[发明专利]低露点送风的节能型新风冷冻除湿系统

说明书

本发明提供一种低露点送风的节能型新风冷冻除湿系统。该系统包括空气处理机组、空调冷水管路、制冷系统、以及测控系统。本发明通过适当加大蒸发冷却器排数以提高蒸发温度、设置蒸发冷却器防结霜自动保护功能和自动融霜功能的三道安全保护技术措施，解决了低露点送风的冷冻除湿系统结霜冻堵的安全性问题，可使冷冻除湿系统的送风露点温度达到5℃以下，扩展了冷冻除湿技术的应用范围。同时将制冷系统的冷凝热回收用于再热，并可根据需要的再热量对冷凝热回收量进行调节，既消除了冷冻除湿的再热能耗，又可防止出现冷凝热量过度回收使空调制冷能耗增加的问题。该系统的应用可使低露点送风的新风除湿系统的投资、运行能耗和费用大幅度减少。

技术领域

本发明属于空调除湿领域，具体涉及一种能实现低于5℃露点温度送风、冷凝热回收可调的节能型新风冷冻除湿系统。

背景技术

在航天产品的生产、装配、测试和发射设施中，对新风除湿提出了较高要求，要求新风除湿系统将室外潮湿空气进行深度除湿，使送风露点温度达到5～4℃，以往这种系统都采用除湿能力较强、而能耗和投资都较高的转轮除湿方式。冷冻除湿是一种投资和能耗都较低、在空调工程中广泛应用的除湿方式，但常规的冷冻除湿系统的除湿能力较弱，无法应用于送风露点温度低于5℃的低露点送风领域，其主要问题如下：

1)存在结霜冰堵的安全性问题。要将空气冷却到5℃以下，制冷系统的蒸发冷却器的蒸发温度通常需要低于0℃，这时蒸发冷却器上容易出现结霜冰堵的问题，使新风除湿系统无法正常工作，因此常规的冷冻除湿系统只能适用于送风露点温度高于5℃的情况，在实际工程实践中，通常应用于送风露点温度高于8℃的情况。

2)存在再热能耗高的节能性问题。为了深度除湿，冷冻除湿系统需要将空气冷却到很低的温度，在降温冷凝除湿后，由于送风温度过低，还需要采用电加热器等热源将低温空气加热到合适温度，这就造成冷热抵消，使能耗大幅度增加。尤其在过渡季，低露点送风的冷冻除湿系统需要的再热量较大，这一问题更加严重。这大大减弱了冷冻除湿能耗较低的优势。

以往低露点送风的新风除湿系统通常采用冷冻除湿+溶液除湿或冷冻除湿+转轮除湿的除湿方法。但与冷冻除湿方法相比，这两种除湿方法不仅投资成倍增加，而且运行能耗和费用也大幅度增加，因此迫切需要找到一种新的冷冻除湿方法，解决低露点送风的结霜冻堵问题和再热能耗大的问题，使其既能实现低露点送风、又能保持较低的能耗水平。

现有技术文献：

1)专利文献(CN202927987U)：一种带冷凝热回收的双冷源深度除湿新风空调系统。该冷冻除湿系统将冷凝热全部回收用于再热，但由于新风冷冻除湿系统需要的再热负荷是不断变化的，将冷凝热全部回收用于加热新风，这在过渡季有一定节能效果，但在夏季低温新风送入室内可以起到降温作用，因此不需要对低温新风进行再加热，这时将冷凝热全部回收用于再热反而会增加空调系统的制冷负荷，使空调系统能耗大幅度增加。综合考虑夏季和过渡季的情况，其节能效果大打折扣，甚至是不节能的。另外，该新风冷冻除湿系统没有考虑蒸发器的防结霜技术措施，无法用于送风露点温度低于5℃(对应空气含湿量约为5.4g/kg)的情况。

2)专利文献(CN205227615U)：一种带冷凝热回收的新风除湿机组。该冷冻除湿机组设置了新风和排风两个气流通道，将室内排风的余冷量回收用于冷却制冷剂液体，并将冷凝热回收用于新风再热，再热量可以调节。该冷冻除湿系统也没有考虑蒸发器的防结霜技术措施，无法用于送风露点温度低于5℃的情况。另外，该机组不适用于室内没有排风的情况，例如洁净厂房的新风除湿系统。

发明内容

(1)要解决的技术问题。

冷冻除湿方法的投资和能耗较低，但在送风露点温度低于5℃时，容易出现蒸发器结霜冰堵的问题，使新风除湿系统无法正常工作。另外，低露点冷冻除湿的冷却温度较低，需要的再热加热量和能耗较大，因此要将冷冻除湿方法应用于低露点送风的情况，就必须解决蒸发器结霜冻堵的安全性问题和再热能耗高的节能性问题。