一種低溫熱源和電聯(lián)合驅(qū)動的雙級溶液除濕系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，是一種集成了溶液吸濕和壓縮式熱泵等關(guān)鍵單元技術(shù)的低溫熱源與電聯(lián)合驅(qū)動的雙級溶液除濕系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們對室內(nèi)環(huán)境，尤其是空氣的品質(zhì)的要求日益提高，另一方面，化石燃料的日漸枯竭，使得傳統(tǒng)空調(diào)的能源利用模式受到挑戰(zhàn)，因此能有效利用低品位能源的溶液除濕技術(shù)越來越被應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)中。
[0003]空調(diào)的負荷由熱負荷和濕負荷組成，其中濕負荷主要來自室內(nèi)人們的產(chǎn)濕以及新風(fēng)的含濕量，在總的空調(diào)負荷中占20%?40%。傳統(tǒng)空調(diào)技術(shù)對于空氣除濕的處理方式是采用表冷器降溫除濕，要求將空氣的溫度冷卻到很低。24°C的空氣中水蒸氣露點溫度為14°C，為了有很好的除濕效果，冷水溫度要低于7°C，而制冷劑的蒸發(fā)溫度要低于2?5°C。而溶液除濕技術(shù)是將除濕過程和降溫過程獨立開來，先將新風(fēng)冷卻至30°C，即先用常溫狀態(tài)下的濃溶液去除濕，然后再冷卻至18°C，進一步對濕空氣吸濕干燥。相比之下，溶液除濕技術(shù)所需冷源溫度更高，節(jié)約能源消耗量，且能分別通過調(diào)節(jié)溶液的流量與溫度來獨立地控制送風(fēng)的濕度和溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種低溫熱源與電聯(lián)合驅(qū)動的雙級溶液除濕系統(tǒng)，通過采用集成了溶液吸濕和吸收式熱泵等關(guān)鍵單元技術(shù)，并利用低品位熱驅(qū)動，以達到節(jié)約能源，提高空氣品質(zhì)的目的。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種低溫熱源和電聯(lián)合驅(qū)動的雙級溶液除濕系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一級吸濕塔1、壓縮式制冷機2、二級吸濕塔3、溶液回熱器4、稀溶液加熱器5、溶液再生塔6、溶液泵7和冷卻器8，其中:一級吸濕塔I溶液出口與壓縮式制冷機2相連接，壓縮式制冷機2與二級吸濕塔3的溶液入口相連接，二級吸濕塔3的溶液出口與溶液回熱器4的稀溶液入口相連接，溶液回熱器4的稀溶液出口連接于稀溶液加熱器5，稀溶液加熱器5與再生塔6的溶液入口相連接，再生塔6的溶液出口連接于溶液回熱器4的濃溶液入口，溶液回熱器4濃溶液出口與溶液泵7相連接，溶液泵7的出口與冷卻器8的入口相連，冷卻器8的出口連接于一級吸濕塔I的溶液出口。
[0008]上述方案中，所述一級吸濕塔I為溶液與氣體直接接觸式全熱交換單元，用于對從一級吸濕塔I空氣入口進入的新風(fēng)S9進行冷卻并初步除濕，然后將除濕后得到的空氣從一級吸濕塔I空氣出口導(dǎo)入二級吸濕塔3的空氣進口 ；其中一級吸濕塔的氣體進口與新風(fēng)S9相連，溶液進口與溶液回熱器4濃溶液出口相連。
[0009]上述方案中，所述壓縮式制冷機2用于降低所述一級吸濕塔I出口的溶液溫度，提高溶液的除濕力，降溫后的溶液進入所述二級吸濕塔3，對所述一級吸濕塔I出口的空氣進一步除濕。
[0010]上述方案中，所述二級吸濕塔3為溶液與氣體直接接觸式全熱交換單元，用于對從二級吸濕塔3空氣進口進入的空氣進行深度除濕，并將得到的干燥的空氣從二級除濕塔3的空氣出口輸送到用戶側(cè)；其中二級吸濕塔的氣體進口與一級吸濕塔的氣體出口相連，溶液進口與壓縮式制冷機相連。
[0011]上述方案中，所述溶液回熱器4，用于將進入所述稀溶液加熱器5之前的低溫稀溶液與從所述溶液再生塔6出來的高溫濃熱液進行熱交換，提高熱利用率，回收來自所述溶液再生塔6濃溶液的熱量，加熱來自所述二級吸濕塔3的稀溶液，減少所述稀溶液加熱器5的能量消耗，提高濃溶液在所述一級吸濕塔I的除濕能力。
[0012]上述方案中，所述稀溶液加熱器5為一換熱器，用于加熱稀溶液，使系統(tǒng)在所述溶液再生塔6中轉(zhuǎn)變?yōu)闈馊芤?。所述稀溶液加熱?，熱源為50°C以上的低溫熱源。所述50°C以上的低溫熱源為工業(yè)余熱，或者為至少包括地熱或太陽能的可再生能源。
[0013]上述方案中，所述溶液再生塔6為溶液與氣體直接接觸式全熱交換單元，用于利用回風(fēng)吸收受熱后稀吸收劑溶液的水分，使其變?yōu)闈馊芤海⒂欣鋮s作用；再生空氣S12進入所述溶液再生塔6空氣入口，再生空氣將溶液再生放出的水蒸氣從所述溶液再生塔6的空氣出口排放到大氣中；其中溶液再生塔6的氣體進口與回風(fēng)相連，溶液進口與稀溶液加熱器5相連；溶液再生塔6的熱量是50°C以上的工業(yè)余熱。
[0014]上述方案中，所述溶液泵7，用于對溶液進行加壓，維持整個循環(huán)正常運轉(zhuǎn)；所述冷卻器8，用于利用環(huán)境空氣來初步冷卻從再生裝置中出來的濃溶液；其中，所述溶液泵7產(chǎn)生的冷量先貯存于蓄熱儲存設(shè)備中，再按需要供給所述冷卻器8。
[0015](三)有益效果
[0016]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]1、本發(fā)明遵循“溫度對口，梯級利用”的用能原則，通過初步冷卻的濃溶液用來對新風(fēng)初步除濕，深度冷卻的濃溶液用來對新風(fēng)深度除濕，實現(xiàn)熱量的高效利用的目的，與電驅(qū)動溶液除濕技術(shù)相比，相同除濕量，最高可節(jié)約電力消耗50 %。
[0018]2、本發(fā)明通過再生器利用回風(fēng)再生的過程中，充分利用回風(fēng)將高溫濃溶液進行冷卻，不僅提高了再生效率，還節(jié)約了能源消耗量。
[0019]3、本發(fā)明吸收式熱泵以環(huán)境熱量作為低溫熱源，產(chǎn)生熱量，成倍地降低了熱量的生產(chǎn)成本。
[0020]4、本發(fā)明壓縮式熱泵以環(huán)境30°C空氣為高溫熱源，產(chǎn)生15°C冷量，有較高的熱力性能系數(shù)。
[0021]5、本發(fā)明采用兩級吸濕塔(一級吸濕塔和二級吸濕塔)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣含濕量的要求，以滿足不同情況下對室內(nèi)空氣的含濕量的變化，以使系統(tǒng)在盡量在穩(wěn)定工況下運行。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明提供的低溫熱源與電聯(lián)合驅(qū)動的雙級溶液除濕系統(tǒng)的示意圖；
[0023]其中:一級吸濕塔1、壓縮式制冷機2、二級吸濕塔3、溶液回熱器4、稀溶液加熱器5、溶液再生塔6、溶液泵7和冷卻器8。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0025]本發(fā)明提供的低溫熱源和電聯(lián)合驅(qū)動的雙級溶液除濕系統(tǒng)，將濃除濕溶液在冷卻器先冷卻到室溫，對濕空氣進行初步除濕后，然后進入壓縮式制冷機深度冷卻，隨后進入二級吸濕塔對新風(fēng)進行深度除濕，除濕后的溶液依次進入加熱器、再生器被回風(fēng)再生成濃溶液，形成循環(huán)。
[0026]如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的低溫熱源與電聯(lián)合驅(qū)動的雙級溶液除濕系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括一級吸濕塔1、壓縮式制冷機2、二級吸濕塔3、溶液回熱器4、稀溶液加熱器5、溶液再生塔6、溶液泵7和冷卻器8，其中:一級吸濕塔I溶液出口與壓縮式制冷機2相連接，壓縮式制冷機2與二級吸濕塔3的溶液入口相連接，二級吸濕塔3的溶液出口與溶液回熱器4的稀溶液入口相連接，溶液回熱器4的稀溶液出口連接于稀溶液加熱器5，稀溶液加熱器5與再生塔6的溶液入口相連接，再生塔6的溶液出口連接于溶液回熱器4的濃溶液入口，溶液回熱器4濃溶液出口與溶液泵7相連接，溶液泵7的出口與冷卻器8的入口相連，冷卻器8的出口連接于一級吸濕塔I的溶液出口，形成循環(huán)。
[0027]圖1中，一級吸濕塔I為溶液與氣體直接接觸式全熱交換單元，用于對從一級吸濕塔I空氣入口進入的新風(fēng)S9進行冷卻并初步除濕，然后將除濕后得到的空氣從一級吸濕塔I空氣出口導(dǎo)入二級吸濕塔3的空氣進口 ；其中一級吸濕塔的氣體進口與新風(fēng)S9相連，溶液進口與溶液回熱器4濃溶