CN102853485B - 太阳能-地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统；包括除湿器和除湿器换热器等组件；除湿器分别和除湿器换热器与溶液换热器连接，除湿器换热器与液循环泵连接，液循环泵与除湿器连接，溶液换热器分别和节流阀与溶液泵连接，节流阀与溶液泵均与发生器连接；在除湿器内设置有除湿溶液，除湿溶液依次通过除湿器、溶液换热器、节流阀、发生器、溶液泵、溶液换热器、除湿器、除湿器换热器、除湿器溶液循环泵3和除湿液喷头依次连接后形成除湿溶液循环回路；再通过太阳能热水系统和发生器连接形成热源回路，地埋管换热系统分别与冷凝器和除湿器换热器连接，形成各自的冷源回路。

Description

太阳能-地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统

技术领域

本发明涉及制冷与空调设备技术领域，尤其是一种太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统。

背景技术

除湿是空调工程中的基本任务，通常采用的冷凝除湿方式对冷源温度要求较高，容易对被处理空气过冷而产生较大的冷热抵消现象，能有效克服这一缺点的是溶液除湿系统，它以空气与溶液表面的水蒸汽分压差为推动力完成水蒸汽在溶液和空气之间的转移，从而实现空气除湿和溶液再生的循环过程，因此不需要对空气在露点温度下进行除湿，避免了湿度控制和温度控制的耦合，成为温湿独立控制系统的重要组成部分，在近年来得到广泛应用和重视。

通常的溶液除湿系统采用非沸腾式再生，即溶液在常压下靠表面蒸发完成再生过程，其缺点是再生过程中需要消耗很多热量来加热再生空气，即使采用了再生空气回热器，热损失仍然较大，是影响溶液除湿系统运行效率的一个重要因素，另外为了使再生过程的传质势差更大，对热源的温度要求也会较高。

为了克服这些缺点，可在溶液除湿系统中采用沸腾式再生方式，即将溶液在常压或真空状态下加热到其沸点，使其在沸腾状态下完成再生过程，从而避免了对再生空气的加热和较大的传质势差，而且也不受环境状态变化的影响。国内外学者和技术人员在沸腾式再生基础上已提出了多种再生工艺，有的将沸腾式再生与非沸腾式再生相结合，有的将太阳能槽式集热器和太阳能平板集热再生器引入再生过程，有的采用双效连接形式。这些系统的共同特点都是热驱动，即驱动系统所需要的功全部由发生器输入的热能来承担，从而使得对驱动热源的温度要求较高，另外这种热驱动模式也无法对浅表层水源和土壤源中普遍存在的天然冷源进行利用，影响了其适用范围，为此有必要开发一种能同时利用天然热源和天然冷源来共同驱动系统，扩大低品位冷、热源利用范围的沸腾式再生型溶液除湿系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能－地源能联合驱动的沸腾再生型溶液除湿系统，使其具有冷、热联合驱动的特点，可有效利用太阳能和地源能，增加其适用范围。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种太阳能－地源能联合驱动的沸腾再生型溶液除湿系统，其具体实现方式如图1所示，系统由除湿循环系统、太阳能热水系统、地埋管换热系统组成；除湿循环系统包括除湿器、除湿器换热器、除湿器溶液循环泵、节流阀、溶液泵、溶液换热器、发生器、冷凝器、冷凝水箱、冷凝水泵、调节阀Ⅰ和调节阀Ⅲ；所述太阳能热水系统包括太阳能集热器和热水循环泵；所述地埋管换热系统包括地埋管换热器和地埋管循环泵；所述除湿器从上之下依次设置有除湿液喷头、新风通道和除湿器溶液槽，所述除湿器溶液槽内灌装有除湿溶液；所述除湿器溶液槽上设置有溶液出口、浓溶液进口和稀溶液出口；所述除湿器换热器内设有稀溶液通道和冷却液通道，稀溶液通道的两端分别设溶液进口和溶液出口；冷却液通道的两端分别设有进水口和出水口；所述溶液换热器内设有稀溶液通道和浓溶液通道，稀溶液通道的两端分别设稀溶液进口和稀溶液出口；浓溶液通道的两端分别设浓溶液进口和浓溶液出口；所述发生器上设有浓溶液出口、稀溶液进口、热源进口和热源出口；所述冷凝器内设水蒸汽进口和冷凝水出口；冷凝器内还设有冷源管道，冷源管道的两端分别设有进水口和出水口；所述地埋管换热器上设有地埋管进水口和地埋管出水口，地埋管出水口上设有地埋管循环泵；所述冷凝水箱上设有冷凝水出口和冷凝水进口；所述除湿器溶液槽的溶液出口连接除湿器换热器的溶液进口，除湿器换热器的溶液出口通过除湿器溶液循环泵连接除湿器内的除湿液喷头；所述除湿器溶液槽的稀溶液出口连接溶液换热器的稀溶液进口，溶液换热器的稀溶液出口通过节流阀连接发生器的稀溶液进口，发生器的浓溶液出口连接溶液换热器的浓溶液进口，溶液换热器的浓溶液出口连接除湿器的浓溶液进口；发生器的水蒸汽出口连接冷凝器的水蒸汽进口，冷凝器的冷凝水出口连接冷凝水箱的冷凝水进口，冷凝水箱的冷凝水出口连接冷凝水泵；发生器的热源进口连接太阳能集热器的热水出口，发生器的热源出口连接热水循环泵后，再连接至太阳能集热器的热水进口。

作为对本发明的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统的改进：所述冷凝器连接有调节阀Ⅲ，所述调节阀Ⅲ与地埋管循环泵连接，通过地埋管换热器、地埋管循环泵、调节阀Ⅲ、冷凝器和地埋管换热器依次相连接后形成低品位冷源循环回路Ⅰ；所述冷凝器连接有调节阀Ⅳ，所述调节阀Ⅳ与外部冷却水系统相连接，通过外部冷却水系统、调节阀Ⅳ、冷凝器和外部冷却水系统依次相连接后形成常温水循环回路Ⅰ；所述除湿器换热器连接有调节阀Ⅱ，所述调节阀Ⅱ与外部冷却水系统相连接，通过外部冷却水系统、调节阀Ⅱ、除湿器换热器和外部冷却水系统依次相连接后形成常温水循环回路Ⅱ；所述除湿器换热器连接有调节阀Ⅰ，所述调节阀Ⅰ与地埋管循环泵连接，通过地埋管换热器、地埋管循环泵、调节阀Ⅰ、除湿器换热器和地埋管换热器依次相连接后形成低品位冷源循环回路Ⅱ；即除湿器换热器2的进水分为两路，其中一路：即除湿器换热器2的进水口通过调节阀Ⅰ15连接地埋管循环泵12；另外一路：即除湿器换热器2的进水口通过调节阀Ⅱ16连接外部冷却水系统的出水口；除湿器换热器2的出水分为两路；其中一路：即除湿器换热器2的出水口连接地埋管换热器11的地埋管进水口；另外一路：即除湿器换热器2的出水口连接外部冷却水系统的进水口；冷凝器的进水分为两路，其中一路：即冷凝器的进水口通过调节阀Ⅲ连接地埋管循环泵；另外一路：即冷凝器的进水口通过调节阀Ⅳ连接外部冷却水系统的出水口。冷凝器的出水分为两路，其中一路：即冷凝器的出水口连接地埋管换热器的地埋管进水口；另外一路：即冷凝器的出水口连接外部冷却水系统的进水口。

作为对本发明的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统的进一步改进：所述系统的溶液为溴化锂溶液，质量浓度范围在45％～60％之间，太阳能热水系统和地埋管换热系统内的工质为水。

作为对本发明的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统的进一步改进：所述外部冷却水系统为冷却塔，其所提供的冷却水为常温冷却水。

做为对本发明的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统的进一步改进：所述系统的除湿器在常压下运行，发生器、冷凝器和冷凝水箱在负压下运行。

本发明所述的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统是在传统的沸腾式再生型溶液除湿系统基础上提出一种新的技术方案，可利用低品位热源(如太阳能热水系统提供)和低品位冷源(如地埋管换热器系统提供)联合驱动沸腾式再生过程，根据调节阀Ⅰ、调节阀Ⅱ、调节阀Ⅲ和调节阀Ⅳ的开关情况不同，具有4种运行模式。第一种运行模式下，调节阀Ⅱ和调节阀Ⅲ打开，调节阀Ⅰ和调节阀Ⅳ关闭，即引入除湿器换热器的为常温冷却水，引入冷凝器的为从地埋管换热器提供的低品位冷源；第二种运行模式下，调节阀Ⅱ和调节阀Ⅳ打开，调节阀Ⅰ和调节阀Ⅲ关闭，即引入除湿器换热器和冷凝器的都是常温冷却水，此时地埋管循环泵关闭，不提供低品位冷源；第三种运行模式下，调节阀Ⅰ和调节阀Ⅳ打开，调节阀Ⅱ和调节阀Ⅲ关闭，即引入除湿器换热器的为从地埋管换热器提供的低品位冷源，引入冷凝器的为常温冷却水；第四种运行模式下，调节阀Ⅰ和调节阀Ⅲ打开，调节阀Ⅱ和调节阀Ⅳ关闭，即引入除湿器换热器和冷凝器的都为从地埋管换热器提供的低品位冷源。

本发明与传统的沸腾式再生型溶液除湿系统相比，在结构上的主要区别是：除湿器换热器的进水口和出水口除了分别连接常温冷却水的进水口和出水口，还分别连接低品位冷源的进口和出口；冷凝器的进水口和出水口除了分别连接常温冷却水的进水口和出水口，还连接低品位冷源的进口和出口；发生器热源的进口和出口及冷凝器低品位冷源的进口和出口分别与太阳能集热系统及地埋管换热系统相连，使得系统能够同时利用低品位冷源与低品热源来进行驱动。

本发明的太阳能－地源能联合驱动的沸腾再生型溶液除湿系统的采用沸腾式再生方式，分别利用太阳能和地源能驱动再生器、冷凝器、除湿器，具有热源温度要求不高、低品位热源利用范围广、调节灵活、可行性强、混合驱动的特点，易于推广应用。

本发明与传统的沸腾再生型溶液除湿系统相比，具有以下优点：

1、实现了利用低品位热源和低品位冷源来共同驱动再生过程。系统运行时，低品位热源输入的热量使得溶液中水分蒸发，实现溶液再生，低品位冷源提供的冷量则使得蒸发的水蒸汽在负压状态下变成冷凝水，使得再生过程能够持续进行，其本质是低品位热源和低品位冷源共同承担将低压水蒸汽转化为冷凝水所需要的功，系统在总体上具有混合驱动的特点。

2、具有更大的适用范围。因为低品位冷源可承担一部分驱动功，使得对低品位热源的温度水平要求降低，同时也对可资利用的低品位冷源进行了有效利用，扩大了系统对低品位冷、热源的利用范围，具有更好的适用性。

3、选用太阳能和地源能作为低品位热源和低品位冷源具有一定的相互补偿作用。当太阳能利用不足时，热源温度降低，品位下降，但同时地源能的品位却有所上升，在一定程度上补偿了热源品位的不足；当地源能充足时，可利用低品位冷源驱动冷凝器和除湿器，降低对太阳能集热系统的要求；另外，当太阳能充足时，则可降低对低品位冷源的要求，甚至完全按热驱动方式运行。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统的具体结构示意图。

具体实施方式

实施实例1、图1给出了一种太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统，包括除湿器1、除湿器换热器2、除湿器溶液循环泵3、节流阀4、溶液泵5、溶液换热器6、发生器7、冷凝器10、冷凝水箱13、冷凝水泵14、调节阀Ⅰ15、调节阀Ⅲ17、太阳能热水系统和地埋管换热系统；太阳能热水系统包括太阳能集热器8和热水循环泵9；地源能换热系统包括地埋管换热器11和地埋管循环泵12；除湿器1上设置有除湿液喷头；除湿溶液依次通过除湿器1、溶液换热器6、节流阀4、发生器7、溶液泵5、溶液换热器6、除湿器1、除湿器换热器2、除湿器溶液循环泵3和除湿液喷头依次连接后形成除湿溶液循环回路；通过发生器7、冷凝器10、冷凝水箱13和冷凝水泵14依次连接后形成水蒸气排放系统，即反应过程中产生的水蒸气依次通过发生器7、冷凝器10、冷凝水箱13和冷凝水泵14后排出；通过太阳能集热器8、发生器7、热水循环泵9和太阳能集热器8依次连接后形成低品位热源循环回路，即太阳能集热器8内的低品位热源依次通过太阳能集热器8、发生器7、热水循环泵9和太阳能集热器8后循环使用，以对发生器7内的溶液加热；通过地埋管换热器11、地埋管循环泵12、调节阀Ⅲ17、冷凝器10和地埋管换热器11依次连接后形成低品位冷源循环回路Ⅰ，即地埋管换热器11内的冷源依次通过地埋管换热器11、地埋管循环泵12、调节阀Ⅲ17、冷凝器10和地埋管换热器11循环，以对冷凝器10内的溶液降温；通过地埋管换热器11、地埋管循环泵12、调节阀Ⅰ15、除湿器换热器2和地埋管换热器11依次连接后形成低品位冷源循环回路Ⅱ，即地埋管换热器11内的冷源依次通过地埋管换热器11、地埋管循环泵12、调节阀Ⅰ15、除湿器换热器2和地埋管换热器11循环，以对除湿器换热器2内的溶液降温；通过外部冷却水系统、调节阀Ⅳ18、冷凝器10和外部冷却水系统依次相连接后形成常温水循环回路Ⅰ，即外部冷却水系统内的冷却水依次通过外部冷却水系统、调节阀Ⅳ18、冷凝器10和外部冷却水系统后循环，以对冷凝器10内的溶液降温；通过外部冷却水系统、调节阀Ⅱ16、除湿器换热器2和外部冷却水系统依次相连接后形成常温水循环回路Ⅱ，即外部冷却水系统内的冷却水依次通过外部冷却水系统、调节阀Ⅱ16、除湿器换热器2和外部冷却水系统循环，以对除湿器换热器2内的溶液降温。具体描述如下：

以上所述的除湿器1内设有除湿液喷头，在除湿液喷头正下方设有新风通道和除湿器溶液槽(除湿器溶液槽在新风通道的正下方)；除湿器溶液槽上设有溶液出口、浓溶液进口和稀溶液出口。以上所述的除湿器换热器2内设有稀溶液管道和冷却液管道，稀溶液管道的两端分别设溶液进口和溶液出口；冷却液管道的两端分别设有进水口和出水口。稀溶液在稀溶液管道内与冷却液管道内的冷却液可以进行热交换。以上所述的溶液换热器6内设有稀溶液通道和浓溶液通道，稀溶液通道的两端分别设稀溶液进口和稀溶液出口；浓溶液通道的两端分别设浓溶液进口和浓溶液出口。稀溶液在稀溶液通道内与浓溶液通道内的浓溶液可以进行热交换。以上所述的发生器7上设有浓溶液出口、稀溶液进口、热源进口和热源出口；热源进口和热源出口通过热源管道连接，通过热源管道内的低品位热源与发生器7内的稀溶液进行热交换。以上所述的冷凝器10内设水蒸汽进口和冷凝水出口(即下文中的冷凝器10的水蒸汽进口和冷凝器10的冷凝水出口)；冷凝器10内还设有冷源管道，冷源管道的两端分别设有进水口和出水口，通过冷源管道内的冷源与冷凝器10内的水蒸气进行热交换。以上所述的地埋管换热器11上设有地埋管进水口和地埋管出水口，地埋管出水口上设有地埋管循环泵12，通过地埋管循环泵12可以导出地埋管换热器11内的冷却水。以上所述的冷凝水箱13上设有冷凝水出口(即下文中的冷凝水箱13的冷凝水出口)和冷凝水进口。

除湿器1的溶液出口连接除湿器换热器2的溶液进口，除湿器换热器2的溶液出口通过除湿器溶液循环泵3连接除湿器1内的除湿液喷头；以上所述的除湿器1的稀溶液出口连接溶液换热器6的稀溶液进口，溶液换热器6的稀溶液出口通过节流阀4连接发生器7的稀溶液进口，发生器7的浓溶液出口连接溶液换热器6的浓溶液进口，溶液换热器6的浓溶液出口连接除湿器1的浓溶液进口。

发生器7的水蒸汽出口连接冷凝器10的水蒸汽进口，冷凝器10的冷凝水出口连接冷凝水箱13的冷凝水进口，冷凝水箱13的冷凝水出口连接冷凝水泵14。

发生器7的热源进口连接太阳能集热器8的热水出口，发生器7的热源出口连接热水循环泵9后，再连接至太阳能集热器8的热水进口。

除湿器换热器2的进水分为两路，其中一路：即除湿器换热器2的进水口通过调节阀Ⅰ15连接地埋管循环泵12；另外一路：即除湿器换热器2的进水口通过调节阀Ⅱ16连接外部冷却水系统的出水口。除湿器换热器2的出水分为两路；其中一路：即除湿器换热器2的出水口连接地埋管换热器11的地埋管进水口；另外一路：即除湿器换热器2的出水口连接外部冷却水系统的进水口。

冷凝器10的进水分为两路，其中一路：即冷凝器10的进水口通过调节阀Ⅲ17连接地埋管循环泵12；另外一路：即冷凝器10的进水口通过调节阀Ⅳ18连接外部冷却水系统的出水口。冷凝器10的出水分为两路，其中一路：即冷凝器10的出水口连接地埋管换热器11的地埋管进水口；另外一路：即冷凝器10的出水口连接外部冷却水系统的进水口。

溴化锂溶液的浓度选择范围可在45％～60％之间，除湿器换热器2或冷凝器10所需的常温冷却水由外接外部冷却水系统(可以为冷却塔)提供，系统中除湿器1在常压下运行，发生器7、冷凝器10和冷凝水箱13在负压下运行。

该系统在夏季除湿工况下使用，根据调节阀Ⅰ15、调节阀Ⅱ16、调节阀Ⅲ17和调节阀Ⅳ18的开关情况不同，有4种运行模式运行，第一种运行模式下，调节阀Ⅱ16和调节阀Ⅲ17打开，调节阀Ⅰ15和调节阀Ⅳ18关闭，即引入除湿器换热器的为常温冷却水，引入冷凝器的为从地埋管换热器提供的低品位冷源。该模式的具体工作过程如下：

为了表述简明，以下文章中，在除湿器溶液槽内的溶液浓度的溶液均简称稀溶液，在发生器7内反应后的溶液浓度的溶液均简称浓溶液。

1、新风从除湿器1的新风进口进入除湿器1内，与从除湿器1上部喷淋下来的除湿溶液进行热质交换，由于除湿溶液表面的饱和水蒸汽压力低于空气中的水蒸汽分压力，使得新风中的部分水蒸汽向溶液表面转移，实现了对新风的除湿；经过热质交换的新风从除湿器1的新风出口排出除湿器1，进入外部的温度处理环节。除湿过程中水蒸汽冷凝产生的热量由通过除湿器换热器2的常温冷却水带走，以维持除湿溶液温度基本不变；

2、除湿溶液吸收空气中的水蒸汽后变稀，并进入除湿器溶液槽内；

3、稀溶液再通过除湿器1的稀溶液出口和溶液换热器6的稀溶液进口进入溶液换热器6，吸收进入溶液换热器6内的浓溶液(溶液换热器6内的浓溶液为发生器7返回的浓溶液)的热量后，温度升高；

4、稀溶液再通过溶液换热器6的稀溶液出口流出，经过节流阀4降压到发生器7的发生压力后，通过发生器7的稀溶液进口进入发生器7；

5、在发生器7中，稀溶液吸收由热源进口引入的太阳能集热器8产生的低品位热源携带的热量，在发生器7的发生压力下沸腾蒸发，使稀溶液在发生器中浓缩，浓缩后变成浓溶液，浓溶液从发生器7的浓溶液出口流出，在发生器7中产生的水蒸汽从发生器7的水蒸汽出口流出。

6、水蒸汽的处理：

6-1、发生器7中产生的水蒸汽从发生器7的水蒸汽出口经冷凝器10的水蒸汽进口进入冷凝器10内，吸收由冷凝器10的冷源进口引入的地埋管换热器11产生的低品位冷源携带的冷量，水蒸汽的温度降低到饱和点而冷凝为冷凝水，

6-2、冷凝水从冷凝器10的冷凝水出口经冷凝水箱13的冷凝水进口流入冷凝水箱13储存。

6-3、冷凝水箱13中设置高低水位装置，由高低水位装置控制冷凝水泵14的运行和停止，当冷凝水箱13中的水达到设定高水位时，冷凝水泵启动，将冷凝水箱13中的冷凝水加压到常压排出；当冷凝水位达到冷凝水箱13的低水位时，冷凝水泵14停止。

7、浓溶液的运行过程：

7-1、发生器7中的浓溶液从发生器7的浓溶液出口流出，通过溶液泵5加压到常压后通过溶液换热器6的浓溶液进口进入溶液换热器6，与来自除湿器1的稀溶液进行热交换，放出热量，

7-2、温度降低后经过溶液换热器6的浓溶液出口从除湿器1的浓溶液进口进入除湿器1的除湿器溶液槽内(浓溶液与除湿液喷头喷出的溶液混合后稀释成稀溶液)。

7-3、稀溶液通过除湿器1的溶液出口经除湿器换热器2的溶液进口进入到除湿器换热器2内；外部冷却水系统提供的常温冷却水经调节阀Ⅱ通过除湿器换热器进水口进入除湿器换热器2内，对除湿器换热器2内的稀溶液降温后，从除湿器换热器出水口口回到外部冷却水系统。

7-4、在除湿器换热器2内，稀溶液经过冷却后，经过除湿器溶液循环泵3后进入除湿液喷头内，再次喷淋。

8、低品位热源的运行过程：

8-1、低品位热源从发生器7的热源进口引入发生器7内，加热发生器7内的稀溶液后再从发生器7的热源出口引出，重新回到太阳能集热器8内(稀溶液被加热后，水蒸气蒸发，变成浓溶液)。

9、低品位冷源的运行过程：

9-1、地埋管换热器11提供的低品位冷源通过地埋管循环泵12加压后，经调节阀Ⅲ17和冷凝器进水口进入到冷凝器10内，冷却冷凝器10内的水蒸气后，温度降低，经过冷凝器10的冷凝器出水口，再通过地埋管换热器进水口进入到地埋管换热器11内。

系统运行时，除湿器1为常压，发生器7、冷凝器10和冷凝水箱13为负压，该模式为冷、热联合驱动，热驱动端为发生器，冷驱动端为冷凝器，适合于同时有充足的太阳能和地源能可资利用的情况。

第二种运行模式下，调节阀Ⅱ16和调节阀Ⅳ18打开，调节阀Ⅰ15和调节阀Ⅲ17关闭，即引入除湿器换热器2和冷凝器10的都是常温冷却水，此时地埋管循环泵12关闭，不提供低品位冷源，其余部分与第一种运行模式完全相同。

该模式中，常温冷却水经调节阀Ⅳ18和冷凝器10的进水口进入冷凝器10，冷却冷凝器10中的水蒸汽后再从冷凝器10出水口引出，重新回到外部却水供应系统(冷却塔)中。其余与实施实例1完全相同，该模式为热驱动，驱动端为发生器7，适合于只有充足的太阳能可资利用的情况。

第三种运行模式下，调节阀Ⅰ15和调节阀Ⅳ18打开，调节阀Ⅱ16和调节阀Ⅲ17关闭，即引入除湿器换热器2的为从地埋管换热器11提供的低品位冷源，引入冷凝器10的为常温冷却水，其余部分与第一种运行模式完全相同。

该模式中，地埋管换热器11提供的低品位冷源通过地埋管循环泵12导出，再通过调节阀Ⅰ15后，从除湿器换热器2的进水口引入，冷却通过除湿器换热器2的稀溶液后，再从除湿器换热器2的出水口经地埋管换热器进水口进入地埋管换热器11内。

常温冷却水经调节阀Ⅳ18和冷凝器10的进水口进入冷凝器10，冷却冷凝器10中的水蒸汽后，再从冷凝10的出水口引出，重新回到位于外部冷却水系统(冷却塔)中。其余与实施实例1完全相同，该模式为冷、热联合驱动，热驱动端为发生器，冷驱动端为除湿器，适合于同时有充足的太阳能和地源能可资利用的情况。

在第四种运行模式下，调节阀Ⅰ15和调节阀Ⅲ17打开，调节阀Ⅱ16和调节阀Ⅳ18关闭，即引入除湿器换热器2和冷凝器10的都为从地埋管换热器11提供的低品位冷源，其余部分与第四种运行模式完全相同。

该模式中，地埋管换热器11提供的低品位冷源通过地埋管循环泵12后分为两路：一路通过调节阀Ⅲ17通过冷凝器10的进水口进入冷凝器10内，冷却冷凝器10中的水蒸汽后，再从冷凝器10的出水口经地埋管换热器11的地埋管进水口回到地埋管换热器11内；另一路，从地埋管换热器11的地埋管出水口通过地埋管循环泵12导出的低品位冷源在经过调节阀Ⅰ15后，从除湿器换热器2的进水口引入，冷却通过除湿器换热器2的稀溶液后，再从除湿器换热器2的出水口引出，经地埋管换热器11的地埋管进水口进入地埋管换热器11内。其余与实施实例1完全相同，该模式为冷、热联合驱动，热驱动端为发生器，冷驱动端为除湿器和冷凝器，适合于地源能比太阳能更充裕的情况。

实施实例1中第一种运行模式与传统溶液除湿系统的热力计算参数见表1，计算在相同比较基础下进行，包括环境温度、换热器效能、换热温差和空气-溶液比等。实施实例1相比传统溶液除湿系统，对驱动热源的温度要求下降了6.6℃，因为它采用了冷、热联合驱动模式运行，此时，热驱动端为发生器7，冷驱动端为冷凝器10，输入系统的低温冷却水承担了一部分除湿所需要的功，因而降低了对热驱动端的温度要求，但同时增加了对冷驱动端的温度要求。从表1还可得知，实施实例1的再生过程不需要与再生空气直接接触，因此大大减少了加热再生空气所消耗的热量，所以尽管增加了冷驱动端的耗冷量，但总体效率仍比传统溶液除湿系统高8％。在实际运行过程中，实施实例1还可以根据情况通过改变发生器7的压力来调整驱动热源和驱动冷源的温度以增加系统的适应性，即当驱动冷源温度较低时，可进一步降低发生器7的压力，当驱动热源温度较高时，则可提高发生器7的压力。实施实例1中的其余三种运行模式具有和第一种运行模式相似的性能特点和调节方式。

以上所述的实施实例中，由低品位热源和低品位冷源共同驱动系统，因此可综合考虑具体的使用条件与要求、技术经济性能等因素合理确定系统的设计参数，包括发生器7的压力、除湿温度、溶液浓度、放气范围等。

表1夏季工况下的热力计算比较表

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统；其特征是：包括除湿器(1)、除湿器换热器(2)、除湿器溶液循环泵(3)、节流阀(4)、溶液泵(5)、溶液换热器(6)、发生器(7)、冷凝器(10)、冷凝水箱(13)、冷凝水泵(14)、调节阀Ⅰ(15)、调节阀Ⅲ(17)、太阳能热水系统和地埋管换热系统；

所述太阳能热水系统包括太阳能集热器(8)和热水循环泵(9)；

所述地埋管换热系统包括地埋管换热器(11)和地埋管循环泵(12)；

所述除湿器(1)内从上至下依次设置有除湿液喷头、新风通道和除湿器溶液槽，所述除湿器溶液槽内设置有除湿溶液；

所述除湿器溶液槽上设置有溶液出口、浓溶液进口和稀溶液出口；

所述除湿器换热器(2)内设有稀溶液通道和冷却液通道，稀溶液通道的两端分别设溶液进口和溶液出口；冷却液通道的两端分别设有进水口和出水口；

所述溶液换热器(6)内设有稀溶液通道和浓溶液通道，稀溶液通道的两端分别设稀溶液进口和稀溶液出口；浓溶液通道的两端分别设浓溶液进口和浓溶液出口；

所述发生器(7)上设有浓溶液出口、稀溶液进口、热源进口和热源出口；

所述冷凝器(10)内设水蒸汽进口和冷凝水出口；冷凝器(10)内还设有冷源管道，冷源管道的两端分别设有进水口和出水口；

所述地埋管换热器(11)上设有地埋管进水口和地埋管出水口，地埋管出水口上设有地埋管循环泵(12)；

所述冷凝水箱(13)上设有冷凝水出口和冷凝水进口；

所述除湿器溶液槽的溶液出口连接除湿器换热器(2)的溶液进口，除湿器换热器(2)的溶液出口通过除湿器溶液循环泵(3)连接除湿器(1)内的除湿液喷头；所述除湿器溶液槽的稀溶液出口连接溶液换热器(6)的稀溶液进口，溶液换热器(6)的稀溶液出口通过节流阀(4)连接发生器(7)的稀溶液进口，发生器(7)的浓溶液出口连接溶液换热器(6)的浓溶液进口，溶液换热器(6)的浓溶液出口连接除湿器(1)的浓溶液进口；

发生器(7)的水蒸汽出口连接冷凝器(10)的水蒸汽进口，冷凝器(10)的冷凝水出口连接冷凝水箱(13)的冷凝水进口，冷凝水箱(13)的冷凝水出口连接冷凝水泵(14)；

发生器(7)的热源进口连接太阳能集热器(8)的热水出口，发生器(7)的热源出口连接热水循环泵(9)后，再连接至太阳能集热器(8)的热水进口。

2.根据权利要求1所述的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统，其特征是：所述冷凝器(10)连接有调节阀Ⅲ(17)，所述调节阀Ⅲ(17)与地埋管循环泵(12)连接，通过地埋管换热器(11)、地埋管循环泵(12)、调节阀Ⅲ(17)、冷凝器(10)和地埋管换热器(11)依次相连接后形成低品位冷源循环回路Ⅰ；

所述冷凝器(10)连接有调节阀Ⅳ(18)，所述调节阀Ⅳ(18)与外部冷却水系统相连接，通过外部冷却水系统、调节阀Ⅳ(18)、冷凝器(10)和外部冷却水系统依次相连接后形成常温水循环回路Ⅰ；

所述除湿器换热器(2)连接有调节阀Ⅱ(16)，所述调节阀Ⅱ(16)与外部冷却水系统相连接，通过外部冷却水系统、调节阀Ⅱ(16)、除湿器换热器(2)和外部冷却水系统依次相连接后形成常温水循环回路Ⅱ；

所述除湿器换热器(2)连接有调节阀Ⅰ(15)，所述调节阀Ⅰ(15)与地埋管循环泵(12)连接，通过地埋管换热器(11)、地埋管循环泵(12)、调节阀Ⅰ(15)、除湿器换热器(2)和地埋管换热器(11)依次相连接后形成低品位冷源循环回路Ⅱ。

3.根据权利要求2所述的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统，其特征是：所述外部冷却水系统为冷却塔。

4.根据权利要求3所述的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统，其特征是：所述除湿器(1)在常压下运行，发生器(7)、冷凝器(10)和冷凝水箱(13)在负压下运行。

5.根据权利要求4所述的太阳能－地源能联合驱动的沸腾式再生型溶液除湿系统，其特征是：所述除湿溶液为溴化锂溶液，除湿溶液的质量浓度范围在45％～60％之间，太阳能热水系统和地埋管换热系统内的工质为水。