[发明专利]一种低品位热源驱动变溶液温度两级溶液除湿空调

说明书

技术领域

本发明涉及除湿空调领域，具体涉及一种低品位热源驱动变溶液温度两级溶液除湿空调。

背景技术

近些年，温湿度独立处理空调系统得到了广泛的研究，并被普遍认为是解决传统空调系统中所存在问题的有效途径之一。其中，将蒸汽压缩式制冷循环与溶液除湿技术相结合的热泵驱动溶液除湿空调系统作为一种新的技术，越来越受到关注。该类系统利用热泵的冷量处理房间显热负荷，利用溶液处理湿负荷，同时利用热泵的冷凝热作为除湿后稀溶液的再生热源。然而，以往的此类系统在设计或应用过程中都各自存在着一定的缺陷，其中比较突出的一些问题为：

当热泵蒸发器的冷量较小时，为了满足新风湿度处理的要求，除湿溶液的使用浓度较高，此时经机组处理后的新风虽然湿度达到了送风要求，但是除湿后空气温度较高，往往无法满足送风要求，虽然此时热泵的耗电较少，但是相应产生的冷凝热也较少，无法满足利用冷凝热将除湿后稀溶液再生到除湿前浓度的要求；

当热泵蒸发器的冷量较大时，除湿溶液的温度可以被降低到足够低，在满足新风湿度处理要求的同时除湿溶液的使用浓度较小，此时经过处理后的新风的温度也能低至满足送风要求，但是此时热泵的耗电量较大，相应的产生的冷凝热量也较多，冷凝热经处理后在满足溶液再生到除湿前浓度的同时还会导致溶液过度再生，也就是说冷凝热量远大于溶液再生所需热量，此时需要引入其他冷源来处理多余的冷凝热，或者是对过度再生的溶液补水以降低其浓度，这样就导致了电能和资源的双重浪费；

另一方面，该类系统对新风的处理多是采用一级冷却除湿，利用低温的溶液直接处理高温高含湿量的新风，该过程实际上也是一种热湿耦合处理过程，高温高含湿量的空气本可以利用常温溶液进行有效处理，因此该过程同样是对冷量的一种浪费。

近些年，另一类温湿度独立处理空调系统——太阳能或其他低品位热源驱动的溶液除湿蒸发冷却空调也得到了广泛的研究。这类空调利用溶液处理新风的湿负荷，除湿后溶液使用太阳能或其他低品位热能再生，新风的显热负荷通过蒸发冷却技术进行处理。整个系统无需氟利昂类制冷剂，具有突出的环保效益。但是太阳能对于天气条件的依赖，以及其它低品位热源的难以获取和运输，限制了该类系统的使用灵活性。

解决现有技术中能源浪费的问题，成为了现有技术研究的主要方向。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种低品位热源驱动变溶液温度两级溶液除湿空调，通过对高温冷源和低温冷源的梯级利用，克服了现有基础存在的缺陷。

技术方案：一种低品位热源驱动变溶液温度两级溶液除湿空调，包括两个风机、溶液冷却器、空气冷凝器和热泵系统；所述两个风机分别为第一风机和第二风机；

包括两个除湿器、热交换器、太阳能集热器和再生器；两个除湿器分别为一级除湿器和二级除湿器；

所述热泵系统包括由制冷剂管路依次连接的蒸发器、压缩机、溶液冷凝器、空气冷凝器以及节流装置；溶液冷凝器的溶液出口管路分为两路：一路接入再生器的溶液进口；另一路进入太阳能集热器后连接入再生器的溶液进口；

第一风机出风口连接一级除湿器进风口，一级除湿器出风口与二级除湿器进风口相连；所述溶液冷却器的溶液出口接入一级除湿器的溶液进口，蒸发器的溶液出口接入二级除湿器的溶液进口；两个除湿器的出口溶液混合后接入热交换器的低温溶液进口；

第二风机出风口连接空气冷凝器进风口，空气冷凝器出风口接入再生器进风口；再生器溶液出口接入热交换器的高温溶液进口；

热交换器的高温溶液出口分为两条管路，一路接入溶液冷却器的溶液进口；另一路接入蒸发器的溶液进口；热交换器的低温溶液出口接入溶液冷凝器的溶液进口。

当外环境太阳能充足时，溶液冷凝器的出口溶液通过太阳能集热器加热后送入再生器；此时冷凝热量需求少，可以适当增大溶液冷却器提供冷量比例；

当外环境太阳能不足时，溶液冷凝器的出口溶液不经过太阳能集热器，而是直接送入再生器；此时冷凝热量需求大，需要增大蒸发器提供冷量比例，从而增加冷凝热量。采取两种模式的运行方式，充分利用有效能源，利用太阳能集热器进行加温，达到节能的目的。

包括一组溶液循环泵和一组溶液流量调节阀；热交换器的高温溶液出口接入溶液冷却器和蒸发器之间的两条管路上均依次串接一个溶液流量调节阀和一个溶液循环泵。通过溶液流量调节阀和溶液循环泵控制系统中溶液冷却器和蒸发器的冷量使用比例，实现进一步的节能。