[發(fā)明專利]基于減壓膜蒸餾再生的多級露點蒸發(fā)冷卻除濕系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108954575B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 周君明;張小松
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

本發(fā)明公開了一種基于減壓膜蒸餾再生的多級露點蒸發(fā)冷卻除濕系統(tǒng)，屬于溶液除濕系統(tǒng)技術領域，包括相互連接的太陽能光伏/熱模塊、溶液減壓膜蒸餾再生模塊、多級露點蒸發(fā)冷卻除濕模塊、潛熱回收模塊。本發(fā)明還公開了其再生和除濕方法。本發(fā)明利用太陽能光伏/熱組件，將太陽輻射能轉化成熱能和電能均作為溶液再生的驅動能源。需要再生時，加熱后的稀溶液送入到減壓膜蒸餾再生器中，利用疏水膜的選擇通過性對溶液進行再生；在需要空氣除濕時，濃溶液被送入到多級露點蒸發(fā)冷卻除濕器中，對被處理空氣進行除濕降溫，實現(xiàn)空氣的溫度、濕度調節(jié)。多級露點蒸發(fā)冷卻技術和除濕技術的有機結合，有效地提高了系統(tǒng)的除濕效率和制冷效率。

技術領域

本發(fā)明屬于溶液除濕系統(tǒng)技術領域，具體涉及基于減壓膜蒸餾再生的多級露點蒸發(fā)冷卻除濕系統(tǒng)及方法。

背景技術

溶液除濕技術因其高效利用低品位熱和除濕效率較高而變得越來越受關注。與常規(guī)空調相比，溶液除濕空調具有更好的空氣除濕性，能夠有效地凈化空氣，對環(huán)境無污染，耗電量低，并且鹽溶液還能實現(xiàn)高密度的儲能，高達1300-1400MJ/m³的儲存能力，其蓄能能力比傳統(tǒng)的冰蓄冷高3~4倍，無需保溫等措施等優(yōu)點。

太陽能作為一種利用自由、環(huán)保潔凈的可再生能源，太陽能與溶液除濕相結合是緩解空調能耗和環(huán)境問題的重要解決方案，近年來利用太陽能來進行溶液再生已成為一個研究熱點。然而，傳統(tǒng)的溶液再生方式卻嚴重依賴于周圍環(huán)境的狀況，在高溫或高濕的氣候條件下，再生效果不能滿足除濕的需求。因此，為了保證太陽能溶液再生系統(tǒng)在高溫高濕天氣下運行的穩(wěn)定性，有必要尋找一種新的再生流程。

另一方面，蒸發(fā)冷卻作為一種從自然中獲取冷量的制冷技術，有著環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的直接蒸發(fā)冷卻技術原理與操作都非常簡單，但它不可避免地存在如下的缺點：直接蒸發(fā)冷卻后空氣的濕度升高，使得冷卻后的空氣很難滿足送風條件；間接蒸發(fā)冷卻可以避免送風空氣濕度升高，但其降溫效果不大，受空氣濕球溫度影響；并且在直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻在高溫高濕的地區(qū)蒸發(fā)冷卻效果均較差。因此，將露點蒸發(fā)冷卻與溶液除濕有效的結合勢必將促進蒸發(fā)冷卻在熱濕地區(qū)的應用。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種基于減壓膜蒸餾再生的多級露點蒸發(fā)冷卻除濕系統(tǒng)，適合于對熱濕地區(qū)的空氣除濕降溫；為了實現(xiàn)對太陽能的綜合利用，采用太陽能光伏/熱（PV/T）技術驅動有望進一步推動溶液除濕空調系統(tǒng)的發(fā)展。本發(fā)明的另一目的是提供其再生、除濕方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

基于減壓膜蒸餾再生的多級露點蒸發(fā)冷卻除濕系統(tǒng)，包括太陽能PV/T組件，所述的太陽能PV/T組件將產生的電流引入蓄電池中儲存，蓄電池分別與循環(huán)溶液泵和真空泵相連。所述的太陽能PV/T組件的溶液出口與循環(huán)溶液泵的入口連接，太陽能PV/T組件的溶液入口與冷凝器的管程出口相連接；所述的循環(huán)溶液泵的出口與減壓膜蒸餾再生器管程入口相連接，減壓膜蒸餾再生器的管程出口與熱交換器殼程入口相連，減壓膜蒸餾再生器的殼程出口與冷凝器的殼程入口相連；所述的熱交換器殼程出口與濃溶液儲液罐的入口相連，濃溶液儲液罐的出口連接多級露點蒸發(fā)冷卻除濕器上方的噴淋裝置，所述的多級露點蒸發(fā)冷卻除濕器的出口與稀溶液泵的入口連接，稀溶液泵的出口連接稀儲液罐的入口，稀儲液罐的出口與熱交換器的管程入口相連，熱交換器的管程出口連接冷凝器的管程入口。

所述多級露點蒸發(fā)冷卻除濕器由三級露點蒸發(fā)冷卻除濕器軸對稱周期性排列組成，每一級露點蒸發(fā)冷卻除濕器中熱回收器、干通道、濕通道循環(huán)相連，并以送風通道為軸對稱分布。

所述的冷凝器的殼程出口連接氣液分離器的入口，氣液分離器的出口分別與真空泵和儲水器相連。

利用所述的基于減壓膜蒸餾再生的多級露點蒸發(fā)冷卻除濕系統(tǒng)進行除濕的方法，包括下述步驟：