CN209165618U - 一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，包括溶液除湿单元、溶液再生单元和太阳能集热器，溶液除湿单元包括除湿换热器，除湿换热器的上下侧对应设有除湿喷淋装置和除湿溶液槽，溶液再生单元包括再生换热器，再生换热器的上下侧对应设有再生喷淋装置和再生溶液槽，除湿喷淋装置和除湿溶液槽对应与再生溶液槽和再生喷淋装置连接，除湿换热器的右侧设有蒸发换热器、冷水换热器和散热换热器，除湿换热器与散热换热器连接，再生换热器与太阳能集热器连接，蒸发换热器的上下侧对应设有蒸发喷淋装置和喷淋集水槽，蒸发喷淋装置和喷淋集水槽与高温冷水源连接，冷水换热器与用水末端连接。其具有结构简单、成本低廉、适用范围广、能耗低的优点。

Description

一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组

技术领域

本实用新型涉及一种空调设备，具体涉及一种利用太阳能再生溶液式的蒸发冷水机组。

背景技术

在空调和制冷领域，现有的冷水机组主要采用热泵系统，通过蒸发器吸收热量来实现制备低温冷水的目的。这一类型的冷水机组不但结构复杂、设备成本较高，而且耗电量较大，不利于低品位能源的利用，机组的整体能效比较低。同时，其铜管翅片式换热器容易出现脏堵阻碍空气流动，影响了换热效率，且会因滋生细菌、霉斑对空气造成污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其具有结构简单、成本低廉、适用范围广、性能稳定、能耗低的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，包括溶液除湿单元、溶液再生单元和太阳能集热器，所述溶液除湿单元包括除湿换热器，除湿换热器的上下侧对应设有除湿喷淋装置和除湿溶液槽，溶液再生单元包括再生换热器，再生换热器的上下侧对应设有再生喷淋装置和再生溶液槽，除湿喷淋装置和除湿溶液槽分别通过管道对应与再生溶液槽和再生喷淋装置连接并构成溶液循环回路，所述除湿换热器的右侧由左至右依次设有蒸发换热器、冷水换热器和散热换热器，除湿换热器的两端口分别通过管道对应与散热换热器的两端口连接并构成热交换循环回路，再生换热器的两端口分别通过管道与太阳能集热器连接并构成再生热循环回路，蒸发换热器的上下侧对应设有蒸发喷淋装置和喷淋集水槽，蒸发喷淋装置和喷淋集水槽分别通过管道与高温冷水源连接并构成喷淋水循环回路，冷水换热器的两端口分别通过管道与用水末端连接并构成冷水循环回路；空气依次流过除湿换热器、蒸发换热器、冷水换热器和散热换热器的通路设有第一风道，空气流过再生换热器的通路设有第二风道；所述高温冷水源为自来水、河水、湖水或海水。

进一步的，本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其中，所述溶液循环回路中设有溶液罐。

进一步的，本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其中，所述再生热循环回路中设有储能罐。

进一步的，本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其中，所述除湿换热器、再生换热器、冷水换热器和散热换热器均为塑料管换热器，所述蒸发换热器为塑料填料换热器。

进一步的，本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其中，所述塑料管换热器由相互连通的多个换热模块组合构成，换热模块包括左主管和右主管，左主管和右主管之间设有多条换热管，左主管和右主管的上下端均设有第一接口，左主管和右主管的前后侧壁上均设有对称分布的第二接口；相邻换热模块通过其第一接口或第二接口相互热熔连通，一换热模块的其中一个第一接口或第二接口通过热熔连接有第一接头，另一换热模块的其中一个第一接口或第二接口通过热熔连接有第二接头，所有换热模块空余的第一接口和第二接口分别通过热熔连接有封堵板。

进一步的，本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其中，所述左主管和右主管均采用方管结构，左主管和右主管前后侧壁上的第二接口均沿上下方向间隔设置两个。

进一步的，本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其中，所述换热模块的换热管沿前后方向设有多层，每一层均包括沿上下方向均匀分布的多条换热管，且使相邻层的换热管在上下方向上呈错落分布。

本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过设置溶液除湿单元、溶液再生单元和太阳能集热器，让溶液除湿单元设置除湿换热器，并在除湿换热器的上下侧对应设置除湿喷淋装置和除湿溶液槽，让溶液再生单元设置再生换热器，并在再生换热器的上下侧对应设置再生喷淋装置和再生溶液槽，且使除湿喷淋装置和除湿溶液槽分别通过管道对应与再生溶液槽和再生喷淋装置连接并构成溶液循环回路，同时，在除湿换热器的右侧由左至右依次设置蒸发换热器、冷水换热器和散热换热器，让除湿换热器的两端口分别通过管道对应与散热换热器的两端口连接并构成热交换循环回路，让再生换热器的两端口分别通过管道与太阳能集热器连接并构成再生热循环回路，在蒸发换热器的上下侧对应设置蒸发喷淋装置和喷淋集水槽，让蒸发喷淋装置和喷淋集水槽分别通过管道与高温冷水源连接并构成喷淋水循环回路，让冷水换热器的两端口分别通过管道与用水末端连接并构成冷水循环回路；且在空气依次流过除湿换热器、蒸发换热器、冷水换热器和散热换热器的通路设置第一风道，在空气流过再生换热器的通路设置第二风道；其中，高温冷水源为自来水、河水、湖水或海水。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、适用范围广、性能稳定、能耗低的太阳能再生溶液式蒸发冷水机组。机组运时，在空气依次流过除湿换热器、蒸发换热器、冷水换热器和散热换热器的过程中，首先通过在除湿换热器喷淋的盐溶液对空气进行除湿处理，高浓度的盐溶液与空气进行热湿交换，使空气的湿度降低变为干空气；接着通过在蒸发换热器喷淋的高温冷水对空气进行降温处理，高温冷水与干空气接触产生蒸发并吸收热量，使空气的温度降低变为低温空气；随后低温空气通过冷水换热器并与其中的水进行热交换，使水的温度降低从而实现制备冷水的目的；接着空气通过散热换热器并与其中的水进行热交换后排出。同时，在盐溶液循环过程中，一方面，高浓度盐溶液在除湿换热器喷淋并与空气接触进行热湿交换，高浓度盐溶液吸收空气中的水分后变为低浓度盐溶液，产生的相变潜热经热交换循环回路传送到散热换热器并由空气带走，另一方面，低浓度盐溶液在再生换热器喷淋并与空气接触进行热湿交换，低浓度盐溶液中的一些水分被空气吸收后变为高浓度盐溶液，盐溶液再生需要的相变潜热由再生热循环回路和太阳能集热器提供。本实用新型在运行过程中仅有各循环回路中的循环泵消耗少量电能，机组的整体能耗较小，具有较高的能效比。同时，本实用新型通过利用太阳能以及自来水、河水、湖水或海水等低品位能源，在降低能耗的基础上，使机组在各类气候环境下均可使用，具有较强的适用性。

下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组作进一步详细说明：

附图说明

图1为本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组的结构示意图；

图2为本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组中塑料管换热器的示意图；

图3为本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组中换热模块的正视图；

图4为本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组中换热模块的俯视图；

图5为本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组中换热模块的立体图；

图6为图5中A位置的局部放大示意图；

图7为图5中B位置的局部放大示意图。

具体实施方式

首先需要说明的，本实用新型中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本实用新型的技术方案以及请求保护范围进行的限制。另外，本实用新型中的溶液指的就是具有调湿性质的盐溶液，两者应作相同概念理解。

如图1至图7所示本实用新型一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组的具体实施方式，包括溶液除湿单元1、溶液再生单元2和太阳能集热器3。让溶液除湿单元1设置除湿换热器11，并在除湿换热器11的上下侧对应设置除湿喷淋装置12和除湿溶液槽13，让溶液再生单元2设置再生换热器21，并在再生换热器21的上下侧对应设置再生喷淋装置22和再生溶液槽23，使除湿喷淋装置12和除湿溶液槽13分别通过管道对应与再生溶液槽23和再生喷淋装置22连接并构成溶液循环回路。同时，在除湿换热器11的右侧由左至右依次设置蒸发换热器4、冷水换热器5和散热换热器6，让除湿换热器11的两端口分别通过管道对应与散热换热器6的两端口连接并构成热交换循环回路，让再生换热器21的两端口分别通过管道与太阳能集热器3连接并构成再生热循环回路，在蒸发换热器4的上下侧对应设置蒸发喷淋装置41和喷淋集水槽42，让蒸发喷淋装置41和喷淋集水槽42分别通过管道与高温冷水源43连接并构成喷淋水循环回路，让冷水换热器5的两端口分别通过管道与用水末端51连接并构成冷水循环回路。且在空气依次流过除湿换热器11、蒸发换热器4、冷水换热器5和散热换热器6的通路设置第一风道，在空气流过再生换热器21的通路设置第二风道。其中，高温冷水源为自来水、河水、湖水或海水。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、适用范围广、性能稳定、能耗低的太阳能再生溶液式蒸发冷水机组。机组运时，在空气依次流过除湿换热器11、蒸发换热器4、冷水换热器5和散热换热器6的过程中，首先通过在除湿换热器11喷淋的盐溶液对空气进行除湿处理，高浓度的盐溶液与空气进行热湿交换，使空气的湿度降低变为干空气；接着通过在蒸发换热器4喷淋的高温冷水对空气进行降温处理，高温冷水与干空气接触产生蒸发并吸收热量，使空气的温度降低变为低温空气；随后低温空气通过冷水换热器5并与其中的水进行热交换，使水的温度降低从而实现制备冷水的目的；接着空气通过散热换热器6并与其中的水进行热交换后排出。同时，在盐溶液循环过程中，一方面，高浓度盐溶液在除湿换热器11喷淋并与空气接触进行热湿交换，高浓度盐溶液吸收空气中的水分后变为低浓度盐溶液，产生的相变潜热经热交换循环回路传送到散热换热器6并由空气带走，另一方面，低浓度盐溶液在再生换热器21喷淋并与空气接触进行热湿交换，低浓度盐溶液中的一些水分被空气吸收后变为高浓度盐溶液，盐溶液再生需要的相变潜热由再生热循环回路和太阳能集热器3提供。本实用新型在运行过程中仅有各循环回路中的循环泵消耗少量电能，机组的整体能耗较小，具有较高的能效比。同时，本实用新型通过利用太阳能以及自来水、河水、湖水或海水等低品位能源，在降低能耗的基础上，使机组在各类气候环境下均可使用，具有较强的适用性。

作为优化方案，本具体实施方式在溶液循环回路中设置了溶液罐7，通过溶液罐7的储液功能可使再生后盐溶液的浓度和温度保持相对稳定，不但增强了机组的运行稳定性，且在阳光不足时使机组在一定时间内仍具有制备冷水能力，提高了机组的功能性。同时，本具体实施方式还在再生热循环回路中设置了储能罐8，通过储能罐8的储热功能进一步增强了机组的稳定性和功能性。

作为具体实施方式，本实用新型让除湿换热器11、再生换热器21、冷水换热器5和散热换热器6均采用了塑料管换热器，不但降低了材料成本低，提高了换热效率高，而且具有较强的耐腐蚀性能和较长的使用寿命。同时，本具体实施方式让蒸发换热器4采用了塑料填料换热器，通过绝热的热交换方式有效增强了喷淋水的蒸发冷却效果，且同样具有成本低、耐腐蚀性强、使用寿命长的优点。作为优化方案，本具体实施方式让塑料管换热器采用了由相互连通的多个换热模块9组合构成的结构形式。换热模块9具体包括左主管91和右主管92，左主管91和右主管92之间通过多条换热管93连通，左主管91和右主管92的上下端均设置了第一接口94，左主管91和右主管92的前后侧壁上均设置了对称分布的第二接口95。组合构成塑料管换热器时，让相邻换热模块通过其第一接口94或第二接口95相互热熔连通，并使一换热模块的其中一个第一接口94或第二接口95通过热熔连接第一接头(图中未示出)，使另一换热模块的其中一个第一接口94或第二接口95通过热熔连接第二接头(图中未示出)，且使所有换热模块空余的第一接口94和第二接口95分别通过热熔连接封堵板(图中未示出)，以便相互连通的换热模块内腔形成封闭空间。这一结构的塑料管换热器具有结构简单、组装方便、可扩展性好的优点，可根据换热量大小选择不同数量的换热模块组合使用，且当有换热管发生断裂或泄露时，只需通过热熔将该换热管封堵后即可继续使用，避免了整体更换换热器造成浪费的问题，相应地延长了使用寿命。需要说明的是，附图2显示的塑料管换热器由四个换热模块6组合构成，但并不限于此，在实际应用中，本实用新型可根据换热量大小选择性地采用其他数量的换热模块6组合构成塑料管换热器。

作为进一步优化方案，本具体实施方式通过让左主管91和右主管92均采用方管结构，并使左主管91和右主管92前后侧壁上的第二接口95均沿上下方向间隔设置两个，有效减小了水阻力，增强了换热效果。同时，本具体实施方式让换热模块9的换热管93沿前后方向设置了多层，并使每一层均包括沿上下方向均匀分布的多条换热管93，且使相邻层的换热管93在上下方向上呈错落分布。这一结构设置有效增强了对流换热，提高了换热效率。

以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围的限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，包括溶液除湿单元(1)、溶液再生单元(2)和太阳能集热器(3)，所述溶液除湿单元(1)包括除湿换热器(11)，除湿换热器(11)的上下侧对应设有除湿喷淋装置(12)和除湿溶液槽(13)，溶液再生单元(2)包括再生换热器(21)，再生换热器(21)的上下侧对应设有再生喷淋装置(22)和再生溶液槽(23)，除湿喷淋装置(12)和除湿溶液槽(13)分别通过管道对应与再生溶液槽(23)和再生喷淋装置(22)连接并构成溶液循环回路，其特征在于，所述除湿换热器(11)的右侧由左至右依次设有蒸发换热器(4)、冷水换热器(5)和散热换热器(6)，除湿换热器(11)的两端口分别通过管道对应与散热换热器(6)的两端口连接并构成热交换循环回路，再生换热器(21)的两端口分别通过管道与太阳能集热器(3)连接并构成再生热循环回路，蒸发换热器(4)的上下侧对应设有蒸发喷淋装置(41)和喷淋集水槽(42)，蒸发喷淋装置(41)和喷淋集水槽(42)分别通过管道与高温冷水源连接并构成喷淋水循环回路，冷水换热器(5)的两端口分别通过管道与用水末端连接并构成冷水循环回路；空气依次流过除湿换热器(11)、蒸发换热器(4)、冷水换热器(5)和散热换热器(6)的通路设有第一风道，空气流过再生换热器(21)的通路设有第二风道；所述高温冷水源为自来水、河水、湖水或海水。

2.按照权利要求1所述的一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其特征在于，所述溶液循环回路中设有溶液罐(7)。

3.按照权利要求2所述的一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其特征在于，所述再生热循环回路中设有储能罐(8)。

4.按照权利要求3所述的一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其特征在于，所述除湿换热器(11)、再生换热器(21)、冷水换热器(5)和散热换热器(6)均为塑料管换热器，所述蒸发换热器(4)为塑料填料换热器。

5.按照权利要求4所述的一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其特征在于，所述塑料管换热器由相互连通的多个换热模块(9)组合构成，换热模块(9)包括左主管(91)和右主管(92)，左主管(91)和右主管(92)之间设有多条换热管(93)，左主管(91)和右主管(92)的上下端均设有第一接口(94)，左主管(91)和右主管(92)的前后侧壁上均设有对称分布的第二接口(95)；相邻换热模块通过其第一接口(94)或第二接口(95)相互热熔连通，一换热模块的其中一个第一接口(94)或第二接口(95)通过热熔连接有第一接头，另一换热模块的其中一个第一接口(94)或第二接口(95)通过热熔连接有第二接头，所有换热模块空余的第一接口(94)和第二接口(95)分别通过热熔连接有封堵板。

6.按照权利要求5所述的一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其特征在于，所述左主管(91)和右主管(92)均采用方管结构，左主管(91)和右主管(92)前后侧壁上的第二接口(95)均沿上下方向间隔设置两个。

7.按照权利要求6所述的一种太阳能再生溶液式蒸发冷水机组，其特征在于，所述换热模块(9)的换热管(93)沿前后方向设有多层，每一层均包括沿上下方向均匀分布的多条换热管(93)，且使相邻层的换热管(93)在上下方向上呈错落分布。