本發(fā)明涉及空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特指一種制冷除濕空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們對生活水平的要求也越來越高，夏季對制冷空調(diào)的使用愈加普遍，同時，在我國的南方地區(qū)對于空氣除濕也有很強的需求，傳統(tǒng)的壓縮式制冷空調(diào)，使用壓縮機對制冷劑進行升溫，會耗費大量的能量。同時常見的空調(diào)系統(tǒng)采用冷凝除濕方式對空氣進行除濕操作，要求冷媒溫度低于空氣的露點溫度，會耗費大量的低溫冷源。

吸收式制冷系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，采用吸收制冷系統(tǒng)可以有效利用低溫?zé)嵩?，例如太陽能集熱器的使用，同時，由于無需使用壓縮機，系統(tǒng)的噪聲小，結(jié)構(gòu)簡單。近年來，隨著對選擇性透過膜的不斷研究，基于選擇性透過膜式吸收器技術(shù)得到較快的發(fā)展，膜式吸收器能在常壓下高效運行，應(yīng)用于除濕裝置中，具有除濕效率高、氣體不夾雜液滴、設(shè)備簡單體積小、不造成多余能源耗用等優(yōu)點。將吸收式制冷系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)進行有效耦合，充分利用可再生能源進行驅(qū)動是當(dāng)前研究的一個熱點。

目前，對吸收式制冷系統(tǒng)及空氣除濕系統(tǒng)的耦合已有了一定研究。申請?zhí)枮?00810236454.3的發(fā)明專利“一種基于膜蒸餾技術(shù)的溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)”，提出了用膜蒸餾設(shè)備中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的再生器，有效降低了操作溫度，在常壓下實現(xiàn)了吸收劑的再生操作。但該發(fā)明中，采用噴淋法對空氣進行除濕，會產(chǎn)生氣液夾帶的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供了一種制冷除濕空調(diào)系統(tǒng)，將太陽能吸收式制冷系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)進行有效的耦合，太陽能吸收式制冷系統(tǒng)對空氣進行降溫操作，膜式除濕系統(tǒng)對空氣進行除濕操作，利用太陽能集熱器對稀溶液進行加熱再生，同時，將太陽能吸收式制冷系統(tǒng)的吸收劑解析過程和膜式除濕系統(tǒng)的除濕液再生過程進行集中處理，使用膜蒸餾設(shè)備進行再生操作。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種制冷除濕空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能吸收式制冷系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)，所述太陽能吸收式制冷系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)耦合設(shè)置，太陽能吸收式制冷系統(tǒng)包括吸收劑循環(huán)系統(tǒng)與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，吸收劑循環(huán)系統(tǒng)由吸收器、吸收劑換熱器、稀溶液儲罐、換熱器、膜蒸餾設(shè)備、濃溶液儲罐對應(yīng)連接組成;制冷劑循環(huán)系統(tǒng)由蒸發(fā)器、制冷劑換熱器、膜蒸餾設(shè)備、冷凝器對應(yīng)連接組成;所述膜式除濕系統(tǒng)由濃溶液儲罐、膜除濕器與吸收器對應(yīng)連接組成，換熱器對應(yīng)連接有太陽能集熱器。

進一步而言，所述吸收器通過吸收劑溶液泵連接于吸收劑換熱器的冷側(cè)進口，吸收劑換熱器的冷側(cè)出口連接于稀溶液儲罐，稀溶液儲罐通過稀溶液泵連接于換熱器，換熱器連接于膜蒸餾設(shè)備的吸收劑進口，膜蒸餾設(shè)備吸收劑出口連接于吸收劑換熱器的熱側(cè)進口，吸收劑換熱器的熱側(cè)出口連接于濃溶液儲罐，濃溶液儲罐通過吸收劑流量閥連接于吸收器。

進一步而言，所述蒸發(fā)器通過制冷劑泵連接于制冷劑換熱器的冷側(cè)進口，制冷劑換熱器的冷側(cè)出口連接于膜蒸餾設(shè)備的制冷劑進口，膜蒸餾設(shè)備的制冷劑出口連接于冷凝器，冷凝器連接于制冷劑換熱器的熱側(cè)進口，制冷劑換熱器的熱側(cè)出口通過節(jié)流閥連接于蒸發(fā)器。

進一步而言，所述濃溶液儲罐通過除濕劑泵與除濕劑流量閥連接于膜除濕器的除濕液通道進口，膜除濕器的除濕液通道出口連接于吸收器。

進一步而言，所述膜除濕器的空氣通道一端設(shè)有空氣出風(fēng)口，膜除濕器的空氣通道另一端通過蒸發(fā)器連接有風(fēng)機。

進一步而言，所述膜除濕器為溶液流到帶冷卻管的內(nèi)冷型膜接觸器，膜除濕器的膜設(shè)置為平行板式膜設(shè)置。

進一步而言，所述吸收劑換熱器的熱側(cè)進口管道、稀溶液儲罐的管道與膜蒸餾設(shè)備的吸收劑出口管道之間通過三通閥對應(yīng)連接。

進一步而言，所述太陽能集熱器安裝于墻體外側(cè)，吸收劑循環(huán)系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)安裝于墻體內(nèi)部。

進一步而言，所述空氣出風(fēng)口設(shè)于墻體內(nèi)側(cè)。

本發(fā)明有益效果：

1.本發(fā)明將太陽能吸收式制冷系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)進行有效的耦合，太陽能吸收式制冷系統(tǒng)對空氣進行降溫操作，膜式除濕系統(tǒng)對空氣進行除濕操作，利用太陽能集熱器對稀溶液進行加熱再生，有效節(jié)約了能源，清潔且環(huán)保，同時，將太陽能吸收式制冷系統(tǒng)的吸收劑解析過程和膜式除濕系統(tǒng)的除濕液再生過程進行集中處理，使用膜蒸餾設(shè)備進行再生操作，有效簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);

2.本發(fā)明的膜式除濕系統(tǒng)采用膜除濕器，有效避免了空氣除濕過程的氣液夾帶問題;

3.本發(fā)明將太陽能集熱器安裝于墻體外側(cè)，用于吸收太陽能，將吸收劑循環(huán)系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)安裝于墻體內(nèi)部，有效節(jié)約了室內(nèi)空間，在墻體內(nèi)側(cè)只設(shè)置有空氣出風(fēng)口，美觀大方。

附圖說明

圖1是本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明在墻體內(nèi)的布置示意圖。

1.吸收器;2.吸收劑溶液泵;3.吸收劑換熱器;4.稀溶液儲罐;5.稀溶液泵;6.換熱器;7.太陽能集熱器;8.膜蒸餾設(shè)備;9.冷凝器;10.制冷劑換熱器;11.節(jié)流閥;12.風(fēng)機;13.蒸發(fā)器;14.制冷劑泵;15.膜除濕器;16.除濕劑流量閥;17.除濕劑泵;18.濃溶液儲罐;19.吸收劑流量閥;20.三通閥;21.空氣出風(fēng)口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述一種制冷除濕空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能吸收式制冷系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)，太陽能吸收式制冷系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)耦合設(shè)置，太陽能吸收式制冷系統(tǒng)包括吸收劑循環(huán)系統(tǒng)與制冷劑循環(huán)系統(tǒng);吸收劑循環(huán)系統(tǒng)由吸收器1、吸收劑換熱器3、稀溶液儲罐4、換熱器6、膜蒸餾設(shè)備8、濃溶液儲罐18對應(yīng)連接組成;制冷劑循環(huán)系統(tǒng)由蒸發(fā)器13、制冷劑換熱器10、膜蒸餾設(shè)備8、冷凝器9對應(yīng)連接組成;膜式除濕系統(tǒng)由濃溶液儲罐18、膜除濕器15與吸收器1對應(yīng)連接組成;換熱器6對應(yīng)連接有太陽能集熱器7。

太陽能吸收式制冷系統(tǒng)的工作原理：

吸收式制冷循環(huán)包含兩個工質(zhì)的循環(huán)：一個是吸收劑的循環(huán)，另一個是制冷劑的循環(huán)，高濃度的吸收劑具有強烈的吸收制冷劑氣體的能力，使得制冷劑液體能夠在低溫低壓蒸發(fā)制冷，將制冷劑由低溫低壓區(qū)搬運到較高壓力溫度區(qū)，同時，因吸收制冷劑而變稀的吸收劑溶液被外部熱源加熱，析出水蒸氣，重新變?yōu)楦邼舛鹊奈談?，流回吸收?中;由吸收劑析出的水蒸氣經(jīng)過冷凝器9后變?yōu)榈蜏馗邏核?，之后?jīng)由節(jié)流閥11的節(jié)流作用，變?yōu)榈蜏氐蛪核旌衔铮魅胝舭l(fā)器13中，空氣經(jīng)由蒸發(fā)器13后溫度降低。

膜式除濕系統(tǒng)的工作原理：

膜除濕器15具有除濕液流道與空氣流道，低溫高濃度的除濕液與空氣同時流過膜除濕器15，低溫高濃度的除濕液，其表面的水蒸氣分壓較低，而待除濕的空氣，其水蒸汽分壓較高，在兩側(cè)水蒸氣分壓差的推動下，空氣中的水蒸氣轉(zhuǎn)移到除濕液中，達(dá)到對空氣進行除濕的目的，吸收了水蒸氣的除濕液濃度降低，吸濕能力下降，將稀除濕液轉(zhuǎn)移到吸收器1中，參與到吸收劑循環(huán)，重新變?yōu)闈獾某凉褚骸?/p>

本發(fā)明將太陽能吸收式制冷系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)進行有效的耦合，太陽能吸收式制冷系統(tǒng)對空氣進行降溫操作，膜式除濕系統(tǒng)對空氣進行除濕操作，利用太陽能集熱器7對稀溶液進行加熱再生，有效節(jié)約了能源，清潔且環(huán)保，同時，將太陽能吸收式制冷系統(tǒng)的吸收劑解析過程和膜式除濕系統(tǒng)的除濕液再生過程進行集中處理，使用膜蒸餾設(shè)備進行再生操作，有效簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);本發(fā)明所述的膜式除濕系統(tǒng)采用膜除濕器，有效避免了空氣除濕過程的氣液夾帶問題。

更具體而言，所述吸收器1通過吸收劑溶液泵2連接于吸收劑換熱器3的冷側(cè)進口，吸收劑換熱器3的冷側(cè)出口連接于稀溶液儲罐4，稀溶液儲罐4通過稀溶液泵5連接于換熱器6，換熱器6連接于膜蒸餾設(shè)備8的吸收劑進口，膜蒸餾設(shè)備8吸收劑出口連接于吸收劑換熱器3的熱側(cè)進口，吸收劑換熱器3的熱側(cè)出口連接于濃溶液儲罐18，濃溶液儲罐18通過吸收劑流量閥19連接于吸收器1。采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，其工作原理：吸收劑換熱器3冷側(cè)口通過吸收劑溶液泵2從吸收器1內(nèi)吸收濃溶液進行吸收制冷，同時因吸收劑制冷而變稀的吸收劑溶液進入稀溶液儲罐4，換熱器6通過稀溶液泵5從稀溶液儲罐4內(nèi)吸收溶液，通過太陽能進行外部熱源加熱，加熱后的溶液經(jīng)過膜蒸餾設(shè)備8進行膜蒸餾，重新析出水蒸氣，最后再進入吸收劑換熱器3的熱側(cè)口重新變?yōu)楦邼舛鹊奈談?，通過濃溶液儲罐18進行存儲，就這樣，循環(huán)作用下，有效實現(xiàn)了吸收劑吸收及再生的效果。

更具體而言，所述蒸發(fā)器13通過制冷劑泵14連接于制冷劑換熱器10的冷側(cè)進口，制冷劑換熱器10的冷側(cè)出口連接于膜蒸餾設(shè)備8的制冷劑進口，膜蒸餾設(shè)備8的制冷劑出口連接于冷凝器9，冷凝器9連接于制冷劑換熱器10的熱側(cè)進口，制冷劑換熱器10的熱側(cè)出口通過節(jié)流閥11連接于蒸發(fā)器13。采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，其工作原理：蒸發(fā)器13內(nèi)的空氣通過制冷劑泵14抽至制冷劑換熱器10進行蒸發(fā)制冷，再通過膜蒸餾設(shè)備8進行膜蒸餾，再通過冷凝器9后變?yōu)榈蜏馗邏核?，之后?jīng)由制冷劑換熱器10和節(jié)流閥11的節(jié)流作用，變?yōu)榈蜏氐蛪核旌衔铮匦铝魅胝舭l(fā)器13中，空氣經(jīng)由蒸發(fā)器13后溫度降低，循環(huán)作用下，實現(xiàn)了制冷劑制冷及再生的效果。

更具體而言，所述濃溶液儲罐18通過除濕劑泵17與除濕劑流量閥16連接于膜除濕器15的除濕液通道進口，膜除濕器15的除濕液通道出口連接于吸收器1。采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，其工作原理：濃溶液儲罐18內(nèi)的溶液通過除濕劑泵17吸入至膜除濕器15內(nèi)進行除濕，除濕后的除濕液由吸收器1進行吸收，實現(xiàn)對空氣除濕的作用，采用膜除濕器15進行除濕，有效避免了空氣除濕過程的氣液夾帶問題。除濕劑流量閥16的作用在于控制濃溶液儲罐18到膜除濕器15的流量。

更具體而言，所述膜除濕器15的空氣通道一端設(shè)有空氣出風(fēng)口21，膜除濕器15的空氣通道另一端通過蒸發(fā)器13連接有風(fēng)機12。采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，風(fēng)機12將空氣吹入至蒸發(fā)器13內(nèi)進行蒸發(fā)，再通過膜除濕器15進行除濕效果，然后通過空氣出風(fēng)口21吹入室內(nèi)。

更具體而言，所述膜除濕器15的膜設(shè)置為平行板式膜設(shè)置。采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，可對空氣進行非接觸式除濕，膜設(shè)置中的膜具有選擇透過性，只允許水蒸氣通過，膜設(shè)置為平行板式膜設(shè)置時，除濕液和空氣的流動方式采用順流或逆流。

更具體而言，所述吸收劑換熱器3的熱側(cè)進口管道、稀溶液儲罐4的管道與膜蒸餾設(shè)備8的吸收劑出口管道之間通過三通閥20對應(yīng)連接。

更具體而言，所述太陽能集熱器7安裝于墻體外部，吸收劑循環(huán)系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)與膜式除濕系統(tǒng)安裝于墻體內(nèi)部;所述空氣出風(fēng)口21設(shè)于墻體內(nèi)側(cè)。采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，有效節(jié)約了室內(nèi)空間，在墻體內(nèi)側(cè)只設(shè)置有空氣出風(fēng)口21，美觀大方。

本實施例空調(diào)系統(tǒng)的工作過程如下：

以溴化鋰溶液作為本實施例濃溶液儲罐18內(nèi)的濃溶液，溴化鋰濃溶液經(jīng)過吸收劑流量閥19進入吸收器1，在吸收器1中吸收蒸發(fā)器13的水蒸氣，轉(zhuǎn)變?yōu)殇寤囅∪芤海寤囅∪芤号c來自膜蒸餾設(shè)備8的溴化鋰濃溶液進行換熱操作，溫度得到提升，在稀溶液儲罐4中進行集中儲存，溴化鋰稀溶液在換熱器6中被加熱，加熱所需的熱量由太陽能集熱器7提供，高溫的溴化鋰溶液在膜蒸餾設(shè)備8中析出其含有的水蒸氣，同時來自蒸發(fā)器13的冷水對溴化鋰溶液進行降溫操作，最終轉(zhuǎn)化為低溫溴化鋰濃溶液，低溫溴化鋰濃溶液一部分回流至稀溶液儲罐4進行重復(fù)再生過程，以達(dá)到需求的濃度，另一部分與來自吸收器1的溴化鋰稀溶液進行換熱，溫度進一步降低，最后，溴化鋰濃溶液進入濃溶液儲罐18進行集中儲存，作為吸收式制冷的吸收劑和膜式除濕系統(tǒng)的除濕劑使用，同時，膜蒸餾設(shè)備8中產(chǎn)生的高溫高壓水蒸氣在冷凝器9中被冷凝為低溫高壓水，接著與來自蒸發(fā)器13的低溫水在換熱器10中進行換熱，溫度進一步降低，高壓水經(jīng)過節(jié)流閥11的節(jié)流作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏氐乃退魵饣旌衔?，進入蒸發(fā)器13進行吸熱操作，低溫水蒸氣對空氣進行降溫操作后變?yōu)榈蜏厮?，?jīng)制冷劑泵14被送入膜蒸餾8中完成循環(huán)。此外，濃溶液儲罐中的溴化鋰濃溶液一部分進入了吸收器1，另一部分經(jīng)除濕液泵17及除濕液流量閥16進入膜除濕器15，低溫溴化鋰濃溶液吸收空氣中的水蒸氣，對空氣起到除濕作用，經(jīng)處理后的空氣通過空氣出風(fēng)口21進入室內(nèi)，吸濕后的溴化鋰溶液仍然具有一定的吸濕能力，可以作為吸收劑進入蒸發(fā)器1中。

本系統(tǒng)的換熱器6使用板式換熱器，這種換熱器具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、應(yīng)用廣泛、使用壽命長等特點，特別是由于其擁有扁平的外形，因此十分適合安裝在墻體中，本系統(tǒng)的膜除濕器15可以做成扁平的形式，有利于在墻體內(nèi)部安裝。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。