本發(fā)明涉及深度溶液除濕技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種空氣型太陽(yáng)能與熱泵相結(jié)合的雙熱源驅(qū)動(dòng)的溶液除濕機(jī)組的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)能源的需求量也越來(lái)越大，能源問(wèn)題成為目前人類發(fā)展中面臨的一個(gè)重大難題，如何提高不可再生能源利用率，以及如何合理利用可再生能源，將成為解決這一難題的關(guān)鍵點(diǎn)。

溶液除濕就是利用有除濕能力的鹽溶液對(duì)空氣進(jìn)行除濕。溶液的表面水蒸氣分壓力和空氣的水蒸氣分壓力差是二者進(jìn)行質(zhì)量傳遞的驅(qū)動(dòng)力。為了增加熱質(zhì)傳遞的驅(qū)動(dòng)力，需要對(duì)溶液進(jìn)行降溫(除濕過(guò)程)或者升溫(再生過(guò)程)。從而使熱泵技術(shù)得以與溶液除濕技術(shù)結(jié)合使用。

溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，相比于傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)，有多方面的優(yōu)勢(shì)。目前在民用建筑中，常用的除濕方式是冷凝除濕。冷凝除濕過(guò)程中，凝結(jié)水落在室內(nèi)機(jī)水盤(pán)內(nèi)，形成濕表面，容易滋生霉菌等細(xì)菌。除濕后的空氣往往溫度較低，還需要再熱，滿足送風(fēng)要求，造成了能源浪費(fèi)。而溶液除濕就不會(huì)這樣的問(wèn)題，除濕后的空氣送入房間，房間內(nèi)沒(méi)有濕表面，避免了霉菌滋生的危險(xiǎn)，可以滿足各種熱濕比狀態(tài)的送風(fēng)，無(wú)需再熱，高效且節(jié)能環(huán)保。

熱泵驅(qū)動(dòng)的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，目前在公共建筑中作為舒適性空調(diào)已有應(yīng)用，在一些工業(yè)場(chǎng)合(如物料干燥過(guò)程)，作為工藝性空調(diào)有所應(yīng)用。但是該系統(tǒng)中，除濕后的溶液需要被送至再生側(cè)再生，提高其濃度，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。為了實(shí)現(xiàn)再生，通常再生側(cè)溶液的溫度要達(dá)到60℃以上。同時(shí)除濕側(cè)需要對(duì)溶液降溫，尤其對(duì)于深度除濕系統(tǒng)，除濕側(cè)溶液需要的溫度更低，即需要熱泵的蒸發(fā)溫度更低。蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的大溫差使得熱泵效率很低，能耗較高。這是目前熱泵驅(qū)動(dòng)的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)最大的缺點(diǎn)之一。

以太陽(yáng)能為熱源對(duì)再生供熱是很好的解決辦法。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)制出的熱水溫度在70℃以上，完全可以滿足再生需求。且除濕側(cè)配備一臺(tái)制冷機(jī)，為除濕溶液降溫。制冷機(jī)的冷凝溫度不需要達(dá)到60℃以上，只需要比環(huán)境溫度略高，這使得制冷機(jī)效率提高，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。尤其在深度除濕場(chǎng)合應(yīng)用，太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)更具優(yōu)勢(shì)。除濕側(cè)只需要將溶液溫度降低至需求溫度，而不必有過(guò)高的冷凝溫度，制冷機(jī)能效比提高。再生側(cè)利用太陽(yáng)能作為熱源，減少了一次能源的利用。實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種空氣型太陽(yáng)能與熱泵相結(jié)合的雙熱源驅(qū)動(dòng)的溶液除濕機(jī)組，通過(guò)利用太陽(yáng)能和熱泵技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)除濕機(jī)組提供冷源、熱源，在保證除濕效果的同時(shí)，大大減小了一次能源(電能)的用量，從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低了設(shè)備的運(yùn)行成本，為以后的空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域提供了一種新技術(shù)手段，更有利于市場(chǎng)的推廣和應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種空氣型太陽(yáng)能與熱泵相結(jié)合的雙熱源驅(qū)動(dòng)的溶液除濕機(jī)組，包括太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、一級(jí)冷卻系統(tǒng)和溶液除濕系統(tǒng)，

所述太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)包括空氣型太陽(yáng)能集熱器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥二、風(fēng)閥三、空氣-空氣換熱器和冷凝器，新風(fēng)進(jìn)口連接空氣-空氣換熱器入口，空氣-空氣換熱器出風(fēng)口連接循環(huán)風(fēng)機(jī)入口，換熱水箱換熱空氣出口連接循環(huán)風(fēng)機(jī)入口，循環(huán)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口依次連接空氣型太陽(yáng)能集熱器和冷凝器，冷凝器出氣口分為兩路，一路通過(guò)風(fēng)閥三連接再生器進(jìn)行噴淋再生，再生后的空氣經(jīng)空氣-空氣換熱器換熱后排出系統(tǒng)，另一路通過(guò)風(fēng)閥二進(jìn)入換熱水箱給水加熱，換熱水箱出水口經(jīng)熱水泵連接熱水-溶液換熱器進(jìn)行換熱，換熱器出氣口連接循環(huán)風(fēng)機(jī)入口；

所述的熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器和節(jié)流閥，蒸發(fā)器蒸汽出口依次連接壓縮機(jī)和冷凝器冷凝管入口，冷凝器冷凝管出口通過(guò)節(jié)流閥連接蒸發(fā)器蒸汽入口；

所述一級(jí)冷卻系統(tǒng)包括冷卻塔、水泵和換熱器，冷卻塔底部的冷卻水出口通過(guò)水泵連接換熱器入水口，換熱器出水口連接冷卻塔頂部的冷卻水入口；

所述溶液除濕系統(tǒng)包括除濕器和再生器，除濕器的溶液槽溶液出口通過(guò)溶液泵一連接三通閥一后分為兩支路，一支路依次連接冷水-溶液換熱器、蒸發(fā)器和除濕器上部，另一支路則經(jīng)溶液-溶液換熱器連接再生器底部的溶液槽；再生器的溶液槽溶液出口連接溶液泵二入口，溶液泵二出口連接三通閥二后分為兩支路，一支路連接再生器上部，另一支路則流經(jīng)溶液-溶液換熱器連接除濕器底部的溶液槽。

所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口設(shè)有一旁通管路，旁通管路與空氣型太陽(yáng)能集熱器相并聯(lián)，旁通管路設(shè)置有風(fēng)閥一。

所述除濕器與再生器之間連接有一根平衡管，用于平衡兩溶液槽內(nèi)的溶液差。

空氣型太陽(yáng)能集熱器內(nèi)部裝入太陽(yáng)能集熱芯。

所述的溶液除濕系統(tǒng)中再生器和除濕器對(duì)空氣處理的形式不定，可以是順流、逆流或者交叉流的形式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明溶液除濕機(jī)組的熱源由空氣型太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)提供，為整個(gè)除濕機(jī)組運(yùn)行提供保障的同時(shí)大大減少了一次能源的利用，達(dá)到節(jié)約能源、減少運(yùn)行成本的目的。

2、本發(fā)明溶液除濕機(jī)組在除濕側(cè)增加了一個(gè)一級(jí)冷卻系統(tǒng)，為深度除濕系統(tǒng)減少了熱損失，減少了熱泵系統(tǒng)的耗功，提高了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的能效比。

3、本發(fā)明溶液除濕機(jī)組在空氣型太陽(yáng)能供熱循環(huán)管路上增加了一個(gè)熱回收裝置，用于提高熱的利用效率。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明空氣型太陽(yáng)能與熱泵相結(jié)合雙熱源驅(qū)動(dòng)的溶液除濕機(jī)組示意圖；

圖2所示為本發(fā)明加有空氣預(yù)處理器的空氣型太陽(yáng)能與熱泵相結(jié)合雙熱源驅(qū)動(dòng)的溶液除濕機(jī)組示意圖。

其中：27、除濕器 28、再生器 1、冷卻塔 2、冷水泵 3、冷水-溶液換熱器 4、空氣型太陽(yáng)能集熱器 5、循環(huán)風(fēng)機(jī) 6、換熱水箱 7、空氣-空氣換熱器 8、壓縮機(jī) 9、冷凝器 10、蒸發(fā)器 11、節(jié)流閥 12、熱水泵13、熱水-溶液換熱器 14-1、溶液泵一 14-2、溶液泵二 15-1、三通調(diào)節(jié)閥一15-2、三通調(diào)節(jié)閥二 16、溶液-溶液換熱器 17、平衡管 18-1、風(fēng)機(jī)一18-2、風(fēng)機(jī)二 19-1、補(bǔ)水閥一 19-2補(bǔ)水閥二、19-3、補(bǔ)水閥三20、新風(fēng)進(jìn)口 21、排風(fēng)口 24、表冷器 26-1、風(fēng)閥一、26-2風(fēng)閥二、26-3、風(fēng)閥三。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明如圖1和圖2所示，包括太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、一級(jí)冷卻系統(tǒng)、溶液除濕系統(tǒng)以及其相關(guān)的輔助構(gòu)件，所述太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)主要包括空氣型太陽(yáng)能集熱器4、循環(huán)風(fēng)機(jī)5、風(fēng)閥一26-1、風(fēng)閥二26-2、風(fēng)閥三26-3、以及空氣-空氣換熱器7、冷凝器9等。新風(fēng)進(jìn)口連接空氣-空氣換熱器入口，空氣-空氣換熱器出風(fēng)口連接循環(huán)風(fēng)機(jī)入口，換熱水箱換熱空氣出口連接循環(huán)風(fēng)機(jī)入口，循環(huán)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口依次連接空氣型太陽(yáng)能集熱器和冷凝器，冷凝器出氣口分為兩路，一路通過(guò)風(fēng)閥三連接再生器進(jìn)行噴淋再生，再生后的空氣經(jīng)空氣-空氣換熱器換熱后排出系統(tǒng)，另一路通過(guò)風(fēng)閥二進(jìn)入換熱水箱給水加熱，換熱水箱出水口經(jīng)熱水泵連接熱水-溶液換熱器進(jìn)行換熱，換熱器出氣口連接循環(huán)風(fēng)機(jī)入口。

其中空氣型太陽(yáng)能集熱器是一種用于加熱空氣的裝置，其中循環(huán)風(fēng)機(jī)在這作為太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)的動(dòng)力源。在循環(huán)管路風(fēng)機(jī)的出口設(shè)有一旁通管路，與空氣型太陽(yáng)能集熱器相并聯(lián)，用于調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光熱的利用，如太陽(yáng)能集熱器出口溫度高于某一設(shè)定值，旁通閥門(mén)開(kāi)啟，且根據(jù)溫度的高低，可調(diào)節(jié)開(kāi)啟度的大小，使太陽(yáng)能內(nèi)部的熱可以比較均勻供給，提高熱利用效率。

所述的熱泵系統(tǒng)主要包括壓縮機(jī)8、冷凝器9、蒸發(fā)器10以及節(jié)流閥11，由壓縮機(jī)8壓縮后的高溫高壓制冷劑蒸汽流經(jīng)冷凝器9，向太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)中排放出大量的冷凝熱，用于給再生器28提供熱源，經(jīng)冷凝器9冷凝后的制冷劑液體流經(jīng)節(jié)流閥11節(jié)流后，變成低溫低壓的液體進(jìn)入蒸發(fā)器10蒸發(fā)吸收熱量變成低溫低壓的蒸汽，再回到壓縮機(jī)8形成一個(gè)完整的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，其中蒸發(fā)器10給除濕側(cè)溶液提供冷源的同時(shí)，還可用于冷卻處理除濕器進(jìn)風(fēng)口和送風(fēng)口的空氣。

所述一級(jí)冷卻系統(tǒng)包括冷卻塔1、水泵2、冷水-溶液換熱器3以及相關(guān)的配件，由水泵2把冷卻塔1底部的冷卻水泵送至冷水-溶液換熱器3內(nèi)部進(jìn)行換熱，經(jīng)冷水-溶液換熱器3換熱后的熱水送至冷卻塔1進(jìn)行噴淋冷卻，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了對(duì)除濕噴淋溶液的初級(jí)冷卻目的。

所述溶液除濕系統(tǒng)包括除濕器27、再生器28及其相關(guān)的輔助運(yùn)行設(shè)備組成，其中除濕器27對(duì)空氣進(jìn)行除濕處理，溶液槽內(nèi)的溶液流經(jīng)溶液泵一14-1后，流進(jìn)三通閥一15-1后分為兩支路，一支路將溶液送至一級(jí)冷卻系統(tǒng)中的冷水-溶液換熱器3進(jìn)行一級(jí)降溫處理，降溫后的溶液流進(jìn)蒸發(fā)器10進(jìn)行再次降溫處理，處理后的溶液進(jìn)入除濕器上部對(duì)空氣進(jìn)行噴淋除濕處理，另一支路則經(jīng)一個(gè)溶液-溶液換熱器16換熱后送至再生器底部的溶液槽內(nèi)。而再生器28則對(duì)空氣進(jìn)行加濕處理，對(duì)溶液的濃度進(jìn)行濃縮的過(guò)程，其處理過(guò)程為溶液槽內(nèi)的溶液流經(jīng)溶液泵二14-2，在溶液泵二出口連接有三通閥二15-2后分為兩支路，一支路進(jìn)入再生器上部對(duì)空氣進(jìn)行噴淋處理，另一支路則流經(jīng)一個(gè)溶液-溶液換熱器16進(jìn)行降溫后流進(jìn)除濕器底部的溶液槽內(nèi)。

該空氣型太陽(yáng)能集熱器供熱系統(tǒng)，其中于空氣作為載熱媒介，由新風(fēng)進(jìn)口20進(jìn)入的空氣經(jīng)空氣-空氣換熱器7換熱升溫后，與換熱水箱6換熱后的空氣混合后進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)5，循環(huán)風(fēng)機(jī)5作為此系統(tǒng)的動(dòng)力源，把風(fēng)送至空氣型太陽(yáng)能集熱器4內(nèi)部加熱升溫，升溫后的空氣再流進(jìn)熱泵系統(tǒng)的冷凝器9加熱升溫，流出的熱空氣分為兩部分，一部分進(jìn)入再生器28進(jìn)行噴淋再生，再生后的空氣經(jīng)空氣-空氣換熱器7、排風(fēng)口21換熱后排出系統(tǒng)，另一部分進(jìn)入換熱水箱6給水加熱，加熱后的熱水經(jīng)熱水泵12送至熱水-溶液換熱器13進(jìn)行換熱，使再生側(cè)的溶液溫度升高，從換熱器6換熱后的空氣再回到風(fēng)機(jī)前端形成一個(gè)完整的循環(huán)。

再生側(cè)的風(fēng)機(jī)一18-1在這作為引風(fēng)機(jī)，將被太陽(yáng)能加熱后的熱空氣吸入再生塔中，將溶液進(jìn)行再生，同時(shí)將處理過(guò)后的熱濕空氣排除，送至空氣-空氣換熱器7，進(jìn)行熱交換，最終排除戶外。除濕側(cè)通過(guò)風(fēng)機(jī)二18-2作為空氣側(cè)的驅(qū)動(dòng)裝置，對(duì)新風(fēng)進(jìn)行降溫除濕，送至用戶使用末端，同時(shí)為了提高除濕效果，將表冷器24安裝在除濕塔的進(jìn)風(fēng)口處作為除濕降溫的一次預(yù)處理，該表冷器作為熱泵的另一路熱源。如果對(duì)于處理風(fēng)的溫濕度要求沒(méi)這么高的情況下，表冷器24這一側(cè)可通過(guò)閥門(mén)關(guān)上這一支路，不讓其走制冷劑。

對(duì)于需要提供水的裝置再生器28、換熱水箱6和冷卻塔1，在其裝置的地位處分別都安裝有補(bǔ)水閥，其中再生器28上安裝有補(bǔ)水閥一19-1，在換熱水箱6上安裝有補(bǔ)水閥二19-2，在冷卻塔1上安裝有補(bǔ)水閥三19-3。

本發(fā)明空氣型太陽(yáng)能與熱泵相結(jié)合的雙熱源驅(qū)動(dòng)的溶液除濕機(jī)組，其熱泵系統(tǒng)的冷凝器安裝在集熱器出口管路上，使載熱媒介再次提高熱的品味，為溶液再生提供再生動(dòng)力作保證，而蒸發(fā)端為除濕側(cè)溶液提供冷源，為了提高除濕效果，對(duì)空氣側(cè)的預(yù)處理也由蒸發(fā)端來(lái)承擔(dān)。

本發(fā)明空氣型太陽(yáng)能與熱泵相結(jié)合的雙熱源驅(qū)動(dòng)的溶液除濕機(jī)組，其一級(jí)冷卻水系統(tǒng)為冷卻塔系統(tǒng)，為深度除濕減少熱損提供了保障，減少系統(tǒng)運(yùn)行的能耗。由于該溶液除濕系統(tǒng)用的熱源由太陽(yáng)能和熱泵提供，為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行提供保障的同時(shí)大大減少了一次能源的用量，達(dá)到節(jié)約能源、減少運(yùn)行成本的目的。且在太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)循環(huán)管路中加裝有一個(gè)熱回收裝置，用于提高熱的利用率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。