一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统技术方案

技术编号:15388635 阅读:134 留言:0更新日期:2017-05-19 02:50
本发明专利技术公开了一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,包括太阳能集热系统、地源热泵系统和溶液除湿系统。所述太阳能集热系统、地源热泵系统分别与溶液除湿系统形成并联环路。所述太阳能集热系统为溶液除湿系统提供溶液再生的驱动热源,所述地源热泵系统为溶液除湿系统提供溶液冷却的驱动冷源和对负责对建筑物供热制冷,实现同时利用太阳能和地热能,且温湿度独立控制。该系统利用太阳能和地热能两种可再生能源,具有节能环保的特点,也实现了温湿度独立控制,避免了传统冷凝除湿存在的问题,为建筑物提供良好的温湿度环境。

Solar energy and ground source heat pump combined drive liquid desiccant air conditioning system

The invention discloses a solution dehumidification air conditioning system driven by solar energy and ground source heat pump, which comprises a solar energy heat collecting system, a ground source heat pump system and a liquid desiccant system. The solar collector system and the ground source heat pump system are respectively connected with the liquid desiccant system to form a parallel loop. The solar heat collecting system to provide a driving heat source for liquid desiccant solution regeneration system, the ground source heat pump system for liquid desiccant system provides a driving cold source solution cooling and responsible for refrigeration of building heating, and realize the utilization of solar energy and geothermal energy, and the temperature and humidity independent control. The system uses solar energy and geothermal energy has the characteristics of two kinds of renewable energy, energy saving and environmental protection, but also realize the independent control of temperature and humidity, avoid the disadvantages of traditional condensation problems, provide a good environment for the building of temperature and humidity.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统
本专利技术属于建筑环境与能源应用专业工程
,具体涉及一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统。
技术介绍
空调系统的能耗占我国建筑总能耗的50-80%,采取有效措施进行空调节能,对经济发展和能源节省都有重要意义。空气的温湿度调节是空调系统的基本任务,而干燥除湿是最困难的过程。目前,夏季通过对空气降温实现除湿是广泛采用的手段,然而须将空气冷却到露点温度以下,系统冷冻水的供水温度较低,影响制冷效率;有时因为室内热湿负荷的不匹配,需要对降温除湿后的空气进行加热,则产生额外的能源消耗,造成浪费。而且冷凝除湿易滋生霉菌等微生物,影响空气品质。采用温湿度独立控制的溶液除湿空调系统是近年来发展起来的节能新技术。一方面,不再因冷凝除湿而导致较低的冷冻水温度,避免了之前产生的问题;可提高冷冻水的供水温度,实现房间的制冷。另一方面,采用溶液除湿方法降低空气的湿度,不受温度控制的影响。将溶液除湿融入到温湿度独立控制的空调系统中,可以克服冷凝除湿空调系统的缺点,显著提高空调系统的效率。同时也有利于实现更低的湿度要求,避免空调系统中的微生物污染。具有良好节能减排性质是近些年来空调系统发展的宗旨,地源热泵以全年温度波动较小的地下介质为冷热源,将室内冷热量排入地下,充分体现了节能和环保的两大优点,可将其作为建筑物供热制冷的理想系统。此外,地源热泵搭配太阳能,并与溶液除湿技术有效结合,保障了温湿度独立控制溶液除湿空调系统的高效运行。溶液在除湿过程中吸收空气的水分,吸湿能力不断减弱,必须对溶液加热升温,将水分蒸发后溶液浓度上升,从而进行再生,故地源热泵可和太阳能一同作为溶液除湿所需要的驱动能源;地源热泵系统提供的冷源为除湿器提供冷能,太阳能系统结合蓄热水箱为再生器提供热能。因此,太阳能和地源热泵的联合使用,为实现空调系统的进一步节能减排提供了有利条件。传统的冷凝除湿存在着能源浪费和空气品质下降的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题,提出了一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统。本专利技术将温湿度独立控制的空调系统和可再生能源相结合,提出了太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,以太阳能作为提供溶液再生的驱动热源,以地源热泵作为溶液冷却的驱动冷源,且地源热泵亦负责建筑物的供热制冷,体现了节能环保技术之间的有效结合。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,包括太阳能集热系统、地源热泵系统和溶液除湿系统。所述太阳能集热系统、地源热泵系统分别与溶液除湿系统形成并联环路。所述太阳能集热系统为溶液除湿系统提供溶液再生的驱动热源,所述地源热泵系统为溶液除湿系统提供溶液冷却的驱动冷源和负责对建筑物供热制冷,实现同时利用太阳能和地热能,且温湿度独立控制。所述太阳能集热系统包括集热器、热水储罐和板式换热器I的一次侧。所述集热器连接热水储罐,将太阳能加热后的水交由热水储罐,构成环路I;所述热水储罐连接板式换热器I的一次侧,构成环路Ⅱ。所述热水储罐内设置有电加热器,作为辅助加热源。所述溶液除湿系统包括溶液再生器、板式换热器I的二次侧、浓溶液箱、板式换热器II、稀溶液箱、板式换热器III的一次侧和溶液除湿器。所述溶液再生器、浓溶液箱和板式换热器I的二次侧依次连接构成环路III;所述浓溶液箱、板式换热器II、稀溶液箱依次连接构成环路IV;所述稀溶液箱、板式换热器III的一次侧和溶液除湿器依次连接,构成环路V。所述溶液可以是氯化锂、氯化钙和溴化锂等吸收性盐溶液。所述地源热泵系统包括板式换热器III的二次侧、地源热泵机组I、地源热泵机组II、地埋管换热器I和地埋管换热器II。所述板式换热器III的二次侧和地源热泵机组I的蒸发器依次连接,构成环路VI;所述地源热泵机组I的冷凝器和地埋管换热器I依次连接构成环路VII。所述地源热泵系统被配置为用于建筑物的供热制冷,建筑物的供热制冷水管路和地源热泵机组II的冷凝器/蒸发器入口连通,构成环路VIII。所述地源热泵机组II的冷凝器/蒸发器与地埋管换热器II构成环路Ⅸ。所述太阳能集热器的面积和热水储罐的尺寸根据被加热的溶液量确定,太阳能集热器的热水驱动温度根据溶液再生需要被加热的幅度确定。所述地源热泵系统的地源热泵机组和地埋管数量可变,根据溶液除湿之前被冷却的幅度,确定所对应的地源热泵机组和地埋管的深度和数量。上述环路上均设置有温度传感器、流量传感器和循环水泵,且循环环路V设有浓度传感器。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:(1)本专利技术采用地源热泵系统实现建筑物的制冷供暖,地下温度比较稳定,是理想的空调冷热源,将室内冷热量排入地下,可节省能源和保护环境。(2)本专利技术采用吸收性溶液对室内的回风进行处理,负责空气的潜热负荷和除湿,除湿效率较高,可向建筑物室内提供具有良好湿度的空气。(3)本专利技术湿度处理与室内的制冷分开操作,有效的实现了温湿度独立控制;可向建筑物提供较高温度的冷冻水,负责室内的显热负荷,避免因冷凝水的生成导致出现潮湿环境,且提高了制冷效率。(4)本专利技术利用太阳能作为溶液再生的驱动热能,避免了高品位能源的消耗。(5)本专利技术利用地热能为溶液在除湿之前提供冷能,有效提高溶液的除湿能力,节省了高品位能源,且发挥了可再生能源的使用效率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。图1太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统结构图。其中:1.太阳能集热器,2.热水储罐,3.电加热器,4.板式换热器I,5.溶液再生器,6.浓溶液箱,7.板式换热器II,8.稀溶液箱,9.板式换热器III,10.溶液除湿器,11.建筑物,12.地源热泵机组I,13.地埋管换热器I,14.地源热泵机组II,15.地埋管换热器II,C代表浓度,M代表流量,T代表干球温度,H代表湿度。具体实施方式:下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,包括太阳能集热系统器、地源热泵系统和溶液除湿系统。所述太阳能集热器和热水储罐构成环路I;所述的热水储罐和板式换热器I的一次侧构成环路II;所述的溶液再生器、浓溶液箱和板式换热器I的二次侧构成环路III;所述的浓溶液箱、板式换热器II、稀溶液箱构成环路IV;所述的稀溶液箱、板式换热器III的一次侧和溶液除湿器构成环路V;所述的板式换热器III的二次侧和地源热泵机组I的蒸发器构成环路VI;所述的地源热泵机组I的冷凝器和地埋管换热器I构成环路VII;所述的建筑物的供热制冷水管路和地源热泵机组II的冷凝器本文档来自技高网
...
一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统

【技术保护点】
一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,其特征是:包括太阳能集热系统、地源热泵系统和溶液除湿系统。所述太阳能集热系统、地源热泵系统分别与溶液除湿系统形成并联环路,所述太阳能集热系统器为溶液除湿系统提供溶液再生的驱动热源,所述地源热泵系统为溶液除湿系统提供溶液冷却的驱动冷源和负责对建筑物供热制冷,实现同时利用太阳能和地热能,且温湿度独立控制。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,其特征是:包括太阳能集热系统、地源热泵系统和溶液除湿系统。所述太阳能集热系统、地源热泵系统分别与溶液除湿系统形成并联环路,所述太阳能集热系统器为溶液除湿系统提供溶液再生的驱动热源,所述地源热泵系统为溶液除湿系统提供溶液冷却的驱动冷源和负责对建筑物供热制冷,实现同时利用太阳能和地热能,且温湿度独立控制。2.如权利要求1所述的一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,其特征是:所述太阳能集热系统包括集热器、热水储罐和板式换热器I的一次侧。所述集热器连接热水储罐,将太阳能加热后的水交由热水储罐,构成环路I;所述热水储罐连接板式换热器I的一次侧,构成环路II。3.如权利要求2所述的一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,其特征是:所述热水储罐内设置有电加热器,作为辅助加热源。4.如权利要求1所述的一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液除湿空调系统,其特征是:所述溶液除湿系统包括溶液再生器、板式换热器I的二次侧、浓溶液箱、板式换热器II、稀溶液箱、板式换热器III的一次侧和溶液除湿器。所述溶液再生器、浓溶液箱和板式换热器I的二次侧依次连接构成环路III;所述浓溶液箱、板式换热器II、稀溶液箱依次连接构成环路IV;所述稀溶液箱、板式换热器III的一次侧和溶液除湿器依次连接构成环路V。5.如权利要求1所述的一种太阳能和地源热泵联合驱动的溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员:方亮王伟张文科
申请(专利权)人:山东中瑞新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1