回收冷凝热除湿再热系统及应用其的中央空调系统

摘要

本发明公开了一种回收冷凝热除湿再热系统，设置于一中央空调系统中，回收冷凝热除湿再热系统包含：热交换器、再热盘管及再热热水循环泵组件；热交换器连通于所述冷却水塔；再热盘管设置于中央空调系统的空调机组或新风机组中，再热盘管内设置有二次水，再热盘管的一端连通于热交换器；再热热水循环泵组件的一端连通于热交换器，再热热水循环泵组件的另一端连通于再热盘管的另一端；其中，热交换器接收所述一次水，热交换器还通过再热热水循环泵组件接收再热盘管输出的二次水，热交换器通过一次水加热二次水，加热后的二次水回流至再热盘管进行散热，散热后的二次水再回流至热交换器中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种涉及回收冷凝热除湿再热系统，具体地说，是涉及一种中 央空调系统的回收冷凝热除湿再热系统。

背景技术

中国“十二五规划”已明确将节能减排确定为七大战略性新兴产业，并将 此做为新的经济增长点，强调树立绿色、低碳发展理念，加快构建资源节约、 环境友好的生产方式和消费模式，推广先进节能技术和产品，深入推进节能减 排工作。现在在我国大型公共建筑每年以3-4亿平方米的速度增长，据统计， 夏季城市空调的用电负荷已占到城市高峰电力总负荷的40％以上，在全球环保 低碳的呼声下，我们迫切需要更多更优秀的节能技术，在保证经济发展的同时， 更加合理地利用能源，使高效节能技术真正作为实现节能减排国策的坚实基 点。

空调系统的风量设计是决定空气调节系统经济性的主要因素之一。在保证 既定的要求的前提下，加大送风温差有突出的经济意义。送风焓差加大一倍， 系统送风量减少一半，系统的材料消耗和投资约减少49％，而动力消耗则可减 少50％。所以，在空气调节设计中，正确地决定送风焓差是一个相当重要的问 题。

空调风系统的耗电主要表现在空调机组的风机上，而空调系统风机的耗 电主要取决于系统的风量，在通常的做法下，在【公共建筑节能设计标准 GB50189-2005】中对风机的单位风量的能耗已经有明确的规定为：(风机的单 位风量耗功率限制单位为[W/(m3/h)]。

表一：

从表一中可以看出，以两管制定风量系统来说，风机的单位风量耗电限制 根据建筑的使用功能不同为0.42-0.52，也就是说，如果空调风机减少1m3/h 风量，就可以降低0.42-0.52w的电量。基于此，因此急需开发一种通过加大送 风焓差减少送风量的回收冷凝热除湿再热系统，通过本系统使得空调机组减少 了循环风量降低机组风机耗电量；对于新风机组及风机盘管来说，增大新风与 室内空气的焓差，使得新风可以承担室内湿负荷，使风机盘管干工况运行，减 少细菌滋生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种回收冷凝热除湿再热系统，设置 于一中央空调系统中，其中，所述回收冷凝热除湿再热系统回收所述中央空调 系统的一冷却水塔输出的一次水作为再热热源，所述回收冷凝热除湿再热系统 包含：

一热交换器，连通于所述冷却水塔；

一再热盘管，设置于所述中央空调系统的空调机组或新风机组中，所述再 热盘管内设置有二次水，所述再热盘管的一端连通于所述热交换器；

一再热热水循环泵组件，其一端连通于所述热交换器，所述再热热水循环 泵组件的另一端连通于所述再热盘管的另一端；

其中，所述热交换器接收所述一次水，所述热交换器还通过所述再热热水 循环泵组件接收所述再热盘管输出的二次水，所述热交换器通过所述一次水加 热所述二次水，加热后的二次水回流至所述再热盘管进行散热，散热后的二次 水再回流至所述热交换器中。

上述的回收冷凝热除湿再热系统，其中，所述热交换器上设置有一个一次 水入口及一个一次水出口，所述一次水入口连通于所述冷却水塔的高温侧主干 管，所述一次水出口连通于所述冷却水塔的低温侧主干管，所述热交换器通过 一次水入口接收所述高温侧主干管输出的所述一次水后，通过所述一次水出口 输出一次水至所述中央空调系统中。

上述的回收冷凝热除湿再热系统，其中，所述热交换器上设置有一二次水 入口及一二次水出口，所述二次水入口连通于所述再热热水循环泵组件，所述 二次水出口连通于所述再热盘管的一端，所述热交换器通过所述二次水入口及 所述再热热水循环泵组件接收所述二次水，加热后通过所述二次水出口输出加 热后的二次水至所述再热盘管。

上述的回收冷凝热除湿再热系统，其中，还包含一水温度传感器、一第一 电动调节阀及一第一现场控制器，所述水温度传感器设置于所述二次水出口与 所述再热盘管的连接通路上，所述第一电动调节阀设置于所述一次水入口及所 述冷却水塔的高温侧主干管的连接通路上，所述水温度传感器及所述第一电动 调节阀电性连接于所述第一现场控制器，所述第一现场控制器根据所述水温度 传感器传输的一检测值控制所述第一电动调节阀的开度。

上述的回收冷凝热除湿再热系统，其中，还包含一定压补水管，设置于所 述再热热水循环泵组件与所述再热盘管的连接通路上，所述定压补水管连通所 述再热热水循环泵组件与所述再热盘管，所述定压补水管用以稳定所述回收冷 凝热除湿再热系统的水压

上述的回收冷凝热除湿再热系统，其中，还包含一第一空气温度传感器、 一第二电动调节阀及一第二现场控制器，所述第一空气温度传感器设置于所述 再热盘管上，所述第二电动调节阀设置于所述再热热水循环泵组件与所述再热 盘管的连接通路上，所述第一空气温度传感器及所述第二电动调节阀电性连接 于所述第二现场控制器，所述第二现场控制器根据所述第一空气温度传感器传 输的一检测值控制所述第二电动调节阀的开度。

上述的回收冷凝热除湿再热系统，其中，还包含一第二空气温度传感器及 一第三电动调节阀，所述第二空气温度传感器设置于所述空调机组或新风机组 的一冷却盘管上，所述第三电动调节阀设置于所述冷却盘管的出水通路上，所 述第二空气温度传感器及所述第三电动调节阀电性连接于所述第二现场控制 器，所述第二现场控制器根据所述第二空气温度传感器传输的一检测值控制所 述第三电动调节阀的开度。

上述的回收冷凝热除湿再热系统，其中，所述第一现场控制器为一PLC 控制器或一DDC控制器，所述第二现场控制器为一PLC控制器或一DDC控 制器。

本发明还提供一种中央空调系统，其中，包含：

一冷却水塔：

一冷水机组冷凝器，连通于所述冷却水塔的低温侧主干管及所述冷却水塔 的高温侧主干管，形成回路；

一冷水机组蒸发器；

一冷却盘管，连通于所述冷水机组蒸发器，形成回路；以及

上述权利任一项所述的回收冷凝热除湿再热系统，所述回收冷凝热除湿再 热系统连通于所述冷却水塔，所述回收冷凝热除湿再热系统回收所述冷却水塔 输出的一次水作为再热热源。

本发明针对于现有技术其功效在于，通过本发明的回收冷凝热除湿再热系 统回收冷却水热量，使得通过冷却塔的散热量降低，减少了为了散热量使用的 水资源消耗量。

本发明针对于现有技术其功效在于，通过本发明的中央空调系统减少了循 环风量降低机组风机耗电量；对于新风机组及风机盘管来说，增大新风与室内 空气的焓差，使得新风可以承担室内湿负荷，使风机盘管干工况运行，减少细 菌滋生。

附图说明

图1是本发明回收冷凝热除湿再热系统的结构图。

其中，附图标记

11：热交换器

111：一次水入口

112：一次水出口

113：二次水入口

114：二次水出口

12：再热热水循环泵组件

13：再热盘管

141：第一电动调节阀

142：第二电动调节阀

143：第三电动调节阀

151：第一现场控制器

152：第二现场控制器

161：第一空气温度传感器

162：第二空气温度传感器

17、28：定压补水管

18：水温度传感器

21：冷却水塔

23：冷却盘管

24：冷水机组冷凝器

25：冷水机组蒸发器

26：冷却水循环泵组件

27：冷冻水循环泵组件

具体实施方式

兹有关本发明的详细内容及技术说明，现以一较佳实施例来作进一步说 明，但不应被解释为本发明实施的限制，另在本实施例中涉及的温度至仅为较 佳的实施方式，本发明并不以此为限。

请参照图1，图1是本发明回收冷凝热除湿再热系统的结构图，图1中箭 头方向表示水流方向。如图1所示，本发明的回收冷凝热除湿再热系统包含： 一热交换器11、一再热热水循环泵组件12及一再热盘管13，热交换器11连 通于中央空调系统的一冷却水塔21；再热热水循环泵组件12的一端连通于所 述热交换器11，再热热水循环泵组件12的另一端连通于再热盘管13的一端， 再热盘管13的另一端连通于热交换器11；其中，热交换器11接收冷却水塔 21输出的一次水为37℃，热交换器11还通过再热热水循环泵组件12接收再 热盘管13输出的二次水为30℃，热交换器11通过37℃的一次水加热30℃的 二次水输出加热后≥35℃的二次水至再热盘管13进行散热，散热后的二次水 变为30℃再回流至所述热交换器中，如此进行循环，同时作为热源的一次水 变为32℃回流至所述中央空调系统中。

进一步地，热交换器11上设置有一个一次水入口111、一个一次水出口 112，一个二次水入口113及一个二次水出口114；一次水入口111连通于冷 却水塔21的高温侧主干管211，一次水出口112连通于冷却水塔21的低温侧 主干管212，热交换器11通过一次水入口111接收高温侧主干管211输出的 一次水后，通过一次水出口112输出加热后的一次水至中央空调系统中；二次 水入口113连通于再热热水循环泵组件12，二次水出口114连通于再热盘管 13的另一端，热交换器11通过二次水入口113及再热热水循环泵组件12接 收再热盘管13输出30℃的二次水，加热后通过二次水出口114输出≥35℃二 次水至再热盘管13中。

再进一步地，本发明的回收冷凝热除湿再热系统还包含一水温度传感器 18、一第一电动调节阀141及一第一现场控制器15；水温度传感器13设置于 二次水出口114与再热盘管13的连接通路上，第一电动调节阀141设置于一 次水入口111及高温侧主干管211的连接通路上，水温度传感器13及第一电 动调节阀141电性连接于第一现场控制器15，第一现场控制器15根据水温度 传感器13传输的一检测值控制第一电动调节阀141的开度，以保证加热二次 水达到≥35℃的温度要求。

更进一步地，本发明的回收冷凝热除湿再热系统还包含一第一空气温度传 感器161、一第二电动调节阀142、一第二现场控制器152、一第二空气温度 传感器162及一第三电动调节阀143；第一空气温度传感器161设置于再热盘 管13上，第二电动调节阀142设置于再热热水循环泵组件12与再热盘管13 的连接通路上，第一空气温度传感器161及第二电动调节阀142电性连接于第 二现场控制器152，第二现场控制器152根据第一空气温度传感器161传输的 一检测值控制第二电动调节阀的开度142，以保证通过中央空调系统的一冷却 盘管23后的空气干球温度为17℃，相对湿度为95％；第二空气温度传感器162 设置于冷却盘管23上，第三电动调节阀143设置于冷却盘管23的出水口的通 路上，第二空气温度传感器162及第三电动调节阀143电性连接于第二现场控 制器152，第二现场控制器152根据第二空气温度传感器162传输的一检测值 控制第三电动调节阀143的开度，以保证通过深度冷却盘管23后的空气干球 温度为19℃，相对湿度75％送入空调房间。

本发明的回收冷凝热除湿再热系统，还包含一定压补水管17，设置于再 热热水循环泵组件12与再热盘管13的连接通路上，定压补水管17用以稳定 回收冷凝热除湿再热系统的水压。

另在本实施例中，第一现场控制器151及第二现场控制器152均为一PLC 控制器，但本发明并不以此为限，再其他实施例中第一现场控制器151及第二 现场控制器152均为一DDC控制器；或第一现场控制器151一PLC控制器， 第二现场控制器152为一DDC控制器；再或第一现场控制器151一DDC控 制器，第二现场控制器152为一PLC控制器。

再请参照图1，本发明的中央空调系统包含：一冷却水塔21、一冷水机组 冷凝器24、一冷水机组蒸发器25、一冷却盘管23、冷却水循环泵组件26、冷 冻水循环泵组件27、定压补水管28及上述的回收冷凝热除湿再热系统；冷却 水塔21通过高温侧主干管211连通于冷却水循环泵组件26；冷却水循环泵组 件26连通于冷水机组冷凝器24的出水口；冷却水塔21还通过低温侧主干管 212连通于冷水机组冷凝器24的入水口；冷水机组蒸发器25的出水口连通于 冷却盘管23；冷水机组蒸发器25的入水口连通于冷冻水循环泵组件27；冷冻 水循环泵组件27通过冷却盘管连通于冷却盘管23；定压补水管28设置于冷 冻水循环泵组件27与冷却盘管23的连接通路上，且连通于冷冻水循环泵组件 27与冷却盘管23；回收冷凝热除湿再热系统通连通于冷却水塔21，其中回收 冷凝热除湿再热系统回收冷却水塔21输出的一次水作为再热热源，加热再热 盘管13输出的二次水。

表二为通过本发明中央空调系统与现有技术中央空调系统参数对照表，空 气经过普通机组处理参数受空调房间露点制约，最低温度处理到到露点，本次 计算按照露点选取。

表二：

本发明的有益功效在于：

(1)根据【公共建筑节能设计标准GB50189-2005】，夏季一般的空调 房间的室内干球温度为26℃，相对湿度为60％。干空气的焓值比普通机组处 理后的焓值低3.6到7.7，焓差加大使得空调房间的送风量最少减少25％，综 合增加循环水泵耗电和增加再热盘管增加的耗电后，节约空调机组最低耗电 10％。

(2)干空气送入房间承担空调房间的湿负荷，使得风机盘管+新风系统的 风机盘管可以在干工况下运行，减少风机盘管内的细菌滋生，提高房间的空气 品质。

(3)回收冷却水热量，使得通过冷却塔的散热量降低，减少了为了散热量 使用的水资源消耗量。

(4)风量减少使得风管减小，可以适当地降低建筑的层高，总建筑高度不 变的情况下可以增加建筑面积，总建筑高度不变和总建筑面积不变的情况下可 以减少占地面积。

(5)在夏热冬暖和夏热冬冷地区，房间的相对湿度很高，送入干的冷空 气对将彻底解决房间结露问题，减少霉菌发生，对减少房间风口结露和降低房 间相对湿度效果明显。

上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，在 不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明 作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的 权利要求的保护范围。