專利名稱：熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工業(yè)除濕機的節(jié)能技術領域，特別涉及一種熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機系統(tǒng)。
背景技術：
大氣中含水造成的濕度影響著人們的生活環(huán)境，而且對物質的保存和工業(yè)生產(chǎn)中某些加工 工藝過程，以及在低濕條件下運行的儀器儀表，都有密切影響。特別是在一些濕度要求嚴格 的廠房和倉庫，需要有低濕度的空調(diào)環(huán)境保證。 一般空調(diào)系統(tǒng)的夏季室內(nèi)相對濕度為60% 70%，而對濕度敏感的藥品、糖果食品、電子工業(yè)等生產(chǎn)廠房或倉庫，相對濕度按生產(chǎn)要求應 為30% 50%，這種情況下用一般冷凍除濕系統(tǒng)是很難達到參數(shù)要求的。此時利用輪轉除濕機 的吸附干燥可將濕度進一步降低，從而提高系統(tǒng)濕度控制的穩(wěn)定性。在這種情況下用轉輪除 濕機配合一般冷凍除濕設備，可得到理想的低濕效果。
市場上常用的除濕機主要有冷凍除濕機和輪轉除濕機，其中冷凍除濕機是采用機械制冷 的方法冷卻空氣，使空氣溫度低于露點溫度而析出水分。當室內(nèi)濕空氣流經(jīng)表冷器，與其表 面接觸，由于表冷器表面溫度低于濕空氣的露點溫度，空氣中的水分冷卻凝結成水滴，聚集 于淋水盤內(nèi)排出，同時空氣的溫度和含濕量得到降低，從而達到除濕的目的。但其濕度不能 滿足更高要求，在對低濕要求的空氣處理時，勢必使表冷器溫度降得很低，當表面溫度低于 零度時，冷卻盤管容易結霜，除濕能力下降，能耗增加，甚至于無法正常工作，很不經(jīng)濟。
組合式除濕機采用冷凍除濕和轉輪除濕的組合，這樣可以利用各自的優(yōu)點冷凍除濕在高 溫下除濕效率高，而轉輪除濕在低溫下除濕性能好，且除濕后有較高的溫升，這樣可以彌補
冷凍除濕后空氣溫度較低的不足，常規(guī)型組合式除濕機的系統(tǒng)如圖1所示
在主風機21的作用下，空氣經(jīng)過主蒸發(fā)器22，由于主蒸發(fā)器22的表面溫度低于空氣的 露點溫度，空氣被冷卻冷凝，達到了冷凍除濕的功能。除濕轉輪23利用吸附劑在低溫的時候 吸收空氣中的水分，在高溫時將吸收的水分釋放出來，達到循環(huán)除濕的功能。上述兩種除濕 方式，組合在一起就構成了組合式除濕機。
轉輪除濕機的再生區(qū)通過熱空氣流過，帶走吸附劑中的水分，達到轉輪23除濕能力的再 生。通常組合式除濕機的再生熱空氣使用電加熱器24作再生加熱來加熱室外空氣。為了轉輪 23的再生，電加熱器23需要消耗大量的電能，也是除濕機的主要耗能部件；同時，主空氣被 干燥后也需要后加熱升溫至要求的溫度。因此，這種傳統(tǒng)式的組合除濕機需要消耗大量的高
3品質電能來產(chǎn)生熱量，造成能源浪費和運行費高的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，其目的在于克服現(xiàn)有組合式除濕機 轉輪再生能耗過火的弊端，利用熱泵系統(tǒng)對除濕轉輪進行加熱，代替了常規(guī)除濕機利用電加 熱器或蒸汽加熱，可以明顯減少耗電量。
本發(fā)明采用如下技術方案
一種熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，包括依次連接在主氣路十.的過濾器、主蒸發(fā)器、 除濕轉輪的吸附干燥區(qū)、主風機、后加熱器；其特征在于還包括熱泵子系統(tǒng)和再生風機(9)， 所述熱泵子系統(tǒng)包括回收冷凝器、回收蒸發(fā)器；
所述再生風機、回收冷凝器、除濕轉輪的再生區(qū)域、回收蒸發(fā)器依次連接在循環(huán)氣路上； 所述回收冷凝器設于所述除濕轉輪再生區(qū)的空氣進口；所述回收蒸發(fā)器設于所述除濕轉 輪再生區(qū)的空氣出口。
進一步地，所述熱泵子系統(tǒng)還包括輔助冷凝器，所述輔助冷凝器設于所述除濕轉輪的吸 附干燥區(qū)和主風機之間的主氣路上。
進一步地，所述除濕轉輪的1/4通道為再生區(qū)域，除濕轉輪的3/4通道為吸附干燥區(qū)。
進一步地，所述熱泵子系統(tǒng)還包括制冷壓縮機、膨脹閥；所述制冷壓縮機、回收冷凝器、 輔助冷凝器、膨脹閥和回收蒸發(fā)器依次連接于一循環(huán)管路上。
進一步地，還包括儲液器，所述儲液器連接于所述輔助冷凝器和膨脹閥之間的循環(huán)管路上。
進一步地，還包括干燥過濾器和電磁閥，所述干燥過濾器和電磁閥依次連接于所述儲液 器和膨脹閥之間的循環(huán)管路上。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是使用熱泵子系統(tǒng)對轉輪進行再生加熱、對主氣路進行輔助 后加熱，代替了再生電加熱器，減少了后加熱的電加熱功率，降低了除濕機的耗電量，可節(jié) 能50% 70%左右，具有顯著的節(jié)能特性，用戶使用更加經(jīng)濟，符合國家節(jié)能導向。熱泵子 系統(tǒng)的冷凝器分成兩個部分，回收冷凝器用于加熱再生空氣，輔助冷凝器用于調(diào)節(jié)熱泵子系 統(tǒng)的冷凝壓力并輔助加熱主氣路干空氣。在實現(xiàn)節(jié)能效果的同時，仍然可以精確控制熱泵子 系統(tǒng)的工作狀態(tài)，控制除濕機的出風狀態(tài)。
以下結合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明。


圖1為現(xiàn)有常規(guī)型組合式除濕機系統(tǒng)圖2本發(fā)明熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)實施例示意圖； 圖3本發(fā)明實施例中熱泵子系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示， 一種熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，包括
依次連接在主氣路上的過濾器10、主蒸發(fā)器11、除濕轉輪12的吸附干燥區(qū)、主風機13、
后加熱器14;
其特征在于還包括熱泵子系統(tǒng)和再生風機9，所述熱泵子系統(tǒng)包括回收冷凝器2、回 收蒸發(fā)器8;
所述再生風機9、回收冷凝器2、除濕轉輪12的再生區(qū)域、回收蒸發(fā)器8依次連接在循 環(huán)氣路上。循環(huán)氣路上的這些部件構成除濕轉輪再生空氣子系統(tǒng)；
所述回收冷凝器2設于所述除濕轉輪12再生區(qū)的空氣進口，利用冷凝熱加熱再生進風 對轉輪進行再生；所述回收蒸發(fā)器8設于所述除濕轉輪12再生區(qū)的空氣出口，利用蒸發(fā)產(chǎn) 生的冷量對再生出來的熱風進行除濕，除掉再生風中的水分。
其中，所述熱泵子系統(tǒng)還包括輔助冷凝器3，所述輔助冷凝器3設于所述除濕轉輪12的 吸附干燥區(qū)和主風機13之間的主氣路上，主氣路上的這些部件共同構成主空氣處理子系統(tǒng)。 利用冷凝器加熱經(jīng)過除濕轉輪12的吸附干燥區(qū)的空氣，降低后加熱電功率，并能穩(wěn)定熱泵 子系統(tǒng)的高壓。
本發(fā)明通過熱泵子系統(tǒng)對除濕轉輪12進行再生，其過程如下
首先利用熱泵子系統(tǒng)的回收冷凝器2產(chǎn)生的冷凝熱替代電加熱等來加熱再生空氣，即通 過回收冷凝器2進行加熱，使其溫度達到再生溫度的要求；然后，被加熱的高溫空氣進入除 濕轉輪12的再生區(qū)，對除濕轉輪12進行再生，使除濕轉輪12上吸收水分的吸附劑在高溫空 氣的作用下解吸釋放出來，吸附劑得到再生，水分隨空氣排出；同時，熱風含濕量增加，當 通過回收蒸發(fā)器8時，高溫空氣中的水分經(jīng)回收蒸發(fā)器8冷卻凝結，形成水珠，從回收蒸發(fā) 器8表面流下從而排掉。最后，被降溫的冷風通過再生風機9的作用回到回收冷凝器2，并重 新開始循環(huán)。
其中，除濕轉輪12的1/4通道為再生區(qū)域，除濕轉輪12的3/4通道為吸附干燥區(qū)。即 除濕轉輪12 —端的1/4通道面積和回收冷凝器2連接，其余3/4通道面積的一端和輔助冷凝器3連接，另一端3/4通道面積和主蒸發(fā)器ll連接。轉輪在電機的帶動下不斷旋轉。 其中，所述熱泵子系統(tǒng)如圖3所示，還包括制冷壓縮機l、儲液器4、十燥過濾器5、電 磁閥6、膨脹閥7;
所述制冷壓縮機l、回收冷凝器2、輔助冷凝器3、儲液器4、干燥過濾器5、電磁閥6、 膨脹閥7和回收蒸發(fā)器8依次連接于一循環(huán)管路上。
主空氣處理子系統(tǒng)的空氣處理過程是室外空氣經(jīng)中效過濾器10過濾后，進入主蒸發(fā)器 11被冷卻除濕，然后進入除濕轉輪12的吸附干燥區(qū)進一步被除濕，再經(jīng)過輔助冷凝器3被輔 助加熱，最后由主風機13送到后加熱器14加熱到所要求的溫度，處理后的干空氣送到工作 區(qū)。
除濕轉輪再生空氣子系統(tǒng)的空氣處理過程是一個循環(huán)過程首先空氣經(jīng)再生風機9送入 回收冷凝器2被加熱，然后，被加熱的高溫空氣進入除濕轉輪12的再生區(qū)，使除濕轉輪12 上吸收水分的吸附劑在高溫空氣的作用下解吸釋放出來，水分隨空氣排出，吸附劑得到再生; 高溫濕空氣經(jīng)回收蒸發(fā)器8冷卻，熱風屮的水分開始凝結并形成水珠從換熱器表面流下從而 排掉。最后，被降溫的冷風通過再生風機9的作用回到回收冷凝器2并重新開始循環(huán)。
舉例說明
為了便于比較，選擇典型的主空氣流量為18000m7h的組合式除濕機進行分析。根據(jù)常規(guī) 船用除濕機出風要求Td《25土3。C， RH《45%，計算發(fā)現(xiàn)再生溫度要求達到60°C，再生風量 6000mVh，因此，在不同季節(jié)時，常規(guī)除濕機再生加熱功率如下(以下室外氣溫條件均以上海 氣候條件為依據(jù))
夏季室外氣溫條件為Td = 35°C， Tw=3(TC70%;計算實際再生加熱量Q1 = 6000X1.2 XI. 02X (60-35)/3600 = 51 kW。
過渡季節(jié)雨季室外氣溫條件為Td=16°C， RH = 95%;計算實際再生加熱量Q2 = 6000X 1. 2X1. 02X (60-16)/3600 = 90 kW。
冬季室外氣溫條件為Td=10°C， RH=70%;為維持船倉露點溫度低于環(huán)境溫度，再生 溫度為50。C，計算實際再生加熱量Q2二6000X 1.2X 1.02X (50-10)/3600 = 82 kW。
系統(tǒng)設計熱泵壓縮機采用Danfoss渦旋壓縮機Performer ZY300,制冷量=74 kW,輸入 功率二23kW，冷凝負荷03 = 74 + 23 = 97 kW;工況Te = 6°C， Tc = 55°C，過熱10。C，過冷0 °C，因此，冷凝負荷滿足再生加熱的要求。
考慮不同季節(jié)時，再生加熱負荷會發(fā)生變化，使用輔助冷凝器來控制熱泵高壓。選定輔 助冷凝器風機電機功率1. 5kW。因此，熱泵系統(tǒng)輸入功率為24. 5kW。通過比較常規(guī)除濕機和本發(fā)明設計的熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機耗電功率，可以得出節(jié)能除濕機的節(jié)能效果，見表1所示-
表1:熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機再生系統(tǒng)的節(jié)能效率
夏季過渡季雨季冬季
常規(guī)除濕機耗電功率kW519082
節(jié)能除濕機耗電功率kW24. 524. 524. 5
節(jié)能除濕機的節(jié)能效率52%73%70%
年度耗電量和電費的比較:
設定每年中除濕機夏季工況的工作時間為三個月，過渡季節(jié)的工作時間為五個月，冬季4
個月，每個月22天為工作日，每天8小時工作制，由此計算兩種除濕機每年用電量對比如下表2所示。
表2:常規(guī)除濕機與熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的再生加熱部分每年用電量和運行費對比
內(nèi)容夏季過渡季雨季冬季
常規(guī)除濕機用電量kWh269287920057728
節(jié)能除濕機用電量kWh129362156017248
節(jié)能除濕機節(jié)約的季節(jié)用電量kWh139925764040480
節(jié)能除濕機節(jié)約的年度用電量kWh112112節(jié)能除濕機節(jié)約的電費元/年75676備注其中節(jié)約的電費是按上海市用電價格0.675元/kWh計算，同時設備裝機容量可減少65KW。
通過上述實例可以看出熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機利用熱泵系統(tǒng)代替常規(guī)除濕機中的電加熱對轉輪進行再生，能夠顯著降低耗電量和設備裝機容量，節(jié)約年運行費，具有明顯的節(jié)能效果。
權利要求
1、一種熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，包括依次連接在主氣路上的過濾器(10)、主蒸發(fā)器(11)、除濕轉輪(12)的吸附干燥區(qū)、主風機(13)、后加熱器(14)；其特征在于還包括熱泵子系統(tǒng)和再生風機(9)，所述熱泵子系統(tǒng)包括回收冷凝器(2)、回收蒸發(fā)器(8)；所述再生風機(9)、回收冷凝器(2)、除濕轉輪(12)的再生區(qū)域、回收蒸發(fā)器(8)依次連接在循環(huán)氣路上；所述回收冷凝器(2)設于所述除濕轉輪(12)再生區(qū)的空氣進口；所述回收蒸發(fā)器(8)設于所述除濕轉輪(12)再生區(qū)的空氣出口。
2、 根據(jù)權利要求1所述的熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，其特征在于 所述熱泵子系統(tǒng)還包括輔助冷凝器(3),所述輔助冷凝器(3)設于所述除濕轉輪(12)的吸附干燥區(qū)和主風機(13)之間的主氣路上。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，其特征在于-所述除濕轉輪(12)的1/4通道為再生區(qū)域，所述除濕轉輪(12)的3/4通道為吸附干燥區(qū)。
4、 根據(jù)權利要求2所述的熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，其特征在于 所述熱泵子系統(tǒng)還包括制冷壓縮機(1)、膨脹閥(7):所述制冷壓縮機(1)、回收冷凝器(2)、輔助冷凝器(3)、膨脹閥(7)和回收蒸發(fā)器(8)依次連接于一循環(huán)管路上。
5、 根據(jù)權利要求4所述的熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，其特征在于 還包括儲液器(4)，所述儲液器(4)連接于所述輔助冷凝器(3)和膨脹閥(7)之間的循環(huán)管路上。
6、 根據(jù)權利要求5所述的熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，其特征在于-還包括干燥過濾器(5)和電磁閥(6)，所述干燥過濾器(5)和電磁闊(6)依次連接于所述儲液器(4)和膨脹閥(7)之間的循環(huán)管路上。
全文摘要
熱泵再生加熱型節(jié)能除濕機的系統(tǒng)，包括依次連接在主氣路上的過濾器、主蒸發(fā)器、除濕轉輪的吸附干燥區(qū)、主風機、后加熱器；熱泵子系統(tǒng)和再生風機，所述熱泵子系統(tǒng)包括回收冷凝器、回收蒸發(fā)器；所述再生風機、回收冷凝器、除濕轉輪的再生區(qū)域、回收蒸發(fā)器依次連接在循環(huán)氣路上；所述回收冷凝器設于所述除濕轉輪再生區(qū)的空氣進口；所述回收蒸發(fā)器設于所述除濕轉輪再生區(qū)的空氣出口。所述熱泵子系統(tǒng)還包括輔助冷凝器，所述輔助冷凝器設于所述除濕轉輪的吸附干燥區(qū)和主風機之間的主氣路上。本發(fā)明使用熱泵子系統(tǒng)對轉輪進行加熱再生，對主氣路進行輔助后加熱，既代替了再生電加熱器，又減少了后加熱的電加熱功率，具有顯著的節(jié)能特性。
文檔編號B01D53/26GK101672502SQ200910053378
公開日2010年3月17日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權日2009年6月19日
發(fā)明者趙惠麟 申請人:上海天菡空氣處理設備有限公司