CN201652667U - 太阳能热电制冷和溶液吸收除湿空调装置 - Google Patents

Abstract

一种涉及空气调节领域，尤其是一种主要应用于工业制冷与空气调节以及其它工业部门所广泛应用的，可以利用太阳能的太阳能热电制冷和溶液吸收除湿空调装置。本实用新型包括：太阳能发电装置、电线、热电制冷装置热端、热电制冷装置冷端、液体除湿系统、溶液再生系统、稀溶液槽、溶液换热器、再生器、稀溶液与热电制冷热端的换热模块、空气与热电制冷冷端的换热模块和空调房等，上述各部件组合为一整体的除湿空调装置系统；主要解决如何将热电制冷技术、液体除湿及太阳能应用相结合等有关技术问题。本实用新型的积极效果是：该装置充分利用了室内空气湿球温度较低的特点；具有降低成本与提高环保节能等作用的太阳能热电制冷和溶液吸收除湿空调装置。

Description

太阳能热电制冷和溶液吸收除湿空调装置

技术领域

本实用新型涉及空气调节领域，尤其是一种主要应用于工业制冷与空气调节以及其它工业部门所广泛应用的，可以利用太阳能的热电制冷和溶液吸收除湿空调装置。

背景技术

在对环保要求越来越高的如今，各种空调制冷剂对环境的污染越来越受到重视，由于热电制冷不需要使用制冷剂，很好的满足了环保的要求，并且热电制冷使用的是直流电，在这样就可以直接利用太阳能发电提供其能量所需，起到了节能等作用。

对于江浙沪等非干燥地区，由于夏季室外空气的含湿量过大，单靠热电制冷无法得到满意的送风状态。将热电制冷技术与液体去湿技术结合使用的空调系统，则能替代传统压缩式制冷满足建筑物的空气调节要求。

目前，市场上尚无可以利用太阳能并将热电制冷技术与液体去湿技术相结合的空调系统。

发明内容

为了克服上述不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种将热电制冷技术、液体除湿及太阳能应用相结合的除湿空调系统，使之适用于非干燥地区能够环保节能等作用的太阳能热电制冷和溶液吸收除湿空调装置。

本实用新型要解决的技术问题是：主要解决如何将热电制冷技术、液体除湿及太阳能应用相结合的硬件问题；要解决如何将室内回风与新风混合后再进入除湿器处理；要解决如何适应空调房间热湿负荷的不断变化，并且为热电冷却提供比较高的温湿精度等有关技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该系统包括：槽、泵、压缩机、除湿器、空调装置及相关的管路等设备，还包括：太阳能发电装置、电线、热电制冷装置热端、热电制冷装置冷端、液体除湿系统、溶液再生系统、稀溶液槽、溶液换热器、再生器、稀溶液与热电制冷热端的换热模块、空气与热电制冷冷端的换热模块和空调房等，上述各部件组合为一整体的除湿空调装置系统，该系统至少包括有：

一太阳能发电装置的一端经由电线后与一热电制冷装置热端的一端相连接，该热电制冷装置热端的另一端与热电制冷装置冷端的一端相连接；太阳能发电装置的另一端经由电线后与另一热电制冷装置热端的一端相连接，该热电制冷装置热端的另一端与热电制冷装置冷端的另一端相连接；

一液体除湿系统由内冷型除湿器及相关管路组成，内冷型除湿器上端的一侧与压缩机的一端相连接，上端的另一侧设有两个端口，一端口为出水口，另一端口通过相关管路与空调房的顶部相连接；内冷型除湿器下端的一侧设有进水口，下端的一侧与新风输入端及回风输入端的连接点相连接；内冷型除湿器底部通过相关管路与稀溶液槽的一端相连接；

一溶液再生系统由浓溶液槽、泵及相关管路组成，浓溶液槽的一侧通过相关管路与溶液换热器的顶部相连接，另一侧经由泵及压缩机通过相关管路与液体除湿系统的一端相连接；

一稀溶液槽的一侧经由压缩机及泵通过相关管路与溶液换热器的一侧相连接，另一侧通过相关管路与液体除湿系统的底部一端相连接；

一溶液换热器的一侧经由相关管路与再生器的上端相连接，另一侧经由泵及压缩机通过相关管路与稀溶液槽的一侧相连接，该溶液换热器的顶部与溶液再生系统中的浓溶液槽的一侧相连接，该溶液换热器的底部与再生器下部输出端相连接；

一再生器上端一侧设有输出端口，另一侧经由相关管路与溶液换热器一侧的输出端口相连接，再生器下部输出端与溶液换热器的底部相连接；

一稀溶液与热电制冷热端的换热模块至少由两个热电制冷装置热端及溶液换热器与再生器的相关连接管路组成；

一空气与热电制冷冷端的换热模块至少由热电制冷装置冷端及液体除湿系统的并行输出管路与空调房的相关连接管路组成；

一空调房顶端与空气与热电制冷冷端的换热模块中的液体除湿系统并行输出管路的输出端口相连接，该空调房下部一侧设有输出端口回风，下部另一侧设有端口排风。

本实用新型的有益效果是：该装置将室内回风与新风混合后再进入除湿器处理，充分利用了室内空气湿球温度较低的特点；除湿液再生所需要的能量由太阳能发电提供；通过改变旁通比可以灵活调节，以适应空调房间热湿负荷的不断变化能够为热电冷却提供比较高的温湿精度，具有降低成本与提高环保节能等作用的太阳能热电制冷和溶液吸收除湿空调装置。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图中标号说明：

1-太阳能发电装置；

2-电线；

3-热电制冷装置热端；

4-热电制冷装置冷端；

5-液体除湿系统；

6-溶液再生系统；

7-稀溶液槽；

8-溶液换热器；

9-再生器；

10-稀溶液与热电制冷热端的换热模块；

11-空气与热电制冷冷端的换热模块；

20-进水口；

21-出水口；

22-新风；

23-回风；

24-空调房；

25-排风；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

请参阅附图1所示，本实用新型专利结合热电制冷技术、液体除湿及太阳能的应用等，提出了一种利用太阳能的热电制冷和溶液吸收除湿空调装置系统，以适用于非干燥地区的使用。该系统包括：槽、泵、压缩机、除湿器、空调装置及相关的管路等设备，还包括：太阳能发电装置1、电线2、热电制冷装置热端3、热电制冷装置冷端4、液体除湿系统5、溶液再生系统6、稀溶液槽7、溶液换热器8、再生器9、稀溶液与热电制冷热端的换热模块10、空气与热电制冷冷端的换热模块11和空调房24等，上述各部件组合为一整体的除湿空调装置系统，该系统至少包括有：

一太阳能发电装置1的一端经由电线2后与一热电制冷装置热端3的一端相连接，该热电制冷装置热端3的另一端与热电制冷装置冷端4的一端相连接；太阳能发电装置1的另一端经由电线2后与另一热电制冷装置热端3的一端相连接，该热电制冷装置热端3的另一端与热电制冷装置冷端4的另一端相连接；

一液体除湿系统5由内冷型除湿器及相关管路组成，内冷型除湿器上端的一侧与压缩机的一端相连接，上端的另一侧设有两个端口，一端口为出水口21，另一端口通过相关管路与空调房24的顶部相连接；内冷型除湿器下端的一侧设有进水口20，下端的一侧与新风22输入端及回风23输入端的连接点相连接；内冷型除湿器底部通过相关管路与稀溶液槽7的一端相连接；

一溶液再生系统6由浓溶液槽、泵及相关管路组成，浓溶液槽的一侧通过相关管路与溶液换热器8的顶部相连接，另一侧经由泵及压缩机通过相关管路与液体除湿系统5的一端相连接；

一稀溶液槽7的一侧经由压缩机及泵通过相关管路与溶液换热器8的一侧相连接，另一侧通过相关管路与液体除湿系统5的底部一端相连接；

一溶液换热器8的一侧经由相关管路与再生器9的上端相连接，另一侧经由泵及压缩机通过相关管路与稀溶液槽7的一侧相连接，该溶液换热器8的顶部与溶液再生系统6中的浓溶液槽的一侧相连接，该溶液换热器8的底部与再生器9下部输出端相连接；

一再生器9上端一侧设有输出端口，另一侧经由相关管路与溶液换热器8一侧的输出端口相连接，再生器9下部输出端与溶液换热器8的底部相连接；

一稀溶液与热电制冷热端的换热模块10至少由两个热电制冷装置热端3及溶液换热器8与再生器9的相关连接管路组成；

一空气与热电制冷冷端的换热模块11至少由热电制冷装置冷端4及液体除湿系统5的并行输出管路与空调房24的相关连接管路组成；

一空调房24顶端与空气与热电制冷冷端的换热模块11中的液体除湿系统5并行输出管路的输出端口相连接，该空调房24下部一侧设有输出端口回风23，下部另一侧设有端口排风25。

本实用新型的系统工作原理：

本实用新型热电制冷原理是根据珀尔帖效应：电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量(冷端)，或者向外界放出热量(热端)。当直流电源接通时，电路产生电流。当电子流向P型半导体时，电子与该材料的内部空穴产生符合效应而放出热量，当电子离开P型材料进入金属板节点时，电子和空穴产生离解效应而吸收热量。同理，再流向N型材料时吸热，离开N型材料时放热。

该装置首先利用太阳能发出的直流电，提供半导体热电制冷所用。热电制冷装置的热端放出的热量用来加热稀溶液，冷端吸收冷量用来冷却空气。

空气处理过程中，新风与回风混合，混合后的空气进入内冷型除湿器，经过等温除湿成为干燥空气，然后空气分成2部分，一部分经直接蒸发冷却处理到接近饱和状态，与旁通的另一部分空气混合至送风状态，根据空调房间具体的热湿负荷的要求，通过调节旁通比来调节。

溶液除湿过程中，除湿器中的低温度高浓度的除湿剂溶液从顶部喷淋，需要去湿处理的湿空气从下部进入，由于此时除湿剂浓溶液表面的水蒸气分压力小于被处理空气的水蒸气分压力，水蒸气从湿空气向除湿剂溶液传递，空气湿度下降，水蒸气分压力降低，同时溶液浓度降低，溶液表面的水蒸气分压力升高，直到两者分压力相等，完成除湿过程。冷却水从下部进入除湿器，带走除湿过程中放出的汽化潜热，这大大减小了除湿过程的温升，使除湿溶液保持较低的表面水蒸气压力，除湿过程近似为等温过程。除湿后的稀溶液进入稀溶液槽贮存。从稀溶液槽引出的稀溶液与再生后的浓溶液在换热器中换热，温度升高。再利用热电偶的热端对稀溶液进行进一步的加热。加热后稀溶液进入再生器进行再生。

溶液再生过程中，由于加热后稀溶液的水蒸气分压力大于外界空气的水蒸气分压力，外界空气将溶液中蒸发出来的水蒸气带走，使稀溶液的水蒸气分压力降低，溶液浓度升高。当稀溶液的水蒸气分压力与外界空气的水蒸气分压力相等时，两者达到平衡，完成溶液的再生过程。

以上的实施例仅仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化，变换都将落在本实用新型权利要求书的范围里。

Claims (1)

1.一种太阳能热电制冷和溶液吸收除湿空调装置，该系统包括：槽、泵、压缩机、除湿器、空调装置及相关的管路，其特征在于还包括：太阳能发电装置(1)、电线(2)、热电制冷装置热端(3)、热电制冷装置冷端(4)、液体除湿系统(5)、溶液再生系统(6)、稀溶液槽(7)、溶液换热器(8)、再生器(9)、稀溶液与热电制冷热端的换热模块(10)、空气与热电制冷冷端的换热模块(11)和空调房(24)，上述各部件组合为一整体的除湿空调装置系统，该系统至少包括有：

一太阳能发电装置(1)的一端经由电线(2)后与一热电制冷装置热端(3)的一端相连接，该热电制冷装置热端(3)的另一端与热电制冷装置冷端(4)的一端相连接；太阳能发电装置(1)的另一端经由电线(2)后与另一热电制冷装置热端(3)的一端相连接，该热电制冷装置热端(3)的另一端与热电制冷装置冷端(4)的另一端相连接；

一液体除湿系统(5)由内冷型除湿器及相关管路组成，内冷型除湿器上端的一侧与压缩机的一端相连接，上端的另一侧设有两个端口，一端口为出水口(21)，另一端口通过相关管路与空调房(24)的顶部相连接；内冷型除湿器下端的一侧设有进水口(20)，下端的一侧与新风(22)输入端及回风(23)输入端的连接点相连接；内冷型除湿器底部通过相关管路与稀溶液槽(7)的一端相连接；

一溶液再生系统(6)由浓溶液槽、泵及相关管路组成，浓溶液槽的一侧通过相关管路与溶液换热器(8)的顶部相连接，另一侧经由泵及压缩机通过相关管路与液体除湿系统(5)的一端相连接；

一稀溶液槽(7)的一侧经由压缩机及泵通过相关管路与溶液换热器(8)的一侧相连接，另一侧通过相关管路与液体除湿系统(5)的底部一端相连接；

一溶液换热器(8)的一侧经由相关管路与再生器(9)的上端相连接，另一侧经由泵及压缩机通过相关管路与稀溶液槽(7)的一侧相连接，该溶液换热器(8)的顶部与溶液再生系统(6)中的浓溶液槽的一侧相连接，该溶液换热器(8)的底部与再生器(9)下部输出端相连接；

一再生器(9)上端一侧设有输出端口，另一侧经由相关管路与溶液换热器(8)一侧的输出端口相连接，再生器(9)下部输出端与溶液换热器(8)的底部相连接；

一稀溶液与热电制冷热端的换热模块(10)至少由两个热电制冷装置热端(3)及溶液换热器(8)与再生器(9)的相关连接管路组成；

一空气与热电制冷冷端的换热模块(11)至少由热电制冷装置冷端(4)及液体除湿系统(5)的并行输出管路与空调房(24)的相关连接管路组成；

一空调房(24)顶端与空气与热电制冷冷端的换热模块(11)中的液体除湿系统(5)并行输出管路的输出端口相连接，该空调房(24)下部一侧设有输出端口回风(23)，下部另一侧设有端口排风(25)。

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