CN209588219U - Pvt耦合溶液除湿空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种PVT耦合溶液除湿空调系统，其特征是：包括溶液‑冷却水换热器、除湿器、溶液‑溶液换热器、稀溶液罐、再生器、浓溶液罐、PVT集热器和储热水箱，浓溶液罐依次连接有溶液‑冷却水换热器、除湿器、溶液‑溶液换热器、稀溶液罐、PVT集热器和再生器构成溶液循环回路；所述PVT集热器与储热水箱连接构成加热水循环回路。有益效果：本实用新型安装的热回收装置即溶液‑溶液换热器能够提高能源利用效率，除湿器出口流出的低温稀溶液与再生器出口流出的高温浓溶液在换热器中分别实现预热和预冷，提高再生器和除湿器的效率；PVT集热器在满足溶液再生的条件下可以实现全年发电和非除湿季节供应热水的三种用途。
Description
技术领域
本实用新型属于空调领域，尤其涉及一种PVT耦合溶液除湿空调系统。
背景技术
PVT集热器是一种能同时提供热能和电能的设备。它的主要部件为太阳电池和热收集器。溶液除湿空调是将湿空气与除湿剂溶液直接接触，利用湿空气与吸湿溶液之间的水蒸气分压力差来实现水分传递和转移的。这相比于传统压缩式制冷空调系统将空气冷却到露点温度以下进行除湿来说消耗的能量会大幅减少。而且其采用盐溶液代替了传统空调中的氟利昂等制冷剂作为冷媒，消除了氟氯烃等对环境的破坏作用。同时盐溶液可以除去空气中的细菌、霉菌及其他有害物，起到净化空气的作用。专利文献公开号107806676A公开了一种太阳能溶液除湿辐射空调系统，涉及空调技术领域，包括太阳能溶液除湿新风系统和毛细管网辐射供冷供暖系统，所述太阳能溶液除湿新风系统内部分层保温水箱内置辅热装置，所述分层保温水箱两端依次通过水管连接一号水泵和太阳能集热器，所述分层保温水箱两端依次通过水管连接二号水泵和一号换热器，所述一号换热器两端依次通过水管连接溶液泵、溶液再生塔、电动三通阀、浓溶液槽、一号溶液泵、二号换热器、溶液除湿塔、二号溶液泵和稀溶液槽。所述毛细管网辐射供冷供暖系统内部风冷热泵、毛细管网和三号水泵通过水管依次连接。本发明全年可用，既能对室内温湿度独立调控，又能科学有效地提高能源利用率，减少对环境的破坏。专利文献公开号107388430A公开了一种太阳能真空溶液除湿空调及其工作方法，包括制冷系统和真空溶液系统，制冷系统包括：压缩机、第一交换器、第二交换器、电磁四通换向阀、风阀调节器；真空溶液系统包括：释放水分装置、吸收水分装置、板式交换器、直冷交换器、直热交换器、太阳能交换器和水冷交换器、太阳能储能罐和太阳能循环泵、双级过滤器、第一溶液泵和第二溶液泵；将真空溶液系统、太阳能系统、水冷系统与制冷系统结合起来，实现温度、湿度独立精确控制调节。溶液除湿空调利用加热使溶液再生，系统只要50℃～65℃的再生温度，可以利用太阳能、地热及工业余热等作为再生热源，耗电极少，太阳能溶液除湿空调在这种条件下被提出。然而现有太阳能溶液除湿空调系统中的集热器仅应用于除湿季节，在非除湿季节都是闲置无用的，而且占用了很大一部分房顶面积。
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PVT耦合溶液除湿空调系统，通过除湿季节溶液循环、非除湿季节生活用热水循环和全年光伏电池发电模块，可以实现夏季室外新风除湿和湿度独立控制，使太阳能集热器在除湿季节和非除湿季节都能发挥作用。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种PVT耦合溶液除湿空调系统，其特征是：包括溶液-冷却水换热器、除湿器、溶液-溶液换热器、稀溶液罐、再生器、浓溶液罐、PVT集热器和储热水箱，所述浓溶液罐依次连接有溶液-冷却水换热器、除湿器、溶液-溶液换热器、稀溶液罐、PVT集热器和再生器构成溶液循环回路；所述PVT集热器与储热水箱连接构成加热水循环回路。
所述稀溶液罐与PVT集热器之间连接有第一溶液泵；所述稀溶液罐与再生器之间连接有第二溶液泵；所述溶液循环回路中浓溶液罐与溶液-冷却水换热器之间连接有第三溶液泵。
所述除湿器和再生器内部分别设有风机。
所述稀溶液罐内设有阴天辅助电加热器。
所述加热水循环回路中PVT集热器与储热水箱之间设有热水泵。
所述溶液循环回路和加热水循环回路的连接管路中分别设有阀门，其中PVT集热器与储热水箱进出水端分别连接有第一阀门和第二阀门，PVT集热器与稀溶液罐及第一溶液泵之间分别连接有第三阀门和第四阀门，在除湿季节时，关闭第一阀门和第二阀门，打开第三阀门和第四阀门用于加热溶液；在非除湿季节时，关闭第三阀门和第四阀门，打开第一阀门和第二阀门，实现加热生活用热水
有益效果：与现有技术相比，本实用新型利用可再生能源太阳能加热溶液和自来水代替电加热方式，分别实现溶液再生和生活用水加热，具有较大的节能潜力；系统中安装了热回收装置即溶液-溶液换热器来提高能源利用效率，除湿器出口流出的低温稀溶液与再生器出口流出的高温浓溶液在换热器中分别实现预热和预冷，提高再生器和除湿器的效率；PVT集热器在满足溶液再生的条件下还可以实现全年发电和非除湿季节供应热水的三种用途。充分开发了太阳能溶液除湿空调系统的全年使用性，减小空间占用，避免了原有系统在非除湿季节闲置无用的情况。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是图1中PVT集热器的结构示意图。
图中：1、除湿器，2、第一风机1；3、溶液-溶液换热器；4、阀门；5、稀溶液罐；6、阴天辅助电加热器；7、阀门；8、第一溶液泵；9、第三阀门；10、PVT集热器；11、第四阀门；12、阀门；13、第二溶液泵；14、再生器；15、风机2；16、浓溶液罐；17、第三溶液泵；18、溶液-冷却水换热器；19、第一阀门；20、储热水箱；21、热水泵；22、第二阀门；23、阀门；24、阀门。
Ⅰ、框架，Ⅱ、玻璃盖板，Ⅲ、单晶硅电池板，Ⅳ、导热硅胶，Ⅴ、吸热板，Ⅵ、流体通道，Ⅶ、保温材料。
溶液循环回路的连接节点：a-b-c-d-e-f-g-h-i-a，
加热水循环回路的连接节点|：f-m-n-e-f。
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1，本实施例公开了一种PVT耦合溶液除湿空调系统，包括溶液-冷却水换热器18、除湿器1、溶液-溶液换热器3、稀溶液罐5、再生器14、浓溶液罐16、PVT集热器10和储热水箱20，所述浓溶液罐依次连接有溶液-冷却水换热器、除湿器、溶液-溶液换热器、稀溶液罐、PVT集热器和再生器构成溶液循环回路；所述PVT集热器与储热水箱连接构成加热水循环回路。所述稀溶液罐与PVT集热器之间连接有第一溶液泵8；所述稀溶液罐与再生器之间连接有第二溶液泵13；所述溶液循环回路中浓溶液罐16与溶液-冷却水换热器18之间连接有第三溶液泵17。所述除湿器1和再生器14内部分别设有风机2、15。所述溶液循环回路和加热水循环回路的连接管路中分别设有阀门4、7、9、11、12、19、22、23、24。
本实施例优选方案是，所述稀溶液罐内设有阴天辅助电加热器6。
本实施例优选方案是，所述加热水循环回路中PVT集热器与储热水箱20之间设有热水泵21。
详见附图2，PVT集热器从上至下依次连接玻璃盖板,Ⅱ、单晶硅电池板Ⅲ、导热硅胶Ⅳ、吸热板Ⅴ、管流道Ⅵ和保温材料Ⅶ。PVT集热器就是常规集热器上面加一层光伏板以实现热、电同时供应。属于现有技术
工作过程和原理
通过除湿季节溶液循环、非除湿季节生活用热水循环和全年光伏电池发电模块。可以实现夏季室外新风除湿和湿度独立控制，提高室内空气品质和舒适度。光伏电池所发电量可以并网或者接入蓄电池、逆变器实现电能储存和应用。使本系统不仅仅是用能系统还是能源供给系统。
在除湿季节关闭第一阀门19、第二阀门22，打开第三阀门9、第四阀门11，完成a-b-c-d-e-f-g-h-i-a溶液循环。非除湿季节关闭第三阀门9、第四阀门11，打开第一阀门19、第二阀门22，完成f-m-n-e-f加热水循环。并且全年均能够实现光伏发电，u、w分别为光伏电池正负两级。除湿季节结束后的当天将第三阀门9、第四阀门11关闭，开启f-m-n-e-f水循环进行残留溶液清洗，直至溶液被完全洗净为止。
除湿季节：关闭第一阀门19、第二阀门22，打开第三阀门9、第四阀门11，热的浓溶液经由溶液泵17抽取进入换热器18进行浓溶液与冷却水的换热，以降低浓溶液温度使浓溶液水蒸气分压力降低，除湿效果增强；(冷却水由k经由换热器18流至k’完成换热过程)之后浓溶液经过b进入除湿器1与室外空气直接接触并发生热质交换,得到低湿度的空气,而浓溶液被稀释变为稀溶液；稀溶液经过c进入换热器3与刚从再生器出口流出的高温浓溶液进行热交换,稀溶液被预热后进入稀溶液罐5；溶液泵8抽取稀溶液至PVT集热器对稀溶液进行循环加热，循环加热过程关闭阀门4、12，循环路径为d-e-f-g-d；(阴天该循环关闭，由辅助电加热器6实现溶液加热)当稀溶液罐内温度达到再生温度时将溶液泵8和阀门7、11关闭，停止加热循环；溶液罐5内稀溶液由溶液泵13抽取至再生器14与室内排风直接接触并发生热质交换,得到高湿度的空气,而稀溶液被提浓变为浓溶液，先在3与刚从除湿器出口流出的低温稀溶液进行热交换,高温浓溶液被预冷后储存至浓溶液罐16中再由泵17抽取，至此完成循环。
非除湿季节：关闭第三阀门9、第四阀门11，打开第一阀门19、第二阀门22，PVT实现加热生活用热水的作用。关闭阀门24打开阀门23自来水由p至q方向进入水箱，自来水充满水箱后关闭阀门23，进行f-m-n-e-f加热水循环，打开阀门24后热水由r至s方向供给至用户端。
所述循环d-e-f-g-d在阴天无法实现溶液和自来水加热，此时应用辅助电加热器6实现加热，使系统可以连续使用。
本系统具有室外新风除湿、生活用水加热、全年光伏发电三种用途。
上述参照实施例对该一种PVT耦合溶液除湿空调系统的详细描述，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 (6)
1.一种PVT耦合溶液除湿空调系统，其特征是：包括溶液-冷却水换热器、除湿器、溶液-溶液换热器、稀溶液罐、再生器、浓溶液罐、PVT集热器和储热水箱，所述浓溶液罐依次连接有溶液-冷却水换热器、除湿器、溶液-溶液换热器、稀溶液罐、PVT集热器和再生器构成溶液循环回路；所述PVT集热器与储热水箱连接构成加热水循环回路。
2.根据权利要求1所述的PVT耦合溶液除湿空调系统，其特征是：所述稀溶液罐与PVT集热器之间连接有第一溶液泵；所述稀溶液罐与再生器之间连接有第二溶液泵；所述溶液循环回路中浓溶液罐与溶液-冷却水换热器之间连接有第三溶液泵。
3.根据权利要求1所述的PVT耦合溶液除湿空调系统，其特征是：所述除湿器和再生器内部分别设有风机。
4.根据权利要求1所述的PVT耦合溶液除湿空调系统，其特征是：所述稀溶液罐内设有阴天辅助电加热器。
5.根据权利要求1所述的PVT耦合溶液除湿空调系统，其特征是：所述加热水循环回路中PVT集热器与储热水箱之间设有热水泵。
6.根据权利要求1所述的PVT耦合溶液除湿空调系统，其特征是：所述溶液循环回路和加热水循环回路的连接管路中分别设有阀门，其中PVT集热器与储热水箱进出水端分别连接有第一阀门和第二阀门，PVT集热器与稀溶液罐及第一溶液泵之间分别连接有第三阀门和第四阀门，在除湿季节时，关闭第一阀门和第二阀门，打开第三阀门和第四阀门用于加热溶液；在非除湿季节时，关闭第三阀门和第四阀门，打开第一阀门和第二阀门，实现加热生活用热水。
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| CN114963363A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-30 | 东南大学 | 一种溶液再生系统及再生方法 |
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