CN207179881U - 低能耗溶液除湿空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低能耗溶液除湿空调系统，其特征是：包括太阳能光伏光热装置、内冷式除湿器、内热式再生器、地埋管换热器、蓄热器、冷水溶液换热器、浓稀溶液换热器、分水器、集水器，所述地埋管换热器分别与分水器和集水器连接并通过内冷式除湿器构成室内空气环境调节系统；所述内冷式除湿器通过溶液泵与溶液‑冷水换热器、浓稀溶液换热器及内热式再生器连接构成溶液循环系统；所述内热式再生器与蓄热器及太阳能光伏光热装置连接构成溶液再生系统。有益效果：采用地埋管换热器、太阳能光伏光热装置与溶液除湿复合型空调系统，既可以实现传统空调系统的功能，室内不产生冷凝水，有效减少细菌产生和散发途径，大大节省常规能源的消耗量。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑供热空调领域，尤其一种低能耗溶液除湿空调系统。
背景技术
目前我国建筑能耗已经达到社会总能耗的1/4以上，空调系统约占建筑能耗的50％-70％，其中除湿负荷约占30％-40％。表冷除湿是目前空气除湿的主要方法，由于制冷温度低(2-5℃)，压缩式制冷过程电力消耗很大，而溶液除湿是一项节能环保的空气除湿技术，不需要很低的制冷温度，减少空气除湿电耗，具有重要的社会意义和应用价值，近几年逐渐成为学术界研究的热点之一。
溶液除湿装置与再生装置是溶液除湿空调系统的核心部件，其热湿交换过程直接影响整个空调系统的性能。由于盐溶液只有在低温和高浓度下才具有较好的除湿能力，一旦盐溶液的温度升高或浓度降低都会影响除湿效果和除湿效率；同样的，盐溶液在高温低浓度下才能有效地再生成高浓度的盐溶液，否则会影响盐溶液再生效果和再生效率，因此，冷源和热源是除湿空调系统必备的两个部件，这必然会造成系统的成本的增加以及消耗更多的能源，对节能非常不利。专利文献103791576A公开了一种低品位热源驱动变溶液温度两级除湿空调系统，包括两个风机、溶液冷却器、空气冷凝器、热泵系统、两个除湿器、热交换器、太阳能集热器和再生器，所述热泵系统包括由制冷剂管路依次连接的蒸发器、压缩机、溶液冷凝器、空气冷凝器以及节流装置；采用两级分温区、分湿度区的方式，利用变温除湿溶液对新风的热湿负荷进行处理；除湿后的稀溶液利用热泵的冷凝热和太阳能进行再生。专利文献104613572B公开了一种制冷除湿空调系统，包括太阳能制冷系统、除湿系统和新风系统，太阳能制冷系统包括由发生器、喷射器、冷凝器、换热器、节流阀、蒸发器依次连接构成的制冷环路，太阳能制冷系统还包括太阳能加热环路，除湿系统包括由发生器、浓溶液罐、除湿器、冷却器相互连接构成的除湿环路，蒸发器的出口与冷却器连接后与除湿器连接；新风系统的新风入口设置在除湿器的下部，湿热空气依次经过除湿系统的除湿器和制冷系统的蒸发器后由新风出口送入室内。
建筑供热空调领域亟待推出节能环保新型空调系统，无须人工制冷设备提供的低温冷冻水，节省大量的电能，而且可以有效去除室内冷凝水引起的二次空气污染问题，满足室内空气环境质量需求，保障人体健康的新型空调系统。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种低能耗溶液除湿空调系统，地埋管换热器利用水从土壤中提取冷量，为空调系统提供低温冷水，充分利用天然冷源达到降温和除湿目的；太阳能光伏光热装置利用太阳能可再生能源生产电能与热能，为溶液再生和动力设备提供能量。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种低能耗溶液除湿空调系统，其特征是：包括太阳能光伏光热装置、内冷式除湿器、内热式再生器、地埋管换热器、蓄热器、冷水溶液换热器、浓稀溶液换热器、分水器、集水器，所述地埋管换热器分别与分水器和集水器连接并通过内冷式除湿器构成室内空气环境调节系统；所述内冷式除湿器通过溶液泵与溶液-冷水换热器、浓稀溶液换热器及内热式再生器连接并构成溶液循环系统；所述内热式再生器与蓄热器及太阳能光伏光热装置连接构成溶液再生系统，所述空气环境调节系统、溶液循环系统和溶液再生系统构成整体循环回路的溶液除湿空调系统。
所述太阳能光伏光热装置与用电户连接构成电力供能系统。
所述太阳能光伏光热装置采用热管式单晶硅型、多晶硅型光伏板或非晶硅型光伏板。
所述蓄热器与内热式再生器串联或并联，蓄热器以水作为蓄热介质，采用温度分层或迷宫式蓄热方式，内设电辅助加热装置。
所述地埋管换热器采用单U或双U埋管与恒低温土壤进行换热，获取低温冷水。
有益效果：本实用新型采用地埋管换热器、PV/T装太阳能光伏光热装置与溶液除湿构成复合型空调系统，既可以实现传统空调系统的功能，室内不产生冷凝水，有效减少细菌产生和散发途径，又没有大型动力设备，且系统利用可再生能源产生高品位电能，满足系统中部分动力设备的用电需求，有效提高系统的能效及节能性，大大节省常规能源的消耗量，同时设置蓄热器，也可提高系统连续运行的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图中：1、地埋管换热器；2、分水器；3、集水器；4、内冷式除湿器；5、风机盘管；6、空调房间；7、溶液-冷水换热器；8、浓稀溶液换热器；9、内热式再生器；10、水泵；11、蓄热器；12、太阳能光伏光热装置；13、热水循环泵；14、溶液泵；15、溶液泵。
a、阀，b、阀
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：详见附图，本实施例提供了一种低能耗溶液除湿空调系统，包括地埋管换热器1、分水器2、集水器3、内冷式除湿器4、风机盘管5、空调房间6，所述内冷式除湿器、空调房间、地埋管换热器、分水器、集水器构成室内空气环境调节系统，地埋管换热器与土壤进行换热获得空调送风所需水温的冷水，冷水经分水器进入室内设置的风机盘管，通过金属壁面与室内空气实现等湿冷却过程，降低室内空气温度，承担室内冷负荷，升高温度的循环水通过水泵10经集水器进入地埋管换热器进行换热，来自分水器的冷水流经内冷式除湿器，维持除湿器内低温环境，使除湿器能较好的吸收潮湿空气中的水分，获取干燥空气而送入室内，承担室内湿负荷，创造舒适卫生的健康室内空气环境；
内冷式除湿器4、溶液-冷水换热器7、内热式再生器9、浓稀溶液换热器8、溶液泵14、15，所述内热式再生器与浓稀溶液换热器、溶液-冷水换热器、内冷式除湿器构成溶液循环系统，实现空气的干燥过程和稀溶液的再生过程，采用浓稀溶液换热器回收再生器中的高温浓溶液热量，采用分水器中的冷水进一步降低浓溶液温度，实现较高的除湿效果，内热式再生器采用可再生能源提供的热量创建高温环境，实现较高的稀溶液再生效果，循环中使用的能量以可再生能源为主，实现节能效应；
太阳能光伏光热装置12、蓄热器11、热水循环泵13、内热式再生器9，所述太阳能光伏光热装置利用太阳能可再生能源产生电能与热能，电能既可以作为蓄热器中的辅助加热系统，也可作为电动设备的驱动力，热能通过热水形式蓄存于蓄热器中或被送至内热式再生器中，构成溶液再生系统，利用蓄热器弥补太阳能的间断性特征，以期保障系统连续工作的可靠性。
本实施例的优选方案是，太阳能光伏光热装置采用热管式光伏光热组件，太阳能光伏光热装置出口的热水管路上连接有阀a和阀b，当光照充足时，阀b全开，阀a全关，电加热装置不启动，当光照不充足或没有时，电加热装置启动。
本实施例的优选方案是，所述内热式再生器采用容量小于系统中的内冷式除湿器结构模式，加热介质可以来自于蓄热器或太阳能光伏光热装置，也可以为所有余热型的高温工质。
本实施例的优选方案是，所述蓄热器采用温度分层式结构，也可以采用迷宫式或其他具有高效蓄热能力的结构模式。
工作原理
室外潮湿空气经过空气过滤器净化或直接进入除湿器中，与除湿器中喷洒的低温浓溶液直接接触，经填料进行逆流传热传质后，空气中的水蒸气被浓溶液吸收，空气的含湿量及温度降低，液体吸湿剂具有一定的净化杀菌功效，从而制取出低温洁净卫生的干空气；吸收了水蒸气的浓溶液浓度减小变成稀溶液，失去吸收能力，被溶液泵输送至浓稀溶液换热器中，预热稀溶液，提升温度的稀溶液进入再生器中，经喷洒管路落至填料，在高温环境中与高温空气进行逆流传热传质，实现对溶液的加热再生过程，制取浓溶液，高温空气带走多余的水蒸气排入大气中；太阳能光伏光热装置吸收太阳光照和辐射热，在光生伏打效应下光伏板产生电能，同时产生热能，利用循环冷却水吸收热能生产热水，热水经蓄热器或直接输送至再生器中，创造溶液再生的高温环境，电能用于水泵等动力设备的驱动力，通过可再生能源的利用，大大地降低了常规能源的消耗量。
其运行流程为：
室内空气环境的控制：介质水通过地埋管换热器与土壤进行间接换热，获得空调送风所需水温的冷水进入分水器，在分水器的分配作用下，一支路流入室内设置的风机盘管，通过盘管表面对室内空气进行等湿冷却过程，承担室内冷负荷，升高温度的循环水进入集水器，再流回地埋管换热器进行换热，如此循环，再一支路进入除湿器中，冷却除湿器内的环境温度，潮湿空气在除湿器中冷环境和吸湿剂的吸收作用下变成干燥低温空气，被送入室内，承担室内湿负荷，创造舒适卫生的健康室内空气环境。
溶液的循环与再生：除湿器中的浓溶液吸收水蒸气后浓度减小，温度升高，变成稀溶液，为节约和回收能量，将稀溶液输送至浓稀溶液换热器中，吸收再生器中流出的高温浓溶液的热量，预热后的稀溶液经再生器中的喷洒管路落至填料上，在高温环境中与室外空气进行逆流传热传质，促进稀溶液中水的蒸发，制取浓溶液。
再生环境的能量供应：再生效果的优劣直接关系到除湿系统的性能，创造良好的再生环境必消耗能量，利用可再生能源是有效的解决手段之一。在光照条件下，太阳能光伏光热装置利用光生伏打效应产生电能，同时由于辐射作用光伏板表面温度升高而形成热能，电能可以用于水泵等动力设备的驱动力，也可以用于蓄热器的电辅助加热装置，通过热水形式蓄存于蓄热器中，热水从蓄热器或被送至内热式再生器中，构成高温溶液再生系统，创造高温的再生环境，提高再生能效，大大减少常规能源的消耗量。
上述参照实施例对该一种低能耗溶液除湿空调系统进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低能耗溶液除湿空调系统，其特征是：包括太阳能光伏光热装置、内冷式除湿器、内热式再生器、地埋管换热器、蓄热器、冷水溶液换热器、浓稀溶液换热器、分水器、集水器，所述地埋管换热器分别与分水器和集水器连接并通过内冷式除湿器构成室内空气环境调节系统；所述内冷式除湿器通过溶液泵与溶液-冷水换热器、浓稀溶液换热器及内热式再生器连接并构成溶液循环系统；所述内热式再生器与蓄热器及太阳能光伏光热装置连接构成溶液再生系统，所述空气环境调节系统、溶液循环系统和溶液再生系统构成整体循环回路的溶液除湿空调系统。
2.根据权利要求1所述的低能耗溶液除湿空调系统，其特征是：所述太阳能光伏光热装置与用电户连接构成电力供能系统。
3.根据权利要求1或2所述的低能耗溶液除湿空调系统，其特征是：所述太阳能光伏光热装置采用热管式单晶硅型、多晶硅型光伏板或非晶硅型光伏板。
4.根据权利要求1所述的低能耗溶液除湿空调系统，其特征是：所述蓄热器与内热式再生器串联或并联，蓄热器以水作为蓄热介质，采用温度分层或迷宫式蓄热方式，内设电辅助加热装置。
5.根据权利要求1所述的低能耗溶液除湿空调系统，其特征是：所述地埋管换热器采用单U或双U埋管与恒低温土壤进行换热，获取低温冷水。
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