CN107044694B - 压缩沸腾式再生太阳能除湿系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，属除湿与空调设备技术领域。本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，包括浓溶液再生子系统和除湿子系统；所述浓溶液再生子系统包括稀溶液升温回路、浓溶液再生回路和浓溶液降温回路；所述除湿子系统包括溶液回路和空气回路。本发明中的压缩式再生装置通过活塞的多次往复运动一方面可实现高浓度除湿浓溶液的高效再生，另一方面可实现再生设备和除湿设备的小型化。且本发明可解决太阳能不连续和周期变化带来的溶液再生不稳定的弊端，充分利用低品位可再生能源太阳能。

Description

压缩沸腾式再生太阳能除湿系统
技术领域
本发明涉及除湿与空调设备技术领域，具体涉及的是压缩沸腾式再生太阳能除湿系统。
背景技术
空气湿度不仅影响人的热舒适感，而且对工业生产活动也产生重要影响，因此，湿度控制是空调工程的重要任务之一。包含水电站地下厂房等在内的地下工程的局部区域湿度较大，除了围护结构表面容易有冷凝水析出逐渐在地面造成积水外，还严重影响此区域内电气设备的正常运行和使用寿命。水电站地下厂房使用的传统冷却除湿机，冷凝水较难排放，容易形成二次汽化。温湿度独立控制系统被誉为未来最具有应用前景和节能价值的空调新技术，但使用传统的冷却除湿进行湿度控制存在效率低、相对湿度难以控制、冷热抵消造成能源浪费等弊端，而液体除湿系统能够有效解决传统冷却除湿存在上述问题。
溶液除湿系统利用液体除湿剂除去空气中的水分，然后通过加热使溶液再生。传统的溶液再生为溶液除湿的逆过程，稀溶液和热空气通过对流进行传热传质，即常压下稀溶液利用水分子在表面的蒸发完成非沸腾再生过程，再生热源的温度要求随着所需传质势差的增大而增大，其缺点是溶液再生所需的热空气需要消耗很多能量。溶液再生装置是溶液除湿系统中的关键部件之一，根据再生的方式可分为沸腾式蒸发溶液再生和非沸腾式蒸发溶液再生两种方式。填料喷淋塔是传统常见的非沸腾蒸发式溶液再生装置，这种再生方式需要的热源温度较低，可以利用低品位能源，但也存在再生效率不高和再生后的溶液浓度不高导致除湿喷淋塔较大等弊端。此外，填料喷淋塔非沸腾再生还受室外空气湿度的影响，当室外空气湿度较大时，不利于溶液再生。溶液沸腾式蒸发再生设备能够再生较高浓度的溶液，再生效率也较高，但所需的热源温度较高，常采用天然气等优质能源驱动，消耗较多的能源。
公开号为CN1415909A的中国发明专利提出了一种多级液体除湿方法，虽然提高了除湿效率，但其本依旧是非沸腾再生方式，具有非沸腾再生方式固有的不足之处，即再生效率低，且除湿系统设备结构复杂。
公开号为CN102853485A的中国发明专利提出了太阳能-地源能联合驱动的沸腾再生型溶液除湿系统，其能够有效利用太阳能和地热能这两种可再生能源，扩大了能源的利用范围和系统的适用范围，采用沸腾再生方式，产生的溶液浓度也较高，但其存在系统结构复杂，地埋管钻孔费用昂贵导致系统成本升高等缺点，此外，地埋管占用一定的土地空间，受到岩土热物性的影响，其使用范围也受到限制。
发明内容
本发明的目的是针对上述溶液除湿系统存在的问题，提供一种溶液再生浓度和再生效率高，能实现再生设备和除湿设备小型化，并可高效利用可再生能源的压缩沸腾式再生太阳能除湿系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，包括浓溶液再生子系统和除湿子系统，其特征在于：所述浓溶液再生子系统包括稀溶液升温回路、浓溶液再生回路和浓溶液降温回路；所述除湿子系统包括溶液回路和空气回路；
所述稀溶液升温回路由稀溶液储罐、第二稀溶液泵、板式换热器、止回阀、稀溶液缓存罐、太阳能集热装置依次相连后，与串联的第一截止阀和加热器连接,且串联的第一截止阀和加热器与第二截止阀并联连接；
所述浓溶液再生回路由第一电磁阀、压缩式再生装置、第二电磁阀和浓溶液缓存罐依次相连构成；
所述浓溶液降温回路由第一浓溶液泵、板式换热器、冷却器和浓溶液储罐依次相连构成；
所述溶液回路由浓溶液储罐、第二浓溶液泵、除湿喷淋塔、第一稀溶液泵和稀溶液储罐依次相连构成；
所述空气回路由过滤器、风机和除湿喷淋塔依次相连构成。
进一步地，所述浓溶液再生回路和稀溶液升温回路在第一电磁阀处耦合，所述浓溶液降温回路和浓溶液再生回路在浓溶液缓存罐处耦合；所述溶液回路和稀溶液升温回路在稀溶液储罐处耦合；所述空气回路和溶液回路在除湿喷淋塔处耦合。
进一步地，所述太阳能集热装置包括槽式抛物面反光镜、真空集热管、支架和追踪机构；所述真空集热管采用直通形式且真空集热管与第一截止阀连接的一端设置有稀溶液出液口，与稀溶液缓存罐连接的一端设置有稀溶液进液口；所述稀溶液出液口处设置有第一温度传感器，第一温度传感器可控制加热器停启。
进一步地，所述压缩式再生装置包括电动机停启控制器、电动机、曲轴箱、曲轴、滑块、连轴、第一齿轮、第二齿轮、气缸、连杆、活塞、转子、稀溶液进液口、稀溶液进液腔、稀溶液进液阀、浓溶液排液阀、浓溶液排液腔、浓溶液排液口、排气阀、排气腔、排气口、疏水阀、第一局部控制器和第二局部控制器；
所述电动机停启控制器位于电动机上，电动机通过连轴带动第一齿轮和第二齿轮转动，第二齿轮通过位于曲轴箱内的曲轴、套于曲轴上的滑块、连接滑块和活塞内转子的连杆，带动位于气缸内的活塞做往复运动，气缸的一侧设置有含排气阀和排气口的排气腔和含浓溶液排液阀和浓溶液排液口的浓溶液排液腔，排气腔位于浓溶液排液腔上方且通过疏水阀与浓溶液排液腔隔开，气缸的另一侧设置有含稀溶液进液口和稀溶液进液阀的稀溶液进液腔，气缸外设置有第一局部控制器和第二局部控制器；
所述压缩再生装置上的稀溶液进液口与太阳能集热装置中真空集热管上稀溶液出液口之间的连接管路用保温材料保温；
所述第二局部控制器与加热器的稀溶液出液口之间的连接管路上设置有第二温度传感器。
进一步地，所述第二电磁阀和浓溶液缓存罐之间设置有流量传感器；所述流量传感器可传递第二电磁阀和浓溶液缓存罐之间管路的流量信号到第一局部控制器。
进一步地，所述浓溶液储罐有浓溶液进液口、浓溶液出液口、停止液位超声波流量计和启动液位超声波流量计；所述浓溶液进液口和浓溶液出液口分别位于浓溶液储罐一侧的上、下部，所述停止液位超声波流量计和启动液位超声波流量计分别位于浓溶液储罐另一侧的上、下部。
进一步地，所述稀溶液储罐设有稀溶液进液口、稀溶液出液口、低液位超声波流量计和高液位超声波流量计；所述稀溶液出液口和稀溶液进液口分别位于稀溶液储罐一侧的上、下部，所述高液位超声波流量计和低液位超声波流量计分别位于稀溶液储罐另一侧的上、下部。
进一步地，所述浓溶液再生子系统和除湿子系统中的溶液选自三甘醇、CaCl2溶液、LiBr溶液。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过压缩式再生装置中活塞的多次往复运动，可实现除湿浓溶液的高效沸腾再生且所产生的除湿浓溶液具有较高的浓度，另外，活塞的往复运动实现了产生溶液沸腾再生所需的真空负压和不断排除水蒸气的双重功能，减少了负压沸腾再生所需的真空维持装置，且相比于常规再生设备只能一次性逆向传质再生的功能，本发明压缩式再生装置可多次压缩实现除湿浓溶液再生，进而可大大减小除湿浓溶液再生装置的体积，实现再生设备的小型化。
2、本发明压缩再生所产生的浓溶液具有较高的浓度，其进入除湿喷淋塔进行湿空气除湿的效果相比于常规再生的浓溶液显著提高，进而可大大降低除湿喷淋塔中填料床的体积，实现除湿设备的小型化。
3、太阳能受季节、时间、和天气的影响较大，具有间歇性和不稳定的特点，在夏季午时两点左右，太阳辐射强度达到高峰，浓溶液再生速率大，在冬季或者阴天，太阳辐射强度较小，浓溶液再生速率小，当溶液再生速度大于溶液消耗速度时，本发明浓溶液储罐可储蓄过剩的浓溶液，解决了太阳能不连续和周期变化带来的溶液再生不稳定的弊端，实现了可再生太阳能能源的高效利用。
附图说明
图1为本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统的结构示意图；
图2为本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统中槽式太阳能集热装置的结构示意图；
图3为本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统中压缩式再生装置的结构示意图；
图4为本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统中压缩式再生装置活塞的结构示意图；
图5为本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统中压缩式再生装置第一局部控制器的结构示意图；
图6为本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统中浓溶液储罐的结构示意图；
图7为本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统中除湿喷淋塔的结构示意图；
图8为本发明压缩沸腾式再生太阳能除湿系统中稀溶液储罐的结构示意图。
图中：太阳能集热装置1、加热器2、第一电磁阀3、压缩式再生装置4、第二电磁阀5、浓溶液缓存罐6、第一浓溶液泵7、板式换热器8、冷却器9、浓溶液储罐10、第二浓溶液泵11、除湿喷淋塔12、第一稀溶液泵13、稀溶液储罐14、第二稀溶液泵15、止回阀16、稀溶液缓存罐17、过滤器18、风机19、第一截止阀20、第二截止阀21、第一温度传感器22、第二温度传感器23、流量传感器24、槽式抛物面反光镜3-1、真空集热管3-2、支架3-3、追踪机构3-4、扭矩框3-41、液压传动装置3-42、第一追踪油缸3-43、第二追踪油缸3-44、控制器3-45、集热器定位角度位置传感器3-46、太阳辐射强度传感器3-47、太阳相对位置传感器3-48、电动机停启控制器4-1、电动机4-2、曲轴箱4-3、曲轴4-4、滑块4-5、连轴4-6、第一齿轮4-7、第二齿轮4-8、气缸4-9、连杆4-10、活塞4-11、转子4-12、稀溶液进液口4-13、稀溶液进液腔4-14、稀溶液进液阀4-15、浓溶液排液阀4-16、浓溶液排液腔4-17、浓溶液排液口4-18、排气阀4-19、排气腔4-20、排气口4-21、疏水阀4-22、第一局部控制器4-23、第二局部控制器4-24、活塞主体4-111、活塞内芯4-112、电磁吸盘4-113、电磁销钉4-114、内芯复位传感器4-115、电池4-231、溶液触点4-232、二极管4-233、放大电路4-234、附属电路4-235、逻辑运算器4-236、信号输入端口4-237、信号输出端口4-238、浓溶液进液口10-1、浓溶液出液口10-2、停止液位超声波流量计10-3、启动液位超声波流量计10-4、塔体12-1、湿空气通道12-2、浓溶液进液口12-3、除湿喷头12-4、填料床12-5、稀溶液出液口12-6、溶液槽12-7、进风口12-8、出风口12-9、稀溶液进液口14-1、稀溶液出液口14-2、低液位超声波流量计14-3、高液位超声波流量计14-4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，包括浓溶液再生子系统和除湿子系统；所述浓溶液再生子系统包括稀溶液升温回路、浓溶液再生回路和浓溶液降温回路；所述除湿子系统包括溶液回路和空气回路；
所述稀溶液升温回路由稀溶液储罐14、第二稀溶液泵15、板式换热器08、止回阀16、稀溶液缓存罐17、太阳能集热装置01、依次相连后，与串联的第一截止阀20和加热器2连接，且第一截止阀20和加热器2与第二截止阀21并联连接；
所述浓溶液再生回路由第一电磁阀3、压缩式再生装置4、第二电磁阀5和浓溶液缓存罐6依次相连构成；
所述浓溶液降温回路由第一浓溶液泵7、板式换热器8、冷却器9和浓溶液储罐10依次相连构成；
所述溶液回路由浓溶液储罐10、第二浓溶液泵11、除湿喷淋塔12、第一稀溶液泵13和稀溶液储罐14依次连接构成；
所述空气回路由过滤器18、风机19和除湿喷淋塔12依次相连构成；
所述稀溶液升温回路和浓溶液再生回路在第一电磁阀3处耦合，所述浓溶液再生回路和浓溶液降温回路在浓溶液缓存罐6处耦合；所述稀溶液升温回路和溶液回路在稀溶液储罐14处耦合；所述溶液回路和空气回路在除湿喷淋塔12处耦合。
进一步地，如图2所示，所述太阳能集热装置1包括槽式抛物面反光镜1-1、真空集热管1-2、支架1-3和追踪机构1-4；所述真空集热管1-2采用直通形式，且真空集热管1-2与第一截止阀20连接的一端设置有稀溶液出液口，与稀溶液缓存罐17连接的一端设置有稀溶液进液口；所述真空集热管1-2上的稀溶液出液口处设置有第一温度传感器22且第一温度传感器22可控制加热器2的开启；所述追踪机构1-4包括扭矩框1-41、液压传动装置1-42、第一追踪油缸1-43、第二追踪油缸1-44、控制器1-45、集热器定位角度位置传感器1-46、太阳辐射强度传感器1-47及太阳相对位置传感器1-48；所述控制器1-45接收集热器定位角度位置传感器1-46、太阳辐射强度传感器1-47和太阳相对位置传感器1-48的信号并进行逻辑运算后对液压传动控制装置1-42进行控制；所述第一追踪油缸1-43和第二追踪油缸1-44作用于扭矩框1-41，使槽式抛物面反光镜1-1根据太阳高度进行旋转。
进一步地，所述加热器2设有稀溶液进液口和稀溶液出液口；所述加热器2的加热功率具有连续调节功能且加热器2的输入热源可为电、热水或蒸汽，当加热器2的输入热源为热水或蒸汽时，加热器2可通过调节热水或者蒸汽流量实现热功率连续调节功能。另外，加热器2的停启可根据真空集热管1-2中稀溶液出液口处的稀溶液温度信号进行调节，当真空集热管1-2中稀溶液出液口处的稀溶液温度低于设定值时，设置在真空集热管1-2中稀溶液出液口处的第一温度传感器22传递信号给加热器2，加热器2启动。
进一步地，如图3所示，所述压缩式再生装置4包括电动机停启控制器4-1、电动机4-2、曲轴箱4-3、曲轴4-4、滑块4-5、第一齿轮4-7、第二齿轮4-8、气缸4-9、连杆4-10、活塞4-11、转子4-12、稀溶液进液口4-13、稀溶液进液腔4-14、稀溶液进液阀4-15、浓溶液排液阀4-16、浓溶液排液腔4-17、浓溶液排液口4-18、排气阀4-19、排气腔4-20、排气口4-21、疏水阀4-22、第一局部控制器4-23、第二局部控制器4-24；
所述电动机停启控制器4-1位于电动机4-2上，电动机通过连轴4-6带动第一齿轮4-7和第二齿轮4-8转动，第二齿轮4-8通过位于曲轴箱4-3内的曲轴4-4、套于曲轴4-4上的滑块4-5、连接滑块4-5和活塞4-11内转子4-12的连杆4-10，带动位于气缸4-9内的活塞4-11做往复运动，气缸4-9的一侧设置有含排气阀4-19和排气口4-21的排气腔4-20和含浓溶液排液阀4-16和浓溶液排液口4-18的浓溶液排液腔4-17，排气腔4-20位于浓溶液排液腔4-17上方且通过疏水阀4-22与浓溶液排液腔4-17隔开，气缸4-9的另一侧设置有含稀溶液进液口4-13和稀溶液进液阀4-15的稀溶液进液腔4-14，气缸4-9外设置有第一局部控制器4-23和第二局部控制器4-24；
所述压缩再生装置4上的稀溶液进液口4-13与真空集热管1-2上的稀溶液出液口之间的连接管路采用保温材料保温；且如图1所示，所述第二局部控制器4-24与加热器2的稀溶液出液口之间的连接管路上设置有第二温度传感器23且第二温度传感器23可将加热器2上稀溶液出液口处的稀溶液温度信号反馈至第二局部控制器4-24，另外，第二局部控制器4-24也可接收第一局部控制器4-23上信号输出端口4-238的输入信号和活塞4-11上内芯复位传感器4-115的信号，并可根据控制要求控制电动机4-2的停/启、第一电磁阀3的开/关、第一浓溶液泵7及第二稀溶液泵15的停/启。
如图4所示，所述活塞4-11包括主体4-111、内芯4-112、电磁吸盘4-113、电磁销钉4-114、内芯复位传感器4-115；所述活塞4-11的主体4-111与活塞4-11的内芯4-112可通过电控方式分离与复位；
如图5所示，所述第一局部控制器4-23包括电池4-231、溶液触点4-232、二极管4-233、放大电路4-234、附属电路4-235、逻辑运算器4-236、信号输入端口4-237、信号输出端口4-238；所述第一局部控制器4-23上的信号输出端口4-238输出两路控制信号，第一路输入第二局部控制器4-24上的信号输入端口4-237，第二路控制第二电磁阀5的开/关。其中第一路控制信号控制过程为：第一局部控制器4-23的信号输入端口4-237可通过气缸4-9内溶液的浓度作出信号反应，当气缸4-9内溶液浓度较小时，因稀溶液导电性较小，第一局控制器4-23内二极管4-233不通电；当气缸4-9内溶液浓度达到设定值之后，溶液的导电性增大，二极管4-233导电，逻辑运算器4-236输出控制信号至信号输出端口4-238，信号输出端口4-238输入信号至第二局部控制器4-24，第二局部控制器4-24控制压缩式再生装置4上的电动机4-2停机；第二路控制信号控制过程为：第一局部控制器4-23的信号输入端口4-237可接收浓溶液缓存罐6与第二电磁阀5之间管路上流量传感器24的信号，并控制第二电磁阀5的开/关；
所述稀溶液进液阀4-15、排气阀4-20和浓溶液排液阀4-16具有单向启闭功能，稀溶液进液阀4-15在气缸4-9负压吸入稀溶液阶段单向朝气缸方向打开，其他阶段关闭，排气阀4-20在气缸4-9正压状态朝外打开进行排气，浓溶液排液阀4-16在气缸4-9正压状态打开；所述疏水阀4-22可隔绝蒸汽，单向通过聚集在排气腔4-20底部的冷凝水。
进一步地，所述浓溶液缓存罐6设有浓溶液进液口和浓溶液出液口并可缓存来自压缩再生装置4中经过负压沸腾再生的浓溶液，且如图1所示，所述浓溶液缓存罐6和第二电磁阀5之间设置有流量传感器24且流量传感器24可传递第二电磁阀5和浓溶液缓存罐6之间管路的流量信号到第一局部控制器4-23。
进一步地，所述板式换热器8内设有高温浓溶液和低温稀溶液通道；所述低温稀溶液通道的一端设有稀溶液进液口，另一端设有稀溶液出液口；所述高温浓溶液通道的一端设有浓溶液进液口，另一端设有浓溶液出液口。因为高温浓溶液和低温稀溶液通道的设置，所述板式换热器6具有稀溶液预热和浓溶液降温双重功能，可对热量进行二次利用，降低了溶液再生所需的热量和加热器2的加热功率。
进一步地，所述冷却器9设有空气通道和浓溶液通道；所述空气通道的一端设有进风口，另一端设有出风口；所述浓溶液通道的一端设有进液口，另一端设有出液口；所述冷却器9的冷却介质可为风或者水。
进一步地，如图6所示，所述浓溶液储罐10设有浓溶液进液口10-1、浓溶液出液口10-2、停止液位超声波流量计10-3和启动液位超声波流量计10-4，所述浓溶液进液口10-1和浓溶液出液口10-2分别位于浓溶液储罐10一侧的上、下部，所述停止液位超声波流量计10-3和启动液位超声波流量计10-4分别位于浓溶液储罐10另一侧的上、下部。且所述浓溶液储罐10通过溶液存储方式调节整个除湿系统溶液再生速率和消耗速率之间的不平衡，使整个除湿系统的除湿过程能够平稳运行，当系统浓溶液再生速度大于溶液消耗速度时，浓溶液储罐10可储蓄过剩的浓溶液。
进一步地，如图7所示，所述除湿喷淋塔12包括塔体12-1、湿空气通道12-2、浓溶液进液口12-3、除湿喷头12-4、填料床12-5、稀溶液出液口12-6、溶液槽12-7、进风口12-8和出风口12-9；所述塔体12-1内从上至下依次设置有除湿喷头12-4、填料床12-5、湿空气通道12-2和溶液槽12-7；所述湿空气通道12-2一侧设置有进风口12-8；所述浓溶液进液口12-3与除湿喷头12-4齐平；所述稀溶液出液口12-6位于溶液槽12-7一侧；所述出风口12-9位于塔体顶端。
进一步地，如图8所示，所述稀溶液储罐14设有稀溶液进液口14-1、稀溶液出液口14-2、低液位超声波流量计14-3和高液位超声波流量计14-4；所述稀溶液出液口14-2和稀溶液进液口14-1分别位于稀溶液储罐14一侧的上、下部，所述高液位超声波流量计14-4和低液位超声波流量计14-3分别位于稀溶液储罐14另一侧的上、下部。且所述稀溶液储罐14通过溶液存储方式调节整个除湿系统溶液再生速率和消耗速率之间的不平衡，使整个除湿系统的除湿过程能够平稳运行，当系统浓溶液的消耗速率大于再生速率时，稀溶液储罐14储蓄过剩的稀溶液
进一步地，所述稀溶液缓存罐17设有稀溶液进液口和稀溶液出液口。所述稀溶液缓存罐17可缓存来自板式换热器8需要经太阳能集热装置1加热的稀溶液。
进一步地，所述溶液选自三甘醇、CaCl2溶液、LiBr溶液。
上述压缩沸腾式再生太阳能除湿系统以太阳能为压缩沸腾式再生太阳能除湿系统的可再生能源，而太阳的辐射强度随季节变化，因此上述压缩沸腾式再生太阳能除湿系统的工作过程可根据太阳辐射强度的大小分为夏季工况(太阳辐射强度大于等于设定值)和冬季工况(太阳辐射强度小于设定值)，其具体工作过程如下：
夏季工况：低温稀溶液从稀溶液储罐14的出液口流出，通过第二稀溶液泵15，从板式换热器8的稀溶液进液口进入板式换热器8的稀溶液通道，与板式换热器8浓溶液通道中的高温浓溶液进行逆流换热，温度初步升高后从板式换热器8的稀溶液出液口流出，通过止回阀16，由稀溶液缓存罐17的进液口进入稀溶液缓存罐17，稀溶液缓存罐17中的稀溶液由稀溶液缓存罐17的出液口流出，通过太阳能集热装置1中真空集热管1-2稀溶液进液口进入真空集热管1-2，进行加热升温(溶液再生子系统的溶液升温回路)。
当真空集热管1-2稀溶液出液口处的温度达到80℃时，第二温度传感器23传递温度信号到压缩式再生装置4中的第二局部控制器4-24，第二局部控制器4-24控制第一电磁阀3打开，同时传递控制信号到压缩式再生装置4，压缩式再生装置4通过第二截止阀21吸入真空集热管1-2中的高温稀溶液并在压缩式再生装置4内完成浓溶液再生，当压缩式再生装置4上气缸4-9内的溶液浓度达到设定值后，第二电磁阀5打开，浓溶液从压缩式再生装置04的浓溶液排液口4-18排出，通过浓溶液缓存罐6的进液口流入浓溶液缓存罐6(浓溶液再生回路)。
当压缩式再生装置4开始吸入真空集热管1-2中的高温稀溶液进入下一个再生周期时，第一浓溶液泵7和第二稀溶液泵15启动，第一浓溶液泵7提供循环动力，高温浓溶液从浓溶液缓存罐6的出液口流出，依次通过第一浓溶液泵7、板式换热器8和冷却器9降温，然后由冷却器9的出液口流出，从浓溶液储罐10的进液口流入浓溶液储罐10(溶液再生子系统的溶液降温回路)。
经过降温的浓溶液从浓溶液储罐10的出液口流出，通过与除湿喷淋塔12上浓溶液进液口12-2相连的第二浓溶液泵11泵入除湿喷淋塔12的除湿喷头12-3，由除湿喷头12-3喷出，流经填料床12-4与湿空气通道12-1中的湿空气(新风)逆流传质，经过降温的浓溶液吸收水蒸气后浓度降低变为稀溶液，汇聚在除湿喷淋塔12底部的溶液槽12-7内，并从除湿喷淋塔12的稀溶液出液口12-6流出，通过第一稀溶液泵13送至稀溶液储罐14(除湿子系统的溶液回路)。
其中与除湿浓溶液进行逆流传质的湿空气(新风)是自过滤器18流入，通过风机19，经除湿喷淋塔12的进风口12-8送入湿空气通道12-1，然后经过逆流传质被干燥后的湿空气(新风)从除湿喷淋塔12的出风口12-9排出(除湿子系统的空气回路)。
冬季工况下：低温稀溶液从稀溶液储罐14的出液口流出，通过第二稀溶液泵15，从板式换热器8的稀溶液进液口进入板式换热器8的稀溶液通道，与板式换热器8上浓溶液通道中的高温浓溶液进行逆流换热，温度初步升高后从板式换热器8的稀溶液出液口流出，通过止回阀16，由稀溶液缓存罐17的进液口进入稀溶液缓存罐17，稀溶液缓存罐17中的稀溶液由稀溶液缓存罐17的出液口流出，通过太阳能集热装置1中真空集热管1-2的稀溶液进液口进入中真空集热管1-2，进行加热升温，当真空集热管的稀溶液出液口处的温度达到50℃时，真空集热管1-2出液口处的第一温度传感器22传递温度信号到加热器2并启动加热器2，真空集热管1-2中稀溶液通过第一截止阀20经加热器2加热升温(溶液再生子系统的溶液升温回路)。
当经过加热器2加热的稀溶液温度达到80℃时，第二温度传感器23传递温度信号到压缩式再生装置4中的第二局部控制器4-24，第二局部控制器4-24控制第一电磁阀3打开，同时传递控制信号到压缩式再生装置4，压缩式再生装置4吸入经加热器2加热的高温稀溶液并在压缩式再生装置4内完成浓溶液再生，当压缩式再生装置4气缸4-9内溶液浓度达到设定值后，第二电磁阀5打开，浓溶液从压缩式再生装置4的浓溶液排液口4-18排出，通过浓溶液缓存罐6的进液口流入浓溶液缓存罐6(浓溶液再生回路)；
当压缩式再生装置4开始吸入高温稀溶液进入下一个再生周期时，第一浓溶液泵7和第二稀溶液泵15启动，第一浓溶液泵7提供循环动力，高温浓溶液从浓溶液缓存罐6的出液口流出，依次通过第一浓溶液泵7、板式换热器8和冷却器9降温，然后由冷却器的出液口流出，从浓溶液储罐10的进液口流入浓溶液储罐10(溶液再生子系统的溶液降温回路)；
经过降温的浓溶液从浓溶液储罐10的出液口流出，通过与除湿喷淋塔12上浓溶液进液口12-2相连的第二浓溶液泵11泵入除湿喷淋塔12的除湿喷头12-3，由除湿喷头12-3喷出，流经填料床12-4与湿空气通道12-1中的湿空气(新风)逆流传质，经过降温的浓溶液吸收水蒸气后浓度降低变为稀溶液，汇聚在除湿喷淋塔12底部的溶液槽12-7内，并从除湿喷淋塔12的稀溶液出液口12-6流出，通过第一稀溶液泵13送至稀溶液储罐14(除湿子系统的溶液回路)；
其中与除湿浓溶液进行逆流传质的湿空气(新风)是自过滤器18流入，通过风机19，经除湿喷淋塔12的进风口12-8送入湿空气通道12-1，然后经过逆流传质被干燥后的湿空气(新风)从除湿喷淋塔12的出风口12-9排出(除湿子系统的空气回路)。
进一步地，上述夏季工况和冬季工况下，压缩式再生装置4的溶液再生包括吸入稀溶液、负压沸腾再生、压缩排气和排出浓溶液四个阶段，具体工作过程如下：
吸入稀溶液阶段：第二温度传感器23传递温度信号到压缩式再生装置4中的第二局部控制器4-24，第二局部控制器4-24控制第一电磁阀3打开，第一浓溶液泵07和第二浓溶液泵11启动，同时传递控制信号到压缩式再生装置4中活塞4-11的电磁吸盘4-113和电磁销钉4-114，电磁吸盘4-113上的线圈通电后，活塞4-11的内芯4-112在磁力作用下，从气缸4-9底部向活塞4-11的主体4-111合并，气缸4-9内成负压状态，排气阀4-19和浓溶液排液阀4-16成关闭状态，经过真空集热管1-2或加热器2加热升温的高温稀溶液由压缩式再生装置4的稀溶液进液口4-13进入气缸4-9，当气缸4-9内的高温稀溶液达到预定液位时，第一电磁阀3、第一浓溶液泵7和第二浓溶液泵11关闭，吸入稀溶液阶段结束，进入负压沸腾再生和压缩排气阶段；
负压沸腾再生和压缩排气阶段：吸入稀溶液阶段结束后，内芯复位传感器4-115传递信号至第二局部控制器4-24，第二局部控制器4-24传递启动信号到压缩式再生装置4的电机停启控制器4-1，压缩式再生装置4开始运行，活塞4-11内的电磁销钉4-114断电，电磁销钉4-114弹出并固定活塞4-11的内芯4-112与主体4-111为一体，向活塞4-11位移终点移动，气缸4-9成负压状态，气缸4-9内稀溶液在负压下沸腾，稀溶液内的一部分水汽化成蒸汽，汇聚在气缸4-9顶部，当蒸汽气压大于大气压时，气缸4-9内蒸汽推开排气阀4-19，经排气腔4-20上的排气口4-21释放到大气中，直至排气阀4-19两侧的气压再次回复平衡，当气缸4-9内的活塞4-11到达位移终点后，在重力作用下，活塞4-11向气缸4-9底部运行，气缸4-9内的蒸汽气压增大，气缸4-9成正压状态，蒸汽推开排气阀4-19释放到大气中，当气缸4-9内活塞4-11到达位移起点后，向位移终点运行，气缸4-9恢复负压状态，稀溶液再次沸腾再生，如此往复循环，经过多次负压沸腾和水蒸气外排，直到溶液浓度达到要求，进入排出浓溶液阶段；
排出浓溶液阶段：在排出浓溶液阶段，第二局部控制器4-24给出信号，电动机4-2关闭，第二电磁阀5打开，活塞4-11在重力作用下运行到位移起点后，电磁销钉4-114通电，活塞4-11的内芯4-112失去固定与活塞4-11的主体4-111分离，活塞2-11的内芯4-112继续向气缸4-9底部移动，将气缸4-9底部的浓溶液排出到浓溶液缓存罐6，排出浓溶液结束。
排液阶段结束后，浓溶液缓存罐6与第二电磁阀5之间管路上的流量传感器24给出信号至第一局部控制器4-23，第一局部控制器4-23控制第二电磁阀5关闭并给出触发信号到第二局部控制器4-24，第二局部控制器4-24控制第一电磁阀3打开，同时传递控制信号到电磁吸盘4-113和电磁销钉4-114，电磁吸盘4-113上的线圈通电后，活塞4-11的内芯4-112向上移动进行复位，气缸4-9内形成负压，压缩式再生装置4再次进入吸入稀溶液阶段，活塞4-11的内芯4-112复位后，吸入稀溶液阶段结束，内芯复位传感器4-115传递信号至第二局部控制器4-24，第二局部控制器4-24传递启动信号到压缩式再生装置4的电机停启控制器4-1，压缩式再生装置4开始运行，压缩式再生装置4再次进入负压沸腾再生阶段，如此往复循环。

Claims (8)

1.压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，包括浓溶液再生子系统和除湿子系统，其特征在于：所述浓溶液再生子系统包括稀溶液升温回路、浓溶液再生回路和浓溶液降温回路；所述除湿子系统包括溶液回路和空气回路；所述稀溶液升温回路、浓溶液再生回路、浓溶液降温回路和溶液回路依次连接；
所述稀溶液升温回路由稀溶液储罐(14)、第二稀溶液泵(15)、板式换热器(8)、止回阀(16)、稀溶液缓存罐(17)、太阳能集热装置(1)依次相连后，与串联的第一截止阀(20)和加热器(2)连接，且串联的第一截止阀(20)和加热器(2)与第二截止阀(21)并联连接；
所述浓溶液再生回路由第一电磁阀(3)、压缩式再生装置(4)、第二电磁阀(5)和浓溶液缓存罐(6)依次相连构成；
所述浓溶液降温回路由第一浓溶液泵(7)、板式换热器(8)、冷却器(9)和浓溶液储罐(10)依次相连构成；
所述溶液回路由浓溶液储罐(10)、第二浓溶液泵(11)、除湿喷淋塔(12)、第一稀溶液泵(13)和稀溶液储罐(14)依次相连构成；
所述空气回路由过滤器(18)、风机(19)和除湿喷淋塔(12)依次相连构成；
所述压缩式再生装置(4)包括电动机停启控制器(4-1)、电动机(4-2)、曲轴箱(4-3)、曲轴(4-4)、滑块(4-5)、连轴(4-6)、第一齿轮(4-7)、第二齿轮(4-8)、气缸(4-9)、连杆(4-10)、活塞(4-11)、转子(4-12)、稀溶液进液口(4-13)、稀溶液进液腔(4-14)、稀溶液进液阀(4-15)、浓溶液排液阀(4-16)、浓溶液排液腔(4-17)、浓溶液排液口(4-18)、排气阀(4-19)、排气腔(4-20)、排气口(4-21)、疏水阀(4-22)、第一局部控制器(4-23)和第二局部控制器(4-24)；
所述电动机停启控制器(4-1)位于电动机(4-2)上，电动机通过连轴(4-6)带动第一齿轮(4-7)和第二齿轮(4-8)转动，第二齿轮(4-8)通过位于曲轴箱(4-3)内的曲轴(4-4)、套于曲轴(4-4)上的滑块(4-5)、连接滑块(4-5)和活塞(4-11)内转子(4-12)的连杆(4-10)，带动位于气缸(4-9)内的活塞(4-11)做往复运动，气缸(4-9)的一侧设置有含排气阀(4-19)和排气口(4-21)的排气腔(4-20)和含浓溶液排液阀(4-16)和浓溶液排液口(4-18)的浓溶液排液腔(4-17)，排气腔(4-20)位于浓溶液排液腔(4-17)上方且通过疏水阀(4-22)与浓溶液排液腔(4-17)隔开，气缸(4-9)的另一侧设置有含稀溶液进液口(4-13)和稀溶液进液阀(4-15)的稀溶液进液腔(4-14)，气缸(4-9)外设置有第一局部控制器(4-23)和第二局部控制器(4-24)。
2.根据权利要求1所述的压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，其特征在于：所述太阳能集热装置(1)上的真空集热管(1-2)采用直通形式且真空集热管(1-2)与第一截止阀(20)连接的一端设置有稀溶液出液口，与稀溶液缓存罐(17)连接的一端设置有稀溶液进液口；所述真空集热管(1-2)的稀溶液出液口处设置有第一温度传感器(22)。
3.根据权利要求1所述的压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，其特征在于：所述压缩式再生装置(4)上的稀溶液进液口(4-13)与真空集热管(1-2)稀溶液出液口之间的连接管路为保温材料连接管路。
4.根据权利要求3所述的压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，其特征在于：所述压缩式再生装置(4)上的第二局部控制器(4-24)与加热器(2)稀溶液出液口之间的连接管路上设置有第二温度传感器(23)。
5.根据权利要求4所述的压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，其特征在于：所述第二电磁阀(5)和浓溶液缓存罐(6)之间设置有流量传感器(24)。
6.根据权利要求5所述的压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，其特征在于：所述浓溶液储罐(10)设有浓溶液进液口(10-1)、浓溶液出液口(10-2)、停止液位超声波流量计(10-3)和启动液位超声波流量计(10-4)；所述浓溶液进液口(10-1)和浓溶液出液口(10-2)分别位于浓溶液储罐(10)一侧的上、下部，所述停止液位超声波流量计(10-3)和启动液位超声波流量计(10-4)分别位于浓溶液储罐(10)另一侧的上、下部。
7.根据权利要求6所述的压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，其特征在于：所述稀溶液储罐(14)设有稀溶液进液口(14-1)、稀溶液出液口(14-2)、低液位超声波流量计(14-3)和高液位超声波流量计(14-4)；所述稀溶液出液口(14-2)和稀溶液进液口(14-1)分别位于稀溶液储罐(14)一侧的上、下部，所述高液位超声波流量计(14-4)和低液位超声波流量计(14-3)分别位于稀溶液储罐(14)另一侧的上、下部。
8.根据权利要求7所述的压缩沸腾式再生太阳能除湿系统，其特征在于：所述浓溶液再生子系统和除湿子系统中的溶液选自三甘醇、CaCl2溶液、LiBr溶液。
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