專利名稱:熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及到利用可再生能源的采暖、制冷和除濕一體化的空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在我國,建筑運行能耗約占全社會總能耗的三成,其中最主要的是采暖空調(diào)能耗,并且隨著建筑總量的攀升和舒適度的提升而呈現(xiàn)快速上升趨勢。2009年11月26日中國政府宣布:到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值碳排放量比2005年下降40%到45%。財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部則明確指出,“十二五”期間要切實提高太陽能、淺層地能和生物質(zhì)能等可再生能源在建筑用能中的比重。由此可見,降低建筑采暖空調(diào)能耗和有效利用可再生能源具有重要意義和勢在必行。目前,我國南方地區(qū)建筑的采暖空調(diào)廣泛采用控制負荷靈活、可滿足人體個性化特點需求的小型空氣源熱泵系統(tǒng),此系統(tǒng)通常采用溫濕度聯(lián)控技術(shù)將空氣溫度降低到其露點以下,除去其中的水蒸氣后送到室內(nèi)吸收熱量、濕量而實現(xiàn)冬季供暖、夏季制冷除濕的目的。但是,空氣源熱泵系統(tǒng)存在以下幾點缺陷,一是無論是供暖還是制冷除濕工況,空氣源熱泵系統(tǒng)均采用電驅(qū)動,需消耗大量電能;二是制冷除濕工況下空氣源熱泵系統(tǒng)采用冷卻除濕技術(shù),熱泵在低蒸發(fā)溫度下運行,熱泵性能系數(shù)偏低,增加了電能消耗;三是普通的空氣源熱泵系統(tǒng)無法實現(xiàn)單獨除濕工況。在北方地區(qū),夏天往往不需制冷,但冬季采暖期相當(dāng)長,采暖普遍采用鍋爐房集中供熱,這種采暖方式給能源供應(yīng)和環(huán)境保護帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。為有效降低建筑采暖空調(diào)能耗和有效利用可再生能源,申請?zhí)枮?00610097401.9,名稱為“太陽能一地源聯(lián)合供暖供熱水供電制冷系統(tǒng)及其操作方法”的專利;申請?zhí)枮?00810080201.1、名稱為“太陽能采暖與制冷空調(diào)聯(lián)供裝置”的專利和申請?zhí)枮?01010239559.1、名稱為“太陽能空氣能低谷電制取熱水淋浴采暖空調(diào)復(fù)合系統(tǒng)裝置”的專利提出采用太陽能集熱系統(tǒng)、熱水采暖系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)或溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)或空氣源熱泵系統(tǒng)實現(xiàn)供暖和制冷,這些系統(tǒng)雖利用了可再生能源,但這些系統(tǒng)的除濕工況仍采用冷卻除濕技術(shù)而使制冷系統(tǒng)的性能系數(shù)偏低,而且均不能實現(xiàn)單獨除濕工況和熱濕獨立控制,同時,溴化鋰吸收式制冷裝置和地源熱泵系統(tǒng)在小型化、初投資、系統(tǒng)維護、地下水回灌等方面存在不足。為實現(xiàn)建筑采暖空調(diào)的熱濕獨立控制和降低建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)能耗,課題組在論文(“Energy savings potential of a desiccant assisted hybrid air source heatpump system for residential building in hot summer and cold winter zone inChina,,,Energy and Buildings, 2011,43:3521 - 3527)和申請?zhí)?201110356517.0、名稱為“一種空氣源熱泵與轉(zhuǎn)輪除濕組合的復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)”的專利中提出固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕與空氣源熱泵組合,利用熱泵冷凝熱作為除濕劑再生能源,建立熱泵與獨立除濕的復(fù)合采暖空調(diào)機組,提高了熱泵制冷工況下的蒸發(fā)溫度,復(fù)合空調(diào)機組從而能以較低的能耗,滿足室內(nèi)供熱、供冷和除濕工況的需求。此復(fù)合空調(diào)機組雖提高了熱泵制冷工況下的蒸發(fā)溫度且能實現(xiàn)獨立除濕,但復(fù)合空調(diào)機組在供暖工況、制冷除濕工況下均采用電驅(qū)動,仍需消耗大量電能。申請?zhí)?201010228694.6名稱為“一種夏季余熱可用于溶液除濕的太陽能熱水系統(tǒng)”的專利,提出利用夏季太陽能熱水系統(tǒng)余熱用于溶液除濕系統(tǒng)再生吸濕溶液,從而實現(xiàn)有效利用可再生能源,減少空調(diào)系統(tǒng)能耗,但陰雨天氣或夜間溶液除濕系統(tǒng)所需再生熱不能得到有效保證而需采用輔助電加熱系統(tǒng),此外,溶液除濕系統(tǒng)占用面積大,系統(tǒng)復(fù)雜且存在腐蝕問題,不適合余濕量不大的居住建筑。申請?zhí)枮?01010588727.8、名稱為“可用于新農(nóng)村建設(shè)極低能耗住宅的新能源空調(diào)方法與系統(tǒng)”的專利,提出調(diào)整空調(diào)設(shè)計目標參數(shù),充分利用太陽能、地?zé)崮芎涂諝饽艿忍烊荒茉?,但是此系統(tǒng)針對新農(nóng)村建設(shè)極低能耗被動式太陽能建筑住宅,被動式太陽能建筑住宅需要從地基做起,綜合效益較差,而且新能源空調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜,不能滿足城鎮(zhèn)居民住宅和普通農(nóng)村住宅所需的居住舒適度和太陽能建筑一體化需求。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本實用新型的目的是采用太陽能集熱技術(shù)、太陽能蓄熱技術(shù)、空氣源熱泵技術(shù)和固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕技術(shù),利用太陽能和冷凝熱再生除濕轉(zhuǎn)輪中的固體除濕劑,提供一種可實現(xiàn)供暖、制冷、除濕、制冷除濕和通風(fēng)等控制工況、能最大限度利用太陽能可再生能源、全面提高采暖空調(diào)舒適度的熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)。太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)包括:太陽能供暖系統(tǒng)、空氣源熱泵系統(tǒng)和固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)。其中,所述太陽能供暖系統(tǒng)由太陽能集熱器、引風(fēng)機、三通溫控閥和太陽能蓄熱器等組成;所述空氣源熱泵系統(tǒng)由壓縮機、室內(nèi)換熱器、室外蒸發(fā)器、室外換熱器、電子膨脹閥、電磁閥A、電磁閥B、止回閥和四通換向閥等組成;所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)由除濕轉(zhuǎn)輪、顯熱交換轉(zhuǎn)輪、新風(fēng)風(fēng)機、排風(fēng)機、室外蒸發(fā)器及室外換熱器等組成。所述太陽能供暖系統(tǒng)和所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)通過再生空氣管道及截止閥A相連;所述空氣源熱泵系統(tǒng)中的室外蒸發(fā)器和室外換熱器兼做所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的室外蒸發(fā)器及室外換熱器,空氣源熱泵系統(tǒng)和固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)通過室外熱交換器和室外蒸發(fā)器相連。所述太陽能供暖系統(tǒng)在供暖工況下,太陽能空氣集熱器將太陽能傳遞給空氣,空氣變?yōu)闊峥諝夂笸ㄟ^引風(fēng)機送入室內(nèi)用以供暖,室內(nèi)送風(fēng)口處的送風(fēng)管上裝設(shè)有三通溫控閥,當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定值時,三通溫控閥調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的熱風(fēng)量,同時將多余的熱空氣送入太陽能蓄熱器,將多余的太陽能儲存于太陽能蓄熱器,夜間或陰雨天氣時,引風(fēng)機將空氣送入太陽能蓄熱器加熱后經(jīng)截止閥B送入室內(nèi)供暖。當(dāng)陰雨天氣或夜間太陽能供暖系統(tǒng)不能滿足室內(nèi)供暖需求時,空氣源熱泵系統(tǒng)在供熱工況下運行,壓縮機經(jīng)四通換向閥依次與室內(nèi)換熱器、電磁閥B、電子膨脹閥和室外換熱器相連實現(xiàn)供暖。所述空氣源熱泵系統(tǒng)在制冷和制冷除濕工況下,壓縮機經(jīng)四通換向閥依次與室外換熱器、電子膨脹閥、電磁閥B和室內(nèi)換熱器相連實現(xiàn)制冷;制冷除濕工況下,優(yōu)先利用室外換熱器放出的冷凝熱加熱再生空氣,以充分利用余熱,節(jié)約能源;制冷除濕工況下,開啟電磁閥A,利用室外蒸發(fā)器冷卻送入室內(nèi)的新風(fēng),以提高除濕效果。所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng),除濕轉(zhuǎn)輪依次與顯熱交換轉(zhuǎn)輪、室外蒸發(fā)器和新風(fēng)風(fēng)機形成新風(fēng)通道;排風(fēng)機與顯熱交換轉(zhuǎn)輪形成排風(fēng)通道;由太陽能供暖系統(tǒng)送入的熱空氣依次與室外換熱器、除濕轉(zhuǎn)輪形成再生空氣通道;除濕工況下,新風(fēng)經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪除濕升溫后經(jīng)顯熱交換轉(zhuǎn)輪等濕冷卻后變成干冷空氣由新風(fēng)機送入室內(nèi)實現(xiàn)除濕,太陽能供暖系統(tǒng)產(chǎn)生的熱空氣經(jīng)再生空氣管道送入除濕轉(zhuǎn)輪再生固體除濕劑;制冷除濕工況下,固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)、空氣源熱泵系統(tǒng)和太陽能供暖系統(tǒng)聯(lián)合運行,實現(xiàn)制冷和除濕功倉泛。通風(fēng)工況下,所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中的新風(fēng)通道兼做通風(fēng)工況下的強制通風(fēng)通道,開啟新風(fēng)風(fēng)機實現(xiàn)室內(nèi)強制通風(fēng)。作為優(yōu)選,太陽能蓄熱器和再生空氣管道之間設(shè)置氣水熱交換器,當(dāng)太陽能蓄熱器的蓄熱量達到飽和時,多余的熱空氣可送入氣水熱交換器,用來生產(chǎn)熱水。作為優(yōu)選,可在室外換熱器與再生空氣管道之間設(shè)置再生空氣風(fēng)機,當(dāng)室外換熱器提供的熱量可滿足再生空氣所需熱量而無需太陽能供暖系統(tǒng)提供再生空氣時,可啟動再生空氣風(fēng)機將再生空氣送入除濕轉(zhuǎn)輪。作為優(yōu)選,可在室外換熱器與除濕轉(zhuǎn)輪之間設(shè)置電輔助加熱器,當(dāng)室外換熱器和太陽能供暖系統(tǒng)不能滿足再生空氣所需熱量時,可開啟電輔助加熱器加熱再生空氣滿足除濕需求。本實用新型的優(yōu)點在于:(1)可實現(xiàn)供暖、制冷、除濕、制冷除濕和通風(fēng)等控制工況,建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)年氣候變化分別選用所需運行工況;(2)太陽能供暖系統(tǒng)基本上可實現(xiàn)全天候供暖,與傳統(tǒng)空氣源熱泵或鍋爐房集中供暖相比,一次能耗節(jié)約60-100%; (3)除濕工況主要采用太陽能加熱再生空氣的固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕技術(shù),解決了空氣源熱泵不能獨立除濕的問題,避免了溶液除濕系統(tǒng)復(fù)雜和存在腐蝕的問題,同空氣源熱泵冷卻除濕相比,一次能耗可節(jié)約50%左右;(4)制冷和制冷除濕工況下,空氣源熱泵系統(tǒng)僅承擔(dān)顯熱負荷,空氣源熱泵可在高蒸發(fā)溫度運行,與傳統(tǒng)空氣源熱泵相比,空氣源熱泵性能系數(shù)提高25%以上;(5)實現(xiàn)了室內(nèi)環(huán)境的熱濕獨立控制,提高了人體熱舒適性;
(6)太陽能供暖系統(tǒng)主要由太陽能集熱器和太陽能蓄熱器組成,易于實現(xiàn)太陽能建筑一體化。
圖1為熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)示意圖。其中,1.太陽能集熱器,2.引風(fēng)機,3.三通溫控閥,4.太陽能蓄熱器,5.壓縮機,
6.室內(nèi)換熱器,7.室外蒸發(fā)器,8.室外換熱器,9.電子膨脹閥,10.電磁閥A,10-l.電磁閥B,11.止回閥,12.四通換向閥,13.除濕轉(zhuǎn)輪,14.顯熱交換轉(zhuǎn)輪,15.新風(fēng)風(fēng)機,15-1.排風(fēng)機,15-2.再生空氣風(fēng)機,16.截止閥A,16-1.截止閥B,16-2.截止閥C,17.氣水熱交換器,18.電輔助加熱器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步的說明。[0022]如圖1所示,太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)由太陽能供暖系統(tǒng)、空氣源熱泵系統(tǒng)和固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)組成。其中,太陽能供暖系統(tǒng)由太陽能集熱器1、引風(fēng)機2、三通溫控閥3和太陽能蓄熱器4等組成;所述空氣源熱泵系統(tǒng)由壓縮機5、室內(nèi)換熱器6、室外蒸發(fā)器7、室外換熱器8、電子膨脹閥9、電磁閥AIO、電磁閥BI O-1、止回閥11和四通換向閥12等組成;所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)由除濕轉(zhuǎn)輪13、顯熱交換轉(zhuǎn)輪14、新風(fēng)風(fēng)機15、排風(fēng)機15-1、室外蒸發(fā)器7及室外換熱器8等組成。所述太陽能供暖系統(tǒng)和所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)通過再生空氣管道及截止閥A16相連;所述空氣源熱泵系統(tǒng)和固體除濕劑轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)通過室外蒸發(fā)器7和室外換熱器8相連。所述空氣源熱泵系統(tǒng)的室外蒸發(fā)器7兼做所述固體除濕劑轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的室外蒸發(fā)器7。所述空氣源熱泵系統(tǒng)的室外換熱器8兼做所述固體除濕劑轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的室外換熱器8。所述空氣源熱泵系統(tǒng)中,室內(nèi)換熱器6、室外蒸發(fā)器7和室外換熱器8均為翅片式換熱器,室內(nèi)換熱器6和室外蒸發(fā)器7并聯(lián),電磁閥AlO兩端口分別與室外蒸發(fā)器7和電子膨脹閥9相連接,電磁閥B10-1兩端口分別與室內(nèi)換熱器6和電子膨脹閥9相連接,電子膨脹閥9兩端口分別與電磁閥B10-1和室外換熱器8相連接,止回閥11兩端口分別與室外蒸發(fā)器7和四通換向閥12相連,四通換向閥12四個端口分別與壓縮機5進口、壓縮機5出口、室外換熱器8和室內(nèi)換熱器6相連。所述太陽能供暖系統(tǒng)中,太陽能集熱器I為平板式太陽能空氣集熱器,太陽能蓄熱器4為圓筒形或方形的太陽能相變蓄熱器,以便于與建筑實現(xiàn)一體化設(shè)計,三通溫控閥3分別與引風(fēng)機2、太陽能蓄熱器4和送風(fēng)管道相連,太陽能蓄熱器4和再生空氣管道之間連有截止閥C和氣水熱交換器17,氣水熱交換器17為套管式換熱器。所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中,除濕轉(zhuǎn)輪13依次與顯熱交換轉(zhuǎn)輪14、室外蒸發(fā)器7和新風(fēng)風(fēng)機15形成新風(fēng)通道;排風(fēng)機15-1與顯熱交換轉(zhuǎn)輪14形成排風(fēng)通道;由太陽能供暖系統(tǒng)經(jīng)再生空氣管道送入的熱空氣依次與再生空氣風(fēng)機15-2、室外換熱器8、電輔助加熱器18和除濕轉(zhuǎn)輪13形成再生空氣通道。太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)供暖工況的工作原理和控制方法如下:太陽能空氣集熱器I將太陽能傳遞給空氣,空氣變?yōu)闊峥諝夂笸ㄟ^引風(fēng)機2經(jīng)三通溫控閥3送入室內(nèi)實現(xiàn)供暖;當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定值時,三通溫控閥3調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的熱風(fēng)量,同時將多余的熱空氣送入太陽能蓄熱器4,夜間或陰雨天氣時,引風(fēng)機2將空氣送入太陽能蓄熱器4,加熱后的熱空氣經(jīng)太陽能蓄熱器4與送風(fēng)管道之間的截止閥B16-1送入室內(nèi)實現(xiàn)供暖;當(dāng)太陽能供暖系統(tǒng)無法滿足室內(nèi)供暖需求時,開啟空氣源熱泵系統(tǒng)運行于制熱工況實現(xiàn)室內(nèi)供暖,經(jīng)壓縮機5壓出的高溫高壓制冷工質(zhì)蒸汽經(jīng)四通換向閥12后依次經(jīng)過室內(nèi)換熱器6、電磁閥B10-1、電子膨脹閥9、室外換熱器8和四通換向閥12后返回壓縮機5,完成一個制熱循環(huán),室內(nèi)冷空氣與室內(nèi)換熱器6進行換熱得以制熱而實現(xiàn)供暖。太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)制冷工況的工作原理和控制方法如下:工作時,經(jīng)壓縮機5壓出的制冷工質(zhì)蒸汽經(jīng)四通換向閥12后依次經(jīng)過室外換熱器8、電子膨脹閥9、電磁閥B10-1、室內(nèi)換熱器6和四通換向閥12后返回壓縮機5,完成一個制冷循環(huán),室內(nèi)熱空氣與室內(nèi)換熱器6進行換熱得以冷卻而實現(xiàn)制冷。太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)除濕工況的工作原理和控制方法如下:除濕工況通過固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)和太陽能采暖系統(tǒng)來實現(xiàn),除濕工況下空氣源熱泵停止運行,工作時,新風(fēng)經(jīng)過除濕轉(zhuǎn)輪13進行除濕,新風(fēng)通過除濕轉(zhuǎn)輪13時經(jīng)歷除濕升溫過程,然后經(jīng)顯熱交換轉(zhuǎn)輪14與室內(nèi)的低溫排風(fēng)進行顯熱交換,經(jīng)歷等濕降溫后變成干冷空氣由新風(fēng)風(fēng)機15送入室內(nèi);再生固體除濕劑時,空氣經(jīng)太陽能采暖系統(tǒng)加熱(60 C左右)后,經(jīng)再生空氣管道送入除濕轉(zhuǎn)輪13對固體除濕劑進行再生,再生后排出室外,當(dāng)空氣經(jīng)太陽能采暖系統(tǒng)后的溫度不能滿足再生要求時,電輔助加熱器18對再生空氣進行進一步加熱達60 C左右時,送入除濕轉(zhuǎn)輪13對固體除濕劑進行再生。太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)制冷除濕工況的工作原理和控制方法如下:制冷除濕工況下,室內(nèi)空氣的制冷由空氣源熱泵系統(tǒng)來承擔(dān),室內(nèi)熱空氣與空氣源熱泵系統(tǒng)中的室內(nèi)換熱器6進行換熱得以冷卻而實現(xiàn)制冷,室內(nèi)空氣的除濕由固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)來承擔(dān)。與單獨制冷工況和單獨除濕工況不同的是,制冷除濕工況下,電磁閥AlO打開,室外新風(fēng)經(jīng)顯熱交換轉(zhuǎn)輪14與室內(nèi)的低溫排風(fēng)進行顯熱交換后再與室外蒸發(fā)器7進一步進行顯熱交換經(jīng)歷等濕冷卻過程,以提高除濕效果;制冷除濕工況下的再生空氣的加熱優(yōu)先使用室外換熱器8,用再生空氣風(fēng)機15-2將再生空氣送入除濕轉(zhuǎn)輪13,以充分利用室外換熱器8的冷凝熱,當(dāng)室外換熱器8釋放的冷凝熱不能滿足加熱再生空氣的需求時,關(guān)閉再生空氣風(fēng)機15-2,開啟太陽能采暖系統(tǒng)加熱再生空氣,當(dāng)室外換熱器8和太陽能采暖系統(tǒng)聯(lián)合加熱后仍不能滿足加熱再生空氣的需求時,則采用電輔助加熱器18對再生空氣進行進一步加熱后(達60 C左右)送入除濕轉(zhuǎn)輪13對固體除濕劑進行再生,以充分利用太陽能和節(jié)約一次能源。太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)通風(fēng)工況的工作原理如下:固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中的新風(fēng)通道兼做通風(fēng)工況下的強制通風(fēng)通道,強制通風(fēng)時,只需開啟新風(fēng)通道中新風(fēng)風(fēng)機15即可實現(xiàn)室內(nèi)強制通風(fēng)。太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)在制冷工況和制冷除濕工況下,空氣源熱泵系統(tǒng)僅需承擔(dān)顯熱負荷,空氣源熱泵可在高蒸發(fā)溫度下運行(15 C左右),提高了空氣源熱泵的運行性能,節(jié)約了一次能源;除濕工況和制冷除濕工況下,再生空氣的加熱優(yōu)先使用空氣源熱泵冷凝熱,其次是太陽能和電輔助加熱器18,除濕工況下則優(yōu)先使用太陽能,其次是空氣源熱泵冷凝熱和電輔助加熱器18,最大限度的節(jié)約了一次能源和充分利用了太陽能可再生能源;太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)運行時,多余的熱空氣可截止閥C16-2送入氣水熱交換器17生產(chǎn)熱水,進一步充分利用了太陽能可再生能源。雖然本實用新型的較佳實施例公開如上,但實施例并不是用來限定本實用新型的。在不脫離本實用新型之精神和范圍內(nèi),所做的任何等效變化或潤飾,同樣屬于本實用新型之保護范圍。因此本實用新型的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標準。
權(quán)利要求1.熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng),包括太陽能供暖系統(tǒng)、空氣源熱泵系統(tǒng)和固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng);太陽能供暖系統(tǒng)由太陽能集熱器(I)、引風(fēng)機(2)、三通溫控閥(3)和太陽能蓄熱器(4)依次連接組成;所述空氣源熱泵系統(tǒng)由壓縮機(5)、室內(nèi)換熱器(6)、室外蒸發(fā)器(7)、室外換熱器(8)、電子膨脹閥(9)、電磁閥A (10)、電磁閥B (10-1),止回閥(11)和四通換向閥(12)組成;所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)由除濕轉(zhuǎn)輪(13)、顯熱交換轉(zhuǎn)輪(14)、新風(fēng)風(fēng)機(15)、排風(fēng)機(15-1)、室外蒸發(fā)器(7)及室外換熱器(8)組成;其特征在于:所述太陽能供暖系統(tǒng)和所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)通過再生空氣管道及截止閥A (16)相連;所述空氣源熱泵系統(tǒng)的室外蒸發(fā)器(7)兼做所述固體除濕劑轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的室外蒸發(fā)器(7);所述空氣源熱泵系統(tǒng)的室外換熱器(8)兼做所述固體除濕劑轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的室外換熱器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng),其特征在于:所述太陽能蓄熱器(4)和再生空氣管道之間連有截止閥C (16-2)和氣水熱交換器(17),所述氣水熱交換器(17)為套管式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng),其特征在于:所述室內(nèi)換熱器(6)和室外蒸發(fā)器(7)并聯(lián),電磁閥A (10)兩端口分別與室外蒸發(fā)器(7)和電子膨脹閥(9)相連接,電磁閥B (10-1)兩端口分別與室內(nèi)換熱器(6)和電子膨脹閥(9)相連接,電子膨脹閥(9)兩端口分別與電磁閥A (10)、電磁閥B (10-1)和室外換熱器(8)相連接,止回閥(11)兩端口分別與室外蒸發(fā)器(7)和四通換向閥(12)相連,四通換向閥(12)四個端口分別與壓縮機(5)進口、壓縮機(5)出口、室外換熱器(8)和室內(nèi)換熱器(6)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng),其特征在于:室內(nèi)換熱器(6)、室外蒸發(fā)器(7)和室外換熱器(8)均為翅片式換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng),其特征在于:除濕轉(zhuǎn)輪(13)依次與顯熱交換轉(zhuǎn)輪(14)、室外蒸發(fā)器(7)和新風(fēng)風(fēng)機(15)形成新風(fēng)通道;排風(fēng)機(15-1)與顯熱交換轉(zhuǎn)輪(14)形成排風(fēng)通道;由太陽能供暖系統(tǒng)經(jīng)再生空氣管道送入的熱空氣依次與再生空氣風(fēng)機(15-2)、室外換熱器(8)、電輔助加熱器(18)和除濕轉(zhuǎn)輪(13)形成再生空氣通道。
專利摘要為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種可實現(xiàn)供暖、制冷、除濕、制冷除濕和通風(fēng)等控制工況、能最大限度利用太陽能可再生能源、全面提高采暖空調(diào)舒適度的熱濕獨立控制的太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)。太陽能建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)包括太陽能供暖系統(tǒng)、空氣源熱泵系統(tǒng)和固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)。其中,所述太陽能供暖系統(tǒng)由太陽能集熱器、引風(fēng)機、三通溫控閥和太陽能蓄熱器等組成;所述空氣源熱泵系統(tǒng)由壓縮機、室內(nèi)換熱器、室外蒸發(fā)器、室外換熱器、電子膨脹閥、電磁閥A、電磁閥B、止回閥和四通換向閥等組成;所述固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)由除濕轉(zhuǎn)輪、顯熱交換轉(zhuǎn)輪、新風(fēng)風(fēng)機、排風(fēng)機、室外蒸發(fā)器及室外換熱器等組成。
文檔編號F24F5/00GK202993433SQ20122069736
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者胡自成, 王坤, 葛鳳華, 丁剛 申請人:江蘇大學(xué)