[發明專利]一種基于被動真空的太陽能溶液再生系統

在審

• 申請號: 201811145767.8
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109489133A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 孫博;趙善國;呂玥;陳濤;陳俊功;張小松
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14;F24F5/00;F24F13/30;F24S10/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于被動真空的太陽能溶液再生系統，該溶液再生系統包括被動真空發生部分和太陽能溶液預熱部分，其中被動真空發生部分包括稀溶液槽(1)、稀溶液泵(2)、冷凝器(3)、熱交換器(4)、節流閥(5)、蒸發器(6)、濃溶液槽(7)和冷凝液槽(8)，溶液預熱部分包括熱交換器(4)、太陽能集熱器(9)和熱水泵(10)。與傳統的熱再生方式相比，該系統利用太陽能對溶液進行預熱，并靠重力作用被動實現蒸發器(6)內的真空，使溶液在較低的溫度和近乎真空的條件下閃蒸，從而大大提升了溶液再生的效率，節約了能耗，且在高溫高濕的環境下仍能實現較好的再生效果。

技術領域

本發明涉及了一種基于被動真空的太陽能溶液再生系統，屬于空調設備技術領域。

背景技術

空調能源需求的逐漸增加以及環境氣候的日益變化是目前建筑領域面臨的重大挑戰之一。為減少全球能源消耗及溫室氣體排放，高效節能環保的技術在建筑中的應用將顯得至關重要。

溫濕度獨立控制空調系統作為一種較為節能的空調系統，目前已被廣泛的研究。該空調系統中的除濕過程常采用溶液除濕方式，其中溶液再生過程是溶液除濕過程一個重要環節。傳統的熱再生方式常依賴于周圍環境，在高溫高濕環境下再生效率較低，且再生過程涉及相變，能耗較高。

通常溶液的沸點隨壓力減小而降低，對于一定溫度和壓力的溶液，當壓力降低到小于該溫度下的飽和壓力時，溶液便開始閃蒸，且壓力越低時，溶液閃蒸越快。因此，若能形成近乎真空的條件將大大提高溶液的閃蒸效率。被動真空技術是一種利用流體在重力作用下自然下落而形成真空的技術，該技術無需利用真空泵維持容器的真空度，減少了電能的消耗。因此，可利用被動真空技術使溶液在較低溫度下閃蒸，從而可有效提高溶液再生效率。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種基于被動真空的太陽能溶液再生系統，利用太陽能對溶液進行預熱，并靠重力作用被動實現蒸發器內的真空，使溶液在較低的溫度和近乎真空的條件下閃蒸，從而實現溶液的再生。

技術方案：本發明提供了一種基于被動真空的太陽能溶液再生系統，該溶液再生系統包括被動真空發生部分和太陽能溶液預熱部分，其中：

被動真空發生部分包括稀溶液槽、稀溶液泵、冷凝器、熱交換器、節流閥、蒸發器、濃溶液槽和冷凝液槽，稀溶液槽出口與稀溶液泵入口通過管道連接，稀溶液泵出口與冷凝器溶液入口通過管道連接，冷凝器溶液出口與熱交換器溶液入口通過管道連接，熱交換器溶液出口與節流閥入口通過管道連接,節流閥出口與蒸發器溶液入口通過管道連接，蒸發器溶液出口與濃溶液槽通過管道連接，蒸發器蒸汽出口與冷凝器蒸汽入口通過管道連接，冷凝器冷凝液出口與冷凝液槽通過管道連接。

太陽能溶液預熱部分包括熱交換器、太陽能集熱器和熱水泵，熱交換器熱水出口與太陽能集熱器的入口通過管道連接，太陽能集熱器的出口與熱水泵的入口通過管道連接，熱水泵的出口與熱交換器熱水入口通過管道連接。

其中：

所述的稀溶液泵出口與冷凝器溶液入口通過管道連接，該段管道內的稀溶液與冷凝器內的水蒸氣進行熱交換。

所述的蒸發器的位置高度不低于10米，以在蒸發器中產生一定的真空度。

該系統中所述的各段管道的進出口均設置有閥門。

所述的溶液為LiCl溶液或CaCl₂溶液。

該溶液再生系統中，被動真空發生過程依靠蒸發器內的溶液在重力作用下自然下落形成真空，使得溶液在近乎真空的條件下快速閃蒸，有效提高了溶液的再生效率，且再生過程不受環境的約束；太陽能預熱過程提高了進入蒸發器中的溶液溫度，提高了溶液的再生效率，節約了能源。

有益效果：本發明與現有技術相比，具有以下優點：