[发明专利]太阳能溶液耦合再生系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种结合了太阳能光伏/光热技术、太阳能热再生技术以及膜再生技术的新的太阳能溶液耦合再生流程及装置，属于太阳能、蓄能装置制造的技术领域。

背景技术

国家中长期科技发展规划纲要中明确指出，“我国已进入快速城镇化时期，实现城镇化和城市协调发展，对科技提出迫切需求。”因此应将“建筑节能与绿色建筑”作为优先主题。重点研究开发建筑节能技术与设备和节能建材与绿色建材等。

空气除湿是制冷空调和环境热湿控制的关键。目前的除湿技术主要包括冷冻法除湿、液体吸湿剂除湿、固体吸附剂除湿、膜法除湿及压力除湿等。相对而言，溶液除湿制冷系统(LDCS)是一种基于液体吸湿剂除湿技术的极具潜力的新型空调方式。

对于溶液除湿制冷系统，目前广泛采用的再生方式是使用热能驱动（TH）。再生过程中所需的热能可以从温度相对较低（100℃以下）的热源获得，因此这种再生方式可以使用可再生能源，例如太阳能、地热能、工业余热、废热等。太阳能是一种节能环保、具有显著社会经济效益的可再生能源，然而，太阳能溶液再生方式却严重依赖于周围环境的状况，在高温或高湿的气候条件下，仅使用太阳能对溶液进行再生后得到的除湿溶液将不能满足除湿的需求。另一方面，太阳能是一种间歇、不连续的能源，使用太阳能将不足以满足空调和除湿的稳定需求。因此，为保证太阳能溶液再生系统在高温高湿天气下工作的稳定性有必要寻找一种新的再生流程。

发明内容

技术问题：本发明的目的是为利用太阳能（低品位热源，60℃-80℃）驱动的溶液除湿空调系统提供一种适合于高温高湿天气地区的高效新型太阳能溶液耦合再生系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能溶液耦合再生系统，包括第一溶液槽、第二溶液槽、太阳能光伏电池、太阳能集热/再生器、第三溶液槽、膜再生装置、热交换器；太阳能光伏电池包括冷却盘管，热交换器包括溶液换热盘管，膜再生装置包括再生室、稀释室、阴极室、阳极室。

第一溶液槽的输出接口与热交换器的溶液换热盘管输入接口连接，热交换器的溶液换热盘管输出接口与太阳能集热/再生器的溶液输入接口连接，太阳能集热/再生器的溶液输出接口与膜再生装置中再生室的输入接口连接，太阳能集热/再生器的溶液输出接口与膜再生装置中再生室的输入接口之间设置第一溶液泵，膜再生装置中再生室的输出接口与第一溶液槽的输入接口连接，从而形成一个闭式的溶液循环。

优选的，将太阳能集热/再生器和膜再生装置组合构成太阳能溶液耦合再生装置。

优选的，太阳能集热/再生器中的溶液来自热交换器的溶液换热盘管，热交换器中的传热介质来自太阳能光伏电池的冷却盘管。

优选的，膜再生装置中稀释室所需稀溶液来自第二溶液槽，膜再生装置中阴极室所需溶液来自第三溶液槽，膜再生装置中阳极室所需溶液来自阴极室。

有益效果：1、利用需要再生的除湿溶液对太阳能光伏电池表面进行冷却，太阳能光伏电池表面温度的降低可以提高太阳能光伏电池的发电效率；

2、利用太阳能光伏电池运行时散发的热量对需要再生的除湿溶液进行预热，可以提高太阳能集热/再生器的再生效率；

3、膜再生技术的引入可以提高除湿溶液再生的效果，并有效的控制除湿溶液的再生浓度；

4、本发明将太阳能光伏光热技术、太阳能集热/再生技术以及膜再生技术有机结合，有效的利用了太阳能光伏与光热的互补性，实现了对太阳能的综合利用，并且在高温高湿的气候条件下仍然可以稳定高效的对除湿溶液进行再生。同时，该系统还可以利用夜间低谷低价电进行蓄能，从而缓解电力负荷峰谷差，并达到提高系统经济性的目的。

附图说明

图1是本发明的太阳能溶液耦合再生系统的结构示意图。

其中有：第一溶液槽1、第二溶液槽2、太阳能光伏电池3、太阳能集热/再生器4、第三溶液槽5、第二溶液泵6、第一溶液泵7、第三溶液泵8、膜再生装置9（包括负电极10、正电极11、再生室12、稀释室13、阴极室14、阳极室15）、蓄电池16、热交换器17、溶液换热盘管18、太阳能光伏电池的冷却盘管19、风机20、阳离子交换膜C、阴离子交换膜A。