[实用新型]一种冷凝热分段利用热湿独立处理空气装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热湿独立处理空气的装置，具体说是一种冷凝热分段利用，太阳能集热/蓄能和溶液蓄能结合的热湿独立处理空气装置，属于太阳能利用、制冷与空调技术领域。                                        

背景技术

随着经济和社会的快速发展，我国能源需求迅速增长。能源的短缺以及由此产生的环境污染问题，正成为我国经济与社会可持续发展的重要制约因素。目前，我国建筑能耗占能源消耗总量的1/3以上，其中70%用于建筑供冷暖。建筑节能，特别是建筑供冷暖节能，减少化石能源消耗，发展低碳技术，推广可再生能源利用，提高用能效率已成为我国建筑行业发展的重要方向。

热湿独立处理空调是将空调空间内的显热负荷和湿负荷分开进行处理，通过专门的除湿技术处理湿负荷，经过除湿后的空气再经过冷却即可达到空气调节的目的。系统的蒸发温度提高，从而提高制冷系数，实现节能的目的。溶液除湿技术被认为是一种处理空气湿负荷的有效途径，溶液再生过程能够采用60-80℃的低品位热能（特别是中低温太阳能、废热等）实现，使得溶液相对于其他热能驱动的制冷空调系统更具吸引力，最近几年溶液除湿技术受到了相当多研究学者的关注。但是这些研究主要是采用太阳能作为驱动热源，没有涉及到蒸汽压缩式制冷系统中冷凝热的分级利用和太阳能蓄能的综合利用问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有溶液独立除湿技术中驱动热源的利用缺陷及冬季室外机易结霜的现状，基于溶液除湿循环与热泵循环，提供一种新型高效热湿独立处理空气装置，目的在于综合利用太阳能和溶液蓄能，利用蒸气压缩式制冷系统冷凝热作为辅助热源，全面提升冬夏两季空调能效。 

为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种冷凝热分段利用热湿独立处理空气装置，包括溶液循环回路和制冷剂循环回路，溶液循环回路包括太阳能集热/蓄能器、溶液处理器B、第二溶液泵、溶液热交换器、溶液处理器A、第一溶液泵和壳管式热交换器，太阳能集热/蓄能器中设有溶液管路，溶液管路和所述壳管式热交换器的壳内管外部分连接成一个回路，并利用四通阀A和四通阀B进行管路的切换，以改变溶液的流动方向；制冷剂循环回路包括压缩机、室内换热器、节流阀、室外换热器、所述壳管式热交换器、室内风机和室外风机，制冷剂管道和所述壳管式热交换器的管内部分串联成一个回路，整个制冷循环回路由四通阀C进行管路的切换，以转变制冷剂的流向。

所述溶液循环再生溶液先经太阳能集热/蓄能器温度升高后，然后在壳管式换热器中吸收压缩机排出的高温制冷剂蒸汽放出的部分冷凝热进行预热，综合利用太阳能和制冷系统冷凝热作为溶液再生辅助热源。

所述制冷剂循环夏季时室内换热器用作制冷系统蒸发器，室外换热器用作制冷系统冷凝器，制冷剂先在壳管式换热器中放出一部分冷凝热量给溶液，然后在室外换热器里继续放出冷凝热给室外空气。吸收了冷凝热后的室外空气在溶液再生器中将这部分冷凝热放出给溶液。冷凝废热被分级的充分的利用。室内换热器中的制冷剂由于室内侧空气已先经过溶液除湿器除湿后提高了温度，制冷剂的蒸发器温度被提高，有效提升系统了制冷系数。

所述一种冷凝热分段利用热湿独立处理空气装置冬季时，溶液处理器A工作模式为溶液除湿器，溶液处理器B工作模式为溶液再生器，室内换热器用作热泵系统冷凝器，室外换热器用作热泵系统蒸发器。室外空气先经过溶液除湿器降低含湿量，湿空气中的潜热将释放转化为溶液和空气的显热，利用室外湿空气全热作为热泵蒸发器低温热源，提高了能源利用率。同时，除湿后的空气经过蒸发器，可有效改善室外机冬季结霜问题。室内空气先经过冷凝器温度升高，再经过溶液再生器被加湿，满足冬季室内湿度要求。

所述集热/蓄能器中溶液管路以U形管的形式布置于太阳能真空集热管中，每根U形蒸发管与真空集热管中间均以相变材料填充，利用相变材料随温度的相变过程吸收或放出热量，可实现太阳能的移峰填谷。溶液除湿潜蒸发冷却空调系统，将需要储存的能量用于浓溶液再生从而获得除湿潜能，再通过浓溶液除湿的方式将除湿潜能释放出来，通过储存溶液的除湿潜热而达到蓄能的目的。

所述室内风机和室外风机均采用双向风机，根据季节不同改变空气的流向。

本实用新型的主要有益效果有：

1.综合利用太阳能和蒸气压缩式制冷系统冷凝热，合理解决热湿独立处理空调系统中溶液循环再生热能的高效补偿问题；

2. 太阳能蓄能和溶液蓄能结合，有效地利用潜热蓄能来提高能源利用率和系统稳定性；