CN102954545B - 具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,包括处理风路径系统、再生风路径系统和固体除湿剂蓄能床,所述处理风路径系统和再生风路径系统通过固体除湿剂蓄能床相连接。本发明能在夏季标准工况下达到较低的温湿度,满足空调舒适性要求;本发明能在冬季标准工况下通过增加空气中含湿量达到加湿供暖的要求;本发明能在过渡季节通过固体除湿剂蓄能床蓄存多余的能量,以补充阴雨天气辐照不足及夜晚的需求;本发明结构简单,易于控制,设备投资费低。
Description
技术领域
本发明涉及制冷除湿技术领域的空调器,具体是一种具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统。
背景技术
太阳能用于夏季空调是提高建筑舒适性、建筑节能的重要方式。我国幅员辽阔,有着十分丰富的太阳能资源,利用太阳能作为驱动能源进行空气热湿处理符合当前社会节能减排、可持续发展的总趋势。
然而太阳能利用也具有供给及需求不平衡的特点:夏季太阳能辐照强,人们对除湿降温供冷的需求大;冬季辐照弱但对于供暖需求较大;过渡季节对于冷暖供应需求不大因此有多余的太阳能可以蓄存。若能将这部分多余辐照资源利用起来,太阳能使用率能大幅提高,对于太阳能除湿空调系统效率提高有重要意义。可有效减缓夏季电力供应的紧张趋势,并减少对化石燃料的需求。另外,固体除湿方式采用水为制冷剂,无CFCS问题也无温室效应,是一种环境友好的制冷方式。固体除湿还可以通过选择适当的固体反应物在调节空气温湿度的同时除去其中的有害气体成分,提高空气品质。因此,特别适合湿热、湿冷气候。与单纯电驱动空调机比较,具有高效节能、可处理更多新鲜空气,空气处理质量好、环保等优点。对于节约化石燃料、克服太阳能资源供求不均衡的弱点具有重要意义,是建筑利用太阳能不可或缺的一环。
经对现有技术文献的检索发现,专利号为200710045902.7的中国发明专利“太阳能驱动的单个转轮两级除湿空调器”,该专利提供了一种太阳能驱动单个转轮两级除湿空调器,有效调节温度和湿度。但该系统中利用的转轮除湿装置无法蓄能,因此无法解决太阳能能源供给与利用时间不完全匹配的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足,提供了一种具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统。本发明在夏季利用太阳能驱动除湿降温。并且能够在满足夏季与过渡季热湿调节需求的同时,蓄存多余的辐照能量,用以补充阴雨天或辐照不足时能源需求,具体包括在夏季或春季除湿降温,过渡季节蓄能,阴雨天使用蓄存的能量除湿,冬季蓄能供暖。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,包括处理风路径系统、再生风路径系统和固体除湿剂蓄能床,所述处理风路径系统和再生风路径系统通过固体除湿剂蓄能床相连接。
所述处理风路径系统包括通过风管连接的室内回风管、处理风机、处理侧出蓄能床截至阀、处理侧进蓄能床截至阀、空气换热器、蒸发冷却器以及处理送风管,其中,所述室内回风管接收室外新风和室内回风,并分别与室内和处理风机连接,处理风机通过处理侧出蓄能床截至阀与固体除湿剂蓄能床连接,固体除湿剂蓄能床的处理风出口通过处理侧进蓄能床截至阀与空气换热器连接,空气换热器再与蒸发冷却器连接,蒸发冷却器由处理送风管连接到室内,形成一个循环;
所述再生风路径系统包括通过风管连接的太阳能装置、再生新风管、再生风机、辅助空气加热器、再生侧进蓄能床截至阀、再生风风管、再生侧出蓄能床截至阀、再生风回风风管、再生风换热器以及再生风排风管,其中,太阳能装置的进口与再生新风管连接,太阳能装置的出口与再生风机的进口连接,再生风机的出口与辅助空气加热器的入口连接,辅助空气加热器的出口通过再生侧进蓄能床截至阀和再生风风管与固体除湿剂蓄能床连接,固体除湿剂蓄能床再生风出口侧通过再生侧出蓄能床截至阀与再生风回风风管连接,再生风回风风管与再生风换热器连接,与由换热器另一侧的再生新风管进入的环境空气换热,再生风换热器与再生风排风管连接。
所述具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统还包括:直接供暖进风管、直接供暖出风管、直接供暖回风管、直接供暖进控制阀、直接供暖出控制阀、直接供暖回控制阀以及直接供暖排除控制阀,其中,所述辅助空气加热器的出口通过直接供暖进风管与直接供暖进控制阀连接,并通过处理送风管与室内连接;所述处理风机通过直接供暖出风管和直接供暖出控制阀与再生风回风管连接;所述再生风回风管通过直接供暖回风管和直接供暖回控制阀与太阳能装置连接。
所述具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统还包括:供暖处理风截止阀,供暖处理风控制阀,供暖送风截至阀,供暖送风控制阀,供暖处理风管,供暖送风管,其中,所述处理风机通过供暖处理风控制阀和供暖处理风管与蒸发冷却器连接,处理风机还通过供暖处理风截止阀与处理侧出蓄能床截至阀连接;所述处理侧出蓄能床截至阀通过供暖送风控制阀与供暖送风管的一端连接,供暖送风管的另一端连接处理送风管及室内。供暖送风截至阀安装在室内和蒸发冷却器之间的处理送风管上。
所述固体除湿剂蓄能床包括蓄能床处理风路径、蓄能床再生风路径和蓄能床蓄能通道路径,其中,
所述蓄能床处理风路径的入口与室外新风进口和室内回风进口相连接,其出口依次与空气换热器和蒸发冷却器连接相连接;
所述蓄能床再生风路径的入口与辅助空气加热器相连接,其出口与再生风换热器相连接;
所述蓄能床处理风路径和蓄能床再生风路径在固体除湿剂蓄能床内部形成经过同一除湿剂孔道的蓄能床蓄能通道路径。
所述固体除湿剂蓄能床为一床或多床模式,所述多床模式时,每个床需增加相应的4个蓄能床截至阀;所述固体除湿剂蓄能床的除湿剂可采用低再生温度予以再生,包括硅胶、氯化锂、溴化锶、复合反应盐等。
所述太阳能装置,包括热源及辅助系统,其中,热源包括相互连接的太阳能空气集热器和辅助热源,辅助系统包括辅助空气加热器、热风风机和集热器进口风管;所述集热器进口风管与太阳能空气集热器的一端相连,太阳能空气集热器的另一端与热风风机的入口相连,热风风机的出口与辅助空气加热器的入口相连。
所述太阳能空气集热器以空气为传热介质;
所述辅助热源为燃气加热器、电加热器、压缩式热泵或空调、工业、民用余热,主要用于太阳能不足时提供热能。电加热可直接采用电加热管,燃气加热器、压缩式热泵或空调、工业、民用余热作为辅助加热时,可利用热水为换热介质,也可利用热空气为换热介质。
所述辅助空气加热器为空气与空气换热的叉流换热器或水气换热器。
所述蒸发冷却器为能够实现等焓加湿的直接蒸发冷却器或湿膜加湿器。
本发明具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统能提高太阳能能源使用效率,减少辅助能源如电能或天然气的使用,对于节能减排和绿色环保的发展是有利的。
所述的辅助系统为燃气加热器、电加热器、压缩式热泵或空调、工业、民用余热,用于太阳能不足时提供热能。
本发明的工作原理是:
(1)夏季除湿制冷工作模式,固体除湿剂蓄能床作为除湿床吸附空气中水分,起到除湿作用,吸湿到一定程度后,通过太阳能加热的高温空气除掉固体除湿剂蓄能床在除湿过程中吸附的水分,起到再生作用。除湿过程基本上是一个等焓升温过程,使处理空气温度、湿度在高温高湿工况下达到适度温度及低含湿量,再通过蒸发冷却器处理,达到较低的温度及合适的含湿量。再生空气可以是室外空气或者室内回风,经空气集热器加热,由再生通道进入固体除湿剂蓄能床。
(2)冬季利用太阳能集热器直接取暖工作模式,室内回风或与环境混合新风直接进入太阳能集热器加热,经过一定辅助加热后直接进入取暖房间。
(3)冬季利用蓄能取暖工作模式.这一工作模式有两种工作情况,当太阳能辐照充足时,可直接利用太阳能集热器为室内供暖,也可加热固体除湿剂蓄能床,增加空气中的含湿量。当太阳能辐照不足时,空气先通过蒸发冷却器加湿,然后从环境或其他热源适当吸取热量,然后再利用固体除湿剂蓄能床的吸附作用,将除湿剂吸附势能转化加热空气,使湿空气等焓升温。达到合适的温湿度状态由供暖通道送入室内。
(4)过渡季节或辐照多余期间蓄能工作模式,通过太阳能空气集热器集热,将空气加热进入固体除湿剂蓄能床,使固体除湿剂蓄能床内除湿剂材料再生,再生完成后,关闭固体除湿剂蓄能床气体进出口处的阀门,则可实现能量蓄存。
本发明采用固体除湿剂蓄能床的方式,可采用太阳能再生固体除湿剂,成为含水分低的干燥除湿剂,干燥固体除湿剂可当场使用,用于除湿、制冷或供暖。干燥固体除湿剂也可密闭保存,不让水分进入,处于蓄能状态。此固体除湿剂蓄能床能在各季节将多余的太阳能存储下来供太阳辐射不足的时候或夜间使用,如在晴好天气蓄存多余的能源用于补充夏季、雨季、冬季除湿制冷或供暖及家用热水供给热能,甚至可以增大蓄能除湿床做到夏季或过渡季节蓄能补充冬季辐照不足,达到长期季节性蓄能的目的。比较水箱蓄能,这种蓄能方式不存在温差,没有热损失,有蓄热损失小,蓄热时间长,蓄能密度大,取能方便等优势。
现有技术中,尚未有具有蓄能效果并兼除湿、制冷、供暖为一体的系统。而本发明恰能填补这方面的空白。本发明具有以下优点及效果:(1)本发明能在夏季标准工况下达到较低的温湿度,满足空调舒适性要求。(2)本发明能在冬季标准工况下通过增加空气中含湿量达到加湿供暖的要求。(3)本发明能在过渡季节通过固体除湿剂蓄能床蓄存多余的能量,以补充阴雨天气辐照不足及夜晚的需求。(4)本发明结构简单,易于控制,设备投资费低。相较除湿转轮,有了蓄能的作用。并且较以往水箱蓄能方式有占地面积小,能耗损失少的特点。采用空气、水等自然工质为介质,无臭氧层破坏或温室效应气体排放、环境污染的问题,同时能提高太阳能能源使用效率,减少辅助能源如电能或天然气的使用,对于节能减排和绿色环保的发展无疑是有利的。
附图说明
图1为本发明实施例1结构示意图;
图2为本发明实施例2结构示意图;
图3为本发明实施例3结构示意图;
图中,1为太阳能装置,2为再生风机,3为辅助空气加热器,4为空气换热器,5为蒸发冷却器,6为处理送风管,7为室内,8为处理新风管,9为室内回风管,9-1为室内回风进口,10为处理风机,11为固体除湿剂蓄能床,12为再生风管,13-1为再生侧进蓄能床截至阀,13-2为处理侧进蓄能床截至阀,13-3为处理侧出蓄能床截至阀,13-4为再生侧出蓄能床截至阀,14为再生风回风管,15为再生风换热器,16为再生新风管,17为再生风排风管,18-1为供暖处理风截止阀,18-2为供暖处理风控制阀,18-3为供暖送风截至阀,18-4为供暖送风控制阀,19为供暖处理风管,20为供暖送风管,21-1为直接供暖进风管,21-2为直接供暖出风管,21-3为直接供暖回风管,22-1为直接供暖进控制阀,22-2为直接供暖出控制阀,22-3为直接供暖回控制阀,22-4为直接供暖排除控制阀。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例用于夏季除湿制冷利用。
如图1所示,本实施例包括:处理风路径系统、再生风路径系统和固体除湿剂蓄能床11,所述处理风路径系统和再生风路径系统通过固体除湿剂蓄能床11相连接。
其中:
处理风路径系统包括通过风管连接的室内回风管9、处理风机10、处理侧出蓄能床截至阀13-3、处理侧进蓄能床截至阀13-2、空气换热器4、蒸发冷却器5以及处理送风管6,其中,所述室内回风管9接收室外新风8和室内回风,并分别与室内7和处理风机10连接,处理风机10通过处理侧出蓄能床截至阀13-3与固体除湿剂蓄能床11连接,固体除湿剂蓄能床11的处理风出口通过处理侧进蓄能床截至阀13-2与空气换热器4连接,空气换热器4再与蒸发冷却器5连接,蒸发冷却器5由处理送风管6连接到室内7,形成一个循环;
再生风路径系统包括通过风管连接的太阳能装置1、再生新风管16、再生风机2、辅助空气加热器3、再生侧进蓄能床截至阀13-1、再生风风管12、再生侧出蓄能床截至阀13-4、再生风回风风管14、再生风换热器15以及再生风排风管17,其中,太阳能装置1的进口与再生新风管16连接,太阳能装置1的出口与再生风机2的进口连接,再生风机2的出口与辅助空气加热器3的入口连接,辅助空气加热器3的出口通过再生侧进蓄能床截至阀13-1和再生风风管12与固体除湿剂蓄能床11连接,固体除湿剂蓄能床11再生风出口侧通过再生侧出蓄能床截至阀13-4与再生风回风风管14连接,再生风回风风管14与再生风换热器15连接,与由换热器15另一侧的再生新风管16进入的环境空气换热,再生风换热器15与再生风排风管17连接。
所述固体除湿剂蓄能床11包括蓄能床处理风路径、蓄能床再生风路径和蓄能床蓄能通道路径,其中,
所述蓄能床处理风路径的入口与室外新风进口8和室内回风进口9-1相连接,其出口依次与空气换热器4和蒸发冷却器5连接相连接;
所述蓄能床再生风路径的入口与辅助空气加热器3相连接,其出口与再生风换热器15相连接;
所述蓄能床处理风路径和蓄能床再生风路径在固体除湿剂蓄能床内部形成经过同一除湿剂孔道的蓄能床蓄能通道路径。
所述固体除湿剂蓄能床11为一床或多床模式;多床模式时,每个床需增加相应的4个蓄能床截至阀;其除湿剂可采用低再生温度予以再生,包括硅胶、氯化锂、溴化锶、复合反应盐等。
所述太阳能装置1,包括热源及辅助系统,其中,热源包括相互连接的太阳能空气集热器和辅助热源,辅助系统包括辅助空气加热器、热风风机和集热器进口风管;所述集热器进口风管与太阳能空气集热器的一端相连,太阳能空气集热器的另一端与热风风机的入口相连,热风风机的出口与辅助空气加热器3的入口相连;
所述太阳能空气集热器以空气为传热介质;
所述辅助热源为燃气加热器、电加热器、压缩式热泵或空调、工业、民用余热,主要用于太阳能不足时提供热能。具体为,电加热可直接采用电加热管;燃气加热器、压缩式热泵或空调、工业、民用余热作为辅助加热时,可利用热水为换热介质,也可利用热空气为换热介质。
所述辅助空气加热器3为空气与空气换热的叉流换热器或水气换热器。
所述蒸发冷却器5为能够实现等焓加湿的直接蒸发冷却器或湿膜加湿器。
当只有一个固体除湿剂蓄能床时,降温除湿过程与再生过程是间歇进行的。由上述设备实现的固体除湿剂蓄能床夏季降温除湿的过程为:当固体除湿剂蓄能床11被热空气干燥再生后,再生侧出蓄能床截至阀13-4及再生侧进蓄能床截至阀13-1关闭,处理侧进蓄能床截至阀13-2及处理侧出蓄能床截至阀13-3开启,处理风机10工作。室内回风8,或者室内外混合风(简称处理空气)由处理风机10和处理侧出蓄能床截至阀13-3进入固体除湿剂蓄能床11,夏季湿空气被固体除湿剂蓄能床11内与除湿剂接触,其中的水分被吸附,该过程为等焓过程,空气温度有所上升。之后通过处理侧进蓄能床截至阀13-2进入处理换热器4,将热量传给换热器4另一侧的冷却媒体,例如水和空气。由于该冷却媒体的选择使得通过了换热器的空气含湿量较低,未能达到舒适送风要求,因此通过换热器的处理风需流经蒸发冷却器5,实现降低温度及湿度、增加含湿量,从而达到舒适的送风温湿度工况。
当固体除湿剂蓄能床11吸收空气水分后,要对固体除湿剂蓄能床11进行再生,这就是再生过程:再生侧出蓄能床截至阀13-4及再生侧进蓄能床截至阀13-1开启,处理侧进蓄能床截至阀13-2及处理侧出蓄能床截至阀13-3关闭。环境空气在再生风换热器15回收再生风排风的部分热量,然后通过再生新风管16进入太阳能装置1,该空气在太阳能装置1被加热成为高温再生空气。也可利用辅助能源加热吸附床,使其达到需要的再生温度。再生风由再生风风管12和再生侧进蓄能床截至阀13-1进入固体除湿剂蓄能床11,高温干燥的再生空气吸附干燥剂中水分。吸湿后再生风由再生侧出蓄能床截至阀13-4和回风管14进入再生风换热器15与环境空气换热,并由再生风排风管17排放到室外。
在再生过程完成后,与固体除湿剂蓄能床11连接的再生侧进蓄能床截至阀13-1,处理侧进蓄能床截至阀13-2,处理侧出蓄能床截至阀13-3,再生侧出蓄能床截至阀13-4全部关闭,再生风机2和处理风机10均不工作,系统即处于蓄能状态。
当固体除湿剂蓄能床为多床模式时,能实现除湿与再生同步交替进行,使得系统可以连续再生和连续降温除湿。
本实施例结构简单紧凑,可应用于商业建筑、民用建筑等场合的夏季空调。
实施例2
本实施例为实施例1的变化例,还可用于冬季直接供暖和蓄能。
如图2所示,本实施例在实施例1的基础上,还包括直接供暖进风管21-1、直接供暖出风管21-2、直接供暖回风管21-3、直接供暖进控制阀22-1、直接供暖出控制阀22-2、直接供暖回控制阀22-3以及直接供暖排除控制阀22-4,其中,所述辅助空气加热器3的出口通过直接供暖进风管21-1与直接供暖进控制阀22-1连接,并通过处理送风管6与室内7连接;所述处理风机10通过直接供暖出风管21-2和直接供暖出控制阀22-2与再生风回风管14连接;所述再生风回风管14通过直接供暖回风管21-3和直接供暖回控制阀22-3与太阳能装置1连接。
具体为,在实施例1连接的基础上,当太阳辐照充足,能够直接供热时,供暖路径通过风管连接的方式为:太阳能装置1进口与再生新风管16连接,太阳能装置1出口与再生风机2进口连接,再生风机2出口与辅助空气加热器3连接,辅助空气加热器3出口通过直接供暖进风管21-1与直接供暖进控制阀22-1连接,然后再通过处理送风管6与室内7连接,室内回风管9连接室内7及处理风机10,处理风机10与通过直接供暖出风管21-2与直接供暖出控制阀22-2,直接供暖出风管21-2与再生风回风管14连接,再生风回风管14通过直接供暖回风管21-3与直接供暖回控制阀22-3连接,直接供暖回控制阀22-3与太阳能装置1连接。
由上述设备实现的冬季直接供暖的方式为:当太阳辐照充足时,则无需经过固体除湿剂蓄能床,可由太阳能空气集热器直接加热空气送入室内。具体实现过程为:再生侧进蓄能床截至阀13-1,处理侧进蓄能床截至阀13-2,处理侧出蓄能床截至阀13-3,再生侧出蓄能床截至阀13-4全部关闭,固体除湿剂蓄能床处于蓄能状态。直接供暖进控制阀22-1,直接供暖出控制阀22-2,直接供暖回控制阀22-3开启。直接供暖排除控制阀224关闭。环境空气或室内回风由处理风机10驱动,通过直接供暖出风管21-2与直接供暖出控制阀22-2,直接供暖回控制阀22-3连接,直接供暖回控制阀22-3等连接部件进入太阳能装置1中被加热。然后加热的空气通过再生风机2,根据空气状态决定辅助空气加热器3是否继续加热。最后热空气通过直接供暖进风管21-1,直接供暖进控制阀22-1及处理送风管6进入室内7供暖。
实施例3
实施例3为实施例1的变化例,还可用于冬季太阳辐照不足时利用蓄能床供热。
如图3所示,本实施例在实施例1的基础上,还包括供暖处理风截止阀18-1,供暖处理风控制阀18-2,供暖送风截至阀18-3,供暖送风控制阀18-4,供暖处理风管19,供暖送风管20,其中,所述处理风机10通过供暖处理风控制阀18-2和供暖处理风管19与蒸发冷却器5连接,处理风机10还通过供暖处理风截止阀18-1与处理侧出蓄能床截至阀13-3连接;所述处理侧出蓄能床截至阀13-3通过供暖送风控制阀18-4与供暖送风管20的一端连接,供暖送风管20的另一端连接处理送风管6及室内7。供暖送风截至阀18-3安装在室内7和蒸发冷却器5之间的处理送风管6上。
具体为,在实施例1连接的基础上,当太阳辐照不足,需要使用蓄能床时的连接方式为:处理风进口(包括室外新风8和室内回风9)与处理风机10连接,处理风机10通过供暖处理风管19和供暖处理风控制阀18-2与蒸发冷却器5连接,处理风机10还通过供暖处理风截止阀18-1与处理侧出蓄能床截至阀13-3连接。蒸发冷却器5与空气换热器4连接,空气换热器4通过处理侧进蓄能床截至阀13-2与固体除湿剂蓄能床11连接,固体除湿剂蓄能床11还与处理侧出蓄能床截至阀13-3连接,处理侧出蓄能床截至阀13-3通过供暖送风控制阀18-4与供暖送风管20连接,供暖送风管20另一头连接处理送风管6及室内7。供暖送风截至阀18-3安装在室内7和蒸发冷却器5之间。
再生风路径(图中虚线表示)的连接方式为:再生风路径(图中虚线表示)通过风管连接的方式为:太阳能装置1进口与再生新风管16连接,太阳能装置1出口与再生风机2进口连接,再生风机2出口与辅助空气加热器3连接,辅助空气加热器3出口通过再生侧进蓄能床截至阀13-1和再生风风管12与固体除湿剂蓄能床11连接,固体除湿剂蓄能床11再生风出口侧通过再生侧出蓄能床截至阀13-4与再生风回风风管14连接,再生风回风风管14与再生风换热器15连接,与由换热器15另一侧的再生新风管16进入的环境空气换热,再生风换热器15与再生风排风管17连接。
当太阳能辐照不足或者连续阴雨天气时,系统则需要使用先前蓄存在固体除湿剂蓄能床内的能量供暖。具体实现过程为:再生侧出蓄能床截至阀13-4及再生侧进蓄能床截至阀13-1关闭,处理侧进蓄能床截至阀13-2及处理侧出蓄能床截至阀13-3开启。供暖处理风截止阀18-1及送风截至阀18-3关闭,供暖处理风控制阀18-2,供暖送风控制阀18-4开启。处理风机10工作。室内空气9或室内回风8,或者室内外混合风(简称处理空气)由处理风机10驱动,通过供暖处理风管19和供暖处理风控制阀18-2进入蒸发冷却器5,经过蒸发冷却过程,成为相对湿度很高的高湿,低温的空气。然后在处理空气在空气换热器4吸取低温热源(废热或者环境热量),温度有所提升,这个过程为焓增过程。然后通过处理侧进蓄能床截至阀13-2进入固体除湿剂蓄能床11,湿空气被固体除湿剂蓄能床11内与除湿剂接触,其中的水分被吸附,该过程为等焓过程,空气温度上升,成为暖风。暖风再经过处理侧出蓄能床截至阀13-3,供暖送风控制阀18-4及供暖送风管20,处理送风管6进入室内7。实现房间供暖。
当固体除湿剂蓄能床11吸收空气水分后,要对固体除湿剂蓄能床11进行再生,这一再生过程与实施例一相同。
与实施例1类似,实施例3中,固体除湿剂蓄能床11再生过程完成后,关闭再生侧进蓄能床截至阀13-1,处理侧进蓄能床截至阀13-2,处理侧出蓄能床截至阀13-3,再生侧出蓄能床截至阀13-4,再生风机2和处理风机10均不工作,系统即处于蓄能状态。
本实施例冬季蓄能供暖系统,主要依靠太阳能空气集热器为热源,在太阳辐照充足的时候直接供热,并通过固体除湿剂蓄能床中除湿剂的解吸吸热反应将太阳能转化为盐类化学能保存在固体除湿剂蓄能床中,并在太阳能辐照不足时通过除湿剂吸附放热反应加热处理空气,满足室内供暖需求。该系统结构紧凑简单,可应用于商业建筑、民用建筑等场合的冬季供暖。
由上述实施例可以看出,本发明可以提供不同于吸附、吸收式制冷的热驱动制冷方式,实现热驱动空调设备与蓄能设备结合,解决太阳能辐照不稳定的问题。而且在冬季运行时,能够利用太阳能提供供暖通风,并通过干燥剂再生过程蓄存与利用太阳能,以减少太阳能资源供给与应用时间的不匹配性,使得系统全年四季都可得到利用,进一步降低了空调采暖设备的初投资。本发明具有结构简单,系统运行易于控制,占地面积小等特点,能有效地利用太阳能等低品位热源和无污染反应工质对,是一种绿色节能环境友好的除湿空调系统。
Claims (7)
1.一种具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,其特征在于,包括处理风路径系统、再生风路径系统和固体除湿剂蓄能床,所述处理风路径系统和再生风路径系统通过固体除湿剂蓄能床相连接;
所述处理风路径系统包括通过风管连接的室内回风管、处理风机、处理侧出蓄能床截至阀、处理侧进蓄能床截至阀、空气换热器、蒸发冷却器以及处理送风管,其中,所述室内回风管接收室外新风和室内回风,并分别与室内和处理风机连接,处理风机通过处理侧出蓄能床截至阀与固体除湿剂蓄能床连接,固体除湿剂蓄能床的处理风出口通过处理侧进蓄能床截至阀与空气换热器连接,空气换热器再与蒸发冷却器连接,蒸发冷却器由处理送风管连接到室内,形成一个循环;
所述再生风路径系统包括通过风管连接的太阳能装置、再生新风管、再生风机、辅助空气加热器、再生侧进蓄能床截至阀、再生风风管、再生侧出蓄能床截至阀、再生风回风风管、再生风换热器以及再生风排风管,其中,太阳能装置的进口与再生新风管连接,太阳能装置的出口与再生风机的进口连接,再生风机的出口与辅助空气加热器的入口连接,辅助空气加热器的出口通过再生侧进蓄能床截至阀和再生风风管与固体除湿剂蓄能床连接,固体除湿剂蓄能床再生风出口侧通过再生侧出蓄能床截至阀与再生风回风风管连接,再生风回风风管与再生风换热器连接,与由换热器另一侧的再生新风管进入的环境空气换热,再生风换热器与再生风排风管连接;
还包括:直接供暖进风管、直接供暖出风管、直接供暖回风管、直接供暖进控制阀、直接供暖出控制阀、直接供暖回控制阀以及直接供暖排除控制阀,其中,所述辅助空气加热器的出口通过直接供暖进风管与直接供暖进控制阀连接,并通过处理送风管与室内连接;所述处理风机通过直接供暖出风管和直接供暖出控制阀与再生风回风管连接;所述再生风回风管通过直接供暖回风管和直接供暖回控制阀与太阳能装置连接;
还包括:供暖处理风截止阀,供暖处理风控制阀,供暖送风截至阀,供暖送风控制阀,供暖处理风管,供暖送风管,其中,所述处理风机通过供暖处理风控制阀和供暖处理风管与蒸发冷却器连接,处理风机还通过供暖处理风截止阀与处理侧出蓄能床截至阀连接;所述处理侧出蓄能床截至阀通过供暖送风控制阀与供暖送风管的一端连接,供暖送风管的另一端通过处理送风管与室内连接;供暖送风截至阀安装在室内和蒸发冷却器之间的处理送风管上。
2.根据权利要求1所述的具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,其特征在于,所述固体除湿剂蓄能床包括蓄能床处理风路径、蓄能床再生风路径和蓄能床蓄能通道路径,其中,
所述蓄能床处理风路径的入口与室外新风进口和室内回风进口相连接,其出口依次与空气换热器和蒸发冷却器连接相连接;
所述蓄能床再生风路径的入口与辅助空气加热器相连接,其出口与再生风换热器相连接;
所述蓄能床处理风路径和蓄能床再生风路径在固体除湿剂蓄能床内部形成经过同一除湿剂孔道的蓄能床蓄能通道路径。
3.根据权利要求2所述的具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,其特征在于,所述固体除湿剂蓄能床为一床或多床模式;所述固体除湿剂蓄能床的除湿剂采用硅胶、氯化锂、溴化锶或复合反应盐。
4.根据权利要求1所述的具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,其特征在于,所述太阳能装置,包括热源及辅助系统,其中,热源包括相互连接的太阳能空气集热器和辅助热源,辅助系统包括辅助空气加热器、热风风机和集热器进口风管;所述集热器进口风管与太阳能空气集热器的一端相连,太阳能空气集热器的另一端与热风风机的入口相连,热风风机的出口与辅助空气加热器的入口相连。
5.根据权利要求4所述的具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,其特征在于,所述太阳能装置以空气为传热介质;
所述辅助热源为燃气加热器、电加热器、压缩式热泵或空调、工业、民用余热,主要用于太阳能不足时提供热能。
6.根据权利要求1所述的具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,其特征在于,所述辅助空气加热器为空气与空气换热的叉流换热器或水气换热器。
7.根据权利要求1所述的具有蓄能效果的太阳能除湿空调系统,其特征在于,所述蒸发冷却器为能够实现等焓加湿的直接蒸发冷却器或湿膜加湿器。
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