CN211233186U - 一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统，主要包括喷雾室、喷头、纤维湿帘、冷却塔、积液池、太阳能集热器、铜管换热器、除湿装置、储热水箱、风机、增压水泵和必要的连接管道组成。空气先经过湿帘一次加湿降温，再过喷雾室二次加湿降温，利用干空气与水之间热湿交换，降低空气温度，再使用固体干燥剂对湿冷空气进行处理，除湿材料吸附热将被铜管换热器中的冷却水带走。在除湿剂吸湿达到饱和的时候，与太阳能集热器连接的储热水箱，为铜管换热器提供热水，使除湿剂再生，达到除湿剂循环利用的作用，降低系统成本。本空调系统不仅可以提供舒适的新风，还有效的解决了夏季设施农业种植或设置养殖环境的降温需求。

Description

一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统

技术领域

在本实用新型涉及一种制冷系统，特别涉及一种固体吸附式除湿和直接蒸发冷却的复合制冷系统，属于蒸发制冷制冷利用领域。

背景技术

据统计，中国的建筑能耗占社会总能耗25%以上，而在建筑能耗中，空调能耗占到50%以上，并且建筑物空调的需求量呈逐年上升趋势，给能源、电力和环境带来很大的压力。在如今高速发展的时代，推广低耗能，高效率的蒸发制冷空调是解决空调高能耗，高污染的有效途径。但直接蒸发冷却空调出口湿度相对较高，并不能满足人体舒适度的需求，影响身体健康；高湿度下，细菌生长快速，有利于病毒传播；因此，本实用新型将固体除湿与蒸发冷却相结合，搭建了一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统，有效解决空调的高能耗的问题，节约能源，降低制冷成本。

随着传统能源价格不断上涨，太阳能在中国不断地发展了起来，太阳能热利用与除湿材料再生形成了良好的匹配性，因此，在对除湿材料的再生方面，太阳能是一个百利而无一害的选择，并且国家大力支持太阳能行业的发展，太阳能装置成本也在不断下降，性能也越来越好；所以，太阳能将会在今后的社会发展占居重要地位，竟会有更多的城市和农村利用取之不尽的太阳能进行日常生活，这也是本系统的固体除湿材料使用太阳能的一个主要原因。

随着中国经济的发展和整体技术水平的提高，多元化发展，多领域结合进步，已成为一个重要的趋势，以太阳能为基础，使用固体除湿和蒸发冷却相结合的方式制冷，会成为未来畜牧业和种植业的主要制冷方式，将会有广阔的前景。

蒸发冷却是一种节能、环保、经济的冷却方法，使用的干燥剂硅胶因吸附性能极强，价格低廉，有效降低系统成本。如今，蒸发冷却空调技术已经在数据中心、工厂、医院、体育馆、写字楼、发电厂等领域的多个实际工程中得到了应用，我国农村地区人口众多，经济水平相对较为落后，蒸发冷却空调大风量、小温差以及运行费用较低的特点恰好能够满足设施农业种植环境和设施养殖环境的夏季降温需求，特别是我国干空气能丰富的西北地区，蒸发冷却空调技术值得在这个地区大力推广。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统，将固体吸附剂除湿和蒸发制冷相结合，不仅节可以约能源，而且更能够实现全天候制冷，有效降低了蒸发冷却出口的空气湿度，满足人体舒适度。

本实用新型主要通过以下技术方案实现：一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统，主要包括太阳能集热器、喷雾室、喷头、纤维湿帘、风机、冷却塔、增压水泵、积液池、铜管换热器、除湿装置、储热水箱和必要的水管和风管，利用干空气与水之间的热湿交换，来降低空气的温度，再使用固体干燥剂对湿冷空气进行将湿处理，除湿材料吸附热将会被铜管换热器中的冷却水带走，从而使得本空调系统的送风空气状态满足人体舒适度要求。在除湿剂吸湿达到饱和的时候，与太阳能集热器连接的储热水箱，为铜管换热器提供热水，使除湿剂再生，达到除湿剂循环利用的作用，降低系统成本。

所述纤维湿帘型号为7090型，与空气接触面积较大，液态水蒸发成水蒸气的量大，液态水蒸发将会吸收大量的潜热，而空气将会放出热量来提供水的蒸发潜热，使水和空气热湿交换更充分，使得进风可以均匀加湿降温，

所诉喷头为常见的增压喷雾，通过湿帘降温后的空气，将会再通过喷雾蒸发再次冷却，充分利用空气的干空气能，使得蒸发冷却装置的出口温度接近极限降温温度，极限降温温度为入口空气对应的湿球温度。

所诉除湿装置中有固体除湿材料硅胶，对蒸发冷却后的空气进行降湿处理。

所述除湿装置中的铜管换热器将带走一部分除湿材料吸附水蒸气产生的热量，从而降低除湿装置出口空气的温度。

所述冷却塔为蒸发冷却提供冷却水，同时也为除湿装置中的铜管换热器提供冷却水。

所述太阳能集热器采用常见家用的真空管集热器，可以稳定输出60-80℃的热水，并储存在储热水箱中为除湿装置中硅胶的再生提供热源。

所述风机和水泵将有继电器和温控设备控制，当空调处于制冷状态时，打开风机5、15和16，增压水泵7和8，关闭太阳能储热水箱的水泵。当空调处于再生状态时，打开太阳能储热水箱的水泵和必要风机，对除湿装置中的硅胶进行再生。同时设定制冷时间和除湿时间，起到自动化控制作用。

附图说明

图1：基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统的示意图。

图2：再生过程的示意图。

图1中，1—喷雾室，2—喷头，3—纤维湿帘，4—进风口A，5—风机A， 6—冷却塔,7—增压水泵A，8—增压水泵B，9—积液池，10—除湿装置出风口，11—太阳能集热器，12—铜管换热器，13—除湿装置，14—风机B，15—风机C，16—送风口A，17—排风。

图2中，18—进风口B，19—风机C，20—铜管换热器热水入口,21—增压水泵C，22—送风口B，23—储热水箱。

具体实施方式

本实用新型将固体吸附剂除湿和蒸发制冷相结合，公布了一种可自动化制冷复合空调系统。下面将结合说明书附图对本实用新型进行详细说明：如图1所示，一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统，主要由喷雾室（1），喷头（2），纤维湿帘（3），冷却塔（6），积液池（9），太阳能集热器（11），铜管换热器（12），除湿装置（13），图2中储热水箱（7）和风机、增压水泵和必要的连接管道组成。

一方面，白天当环境温度较高时可启动空调系统，外界干热空气先通过纤维湿帘（3）进行一次加湿降温处理，再经过喷雾室（1）进行二次即使降温处理，得到的湿冷空气由风机A（5）输送至除湿装置中（13），除湿装置（13）中的固体除湿材料吸附空气中的水蒸气，对湿冷空气进行降湿处理，除湿过程中产生的吸附热将会被铜管换热器（12）中的冷却水带走，冷却塔（6）供应蒸发冷却和铜管换热器的冷却水，从除湿装置中出来的满足人体舒适度的空气被风机B（14）输送至室中。

在空调运行的时候通过设定制冷和再生时间，关闭相应的风机和增压水泵，进行自动化控制，空调制冷模式下，打开图1中的增压水泵7、8，风机5、14和15，关闭图2中的风机C(19)，增压水泵C(21)，再生模式与制冷模式的风机和增压水泵的开关相反。

另一方面。在太阳光充足的情况下，太阳能集热器（11）吸收太阳光，加热真空管内的水，并通过增压水泵输送到储热水箱（23）中储存热量，为除湿装置（13）中的除湿材料提供再生热源，传统的除湿材料硅胶的再生温度为70℃左右，太阳能真空管集热器提供的热量，完全可满足硅胶再生的需求，同时，在天气较冷的情况下，还可以通过太阳能集热器（11）为铜管换热器（12）提供热水，为室内提供暖风，起到制暖作用。

本实用新型将固体除湿和蒸发冷却相结合，设定固定制冷和再生时间，使得空调中的除湿材料可以循环利用，节约成本，实现自动化控制。

Claims (3)

1.一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统，主要由喷雾室（1）、喷头（2）、纤维湿帘（3）、冷却塔（6）、积液池（9）、太阳能集热器（11）、铜管换热器（12）、除湿装置（13）、储热水箱（23）、风机、增压水泵和必要的连接管道组成，其特征是蒸发冷却利用干空气能实现空气的降温，再使用固体干燥剂对空气进行降湿处理，铜管换热器带走了部分吸附热，使得空调出口空气满足人体舒适度。

2.在根据权利要求1所述的一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统，其特征在于，当除湿材料吸附水蒸气达到饱和的时候，空调切换到再生模式，由太阳能集热器、储热水箱、除湿装置、铜管换热器、风机、增压水泵和必要连接管道构成太阳能再生子系统，通过太阳能集热器收集的热量储存到储热水箱中，在再生模式下，向铜管换热器提供热水，为除湿材料提供再生热源。

3.根据权利要求2所述的一种基于固体吸附剂除湿的蒸发制冷空调系统，其特征在于，除湿材料的再生过程中的热源，由太阳能提供。

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