一種低溫熱源和電聯合驅動的雙級溶液除濕系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能源技術領域，是一種集成了溶液吸濕和壓縮式熱泵等關鍵單元技術的低溫熱源與電聯合驅動的雙級溶液除濕系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，人們對室內環境，尤其是空氣的品質的要求日益提高，另一方面，化石燃料的日漸枯竭，使得傳統空調的能源利用模式受到挑戰，因此能有效利用低品位能源的溶液除濕技術越來越被應用在空調系統中。
[0003]空調的負荷由熱負荷和濕負荷組成，其中濕負荷主要來自室內人們的產濕以及新風的含濕量，在總的空調負荷中占20%?40%。傳統空調技術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，而制冷劑的蒸發溫度要低于2?5°C。而溶液除濕技術是將除濕過程和降溫過程獨立開來，先將新風冷卻至30°C，即先用常溫狀態下的濃溶液去除濕，然后再冷卻至18°C，進一步對濕空氣吸濕干燥。相比之下，溶液除濕技術所需冷源溫度更高，節約能源消耗量，且能分別通過調節溶液的流量與溫度來獨立地控制送風的濕度和溫度。
【發明內容】
[0004](一 )要解決的技術問題
[0005]有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種低溫熱源與電聯合驅動的雙級溶液除濕系統，通過采用集成了溶液吸濕和吸收式熱泵等關鍵單元技術，并利用低品位熱驅動，以達到節約能源，提高空氣品質的目的。
[0006]( 二 )技術方案
[0007]為了達到上述目的，本發明提供了一種低溫熱源和電聯合驅動的雙級溶液除濕系統，該系統包括一級吸濕塔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；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，使系統在所述溶液再生塔6中轉變為濃溶液。所述稀溶液加熱器5，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，用于利用回風吸收受熱后稀吸收劑溶液的水分，使其變為濃溶液，并有冷卻作用；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，維持整個循環正常運轉；所述冷卻器8，用于利用環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產生的冷量先貯存于蓄熱儲存設備中，再按需要供給所述冷卻器8。
[0015](三)有益效果
[0016]從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果:
[0017]1、本發明遵循“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初步除濕，深度冷卻的濃溶液用來對新風深度除濕，實現熱量的高效利用的目的，與電驅動溶液除濕技術相比，相同除濕量，最高可節約電力消耗50 %。
[0018]2、本發明通過再生器利用回風再生的過程中，充分利用回風將高溫濃溶液進行冷卻，不僅提高了再生效率，還節約了能源消耗量。
[0019]3、本發明吸收式熱泵以環境熱量作為低溫熱源，產生熱量，成倍地降低了熱量的生產成本。
[0020]4、本發明壓縮式熱泵以環境30°C空氣為高溫熱源，產生15°C冷量，有較高的熱力性能系數。
[0021]5、本發明采用兩級吸濕塔(一級吸濕塔和二級吸濕塔)調節室內空氣含濕量的要求，以滿足不同情況下對室內空氣的含濕量的變化，以使系統在盡量在穩定工況下運行。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明提供的低溫熱源與電聯合驅動的雙級溶液除濕系統的示意圖；
[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]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0025]本發明提供的低溫熱源和電聯合驅動的雙級溶液除濕系統，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、再生器被回風再生成濃溶液，形成循環。
[0026]如圖1所示，圖1是本發明提供的低溫熱源與電聯合驅動的雙級溶液除濕系統的示意圖，該系統包括一級吸濕塔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。
[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S9相連，溶液進口與溶液回熱器4濃溶