[實用新型]空氣型太陽能與熱泵相結合的雙熱源驅動的溶液除濕機組

有效

• 申請號: 201720316584.2
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN206648220U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 鄒同華;常亞飛;鄒國文
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F3/14;F24F13/30;F25B30/06;F28C1/00;F28F25/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 仝林葉

技術領域

本實用新型涉及深度溶液除濕技術領域，特別是涉及一種空氣型太陽能與熱泵相結合的雙熱源驅動的溶液除濕機組的技術領域。

背景技術

隨著世界經濟的不斷發展，人們對能源的需求量也越來越大，能源問題成為目前人類發展中面臨的一個重大難題，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鍵點。

溶液除濕就是利用有除濕能力的鹽溶液對空氣進行除濕。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行質量傳遞的驅動力。為了增加熱質傳遞的驅動力，需要對溶液進行降溫(除濕過程)或者升溫(再生過程)。從而使熱泵技術得以與溶液除濕技術結合使用。

溶液除濕空調系統，相比于傳統中央空調系統，有多方面的優勢。目前在民用建筑中，常用的除濕方式是冷凝除濕。冷凝除濕過程中，凝結水落在室內機水盤內，形成濕表面，容易滋生霉菌等細菌。除濕后的空氣往往溫度較低，還需要再熱，滿足送風要求，造成了能源浪費。而溶液除濕就不會這樣的問題，除濕后的空氣送入房間，房間內沒有濕表面，避免了霉菌滋生的危險，可以滿足各種熱濕比狀態的送風，無需再熱，高效且節能環保。

熱泵驅動的溶液除濕空調系統，目前在公共建筑中作為舒適性空調已有應用，在一些工業場合(如物料干燥過程)，作為工藝性空調有所應用。但是該系統中，除濕后的溶液需要被送至再生側再生，提高其濃度，以實現循環利用。為了實現再生，通常再生側溶液的溫度要達到60℃以上。同時除濕側需要對溶液降溫，尤其對于深度除濕系統，除濕側溶液需要的溫度更低，即需要熱泵的蒸發溫度更低。蒸發溫度和冷凝溫度的大溫差使得熱泵效率很低，能耗較高。這是目前熱泵驅動的溶液除濕空調系統最大的缺點之一。

以太陽能為熱源對再生供熱是很好的解決辦法。太陽能熱水系統制出的熱水溫度在70℃以上，完全可以滿足再生需求。且除濕側配備一臺制冷機，為除濕溶液降溫。制冷機的冷凝溫度不需要達到60℃以上，只需要比環境溫度略高，這使得制冷機效率提高，實現了節能的目的。尤其在深度除濕場合應用，太陽能驅動的溶液除濕空調系統更具優勢。除濕側只需要將溶液溫度降低至需求溫度，而不必有過高的冷凝溫度，制冷機能效比提高。再生側利用太陽能作為熱源，減少了一次能源的利用。實現了節能減排的目的。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種空氣型太陽能與熱泵相結合的雙熱源驅動的溶液除濕機組，通過利用太陽能和熱泵技術來實現對除濕機組提供冷源、熱源，在保證除濕效果的同時，大大減小了一次能源(電能)的用量，從而提高系統的運行效率，降低了設備的運行成本，為以后的空氣調節領域提供了一種新技術手段，更有利于市場的推廣和應用。

為實現本實用新型的目的所采用的技術方案是：

一種空氣型太陽能與熱泵相結合的雙熱源驅動的溶液除濕機組，包括太陽能供熱系統、熱泵系統、一級冷卻系統和溶液除濕系統，

所述太陽能供熱系統包括空氣型太陽能集熱器、循環風機、風閥二、風閥三、空氣-空氣換熱器和冷凝器，新風進口連接空氣-空氣換熱器入口，空氣-空氣換熱器出風口連接循環風機入口，換熱水箱換熱空氣出口連接循環風機入口，循環風機出風口依次連接空氣型太陽能集熱器和冷凝器，冷凝器出氣口分為兩路，一路通過風閥三連接再生器進行噴淋再生，再生后的空氣經空氣-空氣換熱器換熱后排出系統，另一路通過風閥二進入換熱水箱給水加熱，換熱水箱出水口經熱水泵連接熱水-溶液換熱器進行換熱，換熱器出氣口連接循環風機入口；

所述的熱泵系統包括壓縮機、蒸發器和節流閥，蒸發器蒸汽出口依次連接壓縮機和冷凝器冷凝管入口，冷凝器冷凝管出口通過節流閥連接蒸發器蒸汽入口；

所述一級冷卻系統包括冷卻塔、水泵和換熱器，冷卻塔底部的冷卻水出口通過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；

所述溶液除濕系統包括除濕器和再生器，除濕器的溶液槽溶液出口通過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、蒸發器和除濕器上部，另一支路則經溶液-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，另一支路則流經溶液-溶液換熱器連接除濕器底部的溶液槽。

所述循環風機的出口設有一旁通管路，旁通管路與空氣型太陽能集熱器相并聯，旁通管路設置有風閥一。

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的溶液差。

空氣型太陽能集熱器內部裝入太陽能集熱芯。