一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，包括內冷型除濕器、電滲析再生器、溶液預處理器、兩級蒸發冷卻機組和太陽能光伏電池板組件等。稀溶液槽和溶液預處理器分別與電滲析再生器連接，構成稀溶液循環通道，并且將電滲析再生器中濃縮的濃溶液送入內冷型除濕器對空氣除濕；兩級蒸發冷卻機組與內冷型除濕器的氣體通道連通。本實用新型專利技術整個設備各個部件構造簡單，節省初投資，對于提高空調系統運行性能、降低能源消耗、提高室內空氣品質、優化城市能源結構等方面均有重要意義。

A two-stage solar energy liquid desiccant system for two stage evaporative cooling unit

The utility model discloses a two-stage solar liquid desiccant system for two stage evaporative cooling unit, including internally cooled dehumidifier and regenerator, electrodialysis solution pre processor, two stage evaporative cooling unit and solar photovoltaic panel components etc.. Dilute solution tank and solution processor respectively with electrodialysis regenerator connected a dilute solution circulation channel, and the concentrated solution of electrodialysis regenerator concentrated into internally cooled dehumidifier for air dehumidification; gas channel two stage evaporative cooling unit and internally cooled dehumidifier connected. The utility model of the equipment parts has the advantages of simple structure, saving investment, to improve the operation performance of air conditioning system, reduce energy consumption and improve indoor air quality, optimize the city energy structure has important significance.

【技術實現步驟摘要】
一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統
本技術涉及兩級蒸發冷卻機組
，具體的說是一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統。
技術介紹
蒸發冷卻空調具有較低的運行和設備成本，能降低溫室氣體和CFC的排放量，因此被稱為“綠色空調”?？照{的能耗在建筑能耗里面占的比例很大，在我國的南方地區，空調使用長達半年左右，因此需要探索一種新型的節能空調。在南方地區干濕球溫差小，由蒸發冷卻空調處理后的空氣濕度很大，因此需要和除濕系統結合在一起。對于溶液除濕系統，由于在改善室內空氣品質、利用低溫余熱、高效蓄能等方面優點突出，所以已經引起廣泛的關注，并逐漸應用于工程實踐中。但它還存在一些缺點。一方面，溶液的再生、除濕的驅動力是溶液表面的水蒸氣壓力與周圍空氣的水蒸氣壓力差，但在高溫高濕地區，比如說廣州，空氣濕度太大，水蒸氣壓力差減小，再生及除濕傳質效果會大打折扣。另一方面，雖然太陽能光熱除濕系統需要的熱源溫度較低，可以利用低品味能源，但是受到熱源溫度低的影響，溶液再生濃度和效率不高。然而，采用太陽能光伏技術的溶液除濕系統可以很好的避免這些缺點，不再受高溫高濕環境的影響，節約了能源，提高了除濕系統的效率。此系統主要由內冷型除濕器、電滲析再生器、兩級蒸發冷卻機組等組成。溶液除濕器的早期研究主要集中在填料噴淋塔式溶液除濕器上，因為它具有結構簡單和比表面積大等優點。但由于在除濕的過程中溶液的溫度會升高，使其除濕效率不能令人滿意。20世紀90年代以來，內冷型除濕器受到了人們的普遍關注。內冷型除濕器采用冷水盤管或冷卻空氣（都不與除濕溶液直接接觸）將除濕過程中釋放出的潛熱帶走。絕熱型除濕器雖具有諸多優點，但與內冷型除濕器相比較，其被處理空氣沿程壓力損失大、風機和溶液泵耗功大、傳質強度弱，而且不具備蓄能的條件。因此，內冷型除濕器更適合于太陽能溶液除濕空調系統。采用太陽能光伏技術的溶液除濕系統是用電動勢作為驅動力的一種除濕技術，它的再生方式是用電滲析堆積層作為溶液再生器。電滲析技術是膜分離技術的一種，它是將選擇性離子交換膜交替平行排列在兩個電極之間，通過光伏發電技術讓兩個電極帶電并在電極之間形成電勢差，溶液中的陰陽離子在電勢的驅動力下向各自的方向移動并分別被陽離子交換膜和陰離子交換膜所阻擋；電極之間形成濃溶液室和淡化室。電滲析技術具有能耗低、操作簡便、使用壽命長、無污染等特點。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述不足，提供提出一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，結構新穎巧妙，能充足地利用太陽能資源。本技術的目的是這樣實現的：一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，包括內冷型除濕器2、稀溶液槽3、溶液通道6、溶液預處理器7、一級電滲析再生器9、二級電滲析再生器9＇、濃溶液槽11、兩級蒸發冷卻機組12、房間13和太陽能光伏電池板5，內冷型除濕器2、稀溶液槽3、溶液通道6、溶液預處理器7、一級電滲析再生器9、二級電滲析再生器9＇、濃溶液槽11依次串聯，濃溶液槽11還連接內冷型除濕器2構成溶液循環系統，兩級蒸發冷卻機組12分別連接內冷型除濕器2和房間13，從兩級蒸發冷卻機組12出來的空氣進入房間13后，房間13的一部分回風進入兩級蒸發冷卻機組12作為二次風進行蒸發冷卻，房間13還連接內冷型除濕器2的進風口，太陽能光伏電池板5安裝在溶液通道6上。進一步，兩級蒸發冷卻機組12包括直接段和間接段，直接段和間接段之間設置有閥門15，間接段連接內冷型除濕器2，直接段連接房間13。進一步，溶液通道6與溶液預處理器7之間設置有閥門8＇＇，內冷型除濕器2與濃溶液槽11之間設置有閥門8＇，溶液預處理器7與一級電滲析再生器9之間設置有閥門8。進一步，還包括蓄電池，蓄電池的輸入端連接太陽能光伏電池板5的輸出端，輸出端分別連接一級電滲析再生器9和二級電滲析再生器9＇。進一步，內冷型除濕器2采用耐腐蝕的不銹鋼材料制成，內部裝有冷卻管，管內冷水為自來水管所供應自來水，頂部裝有噴嘴，下側壁設有冷水進口35，上側壁設有冷水出口33，空氣出口處還設置有阻霧器，阻霧器為PVC人字形絲網。進一步，一級電滲析再生器9和二級電滲析再生器9＇分別包括電極板、離子交換膜組，離子交換膜組包括n個陰離子交換膜和n+1個陽離子交換膜，陰離子交換膜和陽離子交換膜交替平行排列在正極板和負極板之間，將電滲析再生器分為陽極室22、濃溶液室20、淡化室21、陰極室23，濃溶液室20和淡化室21分別與溶液預處理器7連接，經溶液預處理器（7）首次處理的再生溶液分別進入一級電滲析再生器（9）的淡化室（21）和濃溶液室（20），之后一級電滲析再生器（9）中稀釋后的稀溶液進入第一溶液槽（24），并將一次濃縮的溶液送入二級電滲析再生器(9＇)的濃溶液室（20＇）和淡化室（21＇），二級電滲析再生器（9＇）濃溶液室（20＇）中二次再生的溶液進入濃溶液槽（11），并且淡化室（21＇）中稀釋的稀溶液流入稀溶液槽（3）。進一步，還包括第二溶液槽25，第二溶液槽25內裝有極液，第二溶液槽25的出口分別連接二級電滲析再生器9＇的陽極室22＇和陰極室23＇，第二溶液槽25的入口分別連接一級電滲析再生器9的陽極室22和陰極室23，二級電滲析再生器9＇的陽極室22＇連接一級電滲析再生器9的陽極室22，二級電滲析再生器9＇的陰極室23＇連接一級電滲析再生器9的陰極室23，第二溶液槽25內的極液通過溶液泵4＇＇加壓流入二級電滲析再生器9＇的陽極室22＇和陰極室23＇。優選的，濃溶液槽11和稀溶液槽3采用耐腐蝕材料制成。進一步，稀溶液槽3與溶液通道之間安裝有水泵4，溶液預處理器7與一級電滲析再生器9之間安裝有水泵4＇。本技術的優點在于：1、本技術空氣的冷負荷和濕負荷分開處理，有較高的能源利用效率，并提高了室內的舒適程度。2、本技術使用太陽能光熱技術和光伏技術，太陽能是一種清潔、可再生的環保能源。3、本技術使用電滲析技術，電滲析技術具有能耗低、操作簡便、使用壽命長、無污染等特點。4、本技術使用氯化鈣溶液，溶液的再生效果更好。5、本技術溶液除濕系統不再受高溫高濕環境的影響，節約了能源。6、本技術整個設備各個部件構造簡單，節省初投資，對于提高空調系統運行性能、降低能源消耗、提高室內空氣品質、優化城市能源結構等方面均有重要意義。附圖說明圖1為本技術用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統的結構流程圖；圖2為本技術用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統的內冷型除濕器示意圖；圖3為本技術用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統的電滲析再生器示意圖；其中：1-室外新風；1＇-回風；2-內冷型除濕器；3-稀溶液槽；4-溶液泵；4＇-溶液泵；4＇＇-溶液泵；5-太陽能光伏電池板；6-溶液通道；7-溶液預處理器；8-閥門；8＇-閥門；8＇＇-閥門；9-電滲析再生器；9＇-電滲析再生器；10-蓄電池；11-濃溶液槽；12-兩級蒸發冷卻機組；13-房間；14-閥門；15-閥門；16-陰離子交換膜；17-陽離子交換膜；18-陽極板；19-陰極板；20-濃溶液室；20＇-濃溶液室；21-淡化室；21＇-淡化室；22-陽極室；22＇-陽極室；23-本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，其特征在于，包括內冷型除濕器(2)、稀溶液槽(3)、溶液通道（6）、溶液預處理器（7）、一級電滲析再生器(9)、二級電滲析再生器(9＇)、濃溶液槽(11)、兩級蒸發冷卻機組(12)、房間（13）和太陽能光伏電池板（5），內冷型除濕器(2)、稀溶液槽(3)、溶液通道（6）、溶液預處理器（7）、一級電滲析再生器(9)、二級電滲析再生器(9＇)、濃溶液槽(11)依次串聯，濃溶液槽(11)還連接內冷型除濕器(2)構成溶液循環系統，兩級蒸發冷卻機組(12)分別連接內冷型除濕器(2)和房間（13），從兩級蒸發冷卻機組(12)出來的空氣進入房間（13）后，房間（13）的一部分回風進入兩級蒸發冷卻機組(12)作為二次風進行蒸發冷卻，房間（13）還連接內冷型除濕器(2)的進風口，太陽能光伏電池板（5）安裝在溶液通道（6）上。

【技術特征摘要】
1.一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，其特征在于，包括內冷型除濕器(2)、稀溶液槽(3)、溶液通道（6）、溶液預處理器（7）、一級電滲析再生器(9)、二級電滲析再生器(9＇)、濃溶液槽(11)、兩級蒸發冷卻機組(12)、房間（13）和太陽能光伏電池板（5），內冷型除濕器(2)、稀溶液槽(3)、溶液通道（6）、溶液預處理器（7）、一級電滲析再生器(9)、二級電滲析再生器(9＇)、濃溶液槽(11)依次串聯，濃溶液槽(11)還連接內冷型除濕器(2)構成溶液循環系統，兩級蒸發冷卻機組(12)分別連接內冷型除濕器(2)和房間（13），從兩級蒸發冷卻機組(12)出來的空氣進入房間（13）后，房間（13）的一部分回風進入兩級蒸發冷卻機組(12)作為二次風進行蒸發冷卻，房間（13）還連接內冷型除濕器(2)的進風口，太陽能光伏電池板（5）安裝在溶液通道（6）上。2.根據權利要求1所述的一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，其特征在于，所述兩級蒸發冷卻機組(12)包括直接段和間接段，所述直接段和間接段之間設置有閥門（15），所述間接段連接內冷型除濕器(2)，所述直接段連接房間（13）。3.根據權利要求2所述的一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，其特征在于，所述溶液通道（6）與溶液預處理器（7）之間設置有閥門（8＇＇），所述內冷型除濕器(2)與濃溶液槽（11）之間設置有閥門（8＇），溶液預處理器（7）與一級電滲析再生器(9)之間設置有閥門（8）。4.根據權利要求1所述的一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，其特征在于，還包括蓄電池，所述蓄電池的輸入端連接太陽能光伏電池板（5）的輸出端，所述蓄電池的輸出端分別連接一級電滲析再生器(9)和二級電滲析再生器(9＇)。5.根據權利要求1所述的一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕系統，其特征在于，內冷型除濕器(2)采用耐腐蝕的不銹鋼材料制成，內部裝有冷卻管，管內冷水為自來水管所供應自來水，所述內冷型除濕器(2)頂部裝有噴嘴，所述內冷型除濕器(2)下側壁設有冷水進口（35），所述內冷型除濕器(2)上側壁設有冷水出口（33）。6.根據權利要求5所述的一種用于兩級蒸發冷卻機組的雙級太陽能溶液除濕...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張健，胡圓心，王曼莉，
申請(專利權)人：蘭州交通大學，
類型：新型
國別省市：甘肅,62