專利名稱：一種溶液除濕結(jié)合電驅(qū)動制冷壓縮機的雙效蓄能方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種溶液除濕結(jié)合電驅(qū)動制冷壓縮機的雙效蓄能方法，屬于空氣調(diào)節(jié)、新能源等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今社會中，空氣調(diào)節(jié)方法多種多樣，但按使用能源來劃分，主要是電驅(qū)動蒸發(fā)壓縮式和大型燃料(熱)驅(qū)動的吸收式制冷，從技術(shù)上講各有優(yōu)點，但他們各有各的不足電驅(qū)動蒸氣壓縮式不能將能源有效的儲存，而空調(diào)的使用時段十分集中，極大的加劇了電網(wǎng)負荷的不平衡；吸收式制冷存在投資及運行費用高，設(shè)備不能經(jīng)濟的小型化。
而現(xiàn)有的蓄冰等蓄能空調(diào)方法，普遍存在系統(tǒng)復(fù)雜、投資大、蓄能密度小、體積龐大等缺點，那么能否找到一種蓄能效率高、投資少、運行費用低又能適合居家、商用使用的空氣調(diào)節(jié)方法呢？三、發(fā)明內(nèi)容基于上述問題，本發(fā)明提供了一種溶液除濕結(jié)合電驅(qū)動制冷壓縮機的雙效蓄能方法，可有效解決制冷壓縮機冷、熱兩端能量的利用，從而實現(xiàn)蓄能效率高，投資少，運行費用低，適用面廣的空氣調(diào)節(jié)問題，它是基于溶液除濕空氣調(diào)節(jié)方法，除濕溶液直接對待處理空氣噴淋，降低空氣含濕量，然后通過間接蒸發(fā)、絕熱飽和等實現(xiàn)空氣溫度濕度調(diào)節(jié)，即利用蒸氣壓縮機雙側(cè)能量，熱端用來對溶液除濕空調(diào)中吸濕后濃度降低的除濕溶液加熱，達到濃縮再生；冷端用來對再生后的濃溶液降溫(在一定時間內(nèi))，電能以除濕溶液為載體，以高濃度冷溶液的形式儲存起來，供其他時段調(diào)節(jié)空氣之用，其解決的技術(shù)方案是溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)工作時排出的吸水后的稀溶液被存至稀溶液儲罐，到電網(wǎng)負荷低谷階段，控制閥打開，稀溶液進入再生器，被置于其中的熱交換器(也即制冷系統(tǒng)的冷凝器)加熱，溶液中水蒸汽分壓力提高；同時，與稀溶液逆向流動的從環(huán)境來的空氣同時被加熱，空氣中的水蒸汽分壓力降低，這導(dǎo)致溶液中的水蒸汽向空氣中轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)了除濕溶液的失水、濃縮、再生；
濃縮后的濃除濕溶液，與從稀溶液儲罐來，將要再生的溶液進行熱交換，初步降溫，然后通過換熱器，即制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，將溫度降至要求狀態(tài)，形成濃、冷除濕溶液(用來調(diào)節(jié)等調(diào)節(jié)空氣的含濕量、潛熱和空氣的溫度、濕熱)，此過程通常設(shè)定在電網(wǎng)負荷的低谷時段定時進行，達到蓄能，并起到對電網(wǎng)負荷削峰添谷作用。本發(fā)明技術(shù)具有蓄能密度大、系統(tǒng)簡單、運行費用低、投資小等優(yōu)點，而且多個終端空調(diào)負荷量控制方便，并可提供100％全新風(fēng)運行環(huán)境。
四

附圖為本發(fā)明的工作流程圖。
五具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細說明。
由前述，本發(fā)明是，從稀溶液儲罐來的除濕溶液經(jīng)控制閥，然后過熱交換器，與從再生器出來的再生后的濃溶液進行熱交換，溫度升高后進入再生器，在再生器熱交換器一側(cè)噴淋，落入底槽，底槽中的溶液經(jīng)泵加壓后大部分溶液重新噴淋，被熱交換器另一側(cè)通過的高溫高壓工質(zhì)放出的熱量充分加熱，所攜帶的水分受熱蒸發(fā)，蒸發(fā)的水分被同一側(cè)逆向流動的、同時被加熱的高溫空氣帶出，之后濃縮的除濕溶液落入底槽，此過程重復(fù)進行，除濕溶液經(jīng)熱交換器與從稀溶液儲罐來的除濕溶液進行熱交換，溫度初步降低后的濃溶液經(jīng)換熱器(制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器)，被熱交換器另一側(cè)通過的低溫低壓工質(zhì)吸收熱量，充分降溫至設(shè)定溫度后，到具有保溫功能的濃溶液儲液罐儲存起來，實現(xiàn)雙效蓄能，供溶液除濕空調(diào)工作時段之用。
在具體實施時，結(jié)合實際情況，分述如下壓縮機工質(zhì)工作從制冷壓縮機E中出來的高溫高壓工質(zhì)3-1，進入除濕溶液再生器K的熱交換器(制冷系統(tǒng)冷凝器)，放出熱量，將換熱器另一側(cè)逆向流動的除濕溶液1-4、空氣流2-1同時加熱，放熱后的工質(zhì)3-2，過節(jié)流裝置F，成冷工質(zhì)3-3，冷工質(zhì)3-3進入熱交換器C(蒸發(fā)器)，吸收另一側(cè)熱量，將流經(jīng)另一側(cè)的除濕溶液1-6，冷卻降溫，吸熱后的工質(zhì)3-4過氣液分離器D，返回壓縮機，形成完整循環(huán)；空氣循環(huán)工作從環(huán)境來的空氣流2-1，進入再生器K，經(jīng)熱交換器(制冷系統(tǒng)冷凝器)，與同時被加熱升溫并逆向噴淋的除濕溶液1-4充分接觸，將除濕溶液升溫后蒸發(fā)失去的水分帶出，形成高溫高濕空氣2-2，排出室外；除濕溶液工作從稀溶液儲罐H來的除濕溶液1-1經(jīng)控制閥G，然后過熱交換器B，與從再生器K出來的再生后的濃溶液1-5進行熱交換，溫度升高后成熱溶液1-2，進入再生器，在再生器熱交換器一側(cè)噴淋，落入底槽，底槽中的溶液1-3經(jīng)泵P，被加壓后溶液分二部分1-4、1-5，分別經(jīng)流量控制閥進入再生器K和熱交換器B，其流量溶液1-4大于溶液1-5，大部分溶液1-4重新噴淋，被熱交換器另一側(cè)通過的高溫高壓工質(zhì)3-1放出的熱量充分加熱，所攜帶的水份受熱蒸發(fā)，蒸發(fā)的水分被同一側(cè)逆向流動的、同時被加熱的高溫空氣2-1帶出，成高溫高濕空氣2-2排出室外；濃縮的除濕溶液落入底槽，此過程重復(fù)進行。實施中噴淋的溶液1-4，其流量要遠大于送出的溶液1-5的流量；除濕溶液1-5經(jīng)熱交換器B與從稀溶液儲罐H來的除濕溶液1-1進行熱交換，溫度初步降低后的濃溶液1-6經(jīng)換熱器(制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器)C，被熱交換器C另一側(cè)通過的低溫低壓工質(zhì)3-3吸收熱量，充分降溫至設(shè)定溫度后的溶液1-7，到具有保溫功能的濃溶液儲液罐A儲存起來，供溶液除濕空調(diào)工作時段之用。
以環(huán)境新風(fēng)干球溫度為34℃、含濕量18g，工質(zhì)(即儲能載體)為溴化鋰溶液，溴化鋰溶液冰點低，利于系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，具體實施情況說明如下壓縮機工質(zhì)從壓縮機中出來的高溫高壓工質(zhì)3-1，進入除濕溶液再生器換熱器K，放出熱量，將換熱器另一側(cè)逆向流動的除濕溶液1-4加熱至50℃、空氣流2-1同時加熱至48℃，放熱后的工質(zhì)3-2，過節(jié)流裝置F，成工質(zhì)3-3，工質(zhì)3-3進入熱交換器C(蒸發(fā)器)，吸收另一側(cè)熱量，將流經(jīng)另一側(cè)的除濕溶液1-6、冷卻降溫，吸熱后的工質(zhì)3-4過氣液分離器D，返回壓縮機，形成完整循環(huán)；
制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度5℃，冷凝溫度54℃。
空氣循環(huán)從環(huán)境來的空氣流2-1(干球34℃，含濕量18g/kg，流量1250m3/h)，進入再生器，經(jīng)熱交換器(制冷系統(tǒng)冷凝器)K，與同時被加熱升溫并逆向噴淋的除濕溶液1-4充分接觸，將除濕溶液升溫后蒸發(fā)失去的水分帶出，形成高溫高濕空氣2-2(干球48℃，含濕量32g/kg)，排出室外；除濕溶液從稀溶液儲罐H來的除濕溶液1-1(溫度30℃，濃度48％)經(jīng)控制閥G，然后過熱交換器B，與從再生器出來的再生后的濃溶液1-5(溫度50℃、濃度50.5％)進行熱交換，溫度升高后成1-2，進入再生器，在再生器熱交換器一側(cè)噴淋，落入底槽，底槽中的溶液1-3經(jīng)泵P，被加壓后大部分溶液1-4重新噴淋，被熱交換器另一側(cè)通過的高溫高壓工質(zhì)3-1放出的熱量充分加熱，所攜帶的水分受熱蒸發(fā)，蒸發(fā)的水分被同一側(cè)逆向流動的、同時被加熱的高溫空氣2-1帶出，之后濃縮的除濕溶液落入底槽，此過程重復(fù)進行，需要說明的是噴淋的溶液1-4，其流量遠大于送出的溶液1-5的流量。
濃除濕溶液1-5(溫度50℃，濃度50.5％)經(jīng)熱交換器B與從稀溶液儲罐H來的除濕溶液1-1進行熱交換，溫度初步降低后的濃溶液1-6(溫度34℃，濃度50.5％)經(jīng)換熱器(制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器)C，被熱交換器C另一側(cè)通過的低溫低壓工質(zhì)3-3吸收熱量，充分降溫至設(shè)定溫度后的1-7(溫度8℃，濃度50.5％)，到具有保溫功能的濃溶液儲液罐儲存起來，實現(xiàn)雙效節(jié)能，供溶液除濕空調(diào)工作時段之用。
根據(jù)需要，本發(fā)明可采用多級蓄能復(fù)合，使?jié)馊芤阂愿偷臏囟?、更高的濃度來實現(xiàn)蓄能。蓄能的載體是除濕溶液，蓄能實現(xiàn)的形式是高濃度的、冷除濕溶液，高濃度的、冷除濕溶液蓄能的實現(xiàn)是同時利用了各種制冷壓縮機冷凝熱量和蒸發(fā)側(cè)的冷量，即用制冷壓縮機冷凝熱量加熱溶液，使除濕溶液失水，濃縮再生；用制冷壓縮機蒸發(fā)側(cè)冷量冷卻再生后的濃溶液，從而以濃、冷除濕液形式實現(xiàn)雙效蓄能；實現(xiàn)除濕溶液再生的加熱方式所用換熱器(熱交換器)，可以是由翅片管、板式、光管套片等構(gòu)成，也可以是各種耐腐蝕填料、間壁通道式等。其材料可以是不銹鋼、經(jīng)過表面處理的其他金屬、導(dǎo)熱塑料等，也可以是其他耐腐蝕材料；在系統(tǒng)中設(shè)有具有保溫功能的濃溶液儲存罐和無須保溫的稀溶液儲罐，除濕溶液濃縮再生、冷卻，可以是單級，也可以是兩個以上多級疊加而成，以實現(xiàn)不同濃度和溫度除濕溶液蓄能；稀除濕溶液和濃縮再生后、蒸發(fā)器冷卻之前設(shè)有換熱器(熱交換器)，其目的是提高將要進入再生的稀溶液的溫度，同時降低即將到蒸發(fā)器冷卻的濃溶液的溫度，以提高系統(tǒng)效率。
還要指出的是，本發(fā)明載體濃溶液濃度的確定，取決于溶液除濕空調(diào)要求的空氣濕度，換句話講，解決空氣的潛熱；溶液溫度的確定，取決于溶液除濕空調(diào)要求的空氣溫度，也就是說，解決空氣的濕熱。
本發(fā)明具有蓄能密度大、系統(tǒng)簡單、運行費用低、投資小等優(yōu)點，而且多個終端空調(diào)負荷量控制方便，適用于從完全室內(nèi)循環(huán)風(fēng)到100％全新風(fēng)等工況的溶液除濕空調(diào)，此過程通常設(shè)定在電網(wǎng)負荷的低谷時段定時進行，達到蓄能，并起到對電網(wǎng)負荷削峰添谷作用，是空氣調(diào)節(jié)及節(jié)能技術(shù)上的一大創(chuàng)造與革新，有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1.一種溶液除濕結(jié)合電驅(qū)動制冷壓縮機的雙效蓄能方法，其特征在于是，從稀溶液儲罐來的除濕溶液經(jīng)控制閥，然后過熱交換器，與從再生器出來的再生后的濃溶液進行熱交換，溫度升高后進入再生器，在再生器熱交換器一側(cè)噴淋，落入底槽，底槽中的溶液經(jīng)泵加壓后大部分溶液重新噴淋，被熱交換器另一側(cè)通過的高溫高壓工質(zhì)放出的熱量充分加熱，所攜帶的水分受熱蒸發(fā)，蒸發(fā)的水分被同一側(cè)逆向流動的、同時被加熱的高溫空氣帶出，之后濃縮的除濕溶液落入底槽，此過程重復(fù)進行；經(jīng)泵加壓后的少部分除濕溶液經(jīng)熱交換器與從稀溶液儲罐來的除濕溶液進行熱交換，溫度初步降低后的濃溶液經(jīng)換熱器，被熱交換器另一側(cè)通過的低溫低壓工質(zhì)吸收熱量，充分降溫至設(shè)定溫度后，到具有保溫功能的濃溶液儲液罐儲存起來，此過程重復(fù)進行，實現(xiàn)雙效蓄能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶液除濕結(jié)合電驅(qū)動制冷壓縮機的雙效蓄能方法，其特征在于，所說的從制冷壓縮機(E)中出來的高溫高壓工質(zhì)(3-1)，進入除濕溶液再生器K的熱交換器，放出熱量，將換熱器另一側(cè)逆向流動的除濕溶液(1-4)、空氣流(2-1)同時加熱，放熱后的工質(zhì)(3-2)，過節(jié)流裝置(F)，成冷工質(zhì)(3-3)，冷工質(zhì)(3-3)進入熱交換器(C)，吸收另一側(cè)熱量，將流經(jīng)另一側(cè)的除濕溶液(1-6)，冷卻降溫，吸熱后的工質(zhì)(3-4)過氣液分離器(D)，返回壓縮機，形成完整循環(huán)；從環(huán)境來的空氣流(2-1)，進入再生器(K)，經(jīng)熱交換器，與同時被加熱升溫并逆向噴淋的除濕溶液(1-4)充分接觸，將除濕溶液升溫后蒸發(fā)失去的水分帶出，形成高溫高濕空氣(2-2)，排出室外；從稀溶液儲罐(H)來的除濕溶液(1-1)經(jīng)控制閥(G)，然后過熱交換器(B)，與從再生器(K)出來的再生后的濃溶液(1-5)進行熱交換，溫度升高后成熱溶液(1-2)，進入再生器，在再生器熱交換器一側(cè)噴淋，落入底槽，底槽中的溶液(1-3)經(jīng)泵(P)，被加壓后溶液分二部分(1-4)、(1-5)，分別經(jīng)流量控制閥進入再生器(K)和熱交換器(B)，其流量溶液(1-4)大于溶液(1-5)，大部分溶液(1-4)重新噴淋，被熱交換器另一側(cè)通過的高溫高壓工質(zhì)(3-1)放出的熱量充分加熱，所攜帶的水份受熱蒸發(fā)，蒸發(fā)的水分被同一側(cè)逆向流動的、同時被加熱的高溫空氣(2-1)帶出，成高溫高濕空氣(2-2)排出室外；濃縮的除濕溶液落入底槽，此過程重復(fù)進行；除濕溶液(1-5)經(jīng)熱交換器(B)與從稀溶液儲罐(H)來的除濕溶液(1-1)進行熱交換，溫度降低后的濃溶液(1-6)經(jīng)換熱器(C)，被熱交換器(C)另一側(cè)通過的低溫低壓工質(zhì)(3-3)吸收熱量，降溫至設(shè)定溫度后的溶液(1-7)存入有保溫的濃溶液儲液罐(A)中，供空調(diào)工作時段之用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溶液除濕結(jié)合電驅(qū)動制冷壓縮機的雙效蓄能方法，其特征在于，所說的換熱器是翅片管或板式或光管套片，或是耐腐蝕填料、間壁通道式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溶液除濕結(jié)合電驅(qū)動制冷壓縮機的雙效蓄能方法，其特征在于，所說的除濕溶液濃縮再生、冷卻，是單級或是兩個以上多級疊加而成。
全文摘要
本發(fā)明是一種溶液除濕結(jié)合電驅(qū)動制冷壓縮機的雙效蓄能方法，可有效解決制冷壓縮機冷、熱兩端能量的利用、儲能及運行費用低的問題，技術(shù)方案是溶液除濕空調(diào)排出的吸水后的稀溶液被存至稀溶液儲罐，到電網(wǎng)負荷低谷階段，控制閥打開，稀溶液進入再生器，被置于其中的熱交換器加熱，溶液中水蒸汽分壓力提高；同時，與稀溶液逆向流動的從環(huán)境來的空氣同時被加熱，空氣中的水蒸汽分壓力降低，濃縮后的濃除濕溶液，與從稀溶液儲罐來、將要再生的溶液進行熱交換，再通過換熱器將溶液成濃、冷狀態(tài)，達到蓄能，起到對電網(wǎng)負荷削峰添谷作用，本發(fā)明蓄能密度大、系統(tǒng)簡單、運行費用低、投資小，而且多個終端空調(diào)負荷量控制方便，并可提供全新風(fēng)運行環(huán)境。
文檔編號F24F5/00GK1743770SQ20051001808
公開日2006年3月8日 申請日期2005年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月10日
發(fā)明者尹進福 申請人:尹進福