[发明专利]水电站调温除湿空调系统及其运行方法

说明书

本发明涉及供热及空调技术领域，提供了一种水电站调温除湿空调系统及其运行方法，全年充分利用无压尾水洞引风系统对高发热量的设备间进行通风降温；在夏季和过渡季节利用无压尾水洞引风系统和调温除湿空气处理系统对人员活动区进行新风除湿，并利用尾水与室内末端相结合对人员活动区进行降温，实现温度和湿度独立控制；冬季通过回收设备间高温排风的热量用于人员活动区的采暖。该系统充分利用无压尾水洞的天然冷源和电站设备发热量实现各功能区域的降温、除湿和加热，具有显著的节能效果，同时采用温度湿度独立控制，能够显著降低风机能耗，节省空调系统占地面积，降低投资。

技术领域

本发明涉及供热及空调技术领域，特别涉及一种水电站调温除湿空调系统及其运行方法。

背景技术

我国水力资源丰富，随着经济的快速发展，水电开发处于快速发展期。大型水电站大多采用地下式厂房，一般深埋在地下100m以下，主要由主厂房洞、母线洞、主变压器室和尾水调压室等洞室组成，洞室内部空间结构复杂，其中，主厂房、主变压器室以及连接其间的母线洞室等工艺设备布置的主要区域，发热设备多。地下环境冬季寒冷，夏季潮湿闷热，因此在地下式水电站中，通风空调系统的作用主要有以下两点：一是为工艺设备提供适合的工作环境，保证工艺设备的正常稳定运行；二是为人员改善工作环境。

目前地下式水电站一般采用机械通风系统或通风空调系统来控制水电站的主厂房、母线洞及主变洞和办公区域的热湿环境，空调能耗高，厂房内的热湿环境保证效果不佳。

为充分利用水电站天然冷源，现有技术提供了一种可变送风露点温度控制的水电站专用空调机和除湿机及控制方法。其公开的直接膨胀式除湿空调机组包括有一级水冷却或加热换热盘管段、二级直接蒸发冷却盘管段、三级直接冷凝加热盘管段，其中一级水冷却或加热换热盘管采用的是水库水作为天然冷源，新风与回风混合后先经过一级水冷却或加热换热盘管预冷或预热后进入二级直接蒸发冷却盘管段进行除湿降温，然后经三级直接冷凝加热盘管段，最后由送风机送入空调区。

该空调机组虽然能够利用水电站温度适宜的水库水对空气进行冷却和加热，降低空调系统能耗，但还存在以下不足：

第一，该技术方案没有充分考虑人员办公区和高发热量设备间的热湿负荷差异以及热环境营造要求的差异，事实上高发热量设备间完全可以采用天然冷源进行通风降温，因此该技术方案采用一套空调系统同时解决人员办公区和高发热量设备间的热环境，难以充分利用天然冷源降低空调系统能耗。

第二，该技术方案在夏季和冬季均采用该直接膨胀式除湿空调系统进行环境营造，因此为了实现冬季和夏季不同送风参数的调节，需通过调节新风和回风量比例、一级水冷却或加热换热盘管的水流量来实现，其调节耦合性强、调节难度大。

第三，该技术方案采用了全空气系统，回风与新风混合后经过一级水冷却或加热换热盘管、二级直接蒸发冷却盘管段、三级直接冷凝加热盘管段，导致风机能耗巨大，风系统占地面积较大，增加建造成本。

第四，该技术方案冬季供热时，虽然能够对空气进行除湿，但主要依靠三级直接冷凝加热盘管段释放的热量加热空气向室内供热，因此要求系统配置较大容量的热泵机组以满足供热要求，导致成本高，冬季制热能耗大的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请提出一种水电站调温除湿空调系统及其运行方法，以解决现有的水电站空调系统能耗高，天然冷源利用不充分，传统全空气系统风量大，风机能耗高，占地面积大、投资高以及厂房内余热利用不足的问题。

(二)技术方案