鹽溶液熱交換器2和溶液膜除濕模塊III ;與水-鹽溶液熱交換器2連接的一路管線上連接有輔助熱源8，與水-鹽溶液熱交換器2連接的另一路管線連接濃溶液儲(chǔ)罐5，濃溶液儲(chǔ)罐5通過(guò)1#截止閥6、2#液體循環(huán)栗7連接水-鹽溶液熱交換器2，濃溶液儲(chǔ)罐5通過(guò)2#截止閥10、3#液體循環(huán)栗11連接溶液膜除濕模塊III。
[0036]溶液膜濃縮蓄能模塊II的連接方式為:水-鹽溶液熱交換器2的鹽溶液出口與輔助熱源8的進(jìn)口連接，輔助熱源8的出口與1#中空纖維膜組件4的入口連接，1#中空纖維膜組件4的出口與濃溶液儲(chǔ)罐5的上面進(jìn)口連接，濃溶液儲(chǔ)罐5的左側(cè)出口與1#截止閥6的進(jìn)口連接，1#截止閥6的出口與2#液體循環(huán)栗7的入口連接，2#液體循環(huán)栗7的出口與水-鹽溶液熱交換器2的鹽溶液入口連接。1#送風(fēng)機(jī)9從1#中空纖維膜組件4的側(cè)面進(jìn)行送風(fēng)。
[0037]溶液膜除濕模塊III包括與3#液體循環(huán)栗11相連的稀溶液儲(chǔ)罐14，稀溶液儲(chǔ)罐14連接2#中空纖維膜組件13，2#中空纖維膜組件13通過(guò)6#液體循環(huán)栗16、冷卻裝置15連接至稀溶液儲(chǔ)罐14，稀溶液儲(chǔ)罐14通過(guò)3#截止閥17、7#液體循環(huán)栗18與濃溶液儲(chǔ)罐15相連。
[0038]溶液除濕模塊111的連接方式為:濃溶液儲(chǔ)罐5的右側(cè)出口與2#截止閥10的入口連接，2#截止閥10的出口與3#液體循環(huán)栗11的進(jìn)口連接，3#液體循環(huán)栗11的出口與稀溶液儲(chǔ)罐14的左側(cè)溶液進(jìn)口連接，稀溶液儲(chǔ)罐14的右側(cè)溶液出口與冷卻裝置15的左側(cè)進(jìn)口連接，冷卻裝置15的出口與6#液體循環(huán)栗16的進(jìn)口連接，6#液體循環(huán)栗16的出口與2#中空纖維膜組件13的入口連接，2#中空纖維膜組件13的出口與稀溶液儲(chǔ)罐14的頂部入口連接，稀溶液儲(chǔ)罐14的底部出口與3#截止閥17的入口連接，3#截止閥17的出口與7#液體循環(huán)栗18的進(jìn)口連接，7#液體循環(huán)栗18的出口與濃溶液儲(chǔ)罐5的底部進(jìn)口連接。送風(fēng)機(jī)12從2#中空纖維膜組件13的側(cè)面進(jìn)行送風(fēng)。
[0039]本發(fā)明利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜蓄能及膜除濕系統(tǒng)進(jìn)行除濕的方法，包括下述步驟:
[0040]1)白天太陽(yáng)輻射充分條件下，啟動(dòng)太陽(yáng)能集熱模塊I，加熱水-鹽溶液熱交換器2，此時(shí)1#液體循環(huán)栗3開啟；
[0041]2)開啟溶液膜濃縮蓄能模塊II，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮和蓄能，將太陽(yáng)能的熱能轉(zhuǎn)化為溶液的密度勢(shì)能；此時(shí)，1#截止閥6打開，2#截止閥10關(guān)閉，1#送風(fēng)機(jī)9啟動(dòng)，2#液體循環(huán)栗7開啟，將濃溶液儲(chǔ)罐5中的溶液循環(huán)流過(guò)1#中空纖維膜組件4，1#送風(fēng)機(jī)9送出的空氣將1#中空纖維膜組件4的表面擴(kuò)散出來(lái)的水蒸氣吹除，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮；
[0042]3)開啟溶液膜除濕模塊III，實(shí)現(xiàn)新風(fēng)或回風(fēng)的溶液膜除濕；此時(shí)，2#送風(fēng)機(jī)12啟動(dòng)，2#截止閥10打開，3#液體循環(huán)栗11和4#液體循環(huán)栗16開啟，同時(shí)冷卻裝置15啟動(dòng)；
[0043]4) 3#截止閥17打開，5#液體循環(huán)栗18開啟，自此，整個(gè)裝置開始了太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜濃縮及溶液除濕循環(huán)過(guò)程。
[0044]如果白天不需要開啟膜除濕功能，裝置只進(jìn)行溶液的膜濃縮蓄能過(guò)程，此時(shí)，關(guān)閉溶液膜除濕模塊III，截止閥10，17關(guān)閉，液體循環(huán)栗11，16，18關(guān)閉，冷卻裝置15關(guān)閉，將太陽(yáng)能的熱能轉(zhuǎn)化為溶液的密度勢(shì)能，其他流程和上述流程相同。
[0045]如果白天太陽(yáng)能輻射狀況不佳，可以開啟輔助熱源8進(jìn)行輔助加熱以確保溶液的膜濃縮過(guò)程。
[0046]裝置初始安裝時(shí)，濃溶液儲(chǔ)罐5和稀溶液儲(chǔ)罐14中存儲(chǔ)有足量的濃鹽溶液，同時(shí)，濃溶液儲(chǔ)罐5和稀溶液儲(chǔ)罐14設(shè)置有保溫措施。所述的鹽溶液為溴化鋰溶液、氯化鋰溶液、或氯化鈣溶液中的一種或兩種以上混合溶液。
[0047]所述的1#中空纖維膜組件4和2#中空纖維膜組件13采用的膜材料是致密疏水性微孔膜，主要包括聚乙烯(PE)膜材料、聚丙烯(PP)膜材料、聚四氟乙烯(PTFE)膜材料或聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料。
[0048]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜蓄能及膜除濕系統(tǒng)，其特征在于，包括相互連接的太陽(yáng)能集熱模塊(I)、溶液膜濃縮蓄能模塊(II)和溶液膜除濕模塊(III); 所述太陽(yáng)能集熱模塊(I)包括水-鹽溶液熱交換器(2)，和與其循環(huán)連接的太陽(yáng)能集熱器⑴； 所述溶液膜濃縮蓄能模塊(II)包括與水-鹽溶液熱交換器(2)相連的1#中空纖維膜組件(4)，和與1#中空纖維膜組件(4)相連的濃溶液儲(chǔ)罐(5)，濃溶液儲(chǔ)罐(5)分別通過(guò)管線連接水-鹽溶液熱交換器(2)和溶液膜除濕模塊(III); 所述溶液膜除濕模塊(III)包括與濃溶液儲(chǔ)罐(5)相連的稀溶液儲(chǔ)罐(14)，稀溶液儲(chǔ)罐(14)連接2#中空纖維膜組件(13)，2#中空纖維膜組件(13)與稀溶液儲(chǔ)罐(14)循環(huán)連接；稀溶液儲(chǔ)罐(14)與濃溶液儲(chǔ)罐(5)循環(huán)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜蓄能及膜除濕系統(tǒng)，其特征在于，所述水-鹽溶液熱交換器(2)通過(guò)輔助熱源(8)與1#中空纖維膜組件(4)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜蓄能及膜除濕系統(tǒng)，其特征在于，所述1#中空纖維膜組件(4)和2#中空纖維膜組件(13)的側(cè)部分別設(shè)有送風(fēng)機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜蓄能及膜除濕系統(tǒng)，其特征在于，所述濃溶液儲(chǔ)罐(5)與水-鹽溶液熱交換器(2)和稀溶液儲(chǔ)罐(14)之間通過(guò)循環(huán)栗、截止閥相連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜蓄能及膜除濕系統(tǒng)，其特征在于，所述濃溶液儲(chǔ)罐(5)和稀溶液儲(chǔ)罐(14)分別設(shè)置有保溫層。6.—種利用所述太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜蓄能及膜除濕系統(tǒng)進(jìn)行除濕的方法，其特征在于，包括下述步驟: 1)白天太陽(yáng)輻射充分條件下，啟動(dòng)太陽(yáng)能集熱模塊(I)，加熱水-鹽溶液熱交換器(2)，此時(shí)1#液體循環(huán)栗(3)開啟； 2)開啟溶液膜濃縮蓄能模塊(II)，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮和蓄能，將太陽(yáng)能的熱能轉(zhuǎn)化為溶液的密度勢(shì)能；此時(shí)，1#截止閥(6)打開，2#截止閥(10)關(guān)閉，1#送風(fēng)機(jī)(9)啟動(dòng)，2#液體循環(huán)栗(7)開啟，將濃溶液儲(chǔ)罐(5)中的溶液循環(huán)流過(guò)1#中空纖維膜組件(4)，1#送風(fēng)機(jī)(9)送出的空氣將1#中空纖維膜組件(4)的表面擴(kuò)散出來(lái)的水蒸氣吹除，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮； 3)開啟溶液膜除濕模塊(III)，實(shí)現(xiàn)新風(fēng)或回風(fēng)的溶液膜除濕；此時(shí)，2#送風(fēng)機(jī)(12)啟動(dòng)，2#截止閥(10)打開，3#液體循環(huán)栗(11)和4#液體循環(huán)栗(16)開啟，同時(shí)冷卻裝置(15)啟動(dòng)； 4)3#截止閥(17)打開，5#液體循環(huán)栗(18)開啟，自此，整個(gè)裝置開始了太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜濃縮及溶液除濕循環(huán)過(guò)程。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果白天不需要開啟膜除濕功能，系統(tǒng)只進(jìn)行溶液的膜濃縮蓄能過(guò)程，此時(shí)，關(guān)閉溶液膜除濕模塊(III)，2#截止閥(10)，3#截止閥(17)關(guān)閉，3#液體循環(huán)栗(11)，4#液體循環(huán)栗(16)，5#液體循環(huán)栗(18)關(guān)閉，冷卻裝置(15)關(guān)閉，將太陽(yáng)能的熱能轉(zhuǎn)化為溶液的密度勢(shì)能； 如果白天太陽(yáng)能輻射狀況不佳，開啟輔助熱源(8)進(jìn)行輔助加熱以確保溶液的膜濃縮過(guò)程。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述鹽溶液為溴化鋰溶液、氯化鋰溶液、或氯化鈣溶液中的一種或兩種以上混合溶液。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述1#中空纖維膜組件(4)和2#中空纖維膜組件(13)采用的膜材料是致密疏水性微孔膜，包括聚乙烯PE膜材料、聚丙烯PP膜材料、聚四氟乙烯PTFE膜材料或聚偏氟乙烯PVDF膜材料以及膜表面經(jīng)過(guò)疏水性增強(qiáng)處理的膜材料。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，太陽(yáng)能集熱模塊(I)內(nèi)的工作介質(zhì)為加有防凍液的純凈水。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的溶液膜蓄能及膜除濕系統(tǒng)及除濕方法，裝置包括相互連接的太陽(yáng)能集熱模塊、溶液膜濃縮蓄能模塊和溶液膜除濕模塊；太陽(yáng)能集熱模塊包括與水-鹽溶液熱交換器循環(huán)連接的太陽(yáng)能集熱器；溶液膜濃縮蓄能模塊包括與水-鹽溶液熱交換器相連的1#中空纖維膜組件和與其相連的濃溶液儲(chǔ)罐，濃溶液儲(chǔ)罐分別連接水-鹽溶液熱交換器和溶液膜除濕模塊；溶液膜除濕模塊包括與濃溶液儲(chǔ)罐相連的稀溶液儲(chǔ)罐、2#中空纖維膜組件。本發(fā)明以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)熱源，加熱對(duì)水蒸氣具有吸收性的鹽溶液；采用中空纖維膜組件對(duì)除濕空氣進(jìn)行膜除濕，實(shí)現(xiàn)鹽溶液的濃縮、存儲(chǔ)和蓄能，本發(fā)明能夠利用太陽(yáng)能資源，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)濕度的調(diào)節(jié)和整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能功能。
【IPC分類】F24F5/00, F24F3/14
【公開號(hào)】CN105258250
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510737869
【發(fā)明人】王贊社, 馮詩(shī)愚, 顧兆林, 高秀峰, 李云, 羅昔聯(lián)
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月2日