一種太陽能熱驅動的溫濕度獨立控制空調系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種空調系統，尤其是涉及一種太陽能熱驅動的溫濕度獨立控制空調系統，屬于能源利用和空氣調節領域。
【背景技術】
[0002]近年來，我國的經濟發展與社會建設腳步日益加快，人們對于生活品質的要求不斷提高，對于能源的需求也越來越緊迫。在強調可持續發展的今天，建筑空調領域里的能耗問題也被放在了一個重要的位置。目前，世界上發達國家的建筑能耗已經達到社會總能耗的三分之一，而我國作為世界第一人口大國，隨著經濟的飛速發展，城鄉建筑業的發展速度已經居世界首位。而我國的能源資源特點也決定了今后的能源構成中，煤仍然要占到60%以上，在二氧化碳、氮氧化物和粉塵排放的控制上我們面臨著艱巨的任務。人口、環境及能源問題形成了相互對立又相互依賴的重要矛盾，存在于日常社會生活中，亟待解決。
[0003]目前，建筑物的年耗能量中，用于滿足室內溫濕度要求的空調系統能耗就占到了約50%，顯然，室內溫濕度的控制技術是建筑節能領域需要優先考慮的問題。然而，在有些場所中，空氣溫度并不需要控制，空氣除濕才是主要問題。所以，節能和溫濕度獨立控制成為當今空調行業發展的兩個最重要方向。
[0004]吸收式制冷是目前比較熱門的技術，同時膜溶液除濕的優勢和節能效益也越來越突出，并得到廣泛應用。在溫濕度獨立控制空調系統中，采用溫度與濕度兩套獨立的空調控制系統，分別控制、調節室內的溫度與濕度，從而避免了常規空調系統中熱濕聯合處理所帶來的損失。由于溫度、濕度采用獨立的控制系統，可以滿足不同區域和同一區域不同房間熱濕比不斷變化的要求，克服了常規空調系統中難以同時滿足溫度、濕度參數的要求，避免了室內濕度過高(或過低)的現象。溶液除濕可以很好的調節濕度并實現空調系統的溫濕度獨立控制，同時還具有凈化滅菌的作用，設備體積較小且靈活可變，此外溶液的再生過程中對溶液的加熱可采用低品位熱源，有較好的節約能源的效果。通過將膜結構應用于溶液除濕有效的解決了溶液除濕中的除濕器空氣帶液問題，避免了設備的腐蝕和對人體的危害。此夕卜，吸收式制冷技術現今已有比較成熟的研究，尤其是溴化鋰一一水機組備受關注，但其中仍有廢熱未被利用。所以，如何開發出一種高效并由可再生能源驅動的溫濕度獨立空調系統是目前研究的一大熱點之一。
[0005]經過對現有技術的調查研究，實現太陽能驅動的基于膜溶液除濕技術和吸收式制冷的空調系統的相關先進技術主要有:
[0006]1、申請號為201010291776.5的發明專利“一種熱栗驅動的膜式液體除濕與儲能裝置”，公開了一種熱栗驅動的膜式液體除濕與儲能裝置，其中除濕器和再生器均為能將流經膜組件內的除濕溶液和空氣隔離的膜組件，該膜具有選擇透過性，只允許水蒸氣透過，能有效防止除濕溶液的微小液滴被夾帶到空氣中。同時該裝置利用壓縮式熱栗冷凝器作為再生熱源直接加熱除濕溶液，而熱栗蒸發器作為冷源直接冷卻除濕溶液。此外該裝置還實現了除濕溶液熱和再生空氣余熱的回收，能量利用率高。該發明具有能更好的實現對空氣的除濕、能量利用率高、等特點，也凸顯了膜式溶液除濕的優勢。但該發明中溫濕度同時調節可能會產生不必要的能耗，還可能會存在無法同時滿足溫濕度要求等問題。
[0007]2、申請號為201510077573.9的發明專利“利用太陽能熱的溴化鋰一水吸收式制冷裝置”公開了一種利用太陽能熱的溴化鋰一水吸收式制冷裝置，其中低濃度溶液經溶液循環栗驅動，先經過溶液熱交換器升溫后由太陽能加熱裝置進行加熱，繼續升溫蒸發水分，變為高濃度溶液。該裝置利用太陽能對溶液進行加熱，具有節能、環保、成本低和實用性強等優點。同時此裝置也說明了吸收式制冷的可行性及優勢，但該發明中并沒有很好地利用余熱，如冷凝器排出的熱量并未得到有效利用。
【發明內容】
[0008]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種節能、高效的太陽能熱驅動的溫濕度獨立控制空調系統，本發明的空調系統為太陽能熱驅動的吸收式制冷耦合膜溶液除濕空調系統。
[0009]本發明空調系統將太陽能吸收制冷子系統和膜溶液除濕子系統進行了有效結合，充分回收和利用了余熱，盡可能實現零能耗，為完全由太陽能驅動的溫濕度獨立控制空調系統。其中太陽能吸收制冷子系統提供除濕系統中溶液再生所需的熱量和降溫所需的冷量，以及利用其產生的冷媒水實現對空氣的熱處理，而膜溶液除濕子系統實現對空氣的濕處理。
[0010]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0011]—種太陽能熱驅動的溫濕度獨立控制空調系統，包括第一換熱器、第二換熱器、除濕溶液儲液槽、膜除濕器、再生器、冷凝器、第一節流閥、蒸發器、發生器、太陽能集熱器、溶液熱回收器及吸收器，
[0012]所述的第一換熱器具有冷媒水通道與空氣通道，所述的第二換熱器具有除濕溶液通道與冷媒水通道，所述的膜除濕器具有空氣通道與除濕溶液通道，所述的再生器具有空氣通道與除濕溶液通道，所述的冷凝器具有除濕溶液通道與制冷劑通道，所述的蒸發器具有冷媒水通道與制冷劑通道，
[0013]所述的膜除濕器的除濕溶液通道、冷凝器的除濕溶液通道、再生器的除濕溶液通道、第二換熱器的除濕溶液通道及除濕溶液儲液槽順序相連構成除濕溶液循環回路;該部分構成膜溶液除濕子系統，實現對空氣的濕處理。
[0014]所述的發生器、冷凝器的制冷劑通道、第一節流閥、蒸發器的制冷劑通道、吸收器、溶液熱回收器順序相連構成用于循環制冷劑的制冷劑循環回路，所述的太陽能集熱器與發生器相連，對發生器進行加熱；該部分構成太陽能吸收制冷子系統，實現制冷劑的循環使用。
[0015]所述的第一換熱器的冷媒水通道、第二換熱器的冷媒水通道、蒸發器的冷媒水通道順序相連，構成冷媒水循環回路;冷媒水循環回路也叫做冷媒水子系統，用于實現對空氣的熱處理。
[0016]所述的膜除濕器的空氣通道、第一換熱器的空氣通道順序相連，構成由室外通向室內的進氣通道；
[0017]所述的再生器的空氣通道為由室內通向室外的出氣通道。
[0018]溶液熱回收器包括第一通道與第二通道，其中第一通道為由吸收器流向發生器的通道，第二通道為由發生器流向吸收器的通道，在第二通道上設有第二節流閥，在第一通道上設有吸收溶液栗。
[0019]所述的除濕溶液循環回路上還設有第三換熱器，所述的第三換熱器具有除濕溶液通道與常溫水通道，第三換熱器的除濕溶液通道連接在再生器的除濕溶液通道與第二換熱器的除濕溶液通道之間。
[0020]在除濕溶液儲液槽與膜除濕器的除濕溶液通道之間設有除濕溶液栗。
[0021 ]所述的冷媒水循環回路上設有冷媒水栗。
[0022]所述的太陽能集熱器與發生器相連構成加熱水回路，在加熱水回路上設有第一水栗，所述的吸收器與冷卻塔相連構成冷卻水回路，在冷卻水回路上設有第二水栗。
[0023]在進氣通道上設有第一風機，在出氣通道上設有第二風機。
[0024]所述的冷凝器為膜溶液除濕子系統中循環溶液的驅動熱源，該熱量來自太陽能吸收制冷子系統中制冷劑冷凝過程中產生的廢熱。
[0025]所述的第一換熱器為冷媒水和室外空氣進行熱交換的裝置，控制進入室內的空氣溫度。
[0026]所述的第二換熱器為太陽能吸收制冷子系統中產生的冷媒水和再生后的高溫溶液熱交換的裝置，二次利用太陽能吸收制冷系統的冷量降低除濕溶液的溫度，使其恢復除濕能力。
[0027]所述的第三換熱器為除濕溶液的預冷裝置，利用常溫下的水對高溫的除濕溶液進行預冷。
[0028]所述的膜除濕器中的膜組件為平行板式膜組件或中空纖維式膜組件，可對空氣進行非接觸除濕，膜組件中的膜具有選擇透過性，只允許水蒸氣透過。
[0029]所述的膜組件為平行板式膜組件時，除濕溶液和空氣的流動方式可采用逆流或叉流形式。
[0030]所述的膜組件為中空纖維式膜組件時，除濕溶液走管程，空氣走殼程，或者兩者交換。
[0031]所述的發生器的熱源