專利名稱：溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)及其制冷除濕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，同時，本發(fā)明還涉及一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)系統(tǒng)為了滿足室內(nèi)大多數(shù)人的需要，力圖營造一種大而化之的 室內(nèi)空氣環(huán)境，將新風(fēng)與一部分室內(nèi)回風(fēng)混合起來集中處理送入室內(nèi)，努力使送風(fēng)與室內(nèi) 空氣完全混合。但是隨著空調(diào)導(dǎo)致的健康問題、生產(chǎn)效率降低以及空調(diào)系統(tǒng)耗能量居高不 下，人們發(fā)現(xiàn)這種傳統(tǒng)的混合式空調(diào)存在著不小的缺陷，諸如空氣品質(zhì)的改善能力弱，不能 滿足所有人的喜好，熱濕處理過程能耗大。在這種情況下，工位空調(diào)應(yīng)運而生。所謂工位空 調(diào)是在以工作臺為個人工作單元的開放式辦公空間內(nèi)，把空調(diào)系統(tǒng)細分到每個工作位上， 工作人員可以控制送風(fēng)量、送風(fēng)方向以及送風(fēng)溫度等參數(shù)，來調(diào)節(jié)工作區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度 和污染物濃度，在保證局部微環(huán)境舒適的同時，能夠有效利用能源的空調(diào)系統(tǒng)。然而，目前 工位空調(diào)的空氣處理方式是利用大型的制冷機組對新風(fēng)集中處理，新鮮空氣經(jīng)過空調(diào)箱調(diào) 節(jié)后通過設(shè)置的復(fù)雜風(fēng)道送到每一個工作位，這種集中處理空氣的方法不但沒能充分發(fā)揮 工位空調(diào)的靈活性，而且制冷機組和風(fēng)道的使用又提高了制冷劑泄漏對環(huán)境的危害和空調(diào) 系統(tǒng)的初投資。另外，空調(diào)負荷分為顯熱負荷和潛熱負荷，潛熱負荷的主要來源是室內(nèi)空氣的濕 度和室內(nèi)人員的散濕量。室內(nèi)空氣的潛熱負荷隨室外氣候變化較大，夏季的空氣濕度較高， 潛熱負荷很大，室內(nèi)人員引起的潛熱負荷與室內(nèi)人數(shù)有關(guān)。顯熱負荷則隨室外氣候、室內(nèi)設(shè) 備的狀況的變化而變化。潛熱負荷和顯熱負荷會按照一定的比例變化，當(dāng)動態(tài)的熱濕負荷 之比與設(shè)定比例不符的時候，目前，一般是優(yōu)先消除顯熱負荷，這就導(dǎo)致了室內(nèi)相對濕度與 設(shè)計值相比或大或小。相對濕度過大，人體容易感覺不舒適；相對濕度過小，處理空氣的能 耗增大，造成不必要的能源消耗，由此可見，空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)先選擇消除顯熱負荷既不符合節(jié)能 要求又不符合舒適性要求。為了適應(yīng)動態(tài)的熱濕負荷變化，并考慮處理潛熱負荷問題，降低 室內(nèi)空氣濕度，近年來出現(xiàn)了具有溶液除濕功能的空調(diào)系統(tǒng)，但這類空調(diào)系統(tǒng)的溶液再生 需要耗費額外的能量。同時，這類空調(diào)系統(tǒng)一般都具有獨立的制冷系統(tǒng)和除濕系統(tǒng)，設(shè)備較 多，初投資較大。再者，在制冷機組中循環(huán)的工質(zhì)或多或少都對臭氧層都具有破壞性，并且還具有 溫室效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種裝置簡單、成本低、耗能少、無臭氧層破壞和無溫室效應(yīng) 的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，同時本發(fā)明的目的還在于提供一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方 法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，該溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)包括半導(dǎo)體制冷堆、溶液泵和吸收器，所述半導(dǎo)體制冷堆的制冷端設(shè)置有制冷槽， 制熱端設(shè)置有溶液再生器，制冷槽的溶液進口與溶液泵的出口相連，制冷槽的溶液出口與 吸收器的溶液進口相連，吸收器的溶液出口與溶液再生器的進口相連，溶液再生器的出口 與溶液泵的進口相連。所述的溶液再生器的出口與所述溶液泵進口之間設(shè)置有儲存溶液的溶液槽。所述溶液再生器的出口與所述溶液槽之間設(shè)置有冷凝器。所述溶液再生器的出口和所述溶液槽的進口通過一回?zé)嵝蛽Q熱器的一個換熱管 相連，所述吸收器的出口和所述溶液再生器的進口通過所述回?zé)嵝蛽Q熱器的另一個換熱管 相連。所述溶液再生器內(nèi)設(shè)置有輔助加熱器。所述吸收器的溶液進口與溶液出口分別設(shè)置在吸收器的兩端，所述制冷槽中的溶 液通過溶液噴淋器進入所述吸收器，吸收器內(nèi)于溶液進口與溶液出口之間設(shè)置有蜂窩狀填料層。所述的溶液再生器上端設(shè)置有水蒸氣出口，該水蒸氣出口上連接設(shè)置有水蒸氣導(dǎo) 出管。本發(fā)明的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方法的技術(shù)方案如下一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方法，該方法首先通過設(shè)置在半導(dǎo)體制冷堆制 冷端的制冷槽將冷量傳給兼做載冷劑的除濕溶液，溫度降低的除濕溶液進入吸收器與空氣 換熱，并吸收空氣中的水分，得到溫度與濕度都降低的空氣，換熱吸濕后的除濕溶液通過設(shè) 置在半導(dǎo)體制冷堆制熱端的溶液再生器提高濃度實現(xiàn)再生。在所述兼做載冷劑的除濕溶液進入所述制冷槽之前對其進行預(yù)冷，在所述兼做載 冷劑的除濕溶液進入所述再生器之前對其進行預(yù)熱。所述除濕溶液為氯化鈣、氯化鋰或三甘醇的水溶液。本發(fā)明的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方法采用半導(dǎo)體制冷堆制冷，并利用半導(dǎo) 體制冷堆的制熱端產(chǎn)生的熱量來實現(xiàn)除濕溶液的再生，合理利用了能源，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中采用溶液除濕時，由于溶液再生需要耗費額外能量而造成的能源浪費的問題，更進一步， 本發(fā)明采用半導(dǎo)體制冷堆進行制冷，避免了現(xiàn)有技術(shù)中因制冷機組中的工質(zhì)泄露而對臭氧 層的破壞。同時，本發(fā)明的裝置簡單、使用靈活、成本低；構(gòu)件少、質(zhì)量輕，設(shè)備初投資少，適 合作為微型空調(diào)使用。本發(fā)明的溶液再生器出口與溶液槽進口之間設(shè)置有冷凝器，冷凝器可以將在半導(dǎo) 體制冷堆制熱端吸熱后溫度升高的溶液預(yù)先冷凝到常溫或低于常溫，可以解決半導(dǎo)體制冷 堆制冷量不足問題。本發(fā)明的溶液再生器出口與溶液槽之間的溶液和吸收器出口與溶液再生器進口 之間的溶液通過一回?zé)嵝蛽Q熱器換熱。這樣溶液再生器出口與溶液槽之間的溶液向吸收器 出口與溶液再生器進口之間的溶液傳熱，再生器入口溶液的溫度升高，提高了再生效率，進 入溶液槽的溶液的溫度降低，那么流過半導(dǎo)體制冷堆制冷端的溶液的溫度較低，可以解決 半導(dǎo)體制冷堆制冷量不足問題。本發(fā)明的溶液再生器內(nèi)設(shè)置有輔助加熱器，可在半導(dǎo)體制冷堆制熱端發(fā)熱量不足 以將稀溶液中吸濕量完全蒸發(fā)時使用，對溶液再生器內(nèi)的溶液加熱，實現(xiàn)溶液的再生。
本發(fā)明的溶液再生器上端設(shè)置有水蒸氣出口，溶液再生器中產(chǎn)生的水蒸氣可以通 過水蒸氣導(dǎo)出管排出室外，不增大室內(nèi)空氣的含濕量。


圖1是本發(fā)明實施例1的系統(tǒng)原理示意圖；圖2是本發(fā)明實施例2的系統(tǒng)原理示意圖。
具體實施例方式一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方法，該方法采用半導(dǎo)體制冷堆進行制冷，該 方法首先通過冷凝器或回?zé)嵝蛽Q熱器對兼做載冷劑的除濕溶液進行預(yù)冷，然后通過設(shè)置在 半導(dǎo)體制冷堆制冷端的制冷槽將冷量傳給制冷槽內(nèi)兼做載冷劑的除濕溶液，溫度降低的除 濕溶液進入吸收器與空氣換熱，并吸收空氣中的水分，得到溫度與濕度都降低的空氣，換熱 吸濕后的除濕溶液從吸收器中出來后對其進行預(yù)熱，預(yù)熱后的溶液進入設(shè)置在半導(dǎo)體制冷 堆制熱端的溶液再生器中，并與半導(dǎo)體制冷堆制熱端進行換熱，吸收熱量，除濕溶液中的水 分蒸發(fā)，濃度提高實現(xiàn)再生。在使用回?zé)嵝蛽Q熱器時可讓進入制冷槽前的溶液與進入再生 器前的溶液進行換熱，實現(xiàn)回?zé)?。本實施例中的除濕溶液為氯化鈣、氯化鋰或三甘醇的水溶液。實施例1 在圖1中，一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體制冷堆5、溶液泵2和吸收器6，半 導(dǎo)體制冷堆5的制冷端設(shè)置有制冷槽3，制熱端設(shè)置有溶液再生器4，溶液再生器4內(nèi)設(shè)置 有輔助加熱器9，制冷槽3的溶液進口與溶液泵2的出口相連，制冷槽3的溶液出口通過溶 液噴淋器8與吸收器6的溶液進口相連，吸收器6的溶液出口與溶液再生器4的進口相連， 溶液再生器4的出口與蒸發(fā)式冷凝器10的進口相連，蒸發(fā)式冷凝器10的出口與儲存溶液 的溶液槽1的進口相連，溶液槽1的出口與溶液泵2的進口相連。溶液再生器4上端設(shè)置 有水蒸氣出口 11，由于蒸發(fā)式冷凝器在蒸發(fā)的過程中會產(chǎn)生水蒸氣，蒸發(fā)式冷凝器10的上 端也設(shè)置有水蒸氣出口，溶液再生器4與蒸發(fā)式冷凝器10內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣通過水蒸氣導(dǎo)出 管排出。吸收器6的溶液進口與溶液出口分別設(shè)置在吸收器6的兩端頭部位，吸收器6內(nèi) 于溶液進口與溶液出口之間設(shè)置有蜂窩狀填料層。吸收器6的空氣出口處設(shè)置有軸流風(fēng)機7，軸流風(fēng)機7用于將被冷卻除濕后的空氣 送往風(fēng)口處。本實施例的冷凝器為蒸發(fā)式冷凝器也可以是其他形式的冷凝器。若采用水冷式的 冷凝器，冷凝器的上端即不需要設(shè)置有水蒸氣出口。本實施例中的輔助加熱器可以采用電加熱、太陽能加熱也可以采用工業(yè)廢熱進行 加熱。實施例2 在圖2中，本實施例與實施例1的區(qū)別在于本實施例中沒有蒸發(fā)式冷凝器，溶液 再生器4出口與溶液槽1之間的溶液和吸收器6出口與溶液再生器4進口之間的溶液通過 回?zé)嵝蛽Q熱器12換熱。
上述本實施例的空調(diào)系統(tǒng)的主要工作過程為兼做載冷劑的除濕溶液在溶液泵2的作用下進入設(shè)置在半導(dǎo)體制冷堆5的制冷端的制冷槽3，并在制冷槽3中與半導(dǎo)體制冷堆 5進行熱交換，除濕溶液的溫度降低，溫度降低后的除濕溶液由吸收器6上端的溶液入口進 入吸收器6中，并與從外界進入吸收器6的空氣進行熱交換，同時，除濕溶液吸收空氣中的 水分對空氣進行除濕，從而得到溫度和濕度都降低的空氣，低溫干燥的空氣將被軸流風(fēng)機7 送往風(fēng)口處，吸濕后濃度降低的除濕溶液由吸收器6下端的溶液出口出來進入溶液再生器 4，并與半導(dǎo)體制冷堆的制熱端進行熱交換，吸收熱量，除濕溶液中的水分蒸發(fā)，濃度提高實 現(xiàn)再生，再生后的除濕溶液從溶液再生器4出來進入溶液槽1，然后在溶液泵2的作用下進 入下一個循環(huán)。
權(quán)利要求
一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于該溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)包括半導(dǎo)體制冷堆、溶液泵和吸收器，所述半導(dǎo)體制冷堆的制冷端設(shè)置有制冷槽，制熱端設(shè)置有溶液再生器，制冷槽的溶液進口與溶液泵的出口相連，制冷槽的溶液出口與吸收器的溶液進口相連，吸收器的溶液出口與溶液再生器的進口相連，溶液再生器的出口與溶液泵的進口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的溶液再生器的出口 與所述溶液泵進口之間設(shè)置有儲存溶液的溶液槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述溶液再生器的出口與 所述溶液槽之間設(shè)置有冷凝器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述溶液再生器的出口和 所述溶液槽的進口通過一回?zé)嵝蛽Q熱器的一個換熱管相連，所述吸收器的出口和所述溶液 再生器的進口通過所述回?zé)嵝蛽Q熱器的另一個換熱管相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述溶液再 生器內(nèi)設(shè)置有輔助加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述吸收器的溶液進口與 溶液出口分別設(shè)置在吸收器的兩端，所述制冷槽中的溶液通過溶液噴淋器進入所述吸收 器，吸收器內(nèi)于溶液進口與溶液出口之間設(shè)置有蜂窩狀填料層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的溶液再生器上端設(shè) 置有水蒸氣出口，該水蒸氣出口上連接設(shè)置有水蒸氣導(dǎo)出管。
8.一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方法，其特征在于該方法首先通過設(shè)置在半導(dǎo) 體制冷堆制冷端的制冷槽將冷量傳給兼做載冷劑的除濕溶液，溫度降低的除濕溶液進入吸 收器與吸收器內(nèi)的空氣直接接觸換熱，并吸收空氣中的水分，得到溫度與濕度都降低的空 氣，換熱吸濕后的除濕溶液進入設(shè)置在半導(dǎo)體制冷堆制熱端的溶液再生器、通過吸收半導(dǎo) 體制冷堆制熱端的熱量蒸發(fā)水分實現(xiàn)再生。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方法，其特征在于在所述兼 做載冷劑的除濕溶液進入所述制冷槽之前對其進行預(yù)冷，在所述兼做載冷劑的除濕溶液進 入所述再生器之前對其進行預(yù)熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的制冷除濕方法，其特征在于所述除濕 溶液為氯化鈣、氯化鋰或三甘醇的水溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)及其制冷除濕方法，其溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)包括半導(dǎo)體制冷堆、溶液泵和吸收器，所述半導(dǎo)體制冷堆的制冷端設(shè)置有制冷槽，制熱端設(shè)置有溶液再生器，制冷槽的溶液進口與溶液泵的出口相連，制冷槽的溶液出口與吸收器的溶液進口相連，吸收器的溶液出口與溶液再生器的進口相連，溶液再生器的出口與溶液泵的進口相連。其方法首先通過設(shè)置在半導(dǎo)體制冷堆制冷端的制冷槽將冷量傳給兼做載冷劑的除濕溶液，溫度降低的除濕溶液進入吸收器與吸收器內(nèi)的空氣直接接觸換熱，并吸收空氣中的水分，得到溫度與濕度都降低的空氣，換熱吸濕后的除濕溶液通過設(shè)置在半導(dǎo)體制冷堆制熱端的溶液再生器提高濃度實現(xiàn)再生。
文檔編號F24F5/00GK101832606SQ20091022771
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者付主木, 李健, 梁坤峰, 王程遠, 芮勝軍, 董彬, 高春艷, 高愛云 申請人:河南科技大學(xué)