一种预冷除湿装置、方法、系统及空调设备与流程

[0001]
本发明涉及机组技术领域，具体而言，涉及一种预冷除湿装置、方法、系统及空调设备。


背景技术：

[0002]
蒸发式冷凝器是一种利用干湿球温度差作为驱动力的高效、绿色制冷技术，通过间接蒸发冷却对换热管内的冷媒进行冷却。但因地区气候差异较大，即各地区湿球温度差异较大，冷却效果会出现较差的情况。
[0003]
针对现有技术中蒸发式冷凝器受地区湿球温度影响而造成的冷却效果差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例中提供一种预冷除湿装置、方法、系统及空调设备，以解决现有技术中蒸发式冷凝器受地区湿球温度影响而造成的冷却效果差的问题。
[0005]
为解决上述技术问题，本发明提供了一种预冷除湿装置，其中，该装置包括：
[0006]
冷凝器、蒸发器以及温湿度传感器；所述冷凝器包括：换热管；还包括设于所述冷凝器进风口端的预冷盘管；所述预冷盘管的进口端连接所述换热管，所述预冷盘管的出口端连接所述蒸发器；所述温湿度传感器位于所述预冷盘管一端。
[0007]
可选的，所述预冷盘管的进口端通过旁通电子膨胀阀连接所述换热管。
[0008]
另一方面，本发明提供了一种预冷除湿方法，应用于如上所述的预冷除湿装置，所述方法包括：
[0009]
实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值；
[0010]
根据所述湿球温度值实时控制流入预冷盘管内的冷媒；
[0011]
通过所述冷媒对所述冷凝器进风口处的室外空气进行预冷除湿。
[0012]
可选的，所述实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值，包括：
[0013]
当所述冷凝器工作时，通过所述冷凝器进风口端的温湿度传感器实时检测进风口处的湿球温度值。
[0014]
可选的，所述根据所述湿球温度值实时控制流入预冷盘管内的冷媒，包括：
[0015]
判断所述湿球温度值与预设湿球温度值是否相等；若不相等，则调整旁通电子膨胀阀以控制流入预冷盘管内的冷媒。
[0016]
可选的，所述若不相等，则调整旁通电子膨胀阀具体包括：
[0017]
当所述进风口的湿球温度值小于所述预设湿球温度值时，根据预设开度打开所述旁通电子膨胀阀，并保持所述旁通电子膨胀阀的预设开度；
[0018]
当所述进风口的湿球温度值大于所述预设湿球温度值时，根据预设开度打开所述旁通电子膨胀阀，并将所述旁通电子膨胀阀的开度增加。
[0019]
另一方面，本发明还提供了一种预冷除湿系统，应用于如上所述的预冷除湿装置，
所述系统包括：
[0020]
检测模块，用于实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值；
[0021]
控制模块，用于根据所述湿球温度值实时控制流入预冷盘管内的冷媒；
[0022]
预冷除湿模块，用于通过所述冷媒对所述冷凝器进风口处的室外空气进行预冷除湿。
[0023]
可选的，所述检测模块包括：
[0024]
温湿度传感器，所述温湿度传感器位于所述预冷盘管一端，用于当所述冷凝器工作时，实时检测进风口处的湿球温度值。
[0025]
可选的，所述控制模块包括：
[0026]
判断模块，用于判断所述湿球温度值与预设湿球温度值是否相等；若不相等，则调整旁通电子膨胀阀以控制流入预冷盘管内的冷媒。
[0027]
可选的，所述判断模块包括：
[0028]
开度保持模块，用于当所述进风口的湿球温度值小于所述预设湿球温度值时，根据预设开度打开所述旁通电子膨胀阀，并保持所述旁通电子膨胀阀的预设开度；
[0029]
开度增加模块，用于当所述进风口的湿球温度值大于所述预设湿球温度值时，根据预设开度打开所述旁通电子膨胀阀，并将所述旁通电子膨胀阀的开度增加。
[0030]
进一步的，本发明提供了一种空调设备，包括如上所述的预冷除湿系统。
[0031]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
[0032]
本发明的有益效果：本发明通过一种预冷除湿方法，该方法包括：实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值；根据所述湿球温度值实时控制流入预冷盘管内的冷媒；通过所述冷媒对所述冷凝器进风口处的室外空气进行预冷除湿。解决了现有技术中蒸发式冷凝器受地区湿球温度影响而造成的冷却效果差的问题，通过在冷凝器进风口端增加预冷盘管，可以有效降低进风湿球温度，提高换热效果；通过在换热管出口端增加旁通电子膨胀阀，可以更好的控制流入所述预冷盘管的冷媒，进而精准控制湿球温度。
附图说明
[0033]
图1是根据本发明实施例的一种预冷除湿装置的结构示意图；
[0034]
图2是根据本发明实施例的一种预冷除湿方法的流程图；
[0035]
图3是根据本发明实施例的一种预冷除湿系统的结构示意图；
[0036]
图4是根据本发明的一种具体实施例的结构示意图；
[0037]
图5是根据本发明的一种具体实施例的流程图。
[0038]
检测模块-201，控制模块-202，预冷除湿模块-203，压缩机-1，蒸发器-2，冷凝器-3，系统电子膨胀阀-4，旁通电子膨胀阀-5，预冷盘管-6，水泵-7，水箱-8，填料-9，温湿度传感器-10，喷淋装置-11，轴流风机-12，换热管-13。
具体实施方式
[0039]
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施
例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
[0041]
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0042]
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
[0043]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0044]
下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
[0045]
图1是根据本发明实施例的一种预冷除湿装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：
[0046]
冷凝器3、压缩机1、蒸发器2、系统电子膨胀阀4、旁通电子膨胀阀5以及温湿度传感器10；所述压缩机1、冷凝器3、蒸发器2闭合环绕连接；所述冷凝器3包括：轴流风机12、水箱8、水泵7、喷淋装置11、换热管13和填料9；所述轴流风机12位于所述冷凝器3顶部；所述水箱8、水泵7和喷淋装置11依次连接，所述换热管13位于所述喷淋装置11底部，所述填料9位于所述换热管13底部；所述换热管13通过所述系统电子膨胀阀4连接所述蒸发器2；还包括设于所述冷凝器3进风口端的预冷盘管6；所述预冷盘管6的进口端连接所述换热管13，所述预冷盘管6的出口端连接所述蒸发器2；所述温湿度传感器10位于所述预冷盘管6一端。
[0047]
在上述实施例的基础上进一步优化预冷除湿装置，所述预冷盘管6的进口端通过旁通电子膨胀阀5连接所述换热管13。
[0048]
依次连接的水箱8、水泵7、喷淋装置11，用于将所述水箱8中的水通过所述水泵7流到所述喷淋装置11，之后通过喷淋装置11均匀的喷洒在换热管13上，不断蒸发吸热，对换热管13内冷媒进行冷却，随后经过填料9进行降温，最后落在水箱8中，继续完成循环；其中，换热管13的冷媒是通过压缩机1将冷媒进行高温压缩后传输来的，所述换热管13将冷却后的所述冷媒通过系统电子膨胀阀4或旁通电子膨胀阀5传输给蒸发器2；室外空气在轴流风机12的作用下进入所述冷凝器3后先与预冷盘管6换热，进行预冷，随后，与所述冷凝器3中的喷淋水和换热管13进行接触，不断换热，降低所述换热管13内的冷媒温度，最终通过顶部的排风口排出；所述系统电子膨胀阀4与所述换热管13以及蒸发器2连接，用于接收所述换热管13内的冷媒并将所述冷媒传输给所述蒸发器2。特别的，本发明设置了一旁通电子膨胀阀5，所述旁通电子膨胀阀5与所述预冷盘管6的进口端以及换热管13的出口端连接，用于根据
湿球温度值判断是否调整所述旁通电子膨胀阀5的开度；以及接收所述换热管13内的冷媒并通过所述预冷盘管6传输给与所述预冷盘管6出口端连接的所述蒸发器2；进一步的，在所述预冷盘管6一端设置一温湿度传感器10，用于实时检测冷凝器3进风口处的湿球温度值。
[0049]
图2是根据本发明实施例的一种预冷除湿方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
[0050]
s101.实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值；
[0051]
s102.根据所述湿球温度值实时控制流入预冷盘管内的冷媒；
[0052]
s103.通过所述冷媒对所述冷凝器进风口处的室外空气进行预冷除湿。
[0053]
现有技术中，蒸发式冷凝器是一种利用干湿球温度差作为驱动力的高效、绿色制冷技术，而因地区差异较大，其湿球温度(空气参数)差异较大，蒸发式冷凝器会受湿球温度影响，进行造成冷却效果差的问题，因而本发明中，通过提供一种预冷除湿方法，实时控制流入预冷盘管内的冷媒进而降低进风湿球温度；其中，所述冷媒可对所述冷凝器进风口处的室外空气进行预冷除湿。
[0054]
其中，湿球温度一般指热力学湿球温度，热力学湿球温度(绝热饱和温度)是指在绝热条件下，大量的水与有限的湿空气接触，水蒸发所需的潜热完全来自于湿空气温度降低所放出的显热，当系统中空气达饱和状态且系统达到热平衡时系统的温度；即，湿球温度就是当前环境仅通过蒸发水分所能达到的最低温度。
[0055]
对于如何检测冷凝器进风口处的湿球温度值，本发明提供了一具体实施例，即所述实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值，包括：当所述冷凝器工作时，通过所述冷凝器进风口端的温湿度传感器实时检测进风口处的湿球温度值。
[0056]
本发明在冷凝器进风口端设置一温湿度传感器，所述温湿度传感器同时也设置在所述预冷盘管一端，该温湿度传感器可以检测干球温度值和湿球温度值，在实际操作过程中，可以只读取其中的湿球温度值。
[0057]
对于如何根据所述湿球温度值实时控制流入预冷盘管内的冷媒，本发明提供了一具体实施方式，包括：判断所述湿球温度值与预设湿球温度值是否相等；若不相等，则调整旁通电子膨胀阀以控制流入预冷盘管内的冷媒。
[0058]
现有技术中冷媒的流通主要是压缩机-蒸发式冷凝器-系统电子膨胀阀-蒸发器-压缩机，而本发明因增加一预冷盘管，相对应的也增加了旁通电子膨胀阀，相对应的旁通冷媒的流通过程是压缩机-蒸发式冷凝器-旁通电子膨胀阀-预冷盘管-蒸发器-压缩机；当判断所述湿球温度值和预设湿球温度值相等时，则不打开所述旁通电子膨胀阀，只通过所述系统电子膨胀阀控制冷媒的流通；当判断所述湿球温度值和预设湿球温度值不相等时，通过调节所述旁通电子膨胀阀的开度可以控制流入预冷盘管内的冷媒。
[0059]
在上述实施例的基础上进一步优化，所述若不相等，则调整旁通电子膨胀阀，包括：当所述进风口的湿球温度值小于所述预设湿球温度值时，根据预设开度打开所述旁通电子膨胀阀，并保持所述旁通电子膨胀阀的预设开度；当所述进风口的湿球温度值大于所述预设湿球温度值时，根据预设开度打开所述旁通电子膨胀阀，并将所述旁通电子膨胀阀的开度增加。
[0060]
旁通电子膨胀阀初始状态为关闭，此时设定一预设湿球温度值s1，该湿球温度值可以通过手操器进行设定；并且通过温湿度传感器实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值s2，根据所述湿球温度值s2与预设湿球温度值s1的差值判断是否打开和/或调整旁通电子
膨胀阀的开度，当所述差值为0时，保持所述旁通电子膨胀阀关闭，而当所述差值不为0时，则打开所述旁通电子膨胀阀，进一步，当湿球温度值s2＜预设湿球温度值s1，电子膨胀阀开度保持不变，当湿球温度值s2＞预设湿球温度值s1，则旁通电子膨胀阀开度增加k1，以保证预冷效果。
[0061]
其中，所述旁通电子膨胀阀的驱动方式是控制模块通过温湿度传感器采集得到的数据进行判断，向驱动板发出调节指令，由驱动板向旁通电子膨胀阀输出电信号，驱动所述旁通电子膨胀阀的动作；旁通电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟，反应和动作速度快，不存在静态过热度现象，且开闭特性和速度均可人为设定。
[0062]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
[0063]
图3是本发明实施例的一种预冷除湿系统的结构示意图，如图3所示，该系统包括：
[0064]
控制模块202，用于根据所述湿球温度值实时控制流入预冷盘管内的冷媒；
[0065]
预冷除湿模块203，用于通过所述冷媒对所述冷凝器进风口处的室外空气进行预冷除湿。
[0066]
现有技术中，蒸发式冷凝器是一种利用干湿球温度差作为驱动力的高效、绿色制冷技术，而因地区差异较大，其湿球温度(空气参数)差异较大，蒸发式冷凝器会受湿球温度影响，进行造成冷却效果差的问题，因而本发明中，通过提供一种预冷除湿系统，实时控制流入预冷盘管内的冷媒进而降低进风湿球温度；其中，所述冷媒可对所述冷凝器进风口处的室外空气进行预冷除湿。
[0067]
其中，湿球温度一般指热力学湿球温度，热力学湿球温度(绝热饱和温度)是指在绝热条件下，大量的水与有限的湿空气接触，水蒸发所需的潜热完全来自于湿空气温度降低所放出的显热，当系统中空气达饱和状态且系统达到热平衡时系统的温度；即，湿球温度就是当前环境仅通过蒸发水分所能达到的最低温度。
[0068]
对于如何检测冷凝器进风口处的湿球温度值，本发明提供了检测模块201，包括：
[0069]
温湿度传感器，所述温湿度传感器位于所述预冷盘管一端，用于当所述冷凝器工作时，实时检测进风口处的湿球温度值。
[0070]
本发明在冷凝器进风口端设置一温湿度传感器，所述温湿度传感器同时也设置在所述预冷盘管一端，该温湿度传感器可以检测干球温度值和湿球温度值，在实际操作过程中，可以只读取其中的湿球温度值。
[0071]
此外，本发明还公开了上述的控制模块的具体实施方式，即所述控制模块包括：
[0072]
判断模块，用于判断所述湿球温度值与预设湿球温度值是否相等；若不相等，则调整旁通电子膨胀阀以控制流入预冷盘管内的冷媒。
[0073]
现有技术中冷媒的流通主要是压缩机-蒸发式冷凝器-系统电子膨胀阀-蒸发器-压缩机，而本发明因增加一预冷盘管，相对应的也增加了旁通电子膨胀阀，相对应的旁通冷媒的流通过程是压缩机-蒸发式冷凝器-旁通电子膨胀阀-预冷盘管-蒸发器-压缩机；当判断所述湿球温度值和预设湿球温度值相等时，则不打开所述旁通电子膨胀阀，只通过所述系统电子膨胀阀控制冷媒的流通；当判断所述湿球温度值和预设湿球温度值不相等时，通过调节所述旁通电子膨胀阀的开度可以控制流入预冷盘管内的冷媒。
[0074]
在上述实施例的基础上进一步优化，所述判断模块包括：
[0075]
开度保持模块，用于当所述进风口的湿球温度值小于所述预设湿球温度值时，根据预设开度打开所述旁通电子膨胀阀，并保持所述旁通电子膨胀阀的预设开度；
[0076]
开度增加模块，用于当所述进风口的湿球温度值大于所述预设湿球温度值时，根据预设开度打开所述旁通电子膨胀阀，并将所述旁通电子膨胀阀的开度增加。
[0077]
旁通电子膨胀阀初始状态为关闭，此时设定一预设湿球温度值s1，该湿球温度值可以通过手操器进行设定；并且通过温湿度传感器实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值s2，根据所述湿球温度值s2与预设湿球温度值s1的差值判断是否打开和/或调整旁通电子膨胀阀的开度，当所述差值为0时，保持所述旁通电子膨胀阀关闭，而当所述差值不为0时，则打开所述旁通电子膨胀阀，进一步，当湿球温度值s2＜预设湿球温度值s1，电子膨胀阀开度保持不变，当湿球温度值s2＞预设湿球温度值s1，则旁通电子膨胀阀开度增加k1，以保证预冷效果。
[0078]
其中，所述旁通电子膨胀阀的驱动方式是控制模块通过温湿度传感器采集得到的数据进行判断，向驱动板发出调节指令，由驱动板向旁通电子膨胀阀输出电信号，驱动所述旁通电子膨胀阀的动作；旁通电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟，反应和动作速度快，不存在静态过热度现象，且开闭特性和速度均可人为设定。
[0079]
本发明提供了一种空调设备，包括如上所述的预冷除湿系统。
[0080]
以下通过一优选实施例对本发明进行说明：
[0081]
如图1所示，该预冷除湿装置主要包括：1-压缩机、2-蒸发器、3-冷凝器、4-系统电子膨胀阀、5-旁通电子膨胀阀、6-预冷盘管、7-水泵、8-水箱、9-填料、10-温湿度传感器、11-喷淋装置、12-轴流风机等。
[0082]
预冷盘管6由钢制盘管组成，预冷盘管6内走冷媒，预冷盘管6的进口与旁通电子膨胀阀5出口端连接，预冷盘管6的出口端与蒸发器2连接。预冷盘管6外走风，预冷盘管6设置在冷凝器3进风口处。
[0083]
温湿度传感器10布置在冷凝器3进风口。
[0084]
水路系统循环过程如下：水箱8-水泵7-喷淋装置11-填料9-水箱8。水箱中的水通过水泵7的作用流经喷淋装置11，通过喷淋装置11均匀的喷洒在换热管13上，不断蒸发吸热，对换热管13内冷媒进行冷却，随后经过填料9进行降温，最后落在水箱8中，继续完成循环。
[0085]
风路系统循环过程如下：进风口-预冷盘管6-冷凝器3-轴流风机12-排风口。室外空气在轴流风机12的作用下进入冷凝器3后先与预冷盘管6换热，进行预冷；随后，与冷凝器3中的喷淋水和换热管13进行接触，不断换热，降低换热管13内冷媒温度，最终通过顶部的排风口排出。
[0086]
冷媒系统循环包括主路循环与旁通循环。主路循环过程为压缩机1-冷凝器3-系统电子膨胀阀4-蒸发器2-压缩机1；旁通循环过程为压缩机1-冷凝器3-旁通电子膨胀阀5-预冷盘管6-蒸发器2-压缩机1。
[0087]
图4是根据本发明的一种具体实施例的结构示意图，如图4所示：旁通电子膨胀阀5初始状态为关闭。设定的湿球温度目标值为s1，该目标值可通过手操器进行设定。通过设置在冷凝器3进风口处的温湿度传感器10实时检测送风温湿度，并反馈相应的湿球温度实测值s2。若s2＜s1，旁通电子膨胀阀5开度保持不变，s2＞s1，则旁通电子膨胀阀5开度增加k1，
以保证预冷效果。
[0088]
图5是根据本发明的一种具体实施例的流程图，如图5所示，该流程具体为：
[0089]
301.实时检测湿球温度值s2；
[0090]
302.判断s2＜目标值s1；
[0091]
3021.当s2＜目标值s1时，旁通电子膨胀阀保持开度；
[0092]
3022.当s2＞目标值s1时，旁通电子膨胀阀开度增大。
[0093]
本发明的有益效果：本发明通过一种预冷除湿方法，该方法包括：实时检测冷凝器进风口处的湿球温度值；根据所述湿球温度值实时控制流入预冷盘管内的冷媒；通过所述冷媒对所述冷凝器进风口处的室外空气进行预冷除湿。解决了现有技术中蒸发式冷凝器受地区湿球温度影响而造成的冷却效果差的问题，通过在冷凝器进风口端增加预冷盘管，可以有效降低进风湿球温度，提高换热效果；通过在换热管出口端增加旁通电子膨胀阀，可以更好的控制流入所述预冷盘管的冷媒，进而精准控制湿球温度。
[0094]
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
[0095]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0096]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0097]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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