本實用新型涉及兩級蒸發(fā)冷卻機組技術領域，具體的說是一種用于兩級蒸發(fā)冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統(tǒng)。

背景技術：

蒸發(fā)冷卻空調(diào)具有較低的運行和設備成本，能降低溫室氣體和CFC的排放量，因此被稱為“綠色空調(diào)”。空調(diào)的能耗在建筑能耗里面占的比例很大，在我國的南方地區(qū)，空調(diào)使用長達半年左右，因此需要探索一種新型的節(jié)能空調(diào)。在南方地區(qū)干濕球溫差小，由蒸發(fā)冷卻空調(diào)處理后的空氣濕度很大，因此需要和除濕系統(tǒng)結合在一起。對于溶液除濕系統(tǒng)，由于在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、利用低溫余熱、高效蓄能等方面優(yōu)點突出，所以已經(jīng)引起廣泛的關注，并逐漸應用于工程實踐中。但它還存在一些缺點。一方面，溶液的再生、除濕的驅(qū)動力是溶液表面的水蒸氣壓力與周圍空氣的水蒸氣壓力差，但在高溫高濕地區(qū)，比如說廣州，空氣濕度太大，水蒸氣壓力差減小，再生及除濕傳質(zhì)效果會大打折扣。另一方面，雖然太陽能光熱除濕系統(tǒng)需要的熱源溫度較低，可以利用低品味能源，但是受到熱源溫度低的影響，溶液再生濃度和效率不高。然而，采用太陽能光伏技術的溶液除濕系統(tǒng)可以很好的避免這些缺點，不再受高溫高濕環(huán)境的影響，節(jié)約了能源，提高了除濕系統(tǒng)的效率。此系統(tǒng)主要由內(nèi)冷型除濕器、電滲析再生器、兩級蒸發(fā)冷卻機組等組成。

溶液除濕器的早期研究主要集中在填料噴淋塔式溶液除濕器上，因為它具有結構簡單和比表面積大等優(yōu)點。但由于在除濕的過程中溶液的溫度會升高，使其除濕效率不能令人滿意。20世紀90年代以來，內(nèi)冷型除濕器受到了人們的普遍關注。內(nèi)冷型除濕器采用冷水盤管或冷卻空氣（都不與除濕溶液直接接觸）將除濕過程中釋放出的潛熱帶走。絕熱型除濕器雖具有諸多優(yōu)點，但與內(nèi)冷型除濕器相比較，其被處理空氣沿程壓力損失大、風機和溶液泵耗功大、傳質(zhì)強度弱，而且不具備蓄能的條件。因此，內(nèi)冷型除濕器更適合于太陽能溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)。

采用太陽能光伏技術的溶液除濕系統(tǒng)是用電動勢作為驅(qū)動力的一種除濕技術，它的再生方式是用電滲析堆積層作為溶液再生器。電滲析技術是膜分離技術的一種，它是將選擇性離子交換膜交替平行排列在兩個電極之間，通過光伏發(fā)電技術讓兩個電極帶電并在電極之間形成電勢差，溶液中的陰陽離子在電勢的驅(qū)動力下向各自的方向移動并分別被陽離子交換膜和陰離子交換膜所阻擋；電極之間形成濃溶液室和淡化室。 電滲析技術具有能耗低、操作簡便、使用壽命長、無污染等特點。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供提出一種用于兩級蒸發(fā)冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統(tǒng)，結構新穎巧妙，能充足地利用太陽能資源。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種用于兩級蒸發(fā)冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統(tǒng)，包括內(nèi)冷型除濕器2、稀溶液槽3、溶液通道6、溶液預處理器7、一級電滲析再生器9、二級電滲析再生器9＇、濃溶液槽11、兩級蒸發(fā)冷卻機組12、房間13和太陽能光伏電池板5，內(nèi)冷型除濕器2、稀溶液槽3、溶液通道6、溶液預處理器7、一級電滲析再生器9、二級電滲析再生器9＇、濃溶液槽11依次串聯(lián)，濃溶液槽11還連接內(nèi)冷型除濕器2構成溶液循環(huán)系統(tǒng)，兩級蒸發(fā)冷卻機組12分別連接內(nèi)冷型除濕器2和房間13，從兩級蒸發(fā)冷卻機組12出來的空氣進入房間13后，房間13的一部分回風進入兩級蒸發(fā)冷卻機組12作為二次風進行蒸發(fā)冷卻，房間13還連接內(nèi)冷型除濕器2的進風口，太陽能光伏電池板5安裝在溶液通道6上。

進一步，兩級蒸發(fā)冷卻機組12包括直接段和間接段，直接段和間接段之間設置有閥門15，間接段連接內(nèi)冷型除濕器2，直接段連接房間13。

進一步，溶液通道6與溶液預處理器7之間設置有閥門8＇＇，內(nèi)冷型除濕器2與濃溶液槽11之間設置有閥門8＇，溶液預處理器7與一級電滲析再生器9之間設置有閥門8。

進一步，還包括蓄電池，蓄電池的輸入端連接太陽能光伏電池板5的輸出端，輸出端分別連接一級電滲析再生器9和二級電滲析再生器9＇。

進一步，內(nèi)冷型除濕器2采用耐腐蝕的不銹鋼材料制成，內(nèi)部裝有冷卻管，管內(nèi)冷水為自來水管所供應自來水，頂部裝有噴嘴，下側(cè)壁設有冷水進口35，上側(cè)壁設有冷水出口33，空氣出口處還設置有阻霧器，阻霧器為PVC人字形絲網(wǎng)。

進一步，一級電滲析再生器9和二級電滲析再生器9＇分別包括電極板、離子交換膜組，離子交換膜組包括n個陰離子交換膜和n+1個陽離子交換膜，陰離子交換膜和陽離子交換膜交替平行排列在正極板和負極板之間，將電滲析再生器分為陽極室22、濃溶液室20、淡化室21、陰極室23，濃溶液室20和淡化室21分別與溶液預處理器7連接，經(jīng)溶液預處理器（7）首次處理的再生溶液分別進入一級電滲析再生器（9）的淡化室（21）和濃溶液室（20），之后一級電滲析再生器（9）中稀釋后的稀溶液進入第一溶液槽（24），并將一次濃縮的溶液送入二級電滲析再生器(9＇)的濃溶液室（20＇）和淡化室（21＇），二級電滲析再生器（9＇）濃溶液室（20＇）中二次再生的溶液進入濃溶液槽（11），并且淡化室（21＇）中稀釋的稀溶液流入稀溶液槽（3）。

進一步，還包括第二溶液槽25，第二溶液槽25內(nèi)裝有極液，第二溶液槽25的出口分別連接二級電滲析再生器9＇的陽極室22＇和陰極室23＇，第二溶液槽25的入口分別連接一級電滲析再生器9的陽極室22和陰極室23，二級電滲析再生器9＇的陽極室22＇連接一級電滲析再生器9的陽極室22，二級電滲析再生器9＇的陰極室23＇連接一級電滲析再生器9的陰極室23，第二溶液槽25內(nèi)的極液通過溶液泵4＇＇加壓流入二級電滲析再生器9＇的陽極室22＇和陰極室23＇。

優(yōu)選的，濃溶液槽11和稀溶液槽3采用耐腐蝕材料制成。

進一步，稀溶液槽3與溶液通道之間安裝有水泵4，溶液預處理器7與一級電滲析再生器9之間安裝有水泵4＇。

本實用新型的優(yōu)點在于：

1、本實用新型空氣的冷負荷和濕負荷分開處理，有較高的能源利用效率，并提高了室內(nèi)的舒適程度。

2、本實用新型使用太陽能光熱技術和光伏技術，太陽能是一種清潔、可再生的環(huán)保能源。

3、本實用新型使用電滲析技術，電滲析技術具有能耗低、操作簡便、使用壽命長、無污染等特點。

4、本實用新型使用氯化鈣溶液，溶液的再生效果更好。

5、本實用新型溶液除濕系統(tǒng)不再受高溫高濕環(huán)境的影響，節(jié)約了能源。

6、本實用新型整個設備各個部件構造簡單，節(jié)省初投資，對于提高空調(diào)系統(tǒng)運行性能、 降低能源消耗、 提高室內(nèi)空氣品質(zhì)、 優(yōu)化城市能源結構等方面均有重要意義。

附圖說明

圖1為本實用新型用于兩級蒸發(fā)冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統(tǒng)的結構流程圖；

圖2為本實用新型用于兩級蒸發(fā)冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統(tǒng)的內(nèi)冷型除濕器示意圖；

圖3為本實用新型用于兩級蒸發(fā)冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統(tǒng)的電滲析再生器示意圖；

其中：1-室外新風；1＇-回風；2-內(nèi)冷型除濕器；3-稀溶液槽；4-溶液泵；4＇-溶液泵；4＇＇-溶液泵；5-太陽能光伏電池板；6-溶液通道；7-溶液預處理器；8-閥門；8＇-閥門；8＇＇-閥門；9-電滲析再生器；9＇-電滲析再生器；10-蓄電池；11-濃溶液槽；12-兩級蒸發(fā)冷卻機組；13-房間；14-閥門；15-閥門；16-陰離子交換膜；17-陽離子交換膜；18-陽極板；19-陰極板；20-濃溶液室；20＇-濃溶液室；21-淡化室；21＇-淡化室；22-陽極室；22＇-陽極室；23-陰極室；23＇-陰極室；24-第一溶液槽；25-第二溶液槽；30-濃溶液；31-噴嘴；32-除濕后的空氣；33-冷水出口；34-冷卻管道；35-冷水進口；36-混合風； 37-稀溶液；38-阻霧器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如附圖1所示，本實用新型為一種用于兩級蒸發(fā)冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統(tǒng)，包括內(nèi)冷型除濕器2、稀溶液槽3、溶液通道6、溶液預處理器7、一級電滲析再生器9、二級電滲析再生器9＇、濃溶液槽11、兩級蒸發(fā)冷卻機組12、房間13和太陽能光伏電池板5，內(nèi)冷型除濕器2、稀溶液槽3、溶液通道6、溶液預處理器7、一級電滲析再生器9、二級電滲析再生器9＇、濃溶液槽11依次串聯(lián)，濃溶液槽11還連接內(nèi)冷型除濕器2構成溶液循環(huán)系統(tǒng)，太陽能光伏電池板5安裝在溶液通道6上，太陽能光伏電池板5的輸出端連接蓄電池的輸入端，蓄電池的輸出端分別連接一級電滲析再生器9和二級電滲析再生器9＇。

其中濃溶液槽11和稀溶液槽3，均為耐腐蝕的材料制成；兩級蒸發(fā)冷卻機組12包括直接段和間接段，直接段和間接段之間設置有閥門15，間接段連接內(nèi)冷型除濕器2，直接段連接房間13；溶液預處理器7采用耐腐蝕的不銹鋼材料制成，溶液預處理器7頂部裝有噴嘴，內(nèi)部裝有填料。除濕后的空氣送入兩級蒸發(fā)冷卻機組12，兩級蒸發(fā)冷卻機組12包括直接段和間接段，直接段和間接段之間設置有閥門15，間接段連接內(nèi)冷型除濕器2，直接段連接房間13，從兩級蒸發(fā)冷卻機組12出來的空氣進入房間13后，房間13的一部分回風進入兩級蒸發(fā)冷卻機組12作為二次風進行蒸發(fā)冷卻，房間13還連接內(nèi)冷型除濕器2的進風口作為回風1＇與新風1一起組成混合風進入內(nèi)冷型除濕器2。

其中，溶液通道6與溶液預處理器7之間設置有閥門8＇＇，內(nèi)冷型除濕器2與濃溶液槽11之間設置有閥門8＇，溶液預處理器7與一級電滲析再生器9之間設置有閥門8，閥門8用于調(diào)節(jié)進入一級電滲析再生器濃溶液室和淡化室的溶液流量，閥門14用于調(diào)節(jié)回風量，閥門15用于調(diào)節(jié)從兩級蒸發(fā)冷卻機組12間接段出來的風量。

如附圖2所示，內(nèi)冷型除濕器2采用耐腐蝕的不銹鋼材料制成，內(nèi)部裝有冷卻管道和阻霧器，管內(nèi)冷水為自來水，內(nèi)冷型除濕器內(nèi)頂部裝有噴嘴31，下側(cè)壁設有冷水進口35，上側(cè)壁設有冷水出口33，所述內(nèi)冷型除濕器2與兩級蒸發(fā)冷卻機組12直接連接，內(nèi)冷型除濕器2空氣出口設有阻霧器，阻霧器為PVC人字形絲網(wǎng)。

內(nèi)冷型除濕器2是這樣實現(xiàn)除濕的：內(nèi)冷型除濕器2中除濕劑溶液從頂部噴嘴31噴入，需要去濕處理的濕空氣從下部進入，兩者形成逆流，由于此時除濕劑濃溶液30表面的水蒸氣分壓力小于被處理空氣的水蒸氣分壓力，水蒸氣從濕空氣向除濕溶液傳遞，空氣濕度下降，空氣水蒸氣分壓力降低，同時溶液濃度減小，溶液表面的水蒸氣分壓升高，直至二者分壓力相等，完成除濕過程，處理后的空氣從內(nèi)冷型除濕器上部送入兩級蒸發(fā)冷卻機組。除濕溶液濃度降低成為稀溶液37，從底部流入稀溶液槽3。內(nèi)冷型除濕器內(nèi)有冷卻管道，管內(nèi)通入自來水以此提高除濕溶液的效率。

一級電滲析再生器9和二級電滲析再生器9＇使用電滲析技術，附圖3為電滲析再生器的示意圖，電滲析再生器由電極板、離子交換膜組成，正負極之間設有n個陰離子交換膜和n+1個陽離子交換膜，n是自然數(shù)，陰離子交換膜和陽離子交換膜交替平行排列在正負極之間，將電滲析再生器分為濃溶液室、淡化室、陽極室、陰極室。一級電滲析再生器9與溶液預處理器7直接連接。在溶液再生過程中，溶液預處理器7將首次處理的再生溶液送入一級電滲析再生器，一路進入濃溶液室20，一路進入淡化室21，一級電滲析再生器9的淡化室中稀釋的稀溶液進入第一溶液槽24另作它用，一級電滲析再生器9的濃溶液室20中一次再生后的溶液則分成兩路分別進入二級電滲析再生器9＇的濃溶液室20＇和淡化室21＇，二級電滲析再生器9＇的濃溶液室中二次再生的溶液進入濃溶液槽進行儲存；而二級電滲析再生器9＇的淡化室20＇中的稀溶液流入稀溶液槽3，從而構成一個閉式循環(huán)。

電滲析再生器再生溶液的過程中，第二溶液槽25中的極液在溶液泵4＇＇的加壓作用下分為兩路分別流入二級電滲析再生器9＇＇中的陽極室22＇和陰極室23＇,二級電滲析再生器9＇＇的陽極室22＇中的極液流入一級電滲析再生器9的陽極室22,而二級電滲析再生器9＇＇的陰極室23＇中的極液則流入一級電滲析再生器9的陰極室23,之后一級電滲析再生器9的陽極室22和陰極室23中的極液匯合后流入第二溶液槽25,從而形成一個閉式循環(huán)。

上述風機為變頻調(diào)速風機，水泵為循環(huán)溶液泵。

最后應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本申請所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本申請型的保護范圍之中。