一种多能源互补的除湿转轮空调系统及其使用方法

文档序号:166111 发布日期:2021-10-29 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种多能源互补的除湿转轮空调系统及其使用方法 (Multi-energy complementary dehumidification rotary wheel air conditioning system and use method thereof ) 是由 陈柳 陈闯 杨发妹 石全成 褚于颉 邓文杰 于 2021-08-04 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种多能源互补的除湿转轮空调系统及其使用方法,系统包括除湿转轮空调系统和设置在室内的空调末端装置,除湿转轮空调系统包括除湿转轮和表面式冷却器,以及为除湿转轮提供再生热源的再生换热器和风冷式冷凝器;表面式冷却器连接有用于为表面式冷却器提供冷源的冷水循环系统,风冷式冷凝器连接有用于转化空气能的热泵循环系统,再生换热器连接有用于转化太阳能和生物质能的热水循环系统,热水循环系统与热泵循环系统连接,空调末端装置与冷水循环系统和热水循环系统均连接。本发明有效降低除湿转轮空调系统的再生能耗,提高系统效率,能够实现太阳能、生物质能、空气能的协同利用,提高能源综合利用效率,实现建筑节能。(The invention discloses a multi-energy complementary dehumidification rotary wheel air-conditioning system and a use method thereof, wherein the system comprises a dehumidification rotary wheel air-conditioning system and an indoor air-conditioning terminal device, the dehumidification rotary wheel air-conditioning system comprises a dehumidification rotary wheel, a surface cooler, a regenerative heat exchanger and an air-cooled condenser, and the regenerative heat exchanger and the air-cooled condenser are used for providing a regenerative heat source for the dehumidification rotary wheel; the surface cooler is connected with a cold water circulating system used for providing a cold source for the surface cooler, the air-cooled condenser is connected with a heat pump circulating system used for converting air energy, the regenerative heat exchanger is connected with a hot water circulating system used for converting solar energy and biomass energy, the hot water circulating system is connected with the heat pump circulating system, and the air conditioner end device is connected with the cold water circulating system and the hot water circulating system. The invention effectively reduces the regeneration energy consumption of the dehumidification rotary wheel air-conditioning system, improves the system efficiency, can realize the cooperative utilization of solar energy, biomass energy and air energy, improves the comprehensive utilization efficiency of energy and realizes the energy conservation of buildings.)

一种多能源互补的除湿转轮空调系统及其使用方法

技术领域

本发明属于空调系统技术领域,具体涉及一种多能源互补的除湿转轮空调系统及其使用方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展,能源短缺问题显著突出,越来越严峻的资源利用与环境恶化问题引发了人们的广泛关注。同时,人们对自身的工作环境、居住环境更加要求安全、健康、环保、节能,对建筑行业的发展进一步提升。

在此背景下,空调行业也朝着绿色节能、健康舒适的目标前进,但对比我国的空调研发技术,其对能源的耗费要求普遍较高。众所周知,建筑节能已被公认为时各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式。而空调能耗已占整个建筑能耗的50%~60%,空调系统的节能必将直接影响建筑的节能。伴随着世界能源加快向绿色、低碳、清洁化转型,可再生能源逐渐成为全球能源转型的核心。可再生能源符合了低碳减排的要求,符合中国产业结构转型的方向,能有效保障我国能源安全。为推动绿色发展,实现经济社会发展全面绿色转型,空调系统行业应积极响应,顺应发展大势。目前,现有空调技术中大多采用氟氯烃类制冷剂,造成温室效应,污染环境。

为了解决以上问题,基于环境保护,节约能源和空气品质等方面考虑,除湿转轮空调系统是一种很有发展潜力和研究意义的空气调节方式。现有的除湿转轮空调一般是由除湿转轮、空气冷却器、空气加热器和辅助电加热器等几种主要设备组成,除湿转轮承担处理空气潜热负荷的作用,空气冷却器、空气加热器以及辅助电加热承担处理空气显热负荷的作用。然而,除湿转轮的再生能耗是转轮除湿空调的主要能耗之一,常规除湿转轮空调系统所需再生温度过高,多采用电加热的方式加热至80℃~120℃,耗费了大量电能。一方面,从能量梯级利用以及来看,电能转化热能,能源品位和用热品位不匹配、不合理,损失较大且未考虑废热回收利用;另一方面,除湿转轮空调系统冬季再生空气没有有效利用且系统效率低。

综上所述,现有的除湿转轮空调系统还存在以下不足:(1)再生能耗大;(2)吸附热严重浪费;(3)冬季除湿转轮空调系统效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种多能源互补的除湿转轮空调系统及其使用方法,其系统设计合理,实现方便,有效降低除湿转轮空调系统的再生能耗,提高系统效率,能够实现太阳能、生物质能、空气能的协同利用,实现多能互补和协同供应,提高能源综合利用效率,实现建筑节能。有助于推动碳达峰、碳中和的国家能源战略稳步前进,潜力巨大,推广应用价值高。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种多能源互补的除湿转轮空调系统,包括除湿转轮空调系统和设置在室内的空调末端装置,所述除湿转轮空调系统包括除湿转轮和表面式冷却器,以及为所述除湿转轮提供再生热源的再生换热器和风冷式冷凝器;所述表面式冷却器连接有用于为表面式冷却器提供冷源的冷水循环系统,所述风冷式冷凝器连接有用于转化空气能的热泵循环系统,所述再生换热器连接有用于转化太阳能和生物质能的热水循环系统,所述热水循环系统与热泵循环系统连接,所述空调末端装置与冷水循环系统和热水循环系统均连接。

上述的一种多能源互补的除湿转轮空调系统,所述除湿转轮包括除湿转轮除湿区和除湿转轮再生区,所述除湿转轮除湿区的入口端接有空气预冷器,所述空气预冷器包括空气预冷器一次风端和空气预冷器二次风端,所述空气预冷器一次风端的空气入口为所述除湿转轮空调系统的第一空气入口,所述除湿转轮除湿区与表面式冷却器之间连接有板式热回收器,所述板式热回收器包括板式热回收器一次风端和板式热回收器二次风端,所述表面式冷却器的空气出口端连接有处理风机,所述处理风机的排风口连接有用于将处理新风送入室内的室内新风送入管和用于将处理新风排到室外的室外新风排出管,所述室内新风送入管上设置有第一阀门,所述室外新风排出管上设置有第二阀门,所述板式热回收器二次风端的入口端通过第一排风管连接有排风风机,所述第一排风管上设置有第三阀门,所述排风风机通过第二排风管与室内连通,且位于室内的所述第二排风管的空气入口为所述除湿转轮空调系统的第二空气入口,所述排风风机的排风口通过第三排风管与空气预冷器二次风端连接,所述第三排风管上设置有第四阀门,所述板式热回收器二次风端的出口端连接有第一室外排风管,所述空气预冷器二次风端的出口端连接有第二室外排风管,所述再生换热器的空气入口端为所述除湿转轮空调系统的第三空气入口,所述再生换热器的空气出口端与风冷式冷凝器的空气入口端连接,所述风冷式冷凝器的空气出口端与除湿转轮再生区连接,所述除湿转轮再生区的空气出口端连接有再生风机,所述再生风机的排风口连接有用于将再生风送入室内的室内再生风送入管和用于将再生风排到室外的室外再生风排出管,所述室内再生风送入管上设置有第五阀门,所述室外再生风排出管上设置有第六阀门。

上述的一种多能源互补的除湿转轮空调系统,所述空调末端装置包括设置在室内的盘管,所述盘管的进水口连接有盘管进水总管,所述盘管的出水口连接有盘管出水总管,所述盘管出水总管上设置有第一水泵。

上述的一种多能源互补的除湿转轮空调系统,所述冷水循环系统包括蒸发器,所述蒸发器的出水口连接有冷水输出总管,所述冷水输出总管上设置有第二水泵,所述冷水输出总管连接有第一冷水输出分管和第二冷水输出分管,所述第一冷水输出分管与盘管进水总管连接,所述第一冷水输出分管上设置有第七阀门,所述第二冷水输出分管与表面式冷却器的进水口连接,所述第二冷水输出分管上设置有第八阀门,所述蒸发器的回水口连接有冷水回水总管,所述冷水回水总管连接有第一冷水回水分管和第二冷水回水分管,所述盘管出水总管与第一冷水回水分管连接,所述第一冷水回水分管上设置有第九阀门,所述表面式冷却器的出水口与第二冷水回水分管连接,所述第二冷水回水分管上设置有第三水泵和第十阀门。

上述的一种多能源互补的除湿转轮空调系统,所述热泵循环系统包括压缩机、水冷式冷凝器和节流阀,所述压缩机与蒸发器的制冷剂出口连接,所述压缩机的制冷剂出口连接有第一制冷剂输送管和第二制冷剂输送管,所述第一制冷剂输送管与水冷式冷凝器的制冷剂入口连接,所述第一制冷剂输送管上设置有第十一阀门,所述第二制冷剂输送管与风冷式冷凝器的制冷剂入口连接,所述第二制冷剂输送管上设置有第十二阀门,所述水冷式冷凝器的制冷剂出口通过第三制冷剂输送管与风冷式冷凝器的制冷剂入口连接,所述节流阀设置在风冷式冷凝器的制冷剂出口与蒸发器的制冷剂入口之间。

上述的一种多能源互补的除湿转轮空调系统,所述热水循环系统包括太阳能集热器、蓄热水箱、生物质锅炉和热水换热器,所述太阳能集热器的出水口通过集热器热水总管与蓄热水箱的进水口连接,所述太阳能集热器的回水口通过集热器回水总管与蓄热水箱的第一出水口连接,所述集热器回水总管上设置有第四水泵和第十三阀门,所述热水换热器的蒸汽入口与生物质锅炉的蒸汽出口连接,所述热水换热器的出水口通过热水换热器出水管与集热器热水总管连接,所述热水换热器出水管上设置有第五水泵和第十四阀门,所述热水换热器的回水口通过热水换热器回水管与集热器回水总管连接,所述热水换热器回水管上设置有第十五阀门,所述水冷式冷凝器的出水口通过水冷式冷凝器出水管与集热器热水总管连接,所述水冷式冷凝器出水管上设置有第六水泵和第十六阀门,所述水冷式冷凝器的回水口通过水冷式冷凝器回水管与集热器回水总管连接,所述水冷式冷凝器回水管上设置有第十七阀门,所述蓄热水箱的第二出水口通过第一蓄热水箱出水管与盘管进水总管连接,所述第一蓄热水箱出水管上设置有第七水泵和第十八阀门,所述蓄热水箱的第一回水口通过第一蓄热水箱回水管与盘管出水总管连接,所述第一蓄热水箱回水管上设置有第十九阀门,所述再生换热器的出水口通过再生换热器出水管与第一蓄热水箱回水管连接,所述再生换热器出水管上设置有第八水泵和第二十阀门,所述再生换热器的进水口通过再生换热器进水管与第一蓄热水箱出水管连接,所述第一蓄热水箱出水管上设置有第二十一阀门,所述水冷式冷凝器出水管通过第一连接管与再生换热器进水管连接,所述第一连接管上设置有第二十二阀门,所述再生换热器出水管通过第二连接管与水冷式冷凝器回水管连接,所述第二连接管上设置有第二十三阀门,所述热水换热器出水管通过第三连接管与第一连接管连接,所述第三连接管上设置有第二十四阀门,所述第二连接管通过第四连接管与热水换热器回水管连接,所述第四连接管上设置有第二十五阀门。

上述的一种多能源互补的除湿转轮空调系统,所述蓄热水箱的第三出水口通过第二蓄热水箱出水管连接有生活热水箱,所述第二蓄热水箱出水管上设置有第九水泵和第二十六阀门,所述生活热水箱的回水口通过生活热水箱回水管与蓄热水箱的第二回水口连接,所述生活热水箱回水管上设置有第二十七阀门。

本发明还公开了一种多能源互补的除湿转轮空调系统的使用方法,采用上述的系统,所述使用方法包括夏季工况使用方法和冬季工况使用方法,所述夏季工况使用方法包括为室内提供低温低湿空气的第一夏季空气处理方法、用于排出室内空气并利用室内空气温度的第二夏季空气处理方法和用于为除湿转轮提供再生热源并进行再生排风的第三夏季空气处理方法,以及夏季冷水循环方法和夏季热水循环方法;

所述第一夏季空气处理方法的具体过程包括:开启第一阀门,关闭第二阀门,室外新风从第一空气入口进入空气预冷器一次风端进行预冷处理,降低新风空气的温度,预冷后的空气进入除湿转轮除湿区进行等焓减湿处理,预冷减湿后的空气进入板式热回收器一次风端进行显热交换处理,再通过表面式冷却器进一步等湿冷却到低温低湿送风状态点,在处理风机作用下,低温低湿送风状态点的处理新风经过新风送入管送入室内;所述表面式冷却器通过所述夏季冷水循环方法提供冷源;

所述第二夏季空气处理方法的具体过程包括:开启第三阀门和第四阀门,在排风风机作用下,室内排风从第二空气入口进入第二排风管中,然后分成两路,一路室内排风经过第一排风管进入板式热回收器二次风端中,用于显热交换处理,并带走板式热回收器一次风端中空气热量,经过第一室外排风管排出室外;另一路室内排风经过第三排风管进入空气预冷器二次风端中,用于对空气预冷器一次风端中的室外新风进行预冷处理,并带走空气热量,经过第二室外排风管排出室外;

所述第三夏季空气处理方法的具体过程包括:开启第六阀门,关闭第五阀门,室外空气从第三空气入口进入再生换热器进行等湿加热处理,等湿加热后的空气进入风冷式冷凝器进行进一步加热,达到除湿转轮再生区所需的再生温度,然后进入除湿转轮再生区中,用于对除湿转轮除湿区中的空气进行等焓减湿,生成的再生排风在再生风机作用下,经过室外再生风排出管排出;所述再生换热器和风冷式冷凝器通过所述夏季热水循环方法提供热源;

所述夏季冷水循环方法的具体过程包括:开启第七阀门、第八阀门、第九阀门和第十阀门,蒸发器内与制冷剂换热后的冷水经过冷水输出总管输出,在第二水泵加压作用后,分为两路,一路经过第一冷水输出分管和盘管进水总管进入盘管中,另一路经过第二冷水输出分管进入表面式冷却器中;进入盘管中的冷水通过盘管对室内空气进行干工况预冷处理,升温后的冷水在第一水泵作用下,经过盘管出水总管和第一冷水回水分管返回蒸发器中,进入表面式冷却器中的冷水对所述第一夏季空气处理方法中的空气进行等湿冷却处理,升温后的冷水在第三水泵作用下,经过第二冷水回水分管返回蒸发器中;

所述冬季工况使用方法包括处理室外新风的第一冬季空气处理方法、用于排出室内空气并利用室内空气温度的第二冬季空气处理方法和为室内提供高温再生空气的第三冬季空气处理方法,以及冬季热水循环方法;

所述第一冬季空气处理方法的具体过程包括:打开第二阀门,关闭第一阀门,室外新风从第一空气入口进入空气预冷器一次风端进行预热处理,预热后的空气进入除湿转轮除湿区进行等焓减湿处理,预热减湿后的空气进入板式热回收器一次风端进行显热交换处理,然后,在处理风机作用下,经过室外新风排出管将处理新风排到室外;

所述第二冬季空气处理方法的具体过程包括:开启第三阀门和第四阀门,在排风风机作用下,室内排风从第二空气入口进入第二排风管中,然后分成两路,一路室内排风经过第一排风管进入板式热回收器二次风端中,用于显热交换处理,并经过第一室外排风管排出室外;另一路室内排风经过第三排风管进入空气预冷器二次风端中,用于对空气预冷器一次风端中的室外新风进行预热处理,并经过第二室外排风管排出室外;

所述第三冬季空气处理方法的具体过程包括:开启第五阀门,关闭第六阀门,室外空气从第三空气入口进入再生换热器进行等湿加热处理,等湿加热后的空气进入风冷式冷凝器进行进一步加热,达到除湿转轮再生区所需的再生温度,然后进入除湿转轮再生区中,用于对除湿转轮除湿区中的空气进行等焓减湿,生成的再生风在再生风机作用下,经过室内再生风送入管送入室内;所述再生换热器和风冷式冷凝器通过所述冬季热水循环方法提供热源。

上述的一种多能源互补的除湿转轮空调系统的使用方法,所述夏季热水循环方法包括夏季太阳能集热器独立间接供热方法、夏季空气源热泵独立间接供热方法、夏季空气源热泵独立直接供热方法、夏季生物质锅炉独立间接供热方法、夏季生物质锅炉独立直接供热方法、夏季太阳能集热器和空气源热泵联合间接供热方法、夏季太阳能集热器和生物质锅炉联合间接供热方法、夏季生物质锅炉和空气源热泵联合间接供热方法,以及夏季生物质锅炉和空气源热泵联合直接供热方法;

所述夏季太阳能集热器独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述太阳能集热器利用太阳能对太阳能集热器内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水经过再生换热器进水管进入再生换热器中,用于对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水经过集热器回水总管返回太阳能集热器中;

所述夏季空气源热泵独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十六阀门、第十七阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述水冷式冷凝器利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器内的水进行加热,加热后的水在第六水泵作用下,经过水冷式冷凝器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水经过再生换热器进水管进入再生换热器中,用于对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水经过集热器回水总管和水冷式冷凝器回水管,返回水冷式冷凝器中;

所述夏季空气源热泵独立直接供热方法的具体过程包括:开启第二十二阀门和第二十三阀门,关闭第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门、第二十一阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述水冷式冷凝器利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器内的水进行加热,加热后的水在第六水泵作用下,经过第一连接管和再生换热器进水管,进入再生换热器中,用于对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管和第二连接管,返回水冷式冷凝器中;

所述夏季生物质锅炉独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十四阀门、第十五阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十三阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述生物质锅炉利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器中,对热水换热器内的水进行加热,加热后的水在第五水泵作用下,经过热水换热器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水经过再生换热器进水管进入再生换热器中,用于对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水经过集热器回水总管和热水换热器回水管,返回热水换热器中;

所述夏季生物质锅炉独立直接供热方法的具体过程包括:开启第二十四阀门和第二十五阀门,关闭第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门、第二十一阀门、第二十二阀门和第二十三阀门,所述生物质锅炉利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器中,对热水换热器内的水进行加热,加热后的水在第五水泵作用下,经过热水换热器出水管、第三连接管、第一连接管和再生换热器进水管,进入再生换热器中,用于对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管、第二连接管、第四连接管和热水换热器回水管,返回热水换热器中;

所述夏季太阳能集热器和空气源热泵联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门、第十六阀门、第十七阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十四阀门、第十五阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述太阳能集热器利用太阳能对太阳能集热器内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管进入蓄热水箱中,同时,所述水冷式冷凝器利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器内的水进行加热,加热后的水在第六水泵作用下,经过水冷式冷凝器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水经过再生换热器进水管进入再生换热器中,用于对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水,一路经过集热器回水总管返回太阳能集热器中,另一路经过集热器回水总管和水冷式冷凝器回水管,返回水冷式冷凝器中;

所述夏季太阳能集热器和生物质锅炉联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述太阳能集热器利用太阳能对太阳能集热器内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管进入蓄热水箱中,同时,所述生物质锅炉利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器中,对热水换热器内的水进行加热,加热后的水在第五水泵作用下,经过热水换热器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水经过再生换热器进水管进入再生换热器中,用于对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水,一路经过集热器回水总管返回太阳能集热器中,另一路经过集热器回水总管和热水换热器回水管,返回热水换热器中;

所述夏季生物质锅炉和空气源热泵联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十三阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述生物质锅炉利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器中,对热水换热器内的水进行加热,加热后的水在第五水泵作用下,经过热水换热器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,同时,所述水冷式冷凝器利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器内的水进行加热,加热后的水在第六水泵作用下,经过水冷式冷凝器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水经过再生换热器进水管进入再生换热器中,用于对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水,一路经过集热器回水总管和热水换热器回水管,返回热水换热器中,另一路经过集热器回水总管和水冷式冷凝器回水管,返回水冷式冷凝器中;

所述夏季生物质锅炉和空气源热泵联合直接供热方法的具体过程包括:开启第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,关闭第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门和第二十一阀门,所述生物质锅炉利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器中,对热水换热器内的水进行加热,加热后的水在第五水泵作用下,经过热水换热器出水管、第三连接管、第一连接管和再生换热器进水管,进入再生换热器中,同时,所述水冷式冷凝器利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器内的水进行加热,加热后的水在第六水泵作用下,经过第一连接管和再生换热器进水管,进入再生换热器中,对空气加热,然后,在第八水泵作用下,加热空气后的水,一路经过再生换热器出水管、第二连接管、第四连接管和热水换热器回水管,返回热水换热器中,另一路经过再生换热器出水管和第二连接管,返回水冷式冷凝器中。

上述的一种多能源互补的除湿转轮空调系统的使用方法,所述冬季热水循环方法包括冬季太阳能集热器独立间接供热方法、冬季空气源热泵独立间接供热方法、冬季生物质锅炉独立间接供热方法、冬季太阳能集热器和空气源热泵联合间接供热方法、冬季太阳能集热器和生物质锅炉联合间接供热方法和冬季生物质锅炉和空气源热泵联合间接供热方法;

所述冬季太阳能集热器独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述太阳能集热器利用太阳能对太阳能集热器内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管和盘管进水总管,进入盘管中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管进入再生换热器中;然后,在第一水泵作用下,盘管中加热空气后的水经过盘管出水总管和第一蓄热水箱回水管,返回蓄热水箱中,同时,在第八水泵作用下,再生换热器中加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水经过集热器回水总管返回太阳能集热器中;

所述冬季空气源热泵独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述水冷式冷凝器利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器内的水进行加热,加热后的水在第六水泵作用下,经过水冷式冷凝器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管和盘管进水总管,进入盘管中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管进入再生换热器中;然后,在第一水泵作用下,盘管中加热空气后的水经过盘管出水总管和第一蓄热水箱回水管,返回蓄热水箱中,同时,在第八水泵作用下,再生换热器中加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水经过集热器回水总管和水冷式冷凝器回水管,返回水冷式冷凝器中;

所述冬季生物质锅炉独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十四阀门、第十五阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十三阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述生物质锅炉利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器中,对热水换热器内的水进行加热,加热后的水在第五水泵作用下,经过热水换热器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管和盘管进水总管,进入盘管中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管进入再生换热器中;然后,在第一水泵作用下,盘管中加热空气后的水经过盘管出水总管和第一蓄热水箱回水管,返回蓄热水箱中,同时,在第八水泵作用下,再生换热器中加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水经过集热器回水总管和热水换热器回水管,返回热水换热器中;

所述冬季太阳能集热器和空气源热泵联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门、第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十四阀门、第十五阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述太阳能集热器利用太阳能对太阳能集热器内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管进入蓄热水箱中,同时,所述水冷式冷凝器利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器内的水进行加热,加热后的水在第六水泵作用下,经过水冷式冷凝器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管和盘管进水总管,进入盘管中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管进入再生换热器中;然后,在第一水泵作用下,盘管中加热空气后的水经过盘管出水总管和第一蓄热水箱回水管,返回蓄热水箱中,同时,在第八水泵作用下,再生换热器中加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水,一路经过集热器回水总管返回太阳能集热器中,另一路经过集热器回水总管和水冷式冷凝器回水管,返回水冷式冷凝器中;

所述冬季太阳能集热器和生物质锅炉联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十六阀门、第十七阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述太阳能集热器利用太阳能对太阳能集热器内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管进入蓄热水箱中,同时,所述生物质锅炉利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器中,对热水换热器内的水进行加热,加热后的水在第五水泵作用下,经过热水换热器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管和盘管进水总管,进入盘管中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管进入再生换热器中;然后,在第一水泵作用下,盘管中加热空气后的水经过盘管出水总管和第一蓄热水箱回水管,返回蓄热水箱中,同时,在第八水泵作用下,再生换热器中加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水,一路经过集热器回水总管返回太阳能集热器中,另一路经过集热器回水总管和热水换热器回水管,返回热水换热器中;

所述冬季生物质锅炉和空气源热泵联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门、第二十阀门和第二十一阀门,关闭第十三阀门、第二十二阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,所述生物质锅炉利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器中,对热水换热器内的水进行加热,加热后的水在第五水泵作用下,经过热水换热器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,同时,所述水冷式冷凝器利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器内的水进行加热,加热后的水在第六水泵作用下,经过水冷式冷凝器出水管和集热器热水总管,进入蓄热水箱中,在第七水泵作用下,蓄热水箱中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管和盘管进水总管,进入盘管中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管进入再生换热器中;然后,在第一水泵作用下,盘管中加热空气后的水经过盘管出水总管和第一蓄热水箱回水管,返回蓄热水箱中,同时,在第八水泵作用下,再生换热器中加热空气后的水经过再生换热器出水管返回蓄热水箱中,蓄热水箱中降温后的水,一路经过集热器回水总管和热水换热器回水管,返回热水换热器中,另一路经过集热器回水总管和水冷式冷凝器回水管,返回水冷式冷凝器中。

本发明与现有技术相比具有以下优点:

1、本发明系统设计合理,实现方便。

2、本发明采用转轮除湿对处理空气进行除湿,利用太阳能、生物质能或空气能的低品位可再生能源作为转轮除湿的再生热源,能源利用优先使用太阳能,太阳能不足时由生物质能或空气能进行补充,满足除湿转轮的再生要求,从而降低整体系统能耗。

3、本发明的除湿转轮空调系统采用空气作为工质,水为制冷剂,具有较低的电能需求和低碳的优点,与太阳能、生物质能和空气能结合,实现能源间的优势互补,同时,将显热和潜热分开处理,既能满足节能和舒适性的要求,又能对建筑同时进行夏季供冷和冬季供热,提高冬季除湿转轮空调系统效率。

4、本发明以除湿转轮空调系统为核心,因地制宜,再生热源的多能互补,合理协调能源优先梯级利用,在生物质能丰富地区,优先利用生物质能,太阳能和空气能作为辅助能源,为再生换热器提供加热空气所需热水;在太阳能丰富地区,优先利用太阳能,空气能和生物质能作为辅助能源,为再生换热器提供加热空气所需热水;在生物质能丰富且太阳能丰富地区,优先利用太阳能和生物质能,空气能作为辅助能源,为再生换热器提供加热空气所需热水,不仅充分地利用可再生能源,而且节约能源,极大减少经济成本,提高系统的经济效益。

5、本发明能够适用于大型商业建筑,也可适用于小型住宅建筑,能够服务于城镇、产业园区、大型公用设施(机场、车站、医院、学校等)、居民小区等环控区域,因地制宜,实现太阳能、生物质能、空气能的协同利用,实现多能互补和协同供应,提高能源综合利用效率,实现建筑节能。有助于推动碳达峰、碳中和的国家能源战略稳步前进,潜力巨大,推广应用价值高。

综上所述,本发明系统设计合理,实现方便,有效降低除湿转轮空调系统的再生能耗,提高系统效率,能够实现太阳能、生物质能、空气能的协同利用,实现多能互补和协同供应,提高能源综合利用效率,实现建筑节能。有助于推动碳达峰、碳中和的国家能源战略稳步前进,潜力巨大,推广应用价值高。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的系统组成示意图。

附图标记说明:

1-除湿转轮; 1-1-除湿转轮除湿区; 1-2-除湿转轮再生区;

2-表面式冷却器; 3-再生换热器; 4-风冷式冷凝器;

5-空气预冷器; 5-1-空气预冷器一次风端;

5-2-空气预冷器二次风端; 6-第一空气入口; 7-板式热回收器;

7-1-板式热回收器一次风端;7-2-板式热回收器二次风端;

8-处理风机; 9-室内新风送入管; 10-室外新风排出管;

11-第一阀门; 12-第二阀门; 13-第一排风管;

14-排风风机; 15-第三阀门; 16-第二排风管;

17-第二空气入口; 18-第三排风管; 19-第四阀门;

20-第一室外排风管; 21-第二室外排风管; 22-第三空气入口;

23-再生风机; 24-室内再生风送入管; 25-室外再生风排出管;

26-第五阀门; 27-第六阀门; 28-盘管;

29-盘管进水总管; 30-盘管出水总管; 31-第一水泵;

32-蒸发器; 33-冷水输出总管; 34-第二水泵;

35-第一冷水输出分管; 36-第二冷水输出分管; 37-第七阀门;

38-第八阀门; 39-冷水回水总管; 40-第一冷水回水分管;

41-第二冷水回水分管; 42-第九阀门; 43-第三水泵;

44-第十阀门; 45-压缩机; 46-水冷式冷凝器;

47-节流阀; 48-第一制冷剂输送管; 49-第二制冷剂输送管;

50-第十一阀门; 51-第十二阀门; 52-第三制冷剂输送管;

53-太阳能集热器; 54-蓄热水箱; 55-生物质锅炉;

56-热水换热器; 57-集热器热水总管; 58-集热器回水总管;

59-第四水泵; 60-第十三阀门; 61-热水换热器出水管;

62-第五水泵; 63-第十四阀门; 64-热水换热器回水管;

65-第十五阀门; 66-水冷式冷凝器出水管;67-第六水泵;

68-第十六阀门; 69-水冷式冷凝器回水管;70-第十七阀门;

71-第一蓄热水箱出水管; 72-第七水泵; 73-第十八阀门;

74-第一蓄热水箱回水管; 75-第十九阀门; 76-再生换热器出水管;

77-第八水泵; 78-第二十阀门; 79-再生换热器回水管;

80-第二十一阀门; 81-第一连接管; 82-第二十二阀门;

83-第二连接管; 84-第二十三阀门; 85-第三连接管;

86-第二十四阀门; 87-第四连接管; 88-第二十五阀门;

89-第二蓄热水箱出水管; 90-生活热水箱; 91-第九水泵;

92-第二十六阀门; 93-生活热水箱回水管; 94-第二十七阀门。

具体实施方式

如图1所示,本发明的多能源互补的除湿转轮空调系统,包括除湿转轮空调系统和设置在室内的空调末端装置,所述除湿转轮空调系统包括除湿转轮1和表面式冷却器2,以及为所述除湿转轮1提供再生热源的再生换热器3和风冷式冷凝器4;所述表面式冷却器2连接有用于为表面式冷却器2提供冷源的冷水循环系统,所述风冷式冷凝器4连接有用于转化空气能的热泵循环系统,所述再生换热器3连接有用于转化太阳能和生物质能的热水循环系统,所述热水循环系统与热泵循环系统连接,所述空调末端装置与冷水循环系统和热水循环系统均连接。

本实施例中,所述除湿转轮1包括除湿转轮除湿区1-1和除湿转轮再生区1-2,所述除湿转轮除湿区1-1的入口端接有空气预冷器5,所述空气预冷器5包括空气预冷器一次风端5-1和空气预冷器二次风端5-2,所述空气预冷器一次风端5-1的空气入口为所述除湿转轮空调系统的第一空气入口6,所述除湿转轮除湿区1-1与表面式冷却器2之间连接有板式热回收器7,所述板式热回收器7包括板式热回收器一次风端7-1和板式热回收器二次风端7-2,所述表面式冷却器2的空气出口端连接有处理风机8,所述处理风机8的排风口连接有用于将处理新风送入室内的室内新风送入管9和用于将处理新风排到室外的室外新风排出管10,所述室内新风送入管9上设置有第一阀门11,所述室外新风排出管10上设置有第二阀门12,所述板式热回收器二次风端7-2的入口端通过第一排风管13连接有排风风机14,所述第一排风管13上设置有第三阀门15,所述排风风机14通过第二排风管16与室内连通,且位于室内的所述第二排风管16的空气入口为所述除湿转轮空调系统的第二空气入口17,所述排风风机14的排风口通过第三排风管18与空气预冷器二次风端5-2连接,所述第三排风管18上设置有第四阀门19,所述板式热回收器二次风端7-2的出口端连接有第一室外排风管20,所述空气预冷器二次风端5-2的出口端连接有第二室外排风管21,所述再生换热器3的空气入口端为所述除湿转轮空调系统的第三空气入口22,所述再生换热器3的空气出口端与风冷式冷凝器4的空气入口端连接,所述风冷式冷凝器4的空气出口端与除湿转轮再生区1-2连接,所述除湿转轮再生区1-2的空气出口端连接有再生风机23,所述再生风机23的排风口连接有用于将再生风送入室内的室内再生风送入管24和用于将再生风排到室外的室外再生风排出管25,所述室内再生风送入管24上设置有第五阀门26,所述室外再生风排出管25上设置有第六阀门27。

具体实施时,第一阀门11、第二阀门12、第三阀门15、第四阀门19、第五阀门26和第六阀门27均采用截止阀。

本实施例中,所述空调末端装置包括设置在室内的盘管28,所述盘管28的进水口连接有盘管进水总管29,所述盘管28的出水口连接有盘管出水总管30,所述盘管出水总管30上设置有第一水泵31。

本实施例中,所述冷水循环系统包括蒸发器32,所述蒸发器32的出水口连接有冷水输出总管33,所述冷水输出总管33上设置有第二水泵34,所述冷水输出总管33连接有第一冷水输出分管35和第二冷水输出分管36,所述第一冷水输出分管35与盘管进水总管29连接,所述第一冷水输出分管35上设置有第七阀门37,所述第二冷水输出分管36与表面式冷却器2的进水口连接,所述第二冷水输出分管36上设置有第八阀门38,所述蒸发器32的回水口连接有冷水回水总管39,所述冷水回水总管39连接有第一冷水回水分管40和第二冷水回水分管41,所述盘管出水总管30与第一冷水回水分管40连接,所述第一冷水回水分管40上设置有第九阀门42,所述表面式冷却器2的出水口与第二冷水回水分管41连接,所述第二冷水回水分管41上设置有第三水泵43和第十阀门44。

本实施例中,所述热泵循环系统包括压缩机45、水冷式冷凝器46和节流阀47,所述压缩机45与蒸发器32的制冷剂出口连接,所述压缩机45的制冷剂出口连接有第一制冷剂输送管48和第二制冷剂输送管49,所述第一制冷剂输送管48与水冷式冷凝器46的制冷剂入口连接,所述第一制冷剂输送管48上设置有第十一阀门50,所述第二制冷剂输送管49与风冷式冷凝器4的制冷剂入口连接,所述第二制冷剂输送管49上设置有第十二阀门51,所述水冷式冷凝器46的制冷剂出口通过第三制冷剂输送管52与风冷式冷凝器4的制冷剂入口连接,所述节流阀47设置在风冷式冷凝器4的制冷剂出口与蒸发器32的制冷剂入口之间。

具体实施时,第十一阀门50采用调节阀,第十二阀门51采用旁通阀。

本实施例中,所述热水循环系统包括太阳能集热器53、蓄热水箱54、生物质锅炉55和热水换热器56,所述太阳能集热器53的出水口通过集热器热水总管57与蓄热水箱54的进水口连接,所述太阳能集热器53的回水口通过集热器回水总管58与蓄热水箱54的第一出水口连接,所述集热器回水总管58上设置有第四水泵59和第十三阀门60,所述热水换热器56的蒸汽入口与生物质锅炉55的蒸汽出口连接,所述热水换热器56的出水口通过热水换热器出水管61与集热器热水总管57连接,所述热水换热器出水管61上设置有第五水泵62和第十四阀门63,所述热水换热器56的回水口通过热水换热器回水管64与集热器回水总管58连接,所述热水换热器回水管64上设置有第十五阀门65,所述水冷式冷凝器46的出水口通过水冷式冷凝器出水管66与集热器热水总管57连接,所述水冷式冷凝器出水管66上设置有第六水泵67和第十六阀门68,所述水冷式冷凝器46的回水口通过水冷式冷凝器回水管69与集热器回水总管58连接,所述水冷式冷凝器回水管69上设置有第十七阀门70,所述蓄热水箱54的第二出水口通过第一蓄热水箱出水管71与盘管进水总管29连接,所述第一蓄热水箱出水管71上设置有第七水泵72和第十八阀门73,所述蓄热水箱54的第一回水口通过第一蓄热水箱回水管74与盘管出水总管30连接,所述第一蓄热水箱回水管74上设置有第十九阀门75,所述再生换热器3的出水口通过再生换热器出水管76与第一蓄热水箱回水管74连接,所述再生换热器出水管76上设置有第八水泵77和第二十阀门78,所述再生换热器3的进水口通过再生换热器进水管79与第一蓄热水箱出水管71连接,所述第一蓄热水箱出水管71上设置有第二十一阀门80,所述水冷式冷凝器出水管66通过第一连接管81与再生换热器进水管79连接,所述第一连接管81上设置有第二十二阀门82,所述再生换热器出水管76通过第二连接管83与水冷式冷凝器回水管69连接,所述第二连接管83上设置有第二十三阀门84,所述热水换热器出水管61通过第三连接管85与第一连接管81连接,所述第三连接管85上设置有第二十四阀门86,所述第二连接管83通过第四连接管87与热水换热器回水管64连接,所述第四连接管87上设置有第二十五阀门88。

具体实施时,太阳能集热器53采用真空管太阳能集热器或聚焦型集热器,蓄热水箱54采用太阳能相变蓄热水箱,太阳能相变蓄热水箱的相变蓄热材料采用石蜡或水合盐类,生物质锅炉55采用生物质蒸汽锅炉。

本实施例中,所述蓄热水箱54的第三出水口通过第二蓄热水箱出水管89连接有生活热水箱90,所述第二蓄热水箱出水管89上设置有第九水泵91和第二十六阀门92,所述生活热水箱90的回水口通过生活热水箱回水管93与蓄热水箱54的第二回水口连接,所述生活热水箱回水管93上设置有第二十七阀门94。

具体实施时,第七阀门37、第八阀门38、第九阀门42、第十阀门44、第十三阀门60、第十四阀门63、第十五阀门65、第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78、第二十一阀门80、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86、第二十五阀门88、第二十六阀门92和第二十七阀门94均采用闸阀。

具体实施时,生活热水箱90采用不锈钢水箱或玻璃钢水箱,生活热水箱90与蓄热水箱54连接,在第九水泵91作用下,蓄热水箱54中热水经过第二蓄热水箱出水管89输出到生活热水箱90中,供用户生活使用。

本发明的多能源互补的除湿转轮空调系统的使用方法,包括夏季工况使用方法和冬季工况使用方法,所述夏季工况使用方法包括为室内提供低温低湿空气的第一夏季空气处理方法、用于排出室内空气并利用室内空气温度的第二夏季空气处理方法和用于为除湿转轮提供再生热源并进行再生排风的第三夏季空气处理方法,以及夏季冷水循环方法和夏季热水循环方法;

所述第一夏季空气处理方法的具体过程包括:开启第一阀门11,关闭第二阀门12,室外新风从第一空气入口6进入空气预冷器一次风端5-1进行预冷处理,降低新风空气的温度,预冷后的空气进入除湿转轮除湿区1-1进行等焓减湿处理,预冷减湿后的空气进入板式热回收器一次风端7-1进行显热交换处理,再通过表面式冷却器2进一步等湿冷却到低温低湿送风状态点,在处理风机8作用下,低温低湿送风状态点的处理新风经过新风送入管9送入室内;所述表面式冷却器2通过所述夏季冷水循环方法提供冷源;

具体实施时,室外空气先预冷,减小除湿转轮除湿区1-1和除湿转轮再生区1-2的温差,再除湿,能够提高除湿转轮1的除湿能力,在除湿量相同的条件下,节省能耗;预冷减湿后的空气在板式热回收器7中与室内低温排风换热,降低温度,使得表面式冷却器2的制冷量降低,有效降低表面式冷却器2的能耗。

所述第二夏季空气处理方法的具体过程包括:开启第三阀门15和第四阀门19,在排风风机14作用下,室内排风从第二空气入口17进入第二排风管16中,然后分成两路,一路室内排风经过第一排风管13进入板式热回收器二次风端7-2中,用于显热交换处理,并带走板式热回收器一次风端7-1中空气热量,经过第一室外排风管20排出室外;另一路室内排风经过第三排风管18进入空气预冷器二次风端5-2中,用于对空气预冷器一次风端5-1中的室外新风进行预冷处理,并带走空气热量,经过第二室外排风管21排出室外;

具体实施时,室内排风分成两路,一路进入板式热回收器7中,与板式热回收器一次风端7-1中的室外空气进行显热交换;另一路进入空气预冷器5中,对空气预冷器一次风端5-1中的室外新风进行预冷,有效利用了室内排风,降低了能耗。

所述第三夏季空气处理方法的具体过程包括:开启第六阀门27,关闭第五阀门26,室外空气从第三空气入口22进入再生换热器3进行等湿加热处理,等湿加热后的空气进入风冷式冷凝器4进行进一步加热,达到除湿转轮再生区1-2所需的再生温度,然后进入除湿转轮再生区1-2中,用于对除湿转轮除湿区1-1中的空气进行等焓减湿,生成的再生排风在再生风机23作用下,经过室外再生风排出管25排出;所述再生换热器3和风冷式冷凝器4通过所述夏季热水循环方法提供热源;

具体实施时,室外空气经过再生换热器3加热,再经风冷式冷凝器4换热后作为除湿转轮再生区1-2的进口风,再生换热器3和风冷式冷凝器4均能够通过夏季热水循环方法提供热源,夏季热水循环方法能够利用太阳能、生物质能和空气能中的一种或多种,相较于电加热,节省大量电能。在除湿转轮1所需的再生温度不变条件下,再生加热器3提高除湿转轮再生区1-2的进口风温度,降低风冷式冷凝器4需要加热温度,使整个空调系统所需的低品位能减少,降低空调系统能耗。

所述夏季冷水循环方法的具体过程包括:开启第七阀门37、第八阀门38、第九阀门42和第十阀门44,蒸发器32内与制冷剂换热后的冷水经过冷水输出总管33输出,在第二水泵34加压作用后,分为两路,一路经过第一冷水输出分管35和盘管进水总管29进入盘管28中,另一路经过第二冷水输出分管36进入表面式冷却器2中;进入盘管28中的冷水通过盘管28对室内空气进行干工况预冷处理,升温后的冷水在第一水泵31作用下,经过盘管出水总管30和第一冷水回水分管40返回蒸发器32中,进入表面式冷却器2中的冷水对所述第一夏季空气处理方法中的空气进行等湿冷却处理,升温后的冷水在第三水泵43作用下,经过第二冷水回水分管41返回蒸发器32中;

具体实施时,夏季冷水循环方法能够实现同时为除湿转轮空调系统和空调末端装置提供冷水,提高整个系统的制冷能力和制冷效率。

所述冬季工况使用方法包括处理室外新风的第一冬季空气处理方法、用于排出室内空气并利用室内空气温度的第二冬季空气处理方法和为室内提供高温再生空气的第三冬季空气处理方法,以及冬季热水循环方法;

具体实施时,冬季工况中,冷水循环系统不工作,表面式冷却器2不作用。

所述第一冬季空气处理方法的具体过程包括:打开第二阀门12,关闭第一阀门11,室外新风从第一空气入口6进入空气预冷器一次风端5-1进行预热处理,预热后的空气进入除湿转轮除湿区1-1进行等焓减湿处理,预热减湿后的空气进入板式热回收器一次风端7-1进行显热交换处理,然后,在处理风机8作用下,经过室外新风排出管10将处理新风排到室外;

具体实施时,室外空气先预热,减小除湿转轮除湿区1-1和除湿转轮再生区1-2的温差,再除湿,能够提高除湿转轮1的除湿能力,在除湿量相同的条件下,节省能耗。

所述第二冬季空气处理方法的具体过程包括:开启第三阀门15和第四阀门19,在排风风机14作用下,室内排风从第二空气入口17进入第二排风管16中,然后分成两路,一路室内排风经过第一排风管13进入板式热回收器二次风端7-2中,用于显热交换处理,并经过第一室外排风管20排出室外;另一路室内排风经过第三排风管18进入空气预冷器二次风端5-2中,用于对空气预冷器一次风端5-1中的室外新风进行预热处理,并经过第二室外排风管21排出室外;

具体实施时,室内排风分成两路,一路进入板式热回收器7中,与板式热回收器一次风端7-1中的室外空气进行显热交换;另一路进入空气预冷器5中,对空气预冷器一次风端5-1中的室外新风进行预热,有效利用了室内排风,降低了能耗。

所述第三冬季空气处理方法的具体过程包括:开启第五阀门26,关闭第六阀门27,室外空气从第三空气入口22进入再生换热器3进行等湿加热处理,等湿加热后的空气进入风冷式冷凝器4进行进一步加热,达到除湿转轮再生区1-2所需的再生温度,然后进入除湿转轮再生区1-2中,用于对除湿转轮除湿区1-1中的空气进行等焓减湿,生成的再生风在再生风机23作用下,经过室内再生风送入管24送入室内;所述再生换热器3和风冷式冷凝器4通过所述冬季热水循环方法提供热源。

具体实施时,室外空气经过再生换热器3加热,再经风冷式冷凝器4换热后作为除湿转轮再生区1-2的进口风,再生换热器3和风冷式冷凝器4均能够通过冬季热水循环方法提供热源,冬季热水循环方法能够利用太阳能、生物质能和空气能中的一种或多种,相较于电加热,节省大量电能。在除湿转轮1所需的再生温度不变条件下,再生加热器3提高除湿转轮再生区1-2的进口风温度,降低风冷式冷凝器4需要加热温度,使整个空调系统所需的低品位能减少,降低空调系统能耗。

本实施例中,所述夏季热水循环方法包括夏季太阳能集热器独立间接供热方法、夏季空气源热泵独立间接供热方法、夏季空气源热泵独立直接供热方法、夏季生物质锅炉独立间接供热方法、夏季生物质锅炉独立直接供热方法、夏季太阳能集热器和空气源热泵联合间接供热方法、夏季太阳能集热器和生物质锅炉联合间接供热方法、夏季生物质锅炉和空气源热泵联合间接供热方法,以及夏季生物质锅炉和空气源热泵联合直接供热方法;

具体实施时,间接供热方法为热水先储存在蓄热水箱54,应用时再将热水输送至再生换热器3,直接供热方法为热水直接输送至再生换热器3。

所述夏季太阳能集热器独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门60、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十四阀门63、第十五阀门65、第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述太阳能集热器53利用太阳能对太阳能集热器53内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管57进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中,用于对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水经过集热器回水总管58返回太阳能集热器53中;

所述夏季空气源热泵独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十六阀门68、第十七阀门70、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十三阀门60、第十四阀门63、第十五阀门65、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述水冷式冷凝器46利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器46内的水进行加热,加热后的水在第六水泵67作用下,经过水冷式冷凝器出水管66和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中,用于对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水经过集热器回水总管58和水冷式冷凝器回水管69,返回水冷式冷凝器46中;

所述夏季空气源热泵独立直接供热方法的具体过程包括:开启第二十二阀门82和第二十三阀门84,关闭第十三阀门60、第十四阀门63、第十五阀门65、第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78、第二十一阀门80、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述水冷式冷凝器46利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器46内的水进行加热,加热后的水在第六水泵67作用下,经过第一连接管81和再生换热器进水管79,进入再生换热器3中,用于对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管76和第二连接管83,返回水冷式冷凝器46中;

所述夏季生物质锅炉独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十四阀门63、第十五阀门65、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十三阀门60、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述生物质锅炉55利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器56中,对热水换热器56内的水进行加热,加热后的水在第五水泵62作用下,经过热水换热器出水管61和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中,用于对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水经过集热器回水总管58和热水换热器回水管64,返回热水换热器56中;

所述夏季生物质锅炉独立直接供热方法的具体过程包括:开启第二十四阀门86和第二十五阀门88,关闭第十三阀门60、第十四阀门63、第十五阀门65、第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78、第二十一阀门80、第二十二阀门82和第二十三阀门84,所述生物质锅炉55利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器56中,对热水换热器56内的水进行加热,加热后的水在第五水泵62作用下,经过热水换热器出水管61、第三连接管85、第一连接管81和再生换热器进水管79,进入再生换热器3中,用于对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管76、第二连接管83、第四连接管87和热水换热器回水管64,返回热水换热器56中;

所述夏季太阳能集热器和空气源热泵联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门60、第十六阀门68、第十七阀门70、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十四阀门63、第十五阀门65、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述太阳能集热器53利用太阳能对太阳能集热器53内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管57进入蓄热水箱54中,同时,所述水冷式冷凝器46利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器46内的水进行加热,加热后的水在第六水泵67作用下,经过水冷式冷凝器出水管66和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中,用于对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水,一路经过集热器回水总管58返回太阳能集热器53中,另一路经过集热器回水总管58和水冷式冷凝器回水管69,返回水冷式冷凝器46中;

所述夏季太阳能集热器和生物质锅炉联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门60、第十四阀门63、第十五阀门65、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述太阳能集热器53利用太阳能对太阳能集热器53内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管57进入蓄热水箱54中,同时,所述生物质锅炉55利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器56中,对热水换热器56内的水进行加热,加热后的水在第五水泵62作用下,经过热水换热器出水管61和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中,用于对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水,一路经过集热器回水总管58返回太阳能集热器53中,另一路经过集热器回水总管58和热水换热器回水管64,返回热水换热器56中;

所述夏季生物质锅炉和空气源热泵联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十四阀门63、第十五阀门65、第十六阀门68、第十七阀门70、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十三阀门60、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述生物质锅炉55利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器56中,对热水换热器56内的水进行加热,加热后的水在第五水泵62作用下,经过热水换热器出水管61和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,同时,所述水冷式冷凝器46利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器46内的水进行加热,加热后的水在第六水泵67作用下,经过水冷式冷凝器出水管66和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中,用于对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水,一路经过集热器回水总管58和热水换热器回水管64,返回热水换热器56中,另一路经过集热器回水总管58和水冷式冷凝器回水管69,返回水冷式冷凝器46中;

所述夏季生物质锅炉和空气源热泵联合直接供热方法的具体过程包括:开启第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,关闭第十三阀门60、第十四阀门63、第十五阀门65、第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78和第二十一阀门80,所述生物质锅炉55利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器56中,对热水换热器56内的水进行加热,加热后的水在第五水泵62作用下,经过热水换热器出水管61、第三连接管85、第一连接管81和再生换热器进水管79,进入再生换热器3中,同时,所述水冷式冷凝器46利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器46内的水进行加热,加热后的水在第六水泵67作用下,经过第一连接管81和再生换热器进水管79,进入再生换热器3中,对空气加热,然后,在第八水泵77作用下,加热空气后的水,一路经过再生换热器出水管76、第二连接管83、第四连接管87和热水换热器回水管64,返回热水换热器56中,另一路经过再生换热器出水管76和第二连接管83,返回水冷式冷凝器46中。

具体实施时,夏季热水循环方法能够因地制宜,多能互补,合理协调能源优先梯级利用,在生物质能丰富地区,如农村地区,优先利用生物质能,太阳能和空气能作为辅助能源,为再生换热器3提供加热空气所需热水;在太阳能丰富地区,优先利用太阳能,空气能和生物质能作为辅助能源,为再生换热器3提供加热空气所需热水;在生物质能丰富且太阳能丰富地区,优先利用太阳能和生物质能,空气能作为辅助能源,为再生换热器3提供加热空气所需热水。根据地区情况和气候条件提出九种不同的夏季热水循环方法,能够实现多能源互补供热,供除湿转轮再生,不仅充分地利用可再生能源,而且节约能源,极大减少经济成本,提高系统的经济效益。

本实施例中,所述冬季热水循环方法包括冬季太阳能集热器独立间接供热方法、冬季空气源热泵独立间接供热方法、冬季生物质锅炉独立间接供热方法、冬季太阳能集热器和空气源热泵联合间接供热方法、冬季太阳能集热器和生物质锅炉联合间接供热方法和冬季生物质锅炉和空气源热泵联合间接供热方法;

所述冬季太阳能集热器独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门60、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十四阀门63、第十五阀门65、第十六阀门68、第十七阀门70、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述太阳能集热器53利用太阳能对太阳能集热器53内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管57进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管71和盘管进水总管29,进入盘管28中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中;然后,在第一水泵31作用下,盘管28中加热空气后的水经过盘管出水总管30和第一蓄热水箱回水管74,返回蓄热水箱54中,同时,在第八水泵77作用下,再生换热器3中加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水经过集热器回水总管58返回太阳能集热器53中;

所述冬季空气源热泵独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十三阀门60、第十四阀门63、第十五阀门65、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述水冷式冷凝器46利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器46内的水进行加热,加热后的水在第六水泵67作用下,经过水冷式冷凝器出水管66和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管71和盘管进水总管29,进入盘管28中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中;然后,在第一水泵31作用下,盘管28中加热空气后的水经过盘管出水总管30和第一蓄热水箱回水管74,返回蓄热水箱54中,同时,在第八水泵77作用下,再生换热器3中加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水经过集热器回水总管58和水冷式冷凝器回水管69,返回水冷式冷凝器46中;

所述冬季生物质锅炉独立间接供热方法的具体过程包括:开启第十四阀门63、第十五阀门65、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十三阀门60、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述生物质锅炉55利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器56中,对热水换热器56内的水进行加热,加热后的水在第五水泵62作用下,经过热水换热器出水管61和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管71和盘管进水总管29,进入盘管28中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中;然后,在第一水泵31作用下,盘管28中加热空气后的水经过盘管出水总管30和第一蓄热水箱回水管74,返回蓄热水箱54中,同时,在第八水泵77作用下,再生换热器3中加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水经过集热器回水总管58和热水换热器回水管64,返回热水换热器56中;

所述冬季太阳能集热器和空气源热泵联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门60、第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十四阀门63、第十五阀门65、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述太阳能集热器53利用太阳能对太阳能集热器53内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管57进入蓄热水箱54中,同时,所述水冷式冷凝器46利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器46内的水进行加热,加热后的水在第六水泵67作用下,经过水冷式冷凝器出水管66和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管71和盘管进水总管29,进入盘管28中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中;然后,在第一水泵31作用下,盘管28中加热空气后的水经过盘管出水总管30和第一蓄热水箱回水管74,返回蓄热水箱54中,同时,在第八水泵77作用下,再生换热器3中加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水,一路经过集热器回水总管58返回太阳能集热器53中,另一路经过集热器回水总管58和水冷式冷凝器回水管69,返回水冷式冷凝器46中;

所述冬季太阳能集热器和生物质锅炉联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十三阀门60、第十四阀门63、第十五阀门65、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十六阀门68、第十七阀门70、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述太阳能集热器53利用太阳能对太阳能集热器53内的水进行加热,加热后的水经过集热器热水总管57进入蓄热水箱54中,同时,所述生物质锅炉55利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器56中,对热水换热器56内的水进行加热,加热后的水在第五水泵62作用下,经过热水换热器出水管61和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管71和盘管进水总管29,进入盘管28中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中;然后,在第一水泵31作用下,盘管28中加热空气后的水经过盘管出水总管30和第一蓄热水箱回水管74,返回蓄热水箱54中,同时,在第八水泵77作用下,再生换热器3中加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水,一路经过集热器回水总管58返回太阳能集热器53中,另一路经过集热器回水总管58和热水换热器回水管64,返回热水换热器56中;

所述冬季生物质锅炉和空气源热泵联合间接供热方法的具体过程包括:开启第十四阀门63、第十五阀门65、第十六阀门68、第十七阀门70、第十八阀门73、第十九阀门75、第二十阀门78和第二十一阀门80,关闭第十三阀门60、第二十二阀门82、第二十三阀门84、第二十四阀门86和第二十五阀门88,所述生物质锅炉55利用生物质能产生高温蒸汽,高温蒸汽进入热水换热器56中,对热水换热器56内的水进行加热,加热后的水在第五水泵62作用下,经过热水换热器出水管61和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,同时,所述水冷式冷凝器46利用空气冷凝热量对水冷式冷凝器46内的水进行加热,加热后的水在第六水泵67作用下,经过水冷式冷凝器出水管66和集热器热水总管57,进入蓄热水箱54中,在第七水泵72作用下,蓄热水箱54中热水,一路经过第一蓄热水箱出水管71和盘管进水总管29,进入盘管28中,用于加热室内空气,另一路经过再生换热器进水管79进入再生换热器3中;然后,在第一水泵31作用下,盘管28中加热空气后的水经过盘管出水总管30和第一蓄热水箱回水管74,返回蓄热水箱54中,同时,在第八水泵77作用下,再生换热器3中加热空气后的水经过再生换热器出水管76返回蓄热水箱54中,蓄热水箱54中降温后的水,一路经过集热器回水总管58和热水换热器回水管64,返回热水换热器56中,另一路经过集热器回水总管58和水冷式冷凝器回水管69,返回水冷式冷凝器46中。

具体实施时,冬季热水循环方法能够因地制宜,多能互补,合理协调能源优先梯级利用,在生物质能丰富地区,如农村地区,优先利用生物质能,太阳能和空气能作为辅助能源,为再生换热器3提供加热空气所需热水;在太阳能丰富地区,优先利用太阳能,空气能和生物质能作为辅助能源,为再生换热器3提供加热空气所需热水;在生物质能丰富且太阳能丰富地区,优先利用太阳能和生物质能,空气能作为辅助能源,为再生换热器3提供加热空气所需热水,同时,为空调末端装置提供热源。根据地区情况和气候条件提出六种不同的冬季热水循环方法,能够实现多能源互补供热,供除湿转轮再生,不仅充分地利用可再生能源,而且节约能源,极大减少经济成本,提高系统的经济效益。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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