吸附式制冷与除湿复合系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供了一种吸附式制冷与除湿复合系统，包括：吸附式制冷子系统、除湿换热器子系统、切换阀组与循环水泵，其中，吸附式制冷子系统与除湿换热器子系统通过热水管路、冷却水管路和冷冻水管路进行连接；切换阀组设置在热水管路、冷却水管路和冷冻水管路上；循环水泵设置在吸附式制冷子系统和除湿换热器子系统之间；切换阀组设置有多个切换阀；通过利用低品位余热资源驱动吸附式制冷子系统与除湿换热器子系统进行制冷、除湿或者制冷并除湿。本发明专利技术利用低品位余热资源驱动吸附式制冷与除湿换热器两个子系统运行实现制冷除湿联供需求，实现余热资源的梯级利用与冷却水废热利用，高效利用了低温余热资源，提高了低品位余热资源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
吸附式制冷与除湿复合系统及其方法
本专利技术涉及热驱动除湿空调
，具体地，涉及一种吸附式制冷与除湿复合系统及其方法。
技术介绍
随着社会经济的发展和人民生活水平的不断改善，人们对室内舒适度的要求日益提高，空调也成为最为广泛使用的电器。传统的压缩式制冷系统需靠电力驱动，同时现有的压缩式制冷空调系统多采用冷冻除湿的方式以满足人们对空气相对湿度的需求，将湿空气冷却至露点温度进而进行再热，这大大增加了能耗。制冷与空调系统能耗约占全球能耗的15％-20％。另外，压缩式制冷系统多采用CFCs与HCFCs制冷剂，对臭氧层有较强的破坏作用。因此，探索新型节能环保的制冷空调系统刻不容缓。制冷空调技术与产品日新月异，其中，热驱动除湿空调以其能效高、节能环保等优点而得到广泛关注。与传统压缩式制冷空调不同，热驱动除湿空调系统不需依靠电力驱动，而是依靠太阳能、工业废热等低品位热源驱动，既可满足人们对室内温湿度的需求，也有效利用了余热资源。固体吸附式制冷作为一种新兴的对环境无破坏作用的热驱动制冷除湿技术，利用固体吸附材料良好的吸湿与再生特性，对高温高湿的空气进行降温除湿处理，同时可利用低品位余热资源进行完全再生，如此往复循环。吸附式制冷技术多采用硅胶-水等对环境无破坏作用的吸附剂与制冷剂，节能环保。另一种被广泛研究的热驱动制冷除湿技术为除湿换热器，所谓除湿换热器，即将硅胶等具有良好吸湿性能的材料均匀涂覆于换热器表面，同样利用材料的吸附与再生性能实现对空气温湿度的处理。经过检索，专利文献CN105757836B公开了一种基于除湿换热器的再生除湿热泵系统及其运行方法，包括蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀、除湿换热器、表冷器、第一水泵和第二水泵；其中所述除湿换热器包括除湿冷却器和除湿再生器；还包括5股同时运行的工质，包括1股制冷剂流程、2股水流程和2股空气流程；2股水流程包括除湿冷水流程和再生热水流程；2股空气流程包括被处理空气流程和再生空气流程。该现有技术将除湿换热器与蒸汽压缩式制冷相结合构造除湿热泵系统，其中除湿换热器带走潜热负荷，利用内冷方式带走固体吸附剂吸附过程中释放的吸附热与空气的显热负荷。但是该现有技术的不足之处在于构造的除湿热泵系统是采用电驱动，能效比较固定并且并不能节能环保，同时，除湿热泵系统只能遵循一种工作模式，比较单一。因此，亟需研发一种能够根据用户不同需求从而选择不同工作模式的低品位余热资源梯级利用的制冷除湿复合系统，同时实现余热的更高效利用与提升系统的性能。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种吸附式制冷与除湿复合系统及其方法，提出一种将吸附式制冷技术与除湿换热器技术相结合的、实现余热资源梯级利用与冷却水废热再利用的热驱动制冷除湿复合系统，利用低品位余热作为系统运行驱动力，提高余热利用率，提升系统能效比。根据本专利技术提供的一种吸附式制冷与除湿复合系统，包括：吸附式制冷子系统、除湿换热器子系统、切换阀组与循环水泵，其中，吸附式制冷子系统与除湿换热器子系统通过热水管路、冷却水管路和冷冻水管路进行连接；切换阀组设置在热水管路、冷却水管路和冷冻水管路上；循环水泵设置在吸附式制冷子系统和除湿换热器子系统之间；切换阀组设置有多个切换阀；通过利用低品位余热资源驱动吸附式制冷子系统与除湿换热器子系统进行制冷、除湿或者制冷并除湿。优选地，吸附式制冷子系统设置有第一流道口和第二流道口；热水管路设置有热水进口管与热水出口管；热水进口管与第一流道口相连接；热水出口管通过切换阀与第二流道口相连。优选地，吸附式制冷子系统还设置有第三流道口与第四流道口；冷却水管路设置有第一冷却水进口管和冷却水出口管；第一冷却水进口管通过切换阀连接至第三流道口；冷却水出口管通过切换阀连接至第四流道口。优选地，吸附式制冷子系统还包括第五流道口与第六流道口；冷冻水管路设置有冷冻水进口管和冷冻水出口管；除湿换热器子系统设置有第九流道口和第十流道口；循环水泵一端与切换阀相连，另一端与第五流道口相连；冷冻水进口管通过切换阀与第十流道口相连；冷冻水出口管通过切换阀与第六流道口、第九流道口相连；第十流道口通过切换阀与第三流道口相连。优选地，还包括冷热水出口管，除湿换热器子系统还设置有第七流道口和第八流道口，冷却水管路还设置有第二冷却水进口管；冷热水出口管与第八流道口相连；第七流道口通过切换阀与热水管路上的热水出口管相连；第七流道口还通过切换阀与第四流道口相连；第二冷却水进口管通过切换阀与除湿换热器子系统中的第九流道口相连。优选地，当吸附式制冷与除湿复合系统处于第一工作模式时，热水通过热水管路上的热水进口管进入，经过吸附式制冷子系统流出，流出后的热水通过切换阀流入除湿换热器子系统，经由热水管路上的冷热水出口管离开除湿换热器子系统；冷却水通过冷却水管路上的第一冷却水进口管流入吸附式制冷子系统中，经由吸附式制冷子系统通过冷却水管路上的冷却水出口管流出；冷冻水经过冷冻水管路上的冷冻水进口管、循环水泵流入吸附式制冷子系统，经过吸附式制冷子系统流出，流出后的冷冻水进入除湿换热器子系统中再流出，冷冻水在循环水泵的驱动下在吸附式制冷子系统与除湿换热器子系统之间循环流动。优选地，当吸附式制冷与除湿复合系统处于第二工作模式时，冷却水通过冷却水管路上的第一冷却水进口管流入吸附式制冷子系统中，后经切换阀流入除湿换热器子系统中通过冷却水管路上的冷热水出口管流出；冷冻水经过冷冻水管路上的冷冻水进口管、循环水泵流入吸附式制冷子系统，经过吸附式制冷子系统流出，流出后的冷冻水进入除湿换热器子系统中再流出，冷冻水在循环水泵的驱动下在吸附式制冷子系统与除湿换热器子系统之间循环流动；热水经热水管路上的热水进水管流入吸附式制冷子系统中，通过热水出口管离开吸附式制冷子系统。优选地，当吸附式制冷与除湿复合系统处于第三工作模式时，热水通过热水管路上的热水进口管进入，经过吸附式制冷子系统流出，流出后的热水通过切换阀流入除湿换热器子系统，经由热水管路上的冷热水出口管离开除湿换热器子系统；冷却水经冷却水管路上的第二冷却水进口管经由切换阀进入除湿换热器子系统，从除湿换热器子系统流出的冷却水流入吸附式制冷子系统中，经冷却水管路上的冷却水出口管流出吸附式制冷子系统；冷冻水经过冷冻水管路上的冷冻水进口管、循环水泵流入吸附式制冷子系统，流出的冷冻水通过切换阀由冷冻水管路上的冷冻水出口管流出。优选地，当吸附式制冷与除湿复合系统处于第四工作模式时，热水经热水管路上的热水进水管流入吸附式制冷子系统中，通过热水出口管离开吸附式制冷子系统；冷却水通过冷却水管路上的第一冷却水进口管流入吸附式制冷子系统中，经由吸附式制冷子系统通过冷却水管路上的冷却水出口管流出；冷冻水经过冷冻水管路上的冷冻水进口管、循环水泵流入吸附式制冷子系统，流出的冷冻水通过切换阀由冷冻水管路上的冷冻水出口管流出。根据本专利技术提供的一种吸附式制冷与除湿方法，使用上述的吸附式制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附式制冷与除湿复合系统，其特征在于，包括：吸附式制冷子系统(1)、除湿换热器子系统(6)、切换阀组与循环水泵(4)；/n所述吸附式制冷子系统(1)与所述除湿换热器子系统(6)通过热水管路、冷却水管路和冷冻水管路进行连接；/n所述切换阀组设置在所述热水管路、冷却水管路和冷冻水管路上；/n所述循环水泵(4)设置在所述吸附式制冷子系统(1)和所述除湿换热器子系统(6)之间；/n所述切换阀组设置有多个切换阀；/n通过利用低品位余热资源驱动所述吸附式制冷子系统(1)与所述除湿换热器子系统(6)进行制冷、除湿或者制冷并除湿。/n

【技术特征摘要】
1.一种吸附式制冷与除湿复合系统，其特征在于，包括：吸附式制冷子系统(1)、除湿换热器子系统(6)、切换阀组与循环水泵(4)；
所述吸附式制冷子系统(1)与所述除湿换热器子系统(6)通过热水管路、冷却水管路和冷冻水管路进行连接；
所述切换阀组设置在所述热水管路、冷却水管路和冷冻水管路上；
所述循环水泵(4)设置在所述吸附式制冷子系统(1)和所述除湿换热器子系统(6)之间；
所述切换阀组设置有多个切换阀；
通过利用低品位余热资源驱动所述吸附式制冷子系统(1)与所述除湿换热器子系统(6)进行制冷、除湿或者制冷并除湿。


2.根据权利要求1所述的吸附式制冷与除湿复合系统，其特征在于，
所述吸附式制冷子系统(1)设置有第一流道口(101)和第二流道口(102)；
所述热水管路设置有热水进口管(12)与热水出口管(13)；
所述热水进口管(12)与所述第一流道口(101)相连接；
所述热水出口管(13)通过切换阀与所述第二流道口(102)相连。


3.根据权利要求1所述的吸附式制冷与除湿复合系统，其特征在于，
所述吸附式制冷子系统(1)还设置有第三流道口(103)与第四流道口(104)；
所述冷却水管路设置有第一冷却水进口管(18)和冷却水出口管(17)；
所述第一冷却水进口管(18)通过切换阀连接至所述第三流道口(103)；
所述冷却水出口管(17)通过切换阀连接至所述第四流道口(104)。


4.根据权利要求3所述的吸附式制冷与除湿复合系统，其特征在于，
所述吸附式制冷子系统(1)还包括第五流道口(105)与第六流道口(106)；
所述冷冻水管路设置有冷冻水进口管(15)和冷冻水出口管(16)；
所述除湿换热器子系统(6)设置有第九流道口(603)和第十流道口(604)；
所述循环水泵(4)的一端与切换阀(5)相连，另一端与所述第五流道口(105)相连；
所述冷冻水进口管(15)通过切换阀与所述第十流道口(604)相连；
所述冷冻水出口管(16)通过切换阀与所述第六流道口(106)连接，通过切换阀与第九流道口(603)相连；
所述第十流道口(604)通过切换阀与第三流道口(103)相连。


5.根据权利要求3所述的吸附式制冷与除湿复合系统，其特征在于，还包括冷热水出口管(14)；
所述除湿换热器子系统(6)还设置有第七流道口(601)和第八流道口(602)，所述冷却水管路还设置有第二冷却水进口管(19)；
所述冷热水出口管(14)与所述第八流道口(602)相连；
所述第七流道口(601)通过切换阀与所述热水管路上的热水出口管(13)相连；
所述第七流道口(601)通过切换阀与第四流道口(104)相连；
所述第二冷却水进口管(19)通过切换阀与所述除湿换热器子系统(6)中的第九流道口(603)相连。


6.根据权利要求1所述的吸附式制冷与除湿复合系统，其特征在于，
当所述吸附式制冷与除湿复合系统处于第一工作模式时，热水通过热水管路上的热水进口管(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘权稳，徐静，葛天舒，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31