基于太陽能熱回收的吸收式制冷與溶液除濕空調系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種基于太陽能熱回收的吸收式制冷與溶液除濕空調系統，是太陽能熱回收、吸收式制冷與溶液除濕一體化的空調系統，一級太陽能集熱器的低溫儲能箱經單向傳熱器連通二級太陽能集熱器的高溫儲能箱，二級太陽能集熱器的高溫儲能箱連通生活用水箱，生活用水箱連通冷卻箱，冷卻箱分別連通冷卻塔和吸收器，冷卻塔連通冷凝器，太陽能集熱器回收的熱量用于吸收式制冷以及溶液除濕，蒸發器制備冷媒水用于溶液除濕器中濃溶液的冷卻，室外新風回收室內排風的冷量后與該冷卻濃溶液直接接觸進行熱濕交換，除濕降溫后從房間上部的側墻送入，形成貼附射流，空氣射流與房間頂部的輻射冷板繼續換熱降溫，最終達到房間的溫濕度條件，完成房間空氣的溫濕度獨立控制。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于一種基于太陽能熱回收的吸收式制冷與溶液除濕空調系統，將太陽能回收、吸收式制冷與溶液除濕耦合為一體。
技術介紹
當前，大部分空調技術是以電能為動力，依靠制冷循環介質氟里昂等氟化物把室內熱量加以吸收排到室外。這種傳統的壓縮式空調技術存在以下缺點:其一、耗能問題嚴重；其二、氟里昂等氟化物的大量使用，導致了大氣臭氧層的破壞，惡化了生態環境；其三、排到室外的熱量提高了城市的大氣溫度，使得熱島效應加劇。太陽能是人類取之不盡、用之不竭、隨處可得的廉價、環保且安全的能源。每年到達地球表面的太陽輻射能高達1.8 X1018KW.h，為目前世界能耗總和的2萬倍。世界能源危機所帶來的嚴重問題使人們意識到:太陽能是人類近期急需的補充能源、是未來能源結構的基礎。在我國，一至三類地區是太陽能資源豐富地區，面積約占全國總面積的三分之二以上，其中有些地區燃料資源非常缺乏。隨著我國能源結構的調整，開發太陽能空調具有重要的現實意義。常規的吸收式空調系統主要包括吸收式制冷機、空調箱或風機盤管、鍋爐等幾個部分，其中，吸收式制冷機主要由發生器、冷凝器、蒸發器和吸收器組成。現有技術的太陽能吸收式空調系統是在此基礎上再增加太陽能集熱器、儲水箱和自動控制系統。太陽能吸收式制冷，就是利用太陽能集熱器為吸收式制冷機提供其發生器所需要的熱媒水，熱媒水溫度越高，則制冷的性能系數(亦稱COP)越高，這樣的系統制冷效率也越高。在我國，對太陽能液體除濕空調系統的研究起步較晚。主要有方承超、代彥軍和趙巍等人在實驗和理論模型方面作了一些較為系統的研究工作，取得了有一定水平的研究成果。太陽能液體除濕空調系統能直接吸收空氣中的水蒸氣，可避免壓縮式空調系統為了降低空氣的濕度，而首先必須將空氣降溫到露點以下，從而造成系統效率的降低。
技術實現思路
本技術的目的是:設計一種基于太陽能熱回收的吸收式制冷與溶液除濕空調系統，是太陽能熱回收、吸收式制冷與溶液除濕一體化的空調系統，太陽能集熱器回收的熱量用于吸收式制冷以及溶液除濕的濃溶液的再生，蒸發器制備冷媒水用于溶液除濕的濃溶液的冷卻，室外新風回收室內排風的冷量后與冷卻濃溶液直接接觸進行熱濕交換，除濕降溫后從房間上部的側墻送入形成貼附射流，空氣射流與房間頂部的輻射冷板繼續換熱降溫，最終達到房間要求的溫濕度條件，完成房間空氣的溫濕度獨立控制。本技術的技術解決方案是:該空調系統包括一級太陽能集熱器、二級太陽能集熱器、生活用水箱、冷卻箱、冷卻塔、一號熱交換器、二號熱交換器、溶液除濕器、三號熱交換器、輻射冷板、冷媒水箱、冷凝器、蒸發器、吸收器、四號熱交換器、發生器、再生器和單向傳熱器，一級太陽能集熱器的低溫儲能箱經單向傳熱器連通二級太陽能集熱器的高溫儲能箱，二級太陽能集熱器的高溫儲能箱連通生活用水箱，生活用水箱連通冷卻箱，冷卻箱分別連通冷卻塔和吸收器，冷卻塔連通冷凝器，冷凝器分別連通蒸發器、吸收器和發生器，吸收器連通蒸發器，吸收器經四號熱交換器連通發生器，發生器連通再生器，再生器連通二級太陽能集熱器的高溫儲能箱和一號熱交換器，一號熱交換器分別連通二號熱交換器和溶液除濕器，溶液除濕器分別連通三號熱交換器、二號熱交換器和用戶房間的側壁散風管，三號熱交換器連通新風進風管和用戶房間的排風管，二號熱交換器連通用戶房間的位于房頂的輻射冷板和冷媒水箱，冷媒水箱連通輻射冷板和蒸發器，整體循環構成空調系統。其中，在二級太陽能集熱器的高溫儲能箱內安裝電輔助加熱器。其中，一級太陽能集熱器的低溫儲能箱中的液態介質為水，二級太陽能集熱器的高溫儲能箱中液態介質為納米傳熱流體。其中，冷卻箱上安裝自來水龍頭。本技術是基于太陽能熱回收、吸收式制冷與溶液除濕相結合的空調系統，具有以下優點:1、將吸收式制冷與溶液除濕耦合在一起，吸收式制冷中蒸發器的冷量用于溶液除濕器中濃溶液的冷卻，經過升溫之后的冷媒水送入輻射冷板，承擔室內空氣的部分降溫作用；2、太陽能集執器回收的熱量用于吸收式制冷以及溶液除濕器中的濃溶液的再生；3、室外新風回收室內排風的冷量，由溶液除濕器對其進行除濕降溫，后與輻射冷板繼續換熱降溫，實現房間空氣的溫、濕度獨立控制；4、冷凝器與吸收器的冷卻水串聯布置，冷卻水回收冷凝器與吸收器的熱量，用于生活用水；5、太陽能熱回收采用兩個集熱器，分別為低溫級與高溫級，低溫級的集熱管為平板集熱器，連接一個低溫儲能箱，高溫級的集熱管為熱管式真空集熱管，連接一個高溫儲能箱，低溫儲能箱中的液態介質為水，高溫儲能箱中液態介質為納米傳熱流體，同時在高溫儲能箱內設置電輔助加熱裝置，低溫儲能箱與高溫儲能箱之間設有單向傳熱裝置，低溫儲能箱內的熱量單向傳遞給高溫儲能箱；6、房間頂部設置輻射冷板，輻射冷板內的供水來自于冷卻濃溶液后的冷媒水，承擔室內空氣的降溫作用，室外新風回收室內排風的冷量。附圖說明圖1本技術的結構示意圖。圖中:1 一級太陽能集熱器；2 二級太陽能集熱器；3電輔助加熱器；4生活用水箱；5冷卻箱；6冷卻塔；7、8、10、17熱交換器；9溶液除濕器；11輻射冷板；12房間；13冷媒水箱；14冷凝器；15蒸發器；16吸收器；18發生器；19再生器；20單向傳熱器。具體實施方式如圖1所示，該空調系統包括一級太陽能集熱器1、二級太陽能集熱器2、生活用水箱4、冷卻箱5、冷卻塔6、一號熱交換器7、二號熱交換器8、溶液除濕器9、三號熱交換器10、輻射冷板11、冷媒水箱13、冷凝器14、蒸發器15、吸收器16、四號熱交換器17、發生器18、再生器19和單向傳熱器20，一級太陽能集熱器I的低溫儲能箱經單向傳熱器20連通二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱，二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱連通生活用水箱4，生活用水箱4連通冷卻箱5，冷卻箱5分別連通冷卻塔6和吸收器16，冷卻塔6連通冷凝器14，冷凝器14分別連通蒸發器15、吸收器16和發生器18，吸收器16連通蒸發器15，吸收器16經四號熱交換器17連通發生器18，發生器18連通再生器19，再生器19連通二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱和一號熱交換器7,—號熱交換器7分別連通二號熱交換器8和溶液除濕器9，溶液除濕器9分別連通三號熱交換器10、二號熱交換器8和用戶房間12的側壁散風管，三號熱交換器10連通新風進風管和用戶房間12的排風管，二號熱交換器8連通用戶房間12的位于房頂的輻射冷板11和冷媒水箱13，冷媒水箱13連通輻射冷板11和蒸發器15，整體循環構成空調系統。其中，在二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱內安裝電輔助加熱器3。其中，一級太陽能集熱器I的低溫儲能箱中的液態介質為水，二級太陽能集熱器2的高溫儲能箱中液態介質為納米傳熱流體。其中，冷卻箱5上安裝自來水龍頭。其工作原理如下:一級太陽能集熱器I和二級太陽能集熱器2回收太陽能，熱量分別儲存在低溫儲能箱和高溫儲能箱，低溫儲能箱經單向傳熱器20傳遞熱量給高溫儲能箱；低溫儲能箱中的液態介質為水，溫度位于92-97度；高溫儲能箱中液態介質為納米傳熱流體，溫度在180-200°C范圍；高溫儲能箱內設置電輔助加熱裝置3，夜間及陰冷天氣，高溫儲能箱內溫度不到180°C時，電輔助加熱裝置3開始工作，給高溫儲能箱內納米傳熱流體加熱；再生器19與高溫儲能箱相連，高溫儲能箱給再生器傳遞熱量，使再生本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于太陽能熱回收的吸收式制冷與溶液除濕空調系統，其特征是：該空調系統包括一級太陽能集熱器（1）、二級太陽能集熱器（2）、生活用水箱（4）、冷卻箱（5）、冷卻塔（6）、一號熱交換器（7）、二號熱交換器（8）、溶液除濕器（9）、三號熱交換器（10）、輻射冷板（11）、冷媒水箱（13）、冷凝器（14）、蒸發器（15）、吸收器（16）、四號熱交換器（17）、發生器（18）、再生器（19）和單向傳熱器（20），一級太陽能集熱器（1）的低溫儲能箱經單向傳熱器（20）連通二級太陽能集熱器（2）的高溫儲能箱，二級太陽能集熱器（2）的高溫儲能箱連通生活用水箱（4），生活用水箱（4）連通冷卻箱（5），冷卻箱（5）分別連通冷卻塔（6）和吸收器（16），冷卻塔（6）連通冷凝器（14），冷凝器（14）分別連通蒸發器（15）、吸收器（16）和發生器（18），吸收器（16）連通蒸發器（15），吸收器（16）經四號熱交換器（17）連通發生器（18），發生器（18）連通再生器（19），再生器（19）連通二級太陽能集熱器（2）的高溫儲能箱和一號熱交換器（7），一號熱交換器（7）分別連通二號熱交換器（8）和溶液除濕器（9），溶液除濕器（9）分別連通三號熱交換器（10）、二號熱交換器（8）和用戶房間（12）的側壁散風管，三號熱交換器（10）連通新風進風管和用戶房間（12）的排風管，二號熱交換器（8）連通用戶房間（12）的位于房頂的輻射冷板（11）和冷媒水箱（13），冷媒水箱（13）連通輻射冷板（11）和蒸發器（15），整體循環構成空調系統。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁坤峰，馬建偉，王全海，
申請(專利權)人：河南科技大學東海硅產業節能技術研究院，
類型：實用新型
國別省市：