[发明专利]一种基于CO2热泵的高效除湿供冷空调装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种除湿供冷空调装置，具体应用了CO₂热泵技术、高效的吸附除湿技术和冷凝热利用技术。

背景技术

目前，吸附除湿供冷技术用于空调系统是一项新技术，除湿供冷空调系统先将空气等焓除湿，然后结合常规的供冷或“免费供冷”技术使空气被处理到所需要的送风状态点。这种空调系统既可以避开传统空调系统低露点要求下空调冷媒的选择和表冷器结霜问题，又能够避免制冷机组在低蒸发温度下效率低的问题，并且其过程实现了空气调节的热、湿处理过程解耦，易于控制。尤其适用于要求低湿的空调系统和对于有温、湿度精度控制要求的空调系统。这种空气处理过程不需要再进行空气的再热，既可以节省再热能源，又能节省被热量所抵消的冷量，从而使空调系统效率得到提升。

但是吸湿材料的再生需要提供大量的热量，一般吸附除湿供冷技术的应用主要受制于再生热量的提供。如果完全由电加热器提供再生热量，则再生能耗巨大，也会大大降低空调系统的能源利用效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种基于CO2热泵的高效除湿供冷空调装置，该装置将冷凝热回收与吸附除湿相结合，利用经压缩机压缩后提高的冷媒的温度，并且通过冷凝器冷媒放出热量加热再生空气，充分利用CO2热泵制冷系统的排气温度高的特点，将空调冷凝热作为除湿系统的再生热源，从而使得空气的除湿过程能够连续运行。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种基于CO₂热泵的高效除湿供冷空调装置，包括除湿系统、制冷系统、PLC控制系统，其中，

所述除湿系统包括转轮除湿机、新风风机和再生风风机，所述转轮除湿机分由再生区和处理区构成；待处理的新风由新风风机进入处理风风道后送入转轮除湿机处理区；由空调区域产生的再生空气由再生风风机进入再生风风道后送入转轮除湿机再生区；

所述制冷系统包括CO₂热泵蒸发器、压缩机和冷凝器，CO₂热泵蒸发器、压缩机和冷凝器依次连通；所述CO₂热泵蒸发器设置于转轮除湿机处理区的下游、以及空调区域的上游，所述送风风机、处理风初效过滤器、转轮除湿机处理区、制冷系统的CO₂热泵蒸发器依次连通形成处理风通道；所述冷凝器设置于转轮除湿机再生区的上游、以及再生风初效过滤器的下游，所述再生风风机、再生风初效过滤器、冷凝器、转轮除湿机的再生区依次连通形成再生风通道。

优选的，所述转轮除湿机处理区上游设置有处理风初效过滤器。用于净化由新风风机导入的空气。

优选的，所述冷凝器上游还设置有再生风初效过滤器。用于净化由再风风机导入的再生空气。

优选的，所述转轮除湿机再生区与冷凝器之间还设置有电加热器。用于辅助加热由冷凝器虽热后的再生空气。再生风在冷凝器中被CO₂工质放出的热量加热至一定温度用于对转轮除湿机6进行再生，所述电加热器15位于冷凝器11下游，当转轮除湿装置6除湿量较大冷凝热无法满足再生要求时，用于加热再生空气，提高再生温度，当转轮除湿装置6除湿量较小时，冷凝热已能满足再生要求，则电加热器15处于关闭状态。

所述PLC控制系统由PLC控制柜以及设置于风道上的温度传感器、湿度传感器、电磁阀电连接构成，所述电磁阀、温度、湿度传感器均由电路与PLC控制柜连接，传感器采集温湿度数据后，经过PLC控制柜反馈信号调节电磁阀开关开度。

优选的，于处理风风道上，所述处理风初效过滤器的上游设置有电磁阀、温度传感器和湿度传感器。

优选的，于处理风风道上，所述制冷系统的CO₂热泵蒸发器的上游设置有温度、湿度传感器，其下游设置有温度传感器。

优选的，于再生风风道上，所述再生风初效过滤器的上游设置有电磁阀、温度传感器和湿度传感器。

优选的，于再生风风道上，所述冷凝器下游设置有温度、湿度传感器。

优选的，于再生风风道上，所述电加热器下游设置有温度传感器。

本发明原理：