全热回收型加热加湿新风机组

1.全热回收型加热加湿新风机组，其特征在于：包括一个以上的全热回收式溶液加热加湿单元和溶液加热加湿单元，每个全热回收式溶液加热加湿单元包括一个上气液直接接触热湿交换芯体(20)，每个上气液直接接触热湿交换芯体(20)的左侧分别具有进风口，每个上气液直接接触热湿交换芯体(20)的右侧分别具有出风口，一个上气液直接接触热湿交换芯体(20)的进风口和另一个上气液直接接触热湿交换芯体(20)的出风口通过风管相互串联连成一个上除湿换热通道，每个上气液直接接触热湿交换芯体(20)的下方分别设有一个上溶液槽(16)，每个上溶液槽(16)的下方分别设有一个下气液直接接触热湿交换芯体(15)，每个下气液直接接触热湿交换芯体(15)的左侧分别具有进风口，每个下气液直接接触热湿交换芯体(15)的右侧分别具有出风口，一个下气液直接接触热湿交换芯体(15)的进风口和另一个下气液直接接触热湿交换芯体(15)的出风口通过风管相互串联连成一个下除湿换热通道，每个下气液直接接触热湿交换芯体(15)的下方分别设有一个下溶液槽(14)，每个下溶液槽(14)的下部分别与一个送液管(21)的进液口相连，每个送液管(21)的中部分别串联有第一循环泵(25)，每个送液管(21)的出液口与安装在所述上气液直接接触热湿交换芯体(20)内上部的上喷液装置(19)相连；
所述上溶液槽(16)的下部分别与一个导液管(18)的进液口相连，每个导液管(18)的出液口与安装在所述下气液直接接触热湿交换芯体(15)内上部的下喷液装置(17)相连；
所述溶液加热加湿单元包括一个以上的气液直接接触热湿交换芯体(2)，每个气液直接接触热湿交换芯体(2)的左侧分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体(2)的右侧分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体(2)的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体(2)的出风口通过风管相互串联连成一个后除湿换热通道，后除湿换热通道的进气口通过风管与所述下除湿换热通道的出气口相连，每个气液直接接触热湿交换芯体(2)的下方分别设有溶液槽(3)，所述溶液槽(3)内装设有在-40℃下依然不会结冰的盐溶液，每个溶液槽(3)的下部分别与一个输液管(4)的进液口相连，每个输液管(4)的中部分别串联有循环泵(5)和板式换热器(6)内的受热通路，每个输液管(4)的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体(2)内上部的喷液装置(1)相连，通过调节盐溶液的浓度来调节加湿量，通过调节盐溶液的温度来调节送风的温度，使送风温湿度在控制范围内；
每个所述板式换热器(6)内的加热通路的出口通过管路与低温回液管路(7)相连，每个所述板式换热器(6)内的加热通路的入口通过管路与高温补液管路(8)相连，高温补液管路(8)的中部串联有一个以上的电动调节阀(9)；
所述溶液槽(3)之间通过管路相连，溶液槽(3)与补液管(10)的出液口相连，补液管(10)上串联有截门或补液阀(11)；
每个与所述板式换热器(6)相连的管路上分别设有温度传感器 (13)，当加热加湿溶液温度低于设定温度时，机组会自动调节外接热源的热水流量，同时水与新风进行间接形式的换热，最大限度的保护了空调水系统。
2.按照权利要求1所述的全热回收型加热加湿新风机组，其特征在于：所述除湿换热通道的出风口通过风管与盘管装置(12)的进风口相连，所述高温补液管路(8)的出液口通过管路与盘管装置(12)的进液口相连，盘管装置(12)的出液口所述低温回液管路(7)的进液口相连，低温回液管路(7)上串联有水流开关(27)。
3.按照权利要求2所述的全热回收型加热加湿新风机组，其特征在于：所述全热回收式溶液加热加湿单元的数量为2个或3个或4个或5个或6个，所述气液直接接触热湿交换芯体(2)、所述溶液槽(3)的数量同为2个或3个或4个或5个或6个。

全热回收型加热加湿新风机组\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种溶液式空气处理装置，尤其是涉及一种全热回收型加热加湿新风机组，属于调湿空调领域，尤其是溶液式空气处理装置领域。\n背景技术\n[0002] 节能减排、建设资源节约型社会已经成为当前一项非常重要的工作。由于集中空调系统的能耗已占建筑总能耗的40％～60％，所以，降低中央空调系统能耗已经成为全社会节能减排的一个重要方向。冬季采用低温热源对送入室内的空气进行加热加湿，是一种十分有效的节能手段，若采用的是低温废热的话，既能降低低温废热造成的热污染，又降低了高品味能源的消耗，实现能源的循环多级利用，响应了低碳、绿色、和谐社会的建设。\n[0003] 目前在中央空调行业冬季对新风普遍采用的加热加湿方式有电加热、热液加热、蒸汽预热、蒸汽加湿、电极加湿等方式。其中，电加热的优点是不存在结冰问题，热惯性小，加热可靠，缺点是采用电加热会使系统的配电量大大增加，同时耗费大量的电能；热液加热的优点是不增加系统配电，耗费能源品味较低，运行费用低，缺点是室外冬季室外温度较低时，或者新风量较大时，会有盘管冻裂的危险，依然需要采用电加热对新风进行预热，同时对热液的需要量较大，并且当液温较低时，就无法对空气进行加热加湿。蒸汽加热加湿的优点是性能稳定，加热加湿量可控，缺点是需要配备蒸汽锅炉，同时要额外耗费矿石燃料，有CO2的排出；电极加湿的优点是加湿量可控，加湿速度快，缺点是增大系统配电，加湿电极要经常更换，为了保证加湿的安全性，对液质也有较高的要求。北方地区大量的实验室、商场、酒店、办公楼等中央空调系统，在设计时，都受到以上几种加热加湿方式的困扰，难以在设计时兼顾系统的节能环保和性能。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的在于提供一种具有防冻性能好，高效节能，高效利用低品位热源，加热加湿量精确可控，适应性好，所提供的空气健康舒适的全热回收型加热加湿新风机组。\n[0005] 本发明的全热回收型加热加湿新风机组，包括一个以上的全热回收式溶液加热加湿单元和溶液加热加湿单元，每个全热回收式溶液加热加湿单元包括一个上气液直接接触热湿交换芯体，每个上气液直接接触热湿交换芯体的左侧分别具有进风口，每个上气液直接接触热湿交换芯体的右侧分别具有出风口，一个上气液直接接触热湿交换芯体的进风口和另一个上气液直接接触热湿交换芯体的出风口通过风管相互串联连成一个上除湿换热通道，每个上气液直接接触热湿交换芯体的下方分别设有一个上溶液槽，每个上溶液槽的下方分别设有一个下气液直接接触热湿交换芯体，每个下气液直接接触热湿交换芯体的左侧分别具有进风口，每个下气液直接接触热湿交换芯体的右侧分别具有出风口，一个下气液直接接触热湿交换芯体的进风口和另一个下气液直接接触热湿交换芯体的出风口通过风管相互串联连成一个下除湿换热通道，每个下气液直接接触热湿交换芯体的下方分别设有一个下溶液槽，每个下溶液槽的下部分别与一个送液管的进液口相连，每个送液管的中部分别串联有第一循环泵，每个送液管的出液口与安装在所述上气液直接接触热湿交换芯体内上部的上喷液装置相连；\n[0006] 所述上溶液槽的下部分别与一个导液管的进液口相连，每个导液管的出液口与安装在所述下气液直接接触热湿交换芯体内上部的下喷液装置相连；\n[0007] 所述溶液加热加湿单元包括一个以上的气液直接接触热湿交换芯体，每个气液直接接触热湿交换芯体的左侧分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体的右侧分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体的出风口通过风管相互串联连成一个后除湿换热通道，后除湿换热通道的进气口通过风管与所述下除湿换热通道的出气口相连，每个气液直接接触热湿交换芯体的下方分别设有溶液槽，每个溶液槽的下部分别与一个输液管的进液口相连，每个输液管的中部分别串联有循环泵和板式换热器内的受热通路，每个输液管的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体内上部的喷液装置相连；\n[0008] 每个所述板式换热器内的加热通路的出口通过管路与低温回液管路相连，每个所述板式换热器内的加热通路的入口通过管路与高温补液管路相连，高温补液管路的中部串联有一个以上的电动调节阀；\n[0009] 所述溶液槽之间通过管路相连，溶液槽与补液管的出液口相连，补液管上串联有截门或补液阀。\n[0010] 本发明的全热回收型加热加湿新风机组，其中所述除湿换热通道的出风口通过风管与盘管装置的进风口相连，所述高温补液管路的出液口通过管路与盘管装置的进液口相连，盘管装置的出液口所述低温回液管路的进液口相连，低温回液管路上串联有水流开关。\n[0011] 本发明的全热回收型加热加湿新风机组，其中每个与所述板式换热器相连的管路上分别设有温度传感器。\n[0012] 本发明的全热回收型加热加湿新风机组，其中所述全热回收式溶液加热加湿单元的数量为2个或3个或4个或5个或6个，所述气液直接接触热湿交换芯体、所述溶液槽的数量同为2个或3个或4个或5个或6个。\n[0013] 与现有的溶液除湿机组相比，本发明的全热回收型加热加湿新风机组具有以下优点：\n[0014] 1、防冻性能好。溶液调湿新风机组采用盐溶液进行加热加湿，因此防冻性能良好。\n盐溶液在-40℃下依然不会结冰，保证机组在高寒地区也能稳定的运行，此外，为了保证机组绝对可靠、稳定、安全的运行，溶液调湿新风机组在所述溶液加热加湿单元的溶液进出口侧安装有温度传感器，当加热加湿溶液温度低于设定温度时，机组会自动调节外接热源的热水流量，同时水与新风进行间接形式的换热，最大限度的保护了空调水系统。\n[0015] 2、高效节能。基于外热源辅助的溶液加热加湿新风机组，可以完全采用低温热源加热溶液后对新风进行加热加湿，无需电加热进行预热，因此降低了系统的配电需求，也显著的降低了系统的运行费用，并且机组配备了溶液式全热回收单元，对回风进行全热回收，可对新风进行预加热和预加湿，同时节省新风加热和加湿需要的能量，回收效率高。\n[0016] 3、加热加湿量精确可控。采用盐溶液对空气进行加湿，空气的相对湿度与盐溶液的浓度有对应关系，可以通过调节溶液的浓度来调节加湿量，通过调节溶液的温度来调节送风的温度，使送风温湿度在控制范围内。\n[0017] 4、健康舒适。由于新风通过溶液加湿单元进行加热加湿，最终送入室内的空气经过换热芯体与盐溶液直接接触，盐溶液对新风具有杀菌、除尘、净化的作用，有利于提高室内空气品质，保证人员健康。\n[0018] 综上所述，本发明的基于极低温余热和热泵辅助的全热回收型加热加湿新风机组，其低温热源可以为工业余热或低温热液，温度可在30℃到70℃之间，本发明的全热回收型加热加湿新风机组可以广泛应用于有新风加热加湿需求的场合，特别是严寒地区新风量比较大的场合，或温湿度独立调节空调系统中的新风处理。\n[0019] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。\n附图说明\n[0020] 图1是本发明的全热回收型加热加湿新风机组的一种实施方式的工作原理图；\n[0021] 图2是本发明的全热回收型加热加湿新风机组的另一种实施方式的工作原理图。\n具体实施方式\n[0022] 如图1所示，本发明的全热回收型加热加湿新风机组，包括2个全热回收式溶液加热加湿单元和溶液加热加湿单元，全热回收式溶液加热加湿单元的数量也可以是3个或4个或5个或6个或更多个，每个全热回收式溶液加热加湿单元包括一个上气液直接接触热湿交换芯体20，每个上气液直接接触热湿交换芯体20的左侧分别具有进风口，每个上气液直接接触热湿交换芯体20的右侧分别具有出风口，一个上气液直接接触热湿交换芯体20的进风口和另一个上气液直接接触热湿交换芯体20的出风口通过风管相互串联连成一个上除湿换热通道，每个上气液直接接触热湿交换芯体20的下方分别设有一个上溶液槽16，每个上溶液槽16的下方分别设有一个下气液直接接触热湿交换芯体15，每个下气液直接接触热湿交换芯体15的底部分别具有进风口，每个下气液直接接触热湿交换芯体15的顶部分别具有出风口，一个下气液直接接触热湿交换芯体15的进风口和另一个下气液直接接触热湿交换芯体15的出风口通过风管相互串联连成一个下除湿换热通道，每个下气液直接接触热湿交换芯体15的下方分别设有一个下溶液槽14，每个下溶液槽14的下部分别与一个送液管21的进液口相连，每个送液管21的中部分别串联有第一循环泵25，每个送液管21的出液口与安装在上气液直接接触热湿交换芯体20内上部的上喷液装置19相连；\n[0023] 上溶液槽16的下部分别与一个导液管18的进液口相连，每个导液管18的出液口与安装在下气液直接接触热湿交换芯体15内上部的下喷液装置17相连；\n[0024] 溶液加热加湿单元包括2个气液直接接触热湿交换芯体2，气液直接接触热湿交换芯体2的数量也可以是3个或4个或5个或6个或更多个，每个气液直接接触热湿交换芯体2的左侧分别具有进风口，每个气液直接接触热湿交换芯体2的右侧分别具有出风口，一个气液直接接触热湿交换芯体2的进风口和另一个气液直接接触热湿交换芯体2的出风口通过风管相互串联连成一个后除湿换热通道，后除湿换热通道的进气口通过风管与下除湿换热通道的出气口相连，每个气液直接接触热湿交换芯体2的下方分别设有溶液槽3，每个溶液槽3的下部分别与一个输液管4的进液口相连，每个输液管4的中部分别串联有循环泵5和板式换热器6内的受热通路，每个输液管4的出液口与安装在气液直接接触热湿交换芯体2内上部的喷液装置1相连；\n[0025] 每个板式换热器6内的加热通路的出口通过管路与低温回液管路7相连，低温回液管路7上串联有水流开关27，每个板式换热器6内的加热通路的入口通过管路与高温补液管路8相连，高温补液管路8的中部串联有一个以上的电动调节阀9；\n[0026] 溶液槽3之间通过管路相连，溶液槽3与补液管10的出液口相连，补液管10上串联有截门或补液阀11。\n[0027] 上述每个与板式换热器6相连的管路上分别设有温度传感器13。\n[0028] 本实施方式的机组在运行时空气和溶液的流程如下：\n[0029] 每个下溶液槽14中的盐溶液首先被第一循环泵5通过送液管21、上喷液装置19输送到上气液直接接触热湿交换芯体20中，与进入上气液直接接触热湿交换芯体20中的室内回风进行热质交换，回收室内回风中的热量和水分；从上气液直接接触热湿交换芯体\n20中流出的溶液已经回收了回风中的热量和水分，然后流入对应的上溶液槽16中，再从上溶液槽16中经导液管18、下喷液装置17流入位于其下方的下气液直接接触热湿交换芯体\n15，与进入下气液直接接触热湿交换芯体15中的室外新风进行热质交换，利用回收的热量和水分对新风进行预加热和预加湿；\n[0030] 经过预加热加湿的新风，自左向右进入气液直接接触热湿交换芯体2，而每个溶液槽3中的盐溶液，会被循环泵5输送到对应的气液直接接触热湿交换芯体2内，并自上而下流下，与自左向右进入气液直接接触热湿交换芯体2内的新风进行热质交换，对新风进行加热加湿；经过盐溶液预热和加湿的空气进入室内；对新风进行加热加湿后，盐溶液的加热加湿能力降低，可通过补液阀11向溶液槽3中补液，使盐溶液再次具备加湿能力，同时通过溶液-热液换热器中的板式换热器6，由外接热液提供的热量升高输液管4中盐溶液的温度，以增强盐溶液的加湿能力。通过在板式换热器6的热液和溶液进出口管路上加装温度传感器13，保证进入板式换热器6的热液温度和溶液的温度，当温度过低时，加大流量，防止结冰而造成机组运行故障。\n[0031] 如图2所示，本发明的全热回收型加热加湿新风机组，也可以是在如图1所示的实施例的基础上，将除湿换热通道的出风口通过风管与盘管装置12的进风口相连，高温补液管路8的出液口通过管路与盘管装置12的进液口相连，盘管装置12的出液口低温回液管路7的进液口相连。\n[0032] 本实施方式的机组在运行时空气和溶液的流程如下：\n[0033] 每个下溶液槽14中的盐溶液首先被第一循环泵5通过送液管21、上喷液装置19输送到上气液直接接触热湿交换芯体20中，与进入上气液直接接触热湿交换芯体20中的室内回风进行热质交换，回收室内回风中的热量和水分；从上气液直接接触热湿交换芯体\n20中流出的溶液已经回收了回风中的热量和水分，然后流入对应的上溶液槽16中，再从上溶液槽16中经导液管18、下喷液装置17流入位于其下方的下气液直接接触热湿交换芯体\n15，与进入下气液直接接触热湿交换芯体15中的室外新风进行热质交换，利用回收的热量和水分对新风进行预加热和预加湿；\n[0034] 经过预加热加湿的新风，自左向右进入气液直接接触热湿交换芯体2，而每个溶液槽3中的盐溶液，会被循环泵5输送到对应的气液直接接触热湿交换芯体2内，并自上而下流下，与自左向右进入气液直接接触热湿交换芯体2内的新风进行热质交换，对新风进行加热加湿；经过盐溶液预热和加湿的空气进入盘管装置12，被低温热液进一步加热，然后可送入室内。加热的空气温度，可以通过在安装在盘管装置12的入口管道上的电动调节阀\n9进行控制；对新风进行加热加湿后，盐溶液的加热加湿能力降低，可通过补液阀11向溶液槽3中补液，使盐溶液再次具备加湿能力，同时通过溶液-热液换热器中的板式换热器6，由外接热液提供的热量升高输液管4中盐溶液的温度，以增强盐溶液的加湿能力。通过在板式换热器6的热液和溶液进出口管路上加装温度传感器13，保证进入板式换热器6的热液温度和溶液的温度，当温度过低时，加大流量，防止结冰而造成机组运行故障；在经过预加热加湿的新风进入辅助加热盘管装置12的盘管前的位置和盘管的进出热液口的位置，安装温度传感器，通过检测送风温度和盘管装置12的进出口温度，保证盘管装置12中热液不会结冰。\n[0035] 实施方式1与实施方式2相比：实施方式2的优点是当要求采用高温送风，而不对湿度进行严格要求时，采用方案2会获得更高的送风温度；而实施方式1的优点是对送风温度和送风湿度都有严格要求时，可以采用方案1。\n[0036] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。