[實用新型]一種太陽能和地源熱泵聯合驅動的溶液除濕空調系統

有效

• 申請號: 201720231912.9
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN206593239U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 方亮;王偉;張文科
• 申請（專利權）人: 山東中瑞新能源科技有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F3/14;F24F13/30;F24F11/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型屬于建筑環境與能源應用專業工程技術領域，具體涉及一種太陽能和地源熱泵聯合驅動的溶液除濕空調系統。

背景技術

空調系統的能耗占我國建筑總能耗的50-80％，采取有效措施進行空調節能，對經濟發展和能源節省都有重要意義。空氣的溫濕度調節是空調系統的基本任務，而干燥除濕是最困難的過程。目前，夏季通過對空氣降溫實現除濕是廣泛采用的手段，然而須將空氣冷卻到露點溫度以下，系統冷凍水的供水溫度較低，影響制冷效率；有時因為室內熱濕負荷的不匹配，需要對降溫除濕后的空氣進行加熱，則產生額外的能源消耗，造成浪費。而且冷凝除濕易滋生霉菌等微生物，影響空氣品質。

采用溫濕度獨立控制的溶液除濕空調系統是近年來發展起來的節能新技術。一方面，不再因冷凝除濕而導致較低的冷凍水溫度，避免了之前產生的問題；可提高冷凍水的供水溫度，實現房間的制冷。另一方面，采用溶液除濕方法降低空氣的濕度，不受溫度控制的影響。將溶液除濕融入到溫濕度獨立控制的空調系統中，可以克服冷凝除濕空調系統的缺點，顯著提高空調系統的效率。同時也有利于實現更低的濕度要求，避免空調系統中的微生物污染。

具有良好節能減排性質是近些年來空調系統發展的宗旨，地源熱泵以全年溫度波動較小的地下介質為冷熱源，將室內冷熱量排入地下，充分體現了節能和環保的兩大優點，可將其作為建筑物供熱制冷的理想系統。此外，地源熱泵搭配太陽能，并與溶液除濕技術有效結合，保障了溫濕度獨立控制溶液除濕空調系統的高效運行。溶液在除濕過程中吸收空氣的水分，吸濕能力不斷減弱，必須對溶液加熱升溫，將水分蒸發后溶液濃度上升，從而進行再生，故地源熱泵可和太陽能一同作為溶液除濕所需要的驅動能源；地源熱泵系統提供的冷源為除濕器提供冷能，太陽能系統結合蓄熱水箱為再生器提供熱能。因此，太陽能和地源熱泵的聯合使用，為實現空調系統的進一步節能減排提供了有利條件。

傳統的冷凝除濕存在著能源浪費和空氣品質下降的問題。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述問題，提出了一種太陽能和地源熱泵聯合驅動的溶液除濕空調系統。本實用新型將溫濕度獨立控制的空調系統和可再生能源相結合，提出了太陽能和地源熱泵聯合驅動的溶液除濕空調系統，以太陽能作為提供溶液再生的驅動熱源，以地源熱泵作為溶液冷卻的驅動冷源，且地源熱泵亦負責建筑物的供熱制冷，體現了節能環保技術之間的有效結合。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種太陽能和地源熱泵聯合驅動的溶液除濕空調系統，包括太陽能集熱系統、地源熱泵系統和溶液除濕系統。所述太陽能集熱系統、地源熱泵系統分別與溶液除濕系統形成并聯環路。所述太陽能集熱系統為溶液除濕系統提供溶液再生的驅動熱源，所述地源熱泵系統為溶液除濕系統提供溶液冷卻的驅動冷源和負責對建筑物供熱制冷，實現同時利用太陽能和地熱能，且溫濕度獨立控制。

所述太陽能集熱系統包括集熱器、熱水儲罐和板式換熱器I的一次側。所述集熱器連接熱水儲罐，將太陽能加熱后的水交由熱水儲罐，構成環路I；所述熱水儲罐連接板式換熱器I的一次側，構成環路Ⅱ。

所述熱水儲罐內設置有電加熱器，作為輔助加熱源。

所述溶液除濕系統包括溶液再生器、板式換熱器I的二次側、濃溶液箱、板式換熱器II、稀溶液箱、板式換熱器III的一次側和溶液除濕器。所述溶液再生器、濃溶液箱和板式換熱器I的二次側依次連接構成環路III；所述濃溶液箱、板式換熱器II、稀溶液箱依次連接構成環路IV；所述稀溶液箱、板式換熱器III的一次側和溶液除濕器依次連接，構成環路V。

所述溶液可以是氯化鋰、氯化鈣和溴化鋰等吸收性鹽溶液。

所述地源熱泵系統包括板式換熱器III的二次側、地源熱泵機組I、地源熱泵機組II、地埋管換熱器I和地埋管換熱器II。所述板式換熱器III的二次側和地源熱泵機組I的蒸發器依次連接，構成環路VI；所述地源熱泵機組I的冷凝器和地埋管換熱器I依次連接構成環路VII。

所述地源熱泵系統被配置為用于建筑物的供熱制冷，建筑物的供熱制冷水管路和地源熱泵機組II的冷凝器/蒸發器入口連通，構成環路VIII。

所述地源熱泵機組II的冷凝器/蒸發器與地埋管換熱器II構成環路Ⅸ。

所述太陽能集熱器的面積和熱水儲罐的尺寸根據被加熱的溶液量確定，太陽能集熱器的熱水驅動溫度根據溶液再生需要被加熱的幅度確定。

所述地源熱泵系統的地源熱泵機組和地埋管數量可變，根據溶液除濕之前被冷卻的幅度，確定所對應的地源熱泵機組和地埋管的深度和數量。