專利名稱：基于太陽能熱回收的吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空調(diào)系統(tǒng)，具體涉及一種基于太陽能熱回收的吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識的加深，開發(fā)新能源和可再生能源已經(jīng)成為許多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家21世紀(jì)能源發(fā)展戰(zhàn)略的基本選擇。太陽能就是一種可再生清潔能源，長期以來一直受到科學(xué)家的研究和重視。在太陽能的利用中，太陽能制冷空調(diào)是一個(gè)極具發(fā)展前景的領(lǐng)域，也是當(dāng)前制冷技術(shù)研究中的熱點(diǎn)。近年來，各國學(xué)者都在積極尋找能夠?qū)崿F(xiàn)夏季利用太陽能進(jìn)行空調(diào)制冷的有效方法，目的在于可以提高太陽能集熱器的全年利用效率，另一方面可以開辟一條利用太陽能解決空調(diào)制冷需求的嶄新技術(shù)途徑。太陽能空調(diào)制冷的最大優(yōu)點(diǎn)在于它有很好的季節(jié)匹配性，天氣越熱、越需要制冷的時(shí)候，太陽輻射條件越好，太陽能制冷系統(tǒng)的制冷量也越大。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對建筑物溫度、濕度進(jìn)行控制的需求也就越來越強(qiáng)，空調(diào)的任務(wù)越來越繁重。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是:提供一種基于太陽能熱回收的吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，是將太陽能熱回收、吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕耦合為一體的空調(diào)系統(tǒng)，太陽能集熱器回收的熱量用于吸收式制冷的濃溶液以及固體轉(zhuǎn)輪除濕的除濕劑的再生，蒸發(fā)器制備的冷媒水用于冷卻除濕后的空氣，室外新風(fēng)回收室內(nèi)排風(fēng)的冷量后與轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)進(jìn)行濕度交換，等溫除濕后與冷媒水溫度交換等濕降溫，之后從房間上部的側(cè)墻送入形成空氣射流，并由風(fēng)機(jī)盤管繼續(xù)換熱降溫，最終達(dá)到房間要求的溫濕度條件，完成空氣的溫濕度獨(dú)立控制。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:該空調(diào)系統(tǒng)包括一級太陽能集熱器、二級太陽能集熱器、生活用水箱、新風(fēng)再熱器、風(fēng)冷換熱器、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)、一號熱交換器、二號熱交換器、風(fēng)機(jī)盤管、冷媒水箱、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、三號熱交換器、發(fā)生器、再生器和單向傳熱器，一級太陽能集熱器的低溫儲能箱經(jīng)單向傳熱器連通二級太陽能集熱器的高溫儲能箱，二級太陽能集熱器的高溫儲能箱經(jīng)再生器連通生活用水箱，二級太陽能集熱器的高溫儲能箱連通新風(fēng)再熱器，新風(fēng)再熱器連通風(fēng)冷換熱器和轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，風(fēng)冷換熱器分別連通冷凝器和吸收器，冷凝器分別連通蒸發(fā)器、吸收器和發(fā)生器，發(fā)生器經(jīng)三號熱交換器連通吸收器，發(fā)生器連通再生器，蒸發(fā)器連通冷媒水箱，冷媒水箱分別連通房間內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管和二號熱交換器，二號熱交換器分別連通轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和風(fēng)機(jī)盤管，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)連通一號熱交換器，一號熱交換器連通新風(fēng)進(jìn)風(fēng)管和房間的排風(fēng)管，整體循環(huán)構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)。其中，在二級太陽能集熱器的高溫儲能箱內(nèi)安裝電輔助加熱器。其中，一級太陽能集熱器的低溫儲能箱中的液態(tài)介質(zhì)為水，二級太陽能集熱器的高溫儲能箱中液態(tài)介質(zhì)為納米傳熱流體。本實(shí)用新型上基于太陽能熱回收、吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕相結(jié)合的空調(diào)系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是:1、吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕耦合在一起，吸收式制冷中蒸發(fā)器的冷量等過冷媒水儲存于冷媒水箱，用于冷卻除濕后的空氣，經(jīng)過升溫之后的冷媒水送入墻壁風(fēng)機(jī)盤管，承擔(dān)室內(nèi)空氣的全部顯熱負(fù)荷；2、太陽能集熱器回收的熱量用于吸收式制冷中的濃溶液以及固體轉(zhuǎn)輪除濕中除濕劑的再生，室外新風(fēng)回收室內(nèi)排風(fēng)的冷量，經(jīng)過固體轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)除濕，再與冷媒水換熱降溫，后與房間墻壁的風(fēng)機(jī)盤管繼續(xù)換熱降溫，實(shí)現(xiàn)房間空氣的溫度、濕度獨(dú)立控制；3、冷凝器與吸收器的冷卻水串聯(lián)布置，通過風(fēng)冷換熱器降溫，外界空氣與風(fēng)冷換熱器內(nèi)的冷卻水換熱，冷卻水降溫，空氣升溫，外界空氣回收冷凝器與吸收器的廢熱，之后與新風(fēng)再熱器繼續(xù)換熱，通向固體轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)；4、房間設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管，冷媒水與除濕后的新風(fēng)換熱，之后供給風(fēng)機(jī)盤管，風(fēng)機(jī)盤管內(nèi)冷媒水承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷；5、太陽能熱回收采用低溫級與高溫級兩個(gè)集熱器，低溫級的集熱管為平板集熱器，連接一個(gè)低溫儲能箱，高溫級的集熱管為熱管式真空集熱管，連接一個(gè)高溫儲能箱，低溫儲能箱中液體為水，高溫儲能箱中液體為納米傳熱流體，高溫儲能箱內(nèi)電輔熱裝置，低溫儲能箱與高溫儲能箱之間設(shè)有單向傳熱器，低溫儲能箱內(nèi)的熱量單向傳遞給高溫儲能箱；6、外界空氣回收冷凝器與吸收器的廢熱，之后與新風(fēng)再熱器繼續(xù)換熱升溫，新風(fēng)再熱器與高溫儲能箱連接，高溫儲能箱通過管路傳熱給新風(fēng)再熱器；7、再生器主要對吸收式制冷發(fā)生器內(nèi)濃溶液再生，剩余熱量供生活用水；室外新風(fēng)與室內(nèi)排風(fēng)換熱，回收室內(nèi)排風(fēng)的冷量；8、使用水作為制冷劑，通過除濕劑(吸收劑)對濕空氣進(jìn)行處理，除濕冷卻能夠分別處理建筑物的顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷，對新風(fēng)進(jìn)行獨(dú)立除濕，在去除新風(fēng)本身濕負(fù)荷的同時(shí)也去除建筑物本身的濕負(fù)荷，建筑物的全部潛熱負(fù)荷都由新風(fēng)獨(dú)立除濕完成；9、轉(zhuǎn)輪除濕構(gòu)造簡單，除濕能力強(qiáng)，能連續(xù)地獲得低露點(diǎn)、低溫度的干燥空氣，沒有液體吸濕劑的飛沫損失；10、風(fēng)機(jī)盤管是中央空調(diào)理想的末端產(chǎn)品，風(fēng)機(jī)盤管廣泛應(yīng)用于賓館、辦公樓、醫(yī)院、商住、科研機(jī)構(gòu)，風(fēng)機(jī)將室內(nèi)空氣或室外混合空氣進(jìn)行冷卻或加熱后送入室內(nèi)，使室內(nèi)氣溫降低或升高，以滿足人們的舒適性要求，風(fēng)機(jī)盤管在干工況下工作，沒有冷凝水析出，房間內(nèi)不會潮濕，系統(tǒng)衛(wèi)生條件好，不會滋生病菌。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1 一級太陽能集熱器；2 二級太陽能集熱器；3電輔助加熱器；4生活用水箱；5新風(fēng)再熱器；6風(fēng)冷換熱器；7轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)；8 —號熱交換器；9 二號熱交換器；10風(fēng)機(jī)盤管；11用戶房間；12冷媒水箱；13冷凝器；14蒸發(fā)器；15吸收器；16三號熱交換器；17發(fā)生器；18再生器；19單向傳熱器。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該空調(diào)系統(tǒng)包括一級太陽能集熱器1、二級太陽能集熱器2、生活用水箱4、新風(fēng)再熱器5、風(fēng)冷換熱器6、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)7、一號熱交換器8、二號熱交換器9、風(fēng)機(jī)盤管10、冷媒水箱12、冷凝器13、蒸發(fā)器14、吸收器15、三號熱交換器16、發(fā)生器17、再生器18和單向傳熱器19，一級太陽能集熱器I的低溫儲能箱經(jīng)單向傳熱器19連通二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱，二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱經(jīng)再生器18連通生活用水箱4，二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱連通新風(fēng)再熱器5，新風(fēng)再熱器5連通風(fēng)冷換熱器6和轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)7，風(fēng)冷換熱器6分別連通冷凝器13和吸收器15，冷凝器13分別連通蒸發(fā)器14、吸收器15和發(fā)生器17，發(fā)生器17經(jīng)三號熱交換器16連通吸收器15，發(fā)生器17連通再生器18，蒸發(fā)器14連通冷媒水箱12，冷媒水箱12分別連通房間11內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管10和二號熱交換器9，二號熱交換器9分別連通轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)7和風(fēng)機(jī)盤管10，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)7連通一號熱交換器8，一號熱交換器8連通新風(fēng)進(jìn)風(fēng)管和房間11的排風(fēng)管，整體循環(huán)構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)。其中，在二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱內(nèi)安裝電輔助加熱器3。其中，一級太陽能集熱器I的低溫儲能箱中的液態(tài)介質(zhì)為水，二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱中液態(tài)介質(zhì)為納米傳熱流體。工作原理如下:一級太陽能集熱器I和二級太陽能集熱器2回收太陽能，熱量分別儲存在低溫儲能箱和高溫儲能箱，低溫儲能箱靠單向傳熱器19傳遞熱量給高溫儲能箱；低溫儲能箱中的液態(tài)介質(zhì)為水，溫度位于92-97度；高溫儲能箱中液態(tài)介質(zhì)為納米傳熱流體，溫度在180-200°C范圍；高溫儲能箱內(nèi)設(shè)置電輔助加熱裝置3，夜間及陰冷天氣，高溫儲能箱內(nèi)溫度不到180°C時(shí)，電輔助加熱裝置3開始工作，給高溫儲能箱內(nèi)納米傳熱流體加熱；再生器18與高溫儲能箱相連，新風(fēng)再熱器5也與高溫儲能箱相連，其連接傳熱介質(zhì)都是水，高溫儲能箱給再生器18和新風(fēng)再熱器5傳遞熱量，使再生器18內(nèi)溫度保持在95°C以上，使新風(fēng)再熱器5內(nèi)溫度控制在90°C以上；發(fā)生器17、冷凝器13、蒸發(fā)器14、吸收器15的制冷劑為溴化鋰，吸收器15內(nèi)濃溶液在再生器18內(nèi)再生，冷凝器13和吸收器15的冷卻水串聯(lián)布置，采用風(fēng)冷方式對冷卻水降溫，冷卻水依次冷卻冷凝器13和吸收器15，冷卻水在進(jìn)冷凝器13之前溫度在22°C到25°C之間，冷卻冷凝器13后溫度升高3.5°C左右，冷卻吸收器13后溫度繼續(xù)升高3.5°C左右，達(dá)到29-32°C之間；冷卻水通過風(fēng)冷換熱器6與空氣換熱降溫，溫度降至22-25°C之間后循環(huán)冷卻冷凝器13 ;生活用水箱4與發(fā)生器17換熱，生活用水溫度升高，水溫控制在人體最適洗漱溫度至38-42°C ;制冷劑通過蒸發(fā)器14與蒸發(fā)器外冷媒水換熱，冷媒水降溫，冷量通過介質(zhì)冷媒水蓄存于冷媒水箱12內(nèi)，冷媒水箱12溫度在9°C左右；外界空氣通過風(fēng)冷換熱器6換熱，吸收風(fēng)冷換熱器6內(nèi)冷卻水的熱量，空氣溫度升高7°C左右之后與新風(fēng)再熱器5換熱，繼續(xù)升溫至90°C以上通向轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)7對除濕劑再生；室外新風(fēng)通過一號熱交換器器8與室內(nèi)排風(fēng)換熱，回收室內(nèi)排風(fēng)的冷量，經(jīng)過轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)7，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)7對新風(fēng)除濕，除濕后的新風(fēng)與二號熱交換器9換熱，二號熱交換器9內(nèi)冷媒水溫度升高至14°C左右，隨后冷媒水流向房間設(shè)置的風(fēng)機(jī)盤管10 ;熱濕處理完的新風(fēng)，從房間送入，空氣射流與房間設(shè)置的的風(fēng)機(jī)盤管10繼續(xù)換熱降溫，最終達(dá)到房間要求的溫濕度條件，實(shí)現(xiàn)房間空氣的溫度、濕度獨(dú)立控制。
權(quán)利要求1.基于太陽能熱回收的吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征是:該空調(diào)系統(tǒng)包括一級太陽能集熱器(I)、二級太陽能集熱器(2)、生活用水箱(4)、新風(fēng)再熱器(5)、風(fēng)冷換熱器(6)、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)(7)、一號熱交換器(8)、二號熱交換器(9)、風(fēng)機(jī)盤管(10)、冷媒水箱(12)、冷凝器(13)、蒸發(fā)器(14)、吸收器(15)、三號熱交換器(16)、發(fā)生器(17)、再生器(18)和單向傳熱器(19)，一級太陽能集熱器(I)的低溫儲能箱經(jīng)單向傳熱器(19)連通二級太陽能集熱器(2)的高溫儲能箱，二級太陽能集熱器(2)的高溫儲能箱經(jīng)再生器(18)連通生活用水箱(4)，二級太陽能集熱器(2)的高溫儲能箱連通新風(fēng)再熱器(5)，新風(fēng)再熱器(5)連通風(fēng)冷換熱器(6)和轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)(7)，風(fēng)冷換熱器(6)分別連通冷凝器(13)和吸收器(15)，冷凝器(13)分別連通蒸發(fā)器(14)、吸收器(15)和發(fā)生器(17)，發(fā)生器(17)經(jīng)三號熱交換器(16)連通吸收器(15)，發(fā)生器(17)連通再生器(18)，蒸發(fā)器(14)連通冷媒水箱(12)，冷媒水箱(12)分別連通房間(11)內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管(10)和二號熱交換器(9)，二號熱交換器(9)分別連通轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)(7)和風(fēng)機(jī)盤管(10)，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)(7)連通一號熱交換器(8)，一號熱交換器(8)連通新風(fēng)進(jìn)風(fēng)管和房間(11)的排風(fēng)管，整體循環(huán)構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能熱回收的吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征是:其中，在二級太陽能集熱器(2)的高溫儲能箱內(nèi)安裝電輔助加熱器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能熱回收的吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征是:其中，一級太陽能集熱器(I)的低溫儲能箱中的液態(tài)介質(zhì)為水，二級太陽能集熱器(2)的高溫儲能箱中液態(tài)介質(zhì)為納米傳熱流體。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于太陽能熱回收的吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，是太陽能熱回收、吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕一體化的空調(diào)系統(tǒng)，一級太陽能集熱器的低溫儲能箱經(jīng)單向傳熱器連通二級太陽能集熱器的高溫儲能箱，二級太陽能集熱器的高溫儲能箱經(jīng)再生器連通生活用水箱，二級太陽能集熱器的高溫儲能箱連通新風(fēng)再熱器，新風(fēng)再熱器連通風(fēng)冷換熱器和轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，太陽能集熱器回收的熱量用于吸收式制冷的濃溶液以及固體轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中除濕劑的再生，蒸發(fā)器制備的冷媒水存儲在冷媒水箱中，室外新風(fēng)回收室內(nèi)排風(fēng)冷量降溫后在轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中實(shí)現(xiàn)等溫除濕，除濕后的新風(fēng)與冷媒水換熱繼續(xù)降溫，完成室外新風(fēng)的除濕要求。
文檔編號F24F5/00GK202947234SQ201220638809
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者梁坤峰, 馬建偉, 王全海 申請人:河南科技大學(xué)東海硅產(chǎn)業(yè)節(jié)能技術(shù)研究院