CN103979096A - 一种联合式空调系统 - Google Patents
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Abstract
一种联合式空调系统，属于空调技术领域，它解决现有船舶上的空调系统耗费能量高，湿度调整性差等问题，包括送风管线、排风管线、干燥回路及冷却回路，送风管线由进风口至出风口顺次串接第一除湿器、空气冷却器及送风机，排风管线由进风口至出风口顺次串接第二除湿器、蒸发冷却器及排风机，干燥回路上顺次串接再生器、溶液冷却器，而后并联第一除湿器与第二除湿器，再串接溶液加热器、溶液泵后回连至再生器，冷却回路上顺次串接蒸发冷却器、冷水泵，而后并联空气冷却器与盘管冷却器后，再回连至蒸发冷却器。本发明能源利用率高，湿度、温度调整灵活且精准。
Description
技术领域
本发明涉及一种联合式空调系统，属于空调技术领域。
背景技术
在大型船舶上建造生活楼是为利于远航或长期在海上作业的工作人员居住所需，海上平台生活楼的设计关系到平台工作人员的生活和工作环境的质量问题，故生活楼建造的生活设施是否健全、是否便利是主要进行考核的方面。
但船体上建造的生活楼不同于陆地上建造的居民楼，生活楼受到海上条件的局限，故需独立形成完整的自给自足的设施体系。特别是关于楼体中各项管道的排布设置，既要求形成合理的空间布局，以节省船体上有限的空间占用；又要求整体规划排布达到最优质的设计方案，以确保使用简化且匹配的布设结构，符合减少材料及部件的耗用，尽量减轻船体重量的目的。
具体在大型货船上层建筑的众多舱室内为给船员提供一个健康、舒适的环境，故通常需要安装中央空调送风结构，且该中央空调送风结构需要形成热效率循环系统，以确保生活楼中制冷保湿的良性持续运作。
现代船舶在航行过程中，柴油主机是船舶消耗能源的主要设备，其耗能占据了整个船舶总耗能的70%-90%。但主机热效能低下，不到50%。其他热量是通过排气，冷却和散热等途径排放至大气或海洋环境中, 不仅浪费能源还污染环境。废弃温度为260℃～400℃，缸套冷却水的出口温度在70℃～90℃。
目前船舶空调装置主要以蒸汽压缩式制冷为主,对空气处理靠制冷系统蒸发器对空气进行冷凝除湿和降温，这种除湿盒冷却耦合空气处理方式缺点是制冷系统蒸发温度过低，而我们知道蒸发温度越低制冷系统能效也越低，而船舶所用电能全部来自柴油发电机组，因此必然带来加重船舶荷载额外负担。蒸汽压缩制冷系统所用含有氯元素的制冷剂R22和大量的燃油碳排放温室气体会破坏生态环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种联合式空调系统。
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种减省压缩机与制冷剂，采用海水冷却且增设除湿工序以达到适宜送风气流的余热除湿联合冷却的半集中船舶空调装置。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种联合式空调系统，包括送风管线、排风管线、干燥回路及冷却回路，所述送风管线由进风口至出风口顺次串接第一除湿器、空气冷却器及送风机；所述排风管线由进风口至出风口顺次串接第二除湿器、蒸发冷却器及排风机；所述干燥回路上顺次串接再生器、溶液冷却器，而后并联第一除湿器与第二除湿器，再串接溶液加热器、溶液泵后回连至再生器；所述冷却回路上顺次串接上述蒸发冷却器、冷水泵，而后并联空气冷却器与盘管冷却器后，再回连至蒸发冷却器。
所述送风管线的进风口连通外界，以获取新鲜空气，其出风口伸入舱室内；排风管线的进风口伸入舱室内，以抽取陈旧的空气，其出风口连通外界；盘管冷却器放置于舱室内，干燥回路中循环流动干燥剂，冷却回路中循环流动冷却水。
所述的冷却回路中在并联空气冷却器与盘管冷却器之前的线路上串接给水箱，在并联空气冷却器与盘管冷却器之后的线路上串接回水箱。
所述的回水箱上设置补水管，补水管上串接有阀门。
所述的再生器具有与外界连通的过风通道，干燥剂完成除湿后被稀释，再回流至再生器中释放其中水分，使干燥剂溶液浓度增加，以便干燥剂能够循环使用。
所述的干燥回路上串接储液器，储液器位于第一除湿器与第二除湿器并联路线的汇合点处。储液器用于储纳流经一级除湿器与二级除湿器后完成除湿而被稀释的干燥剂溶液，并以备干燥剂溶液再次循环利用。
所述的溶液冷却器具有换热管，换热管内流通海水；采用海水进行换热制冷工程，由此减省压缩机与制冷剂的应用，具有环保节能、取材方便、减省成本与重量的特点。
所述的溶液加热器具有换热管，换热管内流通热水。
所述的空气冷却器具有换热管，所述的盘管冷却器具有换热管，且空气冷却器的换热管与盘管冷却器的换热管呈并联接入冷却回路中。给水箱内的水实现循环利用，其水体通过蒸发冷却器制冷降温后，一路流向空气冷却器的换热管内对送风管线内的气流进行制冷，另一路流向盘管冷却器用于冷却室内空气处理舱室内的热负荷，由此通过冷却回路进行持续循环的换热制冷。
与现有技术相比，本发明与传统船舶上的空调相比具有以下优点：①无需压缩制冷机组；②利用余热除湿和降温；③新风可以根据需要任意调整，不受其它因素限制；④可以精确控制舱室内的温度和湿度，克服现有以牺牲湿度控制温度的局限性。
附图说明
图1是本发明一种联合式空调系统的结构示意图；
图中：1、第一除湿器 2、空气冷却器 3、送风机 4、第二除湿器 5、蒸发冷却器 6、排风机 7、再生器 8、溶液冷却器 9、储液器 10、溶液加热器 11、溶液泵 12、给水箱 13、冷水泵 14、盘管冷却器 15、回水箱。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
一种联合式空调系统，包括送风管线、排风管线、干燥回路及冷却回路。
送风管线的进风口连通外界，以获取新鲜空气，其出风口伸入舱室内；送风管线由进风口至出风口顺次串接第一除湿器1、空气冷却器2及送风机3。
排风管线的进风口伸入舱室内，以抽取陈旧的空气，其出风口连通外界；排风管线由进风口至出风口顺次串接第二除湿器4、蒸发冷却器5及排风机6。
干燥回路中循环流动干燥剂；干燥回路上顺次串接再生器7、溶液冷却器8，而后并联第一除湿器1与第二除湿器4，再串接储液器9、溶液加热器10、溶液泵11后回连至再生器7。
其中储液器9位于第一除湿器1与第二除湿器4并联路线的汇合点处；储液器9用于储纳流经一级除湿器与二级除湿器后完成除湿而被稀释的干燥剂溶液，并以备干燥剂溶液再次循环利用。再生器7具有与外界连通的过风通道。溶液冷却器8具有换热管，该换热管内流通海水，采用海水进行换热制冷工程，由此减省压缩机与制冷剂的应用，具有环保节能、取材方便、减省成本与重量的特点。溶液加热器10具有换热管，换热管内流通热水。
冷却回路中循环流动冷却水；冷却回路上顺次串接蒸发冷却器5、冷水泵13，而后并联空气冷却器2与盘管冷却器14后，再回连至蒸发冷却器5。其中盘管冷却器14放置于舱室内。冷却回路中在并联空气冷却器2与盘管冷却器14之前的线路上串接给水箱12，在并联空气冷却器2与盘管冷却器14之后的线路上串接回水箱15。其中回水箱15上设置补水管，补水管上串接有阀门。
空气冷却器2具有换热管，盘管冷却器14具有换热管，且空气冷却器2的换热管与盘管冷却器14的换热管呈并联接入冷却回路中。
一种联合式空调系统中有两个空气流通通路，即送风管线与排风管线。在送风管线中，空气由室外经过第一除湿器1进行干燥除湿工序后，再经过空气冷却器2进行降温制冷工序，最后通过送风机3驱动吹入室内。在排风管线中，空气由室内被抽出，经过第二除湿器4进行干燥除湿工序后，再经过蒸发冷却器5进行降温制冷工序，最后通过排风机6驱动排入舱外。
在干燥回路中，再生器7中的干燥剂经过溶液冷却器8进行冷却降温后，分成两支同步流入第一除湿器1与第二除湿器4内进行除湿工序，而后汇流至储液器9中，干燥剂完成除湿后被稀释，通过溶液泵11的驱动，再经过溶液加热器10回流至再生器7中释放其中水分，使干燥剂溶液浓度增加，以便干燥剂能够循环使用。
在冷却回路中，给水箱12内的水实现循环利用，其水体通过蒸发冷却器5制冷降温后，一路流向空气冷却器2的换热管内对送风管线内的气流进行制冷，另一路流向盘管冷却器14用于冷却室内空气处理舱室内的热负荷，由此通过冷却回路进行持续循环的换热制冷。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了第一除湿器1、空气冷却器2、送风机3、第二除湿器4、蒸发冷却器5、排风机6、再生器7、溶液冷却器8、储液器9、溶液加热器10、溶液泵11、给水箱12、冷水泵13、盘管冷却器14、回水箱15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (8)
1.一种联合式空调系统，包括送风管线、排风管线、干燥回路及冷却回路，其特征在于：所述送风管线由进风口至出风口顺次串接第一除湿器、空气冷却器及送风机；所述排风管线由进风口至出风口顺次串接第二除湿器、蒸发冷却器及排风机；所述干燥回路上顺次串接再生器、溶液冷却器，而后并联第一除湿器与第二除湿器，再串接溶液加热器、溶液泵后回连至再生器；所述冷却回路上顺次串接上述蒸发冷却器、冷水泵，而后并联空气冷却器与盘管冷却器后，再回连至蒸发冷却器。
2.根据权利要求1所述的一种联合式空调系统，其特征在于：所述的冷却回路中在并联空气冷却器与盘管冷却器之前的线路上串接给水箱，在并联空气冷却器与盘管冷却器之后的线路上串接回水箱。
3.根据权利要求2所述的一种联合式空调系统，其特征在于：所述的回水箱上设置补水管，补水管上串接有阀门。
4.根据权利要求1所述的一种联合式空调系统，其特征在于：所述的再生器具有与外界连通的过风通道。
5.根据权利要求1所述的一种联合式空调系统，其特征在于：所述的干燥回路上串接储液器，储液器位于第一除湿器与第二除湿器并联路线的汇合点处。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种联合式空调系统，其特征在于：所述的溶液冷却器具有换热管，换热管内流通海水。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的一种联合式空调系统，其特征在于：所述的溶液加热器具有换热管，换热管内流通热水。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的一种联合式空调系统，其特征在于：所述的空气冷却器具有换热管，所述的盘管冷却器具有换热管，且空气冷却器的换热管与盘管冷却器的换热管呈并联接入冷却回路中。
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