng)、回風(fēng)或兩者的混合氣體。被地源裝置205冷卻的總出水301分為兩路， 一路為第一出水302，經(jīng)過開 放式表冷器204后，形成經(jīng)過開放式表冷器204的出水303再送入水幕203，形 成其出水304，另一路為第二出水305，經(jīng)過加濕腔202后，形成經(jīng)過加濕腔202 的出水306，與出水304匯合，形成混合水307，再經(jīng)過間接蒸發(fā)冷卻器201， 成為總回水308。參照?qǐng)D3，為地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)與壓縮式制冷系統(tǒng)復(fù)合的結(jié)構(gòu)示意圖(l)， IOI為新風(fēng)，102為飽和空氣，103為過飽和空氣，104為去濕后的空氣，105為 送風(fēng)，106為冷卻氣體，107為排風(fēng)，201為間接蒸發(fā)冷卻器，202為加濕腔， 203為水幕，204為幵放式表冷器，205為地源裝置，206為壓縮機(jī)，207為多節(jié) 冷凝器，208為節(jié)流裝置，209為換熱器，301為總出水，302為第一出水，303 為經(jīng)過開放式表冷器的出水，304為經(jīng)過水幕203的出水，305為第二出水，306 為經(jīng)過加濕腔202的出水，307為出水304和出水306匯合后的混合水，308為 總回水，圖中實(shí)線為水路，虛線為壓縮式制冷劑管路。地源新風(fēng)制冷系統(tǒng)與壓縮式制冷系統(tǒng)復(fù)合后，它主要是由間接蒸發(fā)冷卻器 201、加濕腔202、水幕203、開放式表冷器204、地源裝置205、壓縮機(jī)206、 多節(jié)冷凝器207、節(jié)流裝置208和換熱器209組合而成。新風(fēng)101首先通過間接 蒸發(fā)冷卻器201，被預(yù)冷至近飽和狀態(tài)，形成飽和空氣102，然后通過加濕腔202， 被第二出水305高壓增濕，使得其中的水珠體積增大，形成過飽和空氣103,然 后通過水幕203，水珠繼續(xù)增大，通過自然沉降和被水吸收，使得空氣103中的 大量水分被減少，形成去濕后的空氣104，最后通過開放式表冷器204，被冷卻， 形成送風(fēng)105。冷卻氣體106先通過多節(jié)冷凝器207，被加熱，然后經(jīng)過間接蒸 發(fā)冷卻器201，被加熱加濕后，形成排風(fēng)107。冷卻氣體可以是新風(fēng)、回風(fēng)或兩 者的混合氣體。壓縮式制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)206、多節(jié)冷凝器207、節(jié)流裝置208、換熱器209 循環(huán)連接而成。被地源裝置205冷卻的總出水301分為兩路， 一路為第一出水 302，首先經(jīng)過換熱器209冷卻，然后經(jīng)過開放式表冷器204后，形成出水303， 再經(jīng)過水幕203后，形成出水304,另一路為第二出水305，經(jīng)過加濕腔202后， 形成出水306，與出水304匯合后形成混合水307，接著經(jīng)過多節(jié)冷凝器207的 一節(jié)通道，然后經(jīng)過間接蒸發(fā)冷卻器201,形成總回水308，再經(jīng)過多節(jié)冷凝器 207的另一節(jié)通道后，進(jìn)入地源裝置205。參照?qǐng)D4，為地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)與壓縮式制冷系統(tǒng)復(fù)合的結(jié)構(gòu)示意圖(2)， 與圖3不同的是水路循環(huán)系統(tǒng)，圖4中總出水301先經(jīng)過換熱器209冷卻后， 再分為兩路， 一路為第一出水302，另一路為第二出水305。
權(quán)利要求
1、一種地源全新風(fēng)制冷方法，其特征在于新風(fēng)首先通過間接蒸發(fā)冷卻方法預(yù)冷至近飽和狀態(tài)，然后經(jīng)冷卻水高壓增濕，使得空氣中的水珠體積增大，再利用水幕將空氣中的水珠自然沉降及吸附出來。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源全新風(fēng)制冷方法，其特征在于所述的地源 全新風(fēng)制冷方法和壓縮式制冷方法相結(jié)合，將室外新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)所 需要的狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源全新風(fēng)制冷方法，其特征在于所述的間接 蒸發(fā)冷卻方法是將自然沉降及吸附的水通過間接的熱傳遞重新蒸發(fā)回大自然， 并獲得被冷卻至近飽和狀態(tài)的新風(fēng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地源全新風(fēng)制冷方法，其特征在于所述的壓縮式制冷系統(tǒng)的冷凝器是采用多節(jié)冷凝方式。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的地源全新風(fēng)制冷方法，其特征在于所述的壓縮 式制冷系統(tǒng)的多節(jié)冷凝方式是利用冷凝水使壓縮機(jī)的冷凝器出口的制冷劑溫度降低到25"C以下，有效的提高了制冷系統(tǒng)的COP。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源全新風(fēng)制冷方法，其特征在于所述的間接 蒸發(fā)冷卻方法所采用的冷卻氣體可以是室內(nèi)回風(fēng)、室外新風(fēng)或經(jīng)過冷凝器吸熱 后的室內(nèi)回風(fēng)、室外新風(fēng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的地源全新風(fēng)制冷方法，其特征在于采用室內(nèi)回風(fēng)作為冷卻氣體時(shí)，其風(fēng)量應(yīng)小于室外新風(fēng)量，使得室內(nèi)保持正壓狀態(tài)。
8、 為實(shí)施權(quán)利要求l而專門設(shè)計(jì)的地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)，其特征在于它主要是由間接蒸發(fā)冷卻器(201)、加濕腔(202)、水幕(203)、開放式表冷器 (204)，地源裝置(205)組成；被地源裝置(205)冷卻的總出水(301)分為 兩路， 一路為第一出水(302)，經(jīng)過開放式表冷器(204)后，成為開放式表冷 器(204)的出水(303)，再經(jīng)過水幕(203)，成為水幕(203)的出水(304)， 另一路為第二出水(305)，經(jīng)過加濕腔(202)后，成為加濕腔(202)的出水 (306)，與水幕(203)的出水(304)匯合為混合水(307)后，再經(jīng)過間接蒸 發(fā)冷卻器(201)，成為總回水(308)。9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述地源 全新風(fēng)制冷系統(tǒng)中增設(shè)由壓縮機(jī)(206)、多節(jié)冷凝器(207)、節(jié)流裝置(208) 和換熱器(209)循環(huán)連接組成的壓縮式制冷系統(tǒng)；所述多節(jié)冷凝器(207)的 一節(jié)是混合水(307)的通道，另一節(jié)是總回水(308)的通道，再一節(jié)是冷卻 風(fēng)(106)的通道；所述換熱器(209)與其換熱的是第一出水(302)。10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的地源全新風(fēng)制冷系統(tǒng)，其特征在于所述換熱 器(209)與其換熱的是第一出水(302)和第二出水(305)的總出水(301)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地源全新風(fēng)制冷方法及系統(tǒng)，該方法利用了空氣固有的物理特性而發(fā)明的無再生能耗的新風(fēng)除濕技術(shù)、全新的地源利用技術(shù)、高效環(huán)保的空氣能量回收方式及特有的多節(jié)冷凝制冷系統(tǒng)。該方法先將新風(fēng)預(yù)冷至近飽和狀態(tài)，經(jīng)過冷卻水高壓增濕，使空氣中的水珠體積增大，然后經(jīng)過水幕使得空氣中水珠自然沉降和吸附，再經(jīng)特有的蒸發(fā)模塊，將新風(fēng)處理到所需狀態(tài)。本發(fā)明具有超低運(yùn)行成本，高能效比，制冷量不受外界環(huán)境影響，無污染，不破壞地源，投資小等優(yōu)點(diǎn)，并有效的降低了有色金屬特別是銅的消耗，同時(shí)可獲得富含負(fù)氧離子的純凈新鮮空氣。
文檔編號(hào)F24F3/12GK101118073SQ20071007081
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者瞿丁年 申請(qǐng)人:瞿丁年