CN217154373U - 太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及除湿设备技术领域，提供一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，包括：除湿转轮、冷凝器、集水箱、加热装置、除湿通道以及再生通道；除湿转轮具有除湿区和再生区，除湿通道与除湿区连通，除湿区对除湿通道输送的空气进行除湿处理；再生通道与再生区连通，冷凝器对再生通道中的空气进行冷凝处理；加热装置包括太阳能集热组件，对再生通道中的空气进行加热；集水箱设于冷凝器的底端。本实用新型的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，低温气体通过太阳能集热组件转化成高温气体，通过再生区后转化成高温高湿的气体，再经过冷凝器后形成的冷凝水由集水箱收集，低温气体再次被加热，在满足除湿功能和集水功能的同时，能源消耗低。

Description

太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统

技术领域

本实用新型涉及除湿设备技术领域，尤其涉及一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统。

背景技术

我国南方潮湿地区和海岛上，环境温度高，空气相对湿度大，特别使南方梅雨时期，空气潮湿，长期居住在潮湿的房间中容易对人的身体造成损害。此外长期暴露在潮湿的环境中，房间中的物品易受侵蚀，食品容易产生腐败，同时海岛上淡水资源和电力资源短缺，因此不仅需要对潮湿的空气进行除湿，还要利用现有的资源对空气中的水分进行收集，从而缓解淡水资源短缺的问题。

现有的除湿装置中，多采用电加热器对再生空气进行加热，能源消耗大，且未设置集水设备对冷凝水进行收集。

实用新型内容

本实用新型提供一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，用以解决现有的除湿装置存在能源消耗大及不具备集水功能的问题。

本实用新型提供一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，包括：除湿转轮、冷凝器、集水箱、加热装置、除湿通道以及再生通道；

所述除湿转轮具有除湿区和再生区，所述除湿通道与所述除湿区连通，所述除湿区用于对所述除湿通道输送的空气进行除湿处理；

所述再生通道与所述再生区连通，所述冷凝器和所述加热装置设于所述再生通道上；所述冷凝器用于对所述再生通道中的空气进行冷凝处理；所述加热装置包括太阳能集热组件，用于对所述再生通道中的空气进行加热；

所述集水箱设于所述冷凝器的底端，用于收集冷凝水。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述除湿通道上设有第一风机，所述第一风机的输出端与所述除湿区的进风口连接；

所述再生通道上设有第二风机，所述第二风机的输入端与所述冷凝器连接，所述第二风机的输出端与所述太阳能集热组件连接。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统还包括过滤器，所述过滤器与所述除湿区的出风口连接。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述太阳能集热组件包括太阳能集热板和储热管；

所述储热管包括内管和外管，所述内管与所述外管同轴设置；所述内管的一端与所述冷凝器的输出端连接，所述内管的另一端与所述再生区的进风口连接；所述外管的外壁面与所述太阳能集热板的表面贴合设置。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述太阳能集热板呈弧状。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述内管的外壁和所述外管的内壁之间填充有相变储热材料。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述相变储热材料为石蜡。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述加热装置还包括电加热器，所述电加热器设于所述再生通道上，所述电加热器位于所述太阳能集热组件与所述除湿转轮之间。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统还包括温度传感器和控制器；

所述温度传感器和所述电加热器均与所述控制器连接，所述温度传感器用于检测所述再生通道内的温度；所述控制器根据检测温度与预设温度的比较结果，控制所述电加热器的启闭。

根据本实用新型提供的一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，所述除湿转轮的吸湿材料为富马酸铝。

本实用新型提供的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，除湿区对室内的潮湿空气进行除湿处理后，将干燥空气输送至室内；低温气体通过太阳能集热组件加热成高温气体，高温气体通过再生区后转化成高温高湿的气体，高温高湿的气体经过冷凝器后形成的冷凝水由集水箱收集，由冷凝器的输出端排出的低温气体再被输送至太阳能集热组件处进行加热，在满足除湿功能和集水功能的同时，能源消耗低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的储热管的剖视图；

附图标记：1：太阳能集热板；2：储热管；201：内管；202：相变储热材料；203：外管；3：温度传感器；4：电加热器；5：过滤器；6：除湿转轮；7：第一风机；8：冷凝器；9：集水箱；10：第二风机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1和图2描述本实用新型实施例的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统。

如图1所示，本实用新型实施例提供的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，包括：除湿转轮6、冷凝器8、集水箱9、加热装置、除湿通道以及再生通道；除湿转轮6具有除湿区和再生区，除湿通道与除湿区连通，除湿区用于对除湿通道输送的空气进行除湿处理；再生通道与再生区连通，冷凝器8和加热装置设于再生通道上；冷凝器8用于对再生通道中的空气进行冷凝处理；加热装置包括太阳能集热组件，用于对再生通道中的空气进行加热；集水箱9设于冷凝器8的底端，用于收集冷凝水。

具体地，除湿转轮6安装于室内，除湿转轮6具有除湿区和再生区，除湿转轮6通过电机驱动旋转，以进行相应的除湿功能和再生功能。可以理解的除湿区具有相应的除湿区进风口和除湿区出风口，再生区具有相应的再生区进风口和再生区出风口。

除湿通道包括除湿进风管和除湿出风管，除湿进风管与除湿区的进风口连通，除湿出风管与除湿区的出风口连通。沿再生通道的管路上依次设置有泠凝器以及加热装置。太阳能集热组件通过管道与再生区的进风口连接，再生区的出风口通过管道与冷凝器8的输入端连接，冷凝器8的输出端通过管道与太阳能集热组件连接。

室内潮湿空气沿除湿进风管进入除湿转轮6的除湿区，除湿转轮6上的吸湿材料吸附潮湿空气中的水分，潮湿空气被吸收水分后转化成干燥空气，干燥空气由除湿出风管排出至室内。除湿功能提升了居住环境的舒适性，减小室内物品受潮的问题。

除湿转轮6上的吸湿材料可以为硅胶，也可以为富马酸铝，富马酸铝具有高饱和吸附量，热稳定好，脱附温度低约为70℃，可利用太阳能及工业废热等低品位热源进行再生。

太阳能集热组件安装于室外，太阳能集热组件包括太阳能集热管，太阳能集热管为双层管，外管透明可以让阳光透过，同时阻挡内管的热量散失，内管吸收太阳光辐射，内管构成气体流通的通道。

太阳能集热组件吸收太阳能，太阳能集热组件的热量将再生通道内的低温气体加热为高温气体，高温气体流动至再生区，高温气体流经再生区可以将吸附在吸湿材料上的水分加热汽化，形成高温高湿的气体，高温高湿的气体与冷凝器8进行热交换后，冷凝形成的水滴在重力作用下沿着冷凝管流入集水箱9中，从冷凝器8的输出端出来的低温气体再次沿着再生管路流动至太阳能集热组件处进行加热，进入下一个循环作业。集水箱9中收集的冷凝水可以通过过滤形成净水，以供使用，集水箱9的集水功能有助于缓解水资源短缺问题。

在本实用新型实施例中，除湿区对室内的潮湿空气进行除湿处理后，将干燥空气输送至室内；低温气体通过太阳能集热组件加热成高温气体，高温气体通过再生区后转化成高温高湿的气体，高温高湿的气体经过冷凝器8后形成的冷凝水由集水箱9收集，由冷凝器8的输出端排出的低温气体再被输送至太阳能集热组件处进行加热，在满足除湿功能和集水功能的同时，能源消耗低。

如图1所示，在可选的实施例中，除湿通道上设有第一风机7，第一风机7的输出端与除湿区的进风口连接；再生通道上设有第二风机10，第二风机10的输入端与冷凝器8连接，第二风机10的输出端与太阳能集热组件连接。

具体地，第一风机7可以为离心风机，第一风机7的出风口通过除湿进风管与除湿区的进风口连通，第一风机7通过除湿进风管将室内潮湿空气输送至除湿转轮6的除湿区。可以根据室内湿度值调节第一风机7的转速，例如，当室内湿度大于预设湿度时，调大第一风机7的转速，以提高除湿效率。

第二风机10也可以为离心风机，第二风机10的进风口与冷凝器8的输出端连接，第二风机10的出风口与太阳能集热组件连接，第二风机10将冷凝器8的输出端排出的低温气体输送至太阳能集热组件处，再将太阳能集热组件加热后的高温气体输送至再生区，经过再生区后的高温高湿气体流动至冷凝器8转化为低温气体，再流动至太阳能集热组件。可以根据室内湿度的值调节第二风机10的转速，例如，当室内湿度大于预设湿度时，调大第二风机10的转速，以提高除湿效率。

在本实用新型实施例中，第一风机7通过除湿进风管与除湿区的进风口连通，通过第一风机7实现潮湿空气的输送与干燥空气的排出，还可通过调节第一风机7的转速调节除湿效率；通过第二风机10实现高温气体、高温高湿气体以及低温气体沿着再生通道流动，实现再生功能，还可通过调节第二风机10的转速调节除湿效率。

如图1所示，在可选的实施例中，太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统还包括过滤器5，过滤器5与除湿区的出风口连接。

具体地，过滤器5可以为过滤网，过滤网安装于除湿区的出风口处，过滤器5用于降低空气中的含尘量，潮湿的空气经过除湿处理后再通过过滤器5进行过滤后，由除湿出风管排出，保障由除湿出风管排出的干燥空气的洁净度，提升用户的舒适性。

如图1所示，在可选的实施例中，太阳能集热组件包括太阳能集热板1和储热管2；储热管2包括内管201和外管203，内管201与外管203同轴设置；内管201的一端与冷凝器8的输出端连接，内管201的另一端与再生区的进风口连接；外管203的外壁面与太阳能集热板1的表面贴合设置。

具体地，太阳能集热板1和储热管2分别通过支架固定于室外，太阳能集热板1主要由吸热板和透明盖板等组成，太阳辐射穿过透明盖板后，投射在吸热板上，被吸热板吸收并转化成热能，然后传递给吸热板内的传热工质，使传热工质的温度升高。太阳能集热板1结构简单，承压能力强，吸热面积大。

储热管2包括内管201和外管203，内管201和外管203的尺寸根据实际需求设置，内管201和外管203的长度略长于太阳能集热板1的长度。内管201和外管203同轴设置，内管201的一端与冷凝器8的出口连通，内管201的另一端与再生区的进风口连通。储热管2的两端安装有圆环状的端盖，端盖的内壁与内管201的外壁相贴合，端盖的外壁与外管203的内壁相贴合。内管201的外壁面涂有选择性吸收涂层，能够有效的增加太阳光的吸收，涂层可以为黑铬涂层、黑镍涂层或黑钴涂层等。外管203为真空玻璃管，真空玻璃管可减少太阳能量的传导换热损失、对流换热损失和辐射换热损失。内管201吸收太阳光辐射，温度升高，会对外发出红外线辐射，红外线辐射的波长较长，不易穿透外管203，由此热量被存留在内管201和外管203之间，储热管2端部的端盖可以防止热量逸出。太阳能集热板1和外管203同时吸收太阳光，太阳能集热板1吸收的太阳能也传递至外管203，热量进一步被存留在内管201和外管203之间。太阳能集热板1和储热管2协同作用，有利于提高太阳能的利用率，提高储热效率。

由冷凝器8的出口排出的低温气体沿着再生管道进入内管201，储热管2中储存的热量与低温气体进行热交换，低温气体转化为高温气体沿着再生管道流动至除湿转轮6的再生区。

在本实用新型实施例中，太阳能集热板1和储热管2接收太阳光的辐射蓄热，热量存储于储热管2内，储热管2内存储的热量不断地将流经内管201中的低温气体转化成高温气体，供热稳定，能源消耗低。

如图1所示，在可选的实施例中，太阳能集热板1呈弧状。

具体地，太阳能集热板1可以呈半弧状，太阳能集热板1的中心面与储热管2的中心面一致，太阳能集热板1的弧状结构可以使太阳光集中照射在储热管2上，有利于提高储热管2的储热效率，进一步有利于保障低温气体转化为高温气体。

如图2所示，在可选的实施例中，内管201的外壁和外管203的内壁之间填充有相变储热材料202。

具体地，内管201的外壁和外管203的内壁之间填充有相变储热材料202，相变储热材料202是利用材料所含的显热和相变潜热来储存或释放能量，在相变储热材料202温度升高到相变点以上时，材料吸收能量并将其作为显热及潜热形式储存，当材料温度降低时，其显热及潜热以适当方式释放。

储热管2吸收太阳能，部分热能用于加热低温气体，部分热能储存在相变储热材料202中，可以做到蓄热和放热同时进行。例如，在白天，太阳光较强的时候，储热管2吸收的太阳能部分用于加热低温气体，部分存储于相变储热材料202中。在太阳光较弱的时候，储热管2接收的太阳能有限，此时相变储热材料202释放存储于其中的热量，将热量传递至低温气体，或者夜晚，没有太阳光照射的时候，相变储热材料202开始放热，将热量传递至低温气体。

在本实用新型实施例中，内管201的外壁和外管203的内壁之间填充的相变储热材料202可以蓄热，在太阳能量减少时可将存储的热能释放出来，延长再生时间，保障系统的稳定运行。

在可选的实施例中，相变储热材料202为石蜡。

具体地，石蜡作为一种相变材料，具有相变潜热大，固-液相变过程体积变化小，热稳定性好，无过冷现象，成分低等优点。

如图1所示，在可选的实施例中，加热装置还包括电加热器4，电加热器4设于再生通道上，电加热器4位于太阳能集热组件与除湿转轮6之间。

具体地，电加热器4安装于再生通道上，电加热器4位于太阳能集热组件和除湿转轮6的再生区的进风口之间。在太阳能集热组件无法工作或者太阳能集热组件的热量无法满足低温气体的加热需求时，低温气体沿着再生通道流动至电加热器4，电加热器4对低温气体进行加热，将其加热为高温气体，高温气体进一步沿再生通道流动至再生区。

可以根据实际情况进行选择，例如，在太阳光较强时，通过太阳能集热组件加热低温气体，有利于节省能源消耗；在太阳光较弱时，通过太阳能集热组件对低温气体进行预加热，通过电加热器4对低温气体进行二次加热，即节省能源，又能保障系统的正常运行；在太阳能集热组件无法工作时，通过电加热器4对低温气体进行加热，保障系统的正常运行，有利于提高系统的可靠性。

在本实用新型实施例中，加热装置还包括电加热器4，根据实际情况选择太阳能集热组件或电加热器4对低温气体进行加热，即节约能源，又有利于保障系统的使用可靠性。

在可选的实施例中，太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统还包括温度传感器3和控制器；温度传感器3和电加热器4均与控制器连接，温度传感器3用于检测再生通道内的温度；控制器根据检测温度与预设温度的比较结果，控制电加热器4的启闭。

具体地，温度传感器3安装于再生管道上，温度传感器3位于太阳能集热组件与电加热器4之间，温度传感器3和电加热器4均与控制器通信连接，温度传感器3检测再生管道中气体的温度。

温度传感器3检测的再生管道中的温度达到再生所需温度，电加热器4关闭，经过太阳能集热组件加热后的再生气体直接流向再生区。温度传感器3检测的再生管道中的温度未达到再生所需温度，控制器控制电加热器4开启，再生气体沿着再生管道由太阳能集热组件流动至电加热器4，经过电加热器4的加热达到再生所需温度后，再流向再生区。

当太阳能集热组件提供的热量无法满足实际需求或者太阳能集热组件因故障无法工作时，温度传感器3检测的温度小于预设温度，预设温度为再生所需温度，控制器控制电加热器4启动，确保流动至再生区的高温气体的温度满足预设温度的需求，保障系统的正常运行。进一步地，控制器可以调节电加热器4的功率来调节加热速率。

在本实用新型实施例中，控制器根据温度传感器3的检测温度和预设温度的比较结果，控制电加热器4的启动或关闭，确保流动至再生区的再生气体的温度与预设温度一致，有利于系统的智能化运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，包括：除湿转轮、冷凝器、集水箱、加热装置、除湿通道以及再生通道；

所述除湿转轮具有除湿区和再生区，所述除湿通道与所述除湿区连通，所述除湿区用于对所述除湿通道输送的空气进行除湿处理；

所述再生通道与所述再生区连通，所述冷凝器和所述加热装置设于所述再生通道上；所述冷凝器用于对所述再生通道中的空气进行冷凝处理；所述加热装置包括太阳能集热组件，用于对所述再生通道中的空气进行加热；

所述集水箱设于所述冷凝器的底端，用于收集冷凝水。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述除湿通道上设有第一风机，所述第一风机的输出端与所述除湿区的进风口连接；

所述再生通道上设有第二风机，所述第二风机的输入端与所述冷凝器连接，所述第二风机的输出端与所述太阳能集热组件连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统还包括过滤器，所述过滤器与所述除湿区的出风口连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述太阳能集热组件包括太阳能集热板和储热管；

所述储热管包括内管和外管，所述内管与所述外管同轴设置；所述内管的一端与所述冷凝器的输出端连接，所述内管的另一端与所述再生区的进风口连接；所述外管的外壁面与所述太阳能集热板的表面贴合设置。

5.根据权利要求4所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述太阳能集热板呈弧状。

6.根据权利要求4所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述内管的外壁和所述外管的内壁之间填充有相变储热材料。

7.根据权利要求6所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述相变储热材料为石蜡。

8.根据权利要求1所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述加热装置还包括电加热器，所述电加热器设于所述再生通道上，所述电加热器位于所述太阳能集热组件与所述除湿转轮之间。

9.根据权利要求8所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统还包括温度传感器和控制器；

所述温度传感器和所述电加热器均与所述控制器连接，所述温度传感器用于检测所述再生通道内的温度；所述控制器根据检测温度与预设温度的比较结果，控制所述电加热器的启闭。

10.根据权利要求1至9任一项所述的太阳能集热及除湿转轮除湿集水系统，其特征在于，所述除湿转轮的吸湿材料为富马酸铝。

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