CN113218010A - 一种太阳能辅助的溶液热回收系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加热和制冷联合系统领域，公开了一种太阳能辅助的溶液热回收系统及方法，包括热回收组件、蓄热水箱和蓄热组件，蓄热水箱内设置防冻液，蓄热组件与蓄热水箱连接，并位于蓄热水箱的一侧；热回收组件包括换热盘管、第三阀门、第四阀门、第五阀门、热回收循环泵、排风机组和新风机组。室内温度高于室外温度热回收循环泵开启，防冻液通过设置在排风机组的第一热回收端带走排风的热量，实现排风热回收及新风再热。夏季当空调系统运行时，室内温度低于室外温度热回收循环泵开启，防冻液通过设置在排风机组的第一热回收端带走排风的冷量，再经第五阀门进入设置在新风机组的第二热回收端，将冷量释放给新风，实现新风降温。

Description

一种太阳能辅助的溶液热回收系统及方法

技术领域

本发明涉及加热和制冷联合系统领域，尤其涉及一种太阳能辅助的溶液热回收系统及方法。

背景技术

空调应用越来越普遍，空调能耗占建筑能耗比重较大；国家战略提出了碳达峰、碳中和的目标，单从通风空调的角度，这就要求空调系统既要实现空调总能耗的降低，也要提高空调总能耗中清洁能源使用的占比；冬季极端天气出现的频率逐渐增加，冬季新风机组的盘管冻裂的风险越来越大。

现有系统热回收效率低，使得不能满足现实需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能辅助的溶液热回收系统及方法，旨在解决现有系统热回收效率低的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种太阳能辅助的溶液热回收系统，包括热回收组件、蓄热水箱和蓄热组件，所述蓄热水箱内设置防冻液，蓄热组件与所述蓄热水箱连接，并位于所述蓄热水箱的一侧；

所述热回收组件包括换热盘管、第三阀门、第四阀门、第五阀门、热回收循环泵、排风机组和新风机组，所述换热盘管设置在所述蓄热水箱内，所述第三阀门和所述第四阀门与所述换热盘管连通，并位于所述蓄热水箱的两侧，所述新风机组具有第一热回收端，所述第一热回收端与所述第三阀门连通，所述排风机组具有第二热回收端，所述第二热回收端与所述第四阀门连通，所述第五阀门与所述第一热回收端和所述第二热回收端连通，并位于所述第一热回收端和所述第二热回收端之间，所述热回收循环泵与所述第一热回收端和所述第二热回收端连通，并位于所述第一热回收端和所述第二热回收端之间。

其中，所述排风机组还包括第二进风段和第二风机段，所述第二进风段和所述第二风机段与所述第二热回收端连通，并位于所述第二热回收端的两侧。

通过所述第一进风段吸入需要排出的空气，然后通过所述第一热回收端进行能量交换，所述第一风机段中有风机可以提供动能。

其中，所述新风机组还包括第一进风段和所述第一风机段，所述第一进风段和所述第一风机段与所述第一热回收端连通，并位于所述第一热回收端的两侧。

所述第二进风段吸入外部新鲜空气，然后通过所述第二热回收端进行能量交换，所述第二风机段中有风机可以提供动能。

其中，所述新风机组还包括过滤段，所述过滤段与所述第一进风段和所述第一热回收端连通，并位于所述第一进风段和所述第一热回收端之间。

通过所述过滤段可以对新鲜空气中的杂质进行过滤。

其中，所述蓄热组件包括太阳能集热板、蓄热循环泵、第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门与所述蓄热水箱连通，并位于所述蓄热水箱的两侧，所述蓄热循环泵与所述第一阀门连通，并位于所述第一阀门的一侧，所述太阳能集热板与所述蓄热循环泵和所述第二阀门连通，并位于所述蓄热循环泵与所述第二阀门之间。

冬季当室外天气有太阳时，所述第一阀门和所述第二阀门开启，然后将所述蓄热循环泵开启，所述蓄热水箱中的防冻液经太阳能集热板加热后温度不断升高，蓄热水箱蓄热；当室外天气没有太阳时，所述蓄热循环泵关闭，所述第一阀门和所述第二阀门关闭，从而可以利用外部太阳能，进一步提高能量的利用效率。

其中，所述蓄热水箱具有温度传感器，所述温度传感器位于所述蓄热水箱内。

通过所述温度传感器可以对所述蓄热水箱中的温度进行检测。

第二方面，本发明还提供一种阳能辅助的溶液热回收系统的加热控制方法，包括：在室内温度高于室外温度条件下，通过第一热回收端中的防冻液吸收排风机组排出的室内气体热量；

判断排风温度与水箱温度，当水箱温度高于排风温度时，防冻液经过蓄热水箱吸热；当水箱温度低于排风温度时，防冻液不经过蓄热水箱吸热；

防冻液通过第二热回收端对新风机组引入的室外气体进行加热。

其中，所述通过第一热回收端中的防冻液吸收排风机组的热量之前，所述方法还包括：判断光照强度是否达到预设值，若达到预设值则开启蓄热组件，通过蓄热组件对蓄热水箱进行加热。

第三方面，本发明还提供一种太阳能辅助的溶液热回收系统的降温控制方法，包括：

在室内温度低于室外温度条件下，通过排风机组排出的室内气体对第一热回收端中的防冻液进行降温；

防冻液经过第五阀门进入所述第二热回收端；

通过第二热回收端中的防冻液对新风机组引入的室外气体进行降温。

本发明的一种太阳能辅助的溶液热回收系统及方法，所述蓄热水箱内设置防冻液，所述防冻液可以是乙二醇防冻液、二甘醇防冻液、酒精—水防冻液中的一种，蓄热组件与所述蓄热水箱连接，并位于所述蓄热水箱的一侧，通过所述蓄热组件可以对所述蓄热水箱中的防冻液进行加热；所述热回收组件包括换热盘管、第三阀门、第四阀门、第五阀门、热回收循环泵、排风机组和新风机组，所述换热盘管设置在所述蓄热水箱内，所述换热盘管内流通防冻液，所述第三阀门和所述第四阀门与所述换热盘管连通，并位于所述蓄热水箱的两侧，通过所述第三阀门和所述第四阀门控制气体是否通过所述换热盘管，所述新风机组具有第一热回收端，所述第一热回收端与所述第三阀门连通，使得防冻液可以进入所述第一热回收端进行换热，所述排风机组具有第二热回收端，所述第二热回收端与所述第四阀门连通，使得防冻液可以进入所述第二热回收端进行换热，所述第五阀门与所述第一热回收端和所述第二热回收端连通，并位于所述第一热回收端和所述第二热回收端之间，使得防冻液可以不经过所述蓄热水箱之间在所述第一热回收端和所述第二热回收端之间进行传输，所述热回收循环泵与所述第一热回收端和所述第二热回收端连通，并位于所述第一热回收端和所述第二热回收端之间，为防冻液的循环提供动力。冬季当空调运行时，室内温度高于室外温度，所述热回收循环泵开启，防冻液通过设置在所述排风机组的所述第一热回收端带走排风的热量，再经过所述蓄热水箱中的所述换热盘管被进一步加热(此过程所述蓄热水箱放热)，经设置在所述新风机组的第二热回收端吸收，从而将热量释放给新风，实现排风热回收及新风再热的目的。夏季当空调系统运行时，室内温度低于室外温度，热回收循环泵开启，防冻液通过设置在所述排风机组的所述第一热回收端带走排风的冷量，再经所述第五阀门进入设置在所述新风机组的所述第二热回收端，将冷量释放给新风，实现新风降温的目的，此时所述第三阀门和所述第四阀门关闭，不经过蓄热水箱，从而可以更好地对空气中残留的能量进行吸收，提高了能量的利用效率，从而解决了现有系统热回收效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种太阳能辅助的溶液热回收系统的结构图；

图2是本发明的一种太阳能辅助的溶液热回收系统的加热控制方法的流程图；

图3是本发明的一种太阳能辅助的溶液热回收系统的降温控制方法的流程图。

1-热回收组件、2-蓄热水箱、3-蓄热组件、11-换热盘管、12-第三阀门、13-第四阀门、14-第五阀门、15-热回收循环泵、16-排风机组、17-新风机组、21-太阳能集热板、22-蓄热循环泵、23-第一阀门、24-第二阀门、31-温度传感器、161-第二热回收端、162-第二进风段、163-第二风机段、171-第一热回收端、172-第一进风段、173-第一风机段、174-表冷段、175-加湿段、176-过滤段。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

第一方面，请参阅图1，本发明提供一种太阳能辅助的溶液热回收系统，包括：

热回收组件1、蓄热水箱2和蓄热组件3，所述蓄热水箱2内设置防冻液，蓄热组件3与所述蓄热水箱2连接，并位于所述蓄热水箱2的一侧；

所述热回收组件1包括换热盘管11、第三阀门12、第四阀门13、第五阀门14、热回收循环泵15、排风机组16和新风机组17，所述换热盘管11设置在所述蓄热水箱2内，所述第三阀门12和所述第四阀门13与所述换热盘管11连通，并位于所述蓄热水箱2的两侧，所述新风机组17具有第一热回收端161，所述第一热回收端161与所述第三阀门12连通，所述排风机组16具有第二热回收端171，所述第二热回收端171与所述第四阀门13连通，所述第五阀门14与所述第一热回收端161和所述第二热回收端171连通，并位于所述第一热回收端161和所述第二热回收端171之间，所述热回收循环泵15与所述第一热回收端161和所述第二热回收端171连通，并位于所述第一热回收端161和所述第二热回收端171之间。

在本实施方式中，所述蓄热水箱2内设置防冻液，所述防冻液可以是乙二醇防冻液、二甘醇防冻液、酒精—水防冻液中的一种，蓄热组件3与所述蓄热水箱2连接，并位于所述蓄热水箱2的一侧，通过所述蓄热组件3可以对所述蓄热水箱2中的防冻液进行加热；所述热回收组件1包括换热盘管11、第三阀门12、第四阀门13、第五阀门14、热回收循环泵15、排风机组16和新风机组17，所述换热盘管11设置在所述蓄热水箱2内，所述换热盘管11内流通防冻液，所述第三阀门12和所述第四阀门13与所述换热盘管11连通，并位于所述蓄热水箱2的两侧，通过所述第三阀门12和所述第四阀门13控制气体是否通过所述换热盘管11，所述新风机组具有第一热回收端161，所述第一热回收端161与所述第三阀门12连通，使得防冻液可以进入所述第一热回收端161进行换热，所述排风机组16具有第二热回收端171，所述第二热回收端171与所述第四阀门13连通，使得防冻液可以进入所述第二热回收端171进行换热，所述第五阀门12与所述第一热回收端161和所述第二热回收端171连通，并位于所述第一热回收端161和所述第二热回收端171之间，使得防冻液可以不经过所述蓄热水箱2之间在所述第一热回收端161和所述第二热回收端171之间进行传输，所述热回收循环泵15与所述第一热回收端161和所述第二热回收端171连通，并位于所述第一热回收端161和所述第二热回收端171之间，为防冻液的循环提供动力。冬季当空调运行时，室内温度高于室外温度，所述热回收循环泵15开启，防冻液通过设置在所述排风机组16的所述第一热回收端161带走排风的热量，再经过所述蓄热水箱2中的所述换热盘管11被进一步加热(此过程所述蓄热水箱2放热)，经设置在所述新风机组17的第二热回收端171吸收，从而将热量释放给新风，实现排风热回收及新风再热的目的。夏季当空调系统运行时，室内温度低于室外温度，热回收循环泵15开启，防冻液通过设置在所述排风机组16的所述第一热回收端161带走排风的冷量，再经所述第五阀门14进入设置在所述新风机组17的所述第二热回收端171，将冷量释放给新风，实现新风降温的目的，此时所述第三阀门12和所述第四阀门13关闭，不经过蓄热水箱2，从而可以更好地对空气中残留的能量进行吸收，提高了能量的利用效率，从而解决了现有系统热回收效率低的问题。所述第一热回收端161和所述第二热回收端171都可以是换热盘管。

进二步的，所述排风机组16还包括第二进风段162和第二风机段163，所述第二进风段162和所述第二风机段163与所述第二热回收端161连通，并位于所述第二热回收端161的两侧。

在本实施方式中，通过所述第二进风段162吸入需要排出的空气，然后通过所述第二热回收端161进行能量交换，所述第二风机段163中有风机可以提供动能。

进一步的，所述新风机组17还包括第一进风段172和所述第一风机段173，所述第一进风段172和所述第一风机段173与所述第一热回收端171连通，并位于所述第一热回收端171的两侧；所述新风机组17还包括过滤段176，所述过滤段176与所述第一进风段172和所述第一热回收端171连通，并位于所述第一进风段172和所述第一热回收端171之间；所述新风机组17还包括表冷段174和加湿段175，所述表冷段174与所述第一热回收端171和所述第一风机段173连通，并位于所述第一热回收端171和所述第一风机段173之间，所述加湿段175与所述表冷段174和第一风机段173连通，并位于所述加湿段175和所述第一风机段173之间。

在本实施方式中，所述第二进风段172吸入外部新鲜空气，然后通过所述第二热回收端171进行能量交换，所述第二风机段173中有风机可以提供动能；通过所述过滤段176可以对新鲜空气中的杂质进行过滤，使得进入的空气质量更好；通过所述表冷器可以对新进入的空气进行预处理，使得更加接近于室内的温度，然后通过所述加湿段175加热，从而可以进一步提高进入的空气质量。

进一步的，所述蓄热组件3包括太阳能集热板21、蓄热循环泵22、第一阀门23和第二阀门24，所述第一阀门23和所述第二阀门24与所述蓄热水箱2连通，并位于所述蓄热水箱2的两侧，所述蓄热循环泵22与所述第一阀门23连通，并位于所述第一阀门23的一侧，所述太阳能集热板21与所述蓄热循环泵22和所述第二阀门24连通，并位于所述蓄热循环泵22与所述第二阀门24之间。

在本实施方式中，冬季当室外天气有太阳时，所述第一阀门23和所述第二阀门24开启，然后将所述蓄热循环泵22开启，所述蓄热水箱2中的防冻液经太阳能集热板21加热后温度不断升高，蓄热水箱2蓄热；当室外天气没有太阳时，所述蓄热循环泵22关闭，所述第一阀门23和所述第二阀门24关闭，从而可以利用外部太阳能，进一步提高能量的利用效率。

进一步的，所述蓄热水箱2具有温度传感器31，所述温度传感器31位于所述蓄热水箱2内。

在本实施方式中，通过设置所述温度传感器31，可以判断所述蓄热水箱2温度T1是否高于所述排风机组16的所述第一热回收端161之后的所述防冻液温度T2。当T1＞T2时，所述第三阀门12和所述第四阀门13开启，所述第五阀门14关闭，所述蓄热水箱2放热，防冻液流经所述蓄热水箱2中的所述换热盘管11带走蓄热水箱2的热量；当T1＜T2时所述第三阀门12和所述第四阀门13关闭，所述第五阀门14开启，防冻液不经过蓄热水箱2。

第二方面，请参阅图2，本发明提供一种太阳能辅助的溶液热回收系统的加热控制方法，包括：

S101判断光照强度是否达到预设值，若达到预设值则开启蓄热组件3，通过蓄热组件3对蓄热水箱2进行加热；

可以设置光照传感器对光照强度进行检测，在冬季时，如果光照强度能够达到，就可以启动蓄热组件3中的太阳能集热板21对蓄热水箱2进行加热，提高能量的利用效率。

S102在室内温度高于室外温度条件下，通过第一热回收端161中的防冻液吸收排风机组16排出的室内气体热量；

S103判断排风温度与水箱温度，当水箱温度高于排风温度时，防冻液经过蓄热水箱2吸热；当水箱温度低于排风温度时，防冻液不经过蓄热水箱2吸热；

S104防冻液通过第二热回收端171对新风机组17的空气进行加热。

第三方面，请参阅图3，本发明提供一种太阳能辅助的溶液热回收系统的降温控制方法，包括：

S201在室内温度低于室外温度条件下，通过排风机组16排出的室内气体对第一热回收端161中的防冻液进行降温；

一般在夏天条件下，室内温度低于室外温度，通过排风机组16排出的室内气体温度更低，因此可以对第一热回收端161中的防冻液进行降温。

S202防冻液经过第五阀门14进入所述第二热回收端171；

S203通过第二热回收端171中的防冻液对新风机组17中的空气进行降温。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种太阳能辅助的溶液热回收系统，其特征在于，

包括热回收组件、蓄热水箱和蓄热组件，所述蓄热水箱内设置防冻液，蓄热组件与所述蓄热水箱连接，并位于所述蓄热水箱的一侧；

所述热回收组件包括换热盘管、第三阀门、第四阀门、第五阀门、热回收循环泵、排风机组和新风机组，所述换热盘管设置在所述蓄热水箱内，所述第三阀门和所述第四阀门与所述换热盘管连通，并位于所述蓄热水箱的两侧，所述新风机组具有第一热回收端，所述第一热回收端与所述第三阀门连通，所述排风机组具有第二热回收端，所述第二热回收端与所述第四阀门连通，所述第五阀门与所述第一热回收端和所述第二热回收端连通，并位于所述第一热回收端和所述第二热回收端之间，所述热回收循环泵与所述第一热回收端和所述第二热回收端连通，并位于所述第一热回收端和所述第二热回收端之间。

2.如权利要求1所述的一种太阳能辅助的溶液热回收系统，其特征在于，

所述排风机组还包括第二进风段和第二风机段，所述第二进风段和所述第二风机段与所述第二热回收端连通，并位于所述第二热回收端的两侧。

3.如权利要求1所述的一种太阳能辅助的溶液热回收系统，其特征在于，

所述新风机组还包括第一进风段和所述第一风机段，所述第一进风段和所述第一风机段与所述第一热回收端连通，并位于所述第一热回收端的两侧。

4.如权利要求3所述的一种太阳能辅助的溶液热回收系统，其特征在于，

所述新风机组还包括过滤段，所述过滤段与所述第一进风段和所述第一热回收端连通，并位于所述第一进风段和所述第一热回收端之间。

5.如权利要求1所述的一种太阳能辅助的溶液热回收系统，其特征在于，

所述蓄热组件包括太阳能集热板、蓄热循环泵、第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门与所述蓄热水箱连通，并位于所述蓄热水箱的两侧，所述蓄热循环泵与所述第一阀门连通，并位于所述第一阀门的一侧，所述太阳能集热板与所述蓄热循环泵和所述第二阀门连通，并位于所述蓄热循环泵与所述第二阀门之间。

6.如权利要求1所述的一种太阳能辅助的溶液热回收系统，其特征在于，

所述蓄热水箱具有温度传感器，所述温度传感器位于所述蓄热水箱内。

7.一种太阳能辅助的溶液热回收系统的加热控制方法，应用于如权利要求1-6任意一项所述的一种太阳能辅助的溶液热回收系统，其特征在于，

包括：在室内温度高于室外温度条件下，通过第一热回收端中的防冻液吸收排风机组排出的室内气体热量；

判断排风温度与水箱温度，当水箱温度高于排风温度时，防冻液经过蓄热水箱吸热；当水箱温度低于排风温度时，防冻液不经过蓄热水箱吸热；

防冻液通过第二热回收端对新风机组引入的室外气体进行加热。

8.如权利要求7所述的一种太阳能辅助的溶液热回收系统的加热控制方法，其特征在于，

所述在室内温度高于室外温度条件下，通过第一热回收端中的防冻液吸收排风机组排出的室内气体热量之前，所述方法还包括：判断光照强度是否达到预设值，若达到预设值则开启蓄热组件，通过蓄热组件对蓄热水箱进行加热。

9.一种太阳能辅助的溶液热回收系统的降温控制方法，应用于如权利要求1-6任意一项所述的一种太阳能辅助的溶液热回收系统，其特征在于，

包括：在室内温度低于室外温度条件下，通过排风机组排出的室内气体对第一热回收端中的防冻液进行降温；

防冻液经过第五阀门进入所述第二热回收端；

通过第二热回收端中的防冻液对新风机组引入的室外气体进行降温。

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