蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统的制作方法
【专利摘要】一种蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，是一种新型的热湿独立处理空调系统，冬季借触溶液从空气中吸热并实现制热；制冷时也能充分利用太阳能并且具有蓄能、消毒杀菌、去PM2.5的溶液除湿洁净空调系统，该系统主要包括溶液部分、空气处理部、制冷剂部分；设备装置主要包括太阳能集热式再生器、浓溶液储液装置、复合型稀溶液储液装置、复合型除湿装置、复合型直接蒸发冷却装置；其特征是上述各装置属于功能复合型装置，在制冷时充分利用太阳能和冷凝热，提高溶液再生效率；在除湿阶段，充分利用热泵产生的副产品—冷量，带走除湿热，提高除湿效率；同时，各设备装置是复合型紧凑结构装置，节省了安装空间及提高了能源转换效率，降低了太阳能溶液除湿空调的成本，使该设备真正进入产业化与市场化阶段。
【专利说明】蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能、制冷空调系统设计与制造【技术领域】，是涉及一种基于溶液的蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，能源紧张已经成为制约我过经济发展的主要因素，同时，能源问题也成为世界性问题，化石能源的大量消耗和面临枯竭迫使人们去寻找和利用可再生能源；同时，随着经济的发展，人类的居住环境不断恶化，工业与生活污染性气体不断排放，雾霾噬戮着人们的健康，人类面临着能源与健康的双重危机。而随着人们生活水平的提高，建筑空调系统得到越来越广泛应用，已成为建筑耗能大户，同时，雾霾天气的大量出现，严重的影响了人们身体健康；因此如何将太阳能等可再生能源引入空调系统并通过蓄能解决太阳能的不稳定问题；同时具备将现有污染、雾霾空气净化为洁净健康空气将成为缓解我国能源与健康紧张状况的一个重要途径，具有重要意义。
[0003]现有建筑空调系统大多采取夏季制冷机组供冷，冬季锅炉供热方案，供冷和供热需要两套装置，造成空调系统初投资过大；同时，夏季锅炉停止工作，冬季制冷机组组停用都造成大量设备闲置，建筑空调系统也可采取空气源热泵供冷供热方案，但空气源热泵存在夏季制冷COP较低，冬季机组蒸发器表面结霜问题；夏季空调系统中制冷机组承担空调系统的热负荷也承担湿负荷，制冷机组为除去湿负荷采取冷冻除湿的方式，造成机组冷冻水温度较低，机组性能系数较难提高。
[0004]因此，解决如何实现制冷和制热时都将太阳能引入空调系统并蓄冷，解决制冷机组冬季设备闲置浪费，空气源热泵夏季制冷COP较低，冬季结霜等问题并设计出实现热湿独立处理、设备结构紧凑简单的高性能空调系统成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
[0005]另一方面，污染、雾霾空气噬戮着人们的健康，在如何调节空气系统各项参数的同时解决污染、雾霾问题成为本领域技术人员又一迫切需要解决的技术难题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种夏季实现热湿独立处理，冬季借助溶液从空气中吸热并充分利用太阳能的具有蓄能功能的空调系统，以解决现有空调技术所存在的上述不足；
同时，提供一种利用太阳能直接暴晒溶液，给经过处理空气后的溶液进行消毒杀菌，纯自然消毒杀菌，无毒无副作用；在空气处理末端，提供一种设有雾化水膜水洗空气净化装置，以解决现有常规空调技术所不能消毒杀菌、净化除尘等技术问题。
[0007]本发明是通过如下技术方案实现的。
[0008]本发明提供一种蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，其特征在于至少包括溶液部分、空气处理部、制冷剂部分；
更进一步溶液部分至少包括太阳能集热式再生器1、浓溶液储液装置2、复合型稀溶液储液装置3、复合型除湿装置6以及连接上述各装置的管道；空气处理部分至少包括复合型直接蒸发冷却装置7、空气热回收器5以及连接上述各装置的管道；制冷剂部分至少包括复合型稀溶液储液装置3、复合型除湿装置6、复合型直接蒸发冷却装置7、变频压缩8以及连接上述各装置的管道。
[0009]所述的复合型太阳能集热器I优选直通式全玻璃真空管集热器，所述的集热器一端装有微型防腐风机Ia ;所述的复合型稀溶液储液装置3其特征在于其内部固定装有冷凝换热盘管3e，其侧面设置有溶液再生的风道系统，可以通过室内回风和/或新风对溶液进行传热传质交换，进而对稀溶液再生；所述的复合型除湿装置6其特征在于其内部装有蒸发换热盘管6g ;所述的复合型直接蒸发冷却装置7其特征在于该装置下部设置有雾化水膜水洗空气净化装置7e，上部设置有蒸发换热盘管7f ；
为了实现溶液部分、空气处理部分、制冷剂部分三个系统协调统一工作，通过如下技术方案实现。
[0010]溶液部分中，浓溶液储液装置2中的第一出口 2b通过管道联接第三变频防腐溶液泵4a，第三变频防腐溶液泵4a的出口与热交换器4的第三入口 4b联接，热交换器4的第四出口 4c与复合型除湿装置6的进口 6f联接，复合型除湿装置6的出口 6c与变频泵4e的进口联接，第四变频防腐溶液泵4e的出口与热交换器4进口 4f联接，热交换器4出口 4d与复合型稀溶液储液器3的入口 3f联接，复合型稀溶液储液器3的第一出口 3b经控制阀3c通过管道与第一变频防腐溶液泵3d入口联接，第一变频防腐溶液泵3d的出口通过管道与太阳能集热式再生器I的第一接口 Ic联接，太阳能集热式再生器I的第二接口 Ib通过管道与浓溶液储液装置2的第一入口 2a联接；复合型稀溶液储液器3的第二出口 3a通过管道与控制阀2e联接，制阀2e出口通过管道与第二变频防腐溶液泵2d的进口联接，第二变频防腐溶液泵2d的出口通过管道与浓溶液储液装置2的第二入口 2c联接。
[0011]制冷剂部分中，分为制冷和制热两个运行模式，
制冷运行模式:
变频压缩机8的第三接口 Sb通过管道与四通阀Sc联接，四通阀Sc通过管道与复合型稀溶液储液装置3的第四接口 3h联接，复合型稀溶液储液装置3的第五接口 3i通过管道分为两支路，
第一支路为，
复合型稀溶液储液器装置3的第五接口 3i通过管道与控制阀6a的进口联接，控制阀6a的出口通过管道与复合型除湿装置6的第六接口 6d联接，复合型除湿装置6的第七接口 6e通过管道与第五控制阀6b联接，第五控制阀6b通过管道与四通阀Sc，四通阀Sc通过管道与变频压缩机8的第十接口 8a联接；
第二支路为，
复合型稀溶液储液器装置3的第五接口 3i通过管道与第七控制阀7a的进口联接，控制阀7a的出口通过管道与复合型直接蒸发冷却装置7的第九接口 7d联接，复合型直接蒸发冷却装置7的第八接口 7c通过管道与第六控制阀7b联接，第六控制阀7b通过管道与四通阀8c联接，四通阀Sc通过管道与变频压缩机8的第十接口 8a联接；
制热运行模式:
第四控制阀6a、第五控制阀6b关闭， 变频压缩机8的第三接口 Sb通过管道与四通阀Sc联接，四通阀Sc通过管道与第六控制阀7b联接，第六控制阀7b通过管道与复合型直接蒸发冷却装置7的第八接口 7c联接，复合型直接蒸发冷却装置7的第九接口 7d通过管道与第七控制阀7a联接，第七控制阀7a通过管道与复合型稀溶液储液器装置3的第五接口 3i联接，复合型稀溶液储液器装置3的第四接口 3h通过管道与四通阀Sc联接，四通阀Sc通过管道与变频压缩机8的第十接口 8a联接；
空气处理部分中:
空气回热器5与复合型除湿装置6相连接，同时，复合型除湿装置6与复合型直接蒸发冷却装置7相联接。
[0012]本发明的蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，利用太阳能加热对除湿溶液进行再生，设置了浓溶液储液装置、复合型稀溶液储液装置，能够有效的储存太阳能，克服了利用太阳能不连续性的致命缺点；同时，设置了压缩机，在连续缺电或太阳能不能承担消除室内热湿负荷时，启用压缩机，彻底保证蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统的稳定性和连续性
蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，采用了太阳能集热式再生器，其特征在于将太阳能集热器与再生器集成一体化，有利于紧凑结构部件，降低制造成本，减少安装空间；结构一体化设计，有利于提高传热交换效率，提高再生效率；利用太阳能直接加热溶液，有利于利用太阳能紫外线杀菌消毒，纯自然杀菌消毒，无毒无副作用，保证人们健康。
[0013]蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，采用了复合型稀溶液储液装置，该装置将冷凝换热盘管、再生器、储液装置集成一体化，有利于紧凑结构部件，降低制造成本，节省安装空间；同时，冷凝器换热盘管直与溶液直接进行传热传质交换，有利于提高传热系数，提高溶液的再生效率。
[0014]蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，采用了复合型除湿装置，该装置将除湿器、蒸发换热盘管、储液装置集成一体化，有利于紧凑结构部件，降低制造成本，节省安装空间；同时，蒸发换热盘管直与溶液直接进行传热传质交换，有利于提高传热系数，提高空气除湿效率。
[0015]蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，采用了复合型直接蒸发冷却装置，该装置将露点蒸发器、雾化水膜水洗空气净化装置、蒸发换热盘管集成一体化，有利于紧凑结构部件，降低制造成本，节省安装空间；同时，有利于调节能源利用方式，实现空气处理的纯露点蒸发冷却调节和压缩机辅助制冷进行空气参数调节；采用露点直接蒸发器，有利于提高空气与水进行传热传质交换效率；采用雾化水膜水洗空气净化装置，有利于过滤空气中有毒气体及雾霾，为人们提供健康洁净的空气。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统意图。
[0017]以上图中有:太阳能集热式再生器I;微型防腐风机la;第二接口 lb;第一接口Ic ;浓溶液储液装置2 ;第一入口 2a ;第一出口 2b ;第二入口 2c ;第二变频防腐溶液泵2d ；第二控制阀2e ;复合型稀溶液储液装置3 ;第二出口 3a ;第三出口 3b ;第一控制阀3c ;第一变频防腐溶液泵3d ;冷凝换热盘管3e ;补水入口 3f ;第三控制阀3g ;第四接口 3h ;第五接口 3i ;热交换器4 ;第三变频防腐溶液泵4a;第三入口 4b ;第四出口 4c ;热交换器出口 4d ;第四变频防腐溶液泵4e ;热交换器进口 4f ;空气回热器5 ;室内回风5a ;新风5b ;室内排风5c ;室内送风状态一 5d ;室内送风状态二 5e，排风5f ;复合型除湿装置6 ;第四控制阀6a ；第五控制阀6b ;复合型除湿装置出口 6c ;第六接口 6d ;第七接口 6e ;复合型除湿装置进口6f ;复合型除湿装置换热盘管6g ;复合型直接蒸发冷却装置7 ;第七控制阀7a ;第六控制阀7b ;第八接口 7c ;第九接口 7d ;雾化水膜水洗空气净化装置7e，蒸发换热盘管7f ;变频压缩机8 ;第十接口 8a;第三接口 8b ;四通阀8c。
【具体实施方式】[0018] 如图1所示，
溶液处理部分
浓溶液储液装置2中的浓溶液经第一出口 2b通过管道联接进入第三变频防腐溶液泵4a，浓溶液经第三变频防腐溶液泵4a的出口进入热交换器4，换热后的浓溶液通过热交换器4的第四出口 4c进入复合型除湿装置6，浓溶液在复合型除湿装置6中通过与空气进行传热传质交换后变成稀溶液，稀溶液通过复合型除湿装置6的出口 6c被第四变频防腐溶液泵4e泵入热交换器4，从热交换器4中出来的稀溶液经复合型稀溶液储液装置3的入口 3f进入复合型稀溶液储液装置3，在复合型稀溶液储液装置3的入口 3f处并联有补水控制阀3g，如果溶液浓度太浓时，通过补水控制阀3g给溶液进行补水，当进入复合型稀溶液储液器3的稀溶液后有三种运行模式:
当太阳能充足时，变频压缩机8不运行，稀溶液经复合型稀溶液储液装置3的第三出口3b通过第一控制阀3c被第一变频防腐溶液泵3d泵入太阳能集热式再生器I中进行再生，稀溶液再生流程完成后通过太阳能集热式再生器I的第二接口 lb，经管道连接通过浓溶液储液装置2的入口 2a进入浓溶液储液装置2,完成一个溶液循环；
当太阳能不充足时，变频压缩机8运行，稀溶液一部分经复合型稀溶液储液装置3的第三出口 3b通过第一控制阀3c被第一变频防腐溶液泵3d泵入太阳能集热式再生器I中进行再生，稀溶液再生流程完成后通过太阳能集热式再生器I的第二接口 lb，经管道连接通过浓溶液储液装置2的第一入口 2a进入浓溶液储液装置2，该复合型稀溶液储液装置3设置有溶液再生的风道，可以通过室内回风和/或新风对溶液进行传热传质交换，完成一个局部的稀溶液再生循环流程；复合型稀溶液储液装置3中的另一部分稀溶液通过复合型稀溶液储液器装置3再生，此时再生风道风机系统启动，处于溶液再生工作状态，稀溶液经复合型稀溶液储液装置3的第二出口 3a经第二控制阀2e进入第二变频防腐溶液泵2d，由第二变频防腐溶液泵2d将溶液通过第二入口 2c进入浓溶液储液装置2，完成另一个局部溶液循环流程；
当太阳能完全没有时，第一控制阀3c关闭，变频压缩机8运行，复合型稀溶液储液装置3侧面设置有溶液再生的风道，可以通过室内回风和/或新风对溶液进行传热传质交换，此时，再生风道风机系统启动，处于溶液再生工作状态；稀溶液全部通过复合型稀溶液储液装置3的第二出口 3a经第二控制阀2e进入第二变频防腐溶液泵2d，由第二变频防腐溶液泵2d经浓溶液储液装置2的第二入口 2c进入浓溶液储液装置2，完成一个独立的溶液再生循环流程； 制冷剂处理部分
在变频压缩机8运行时，高温高压的气态制冷剂经变频压缩机8的第三接口 Sb经四通阀Sc由管道连接通过入口 3h进入复合型稀溶液储液装置3，经复合型稀溶液储液装置3的冷凝换热盘管3e进行换热后，经复合型稀溶液储液装置3的出口 3i流出后，制冷剂至少有两种运行模式，
运行模式一:当室内需要处理的空气热湿负荷不大时，第七控制阀7a、第六控制阀7b关闭，从出口 3i出来的制冷剂由管道经第四控制阀6a再经第六接口 6d进入复合型除湿装置6的换热盘管6g换热后，由第七接口 6e经第五控制阀6b通过管道与四通阀Sc联接，四通阀Sc通过管道与第十接口 8a联接并进入变频压缩机8压缩，完成一个制冷剂循环；该循环回收了压缩机产生的冷凝热，提高了溶液再生效率，同时，蒸发换热盘管吸收了复合型除湿装置6在溶液除湿过程中产生的再生热，提高了溶液的除湿效率。
[0019]运行模式二:当室内需要处理的空气热湿负荷大时，第七控制阀7a、第六控制阀7b打开，从出口 3i出来的一部分制冷剂按上述运行模式一路径运行，完成一个制冷循环；另一部分制冷剂由管道经第七控制阀7a再经第九接口 7d进入复合型直接蒸发冷却装置7的蒸发换热盘管7f换热后，由第八接口 7c经控第六制阀7b通过管道与四通阀Sc联接，四通阀Sc通过管道与第十接口 8a连接并进入变频压缩机8，完成一个制冷剂循环；该循环通过复合型直接蒸发冷却装置7更进一步地对空气的温、湿度参数进行精确调节。
[0020]空气调节处理部分
新风5b与室内排风5c换热后，同室内回风5a混合后通过复合型除湿装置6进行除湿，除湿后的空气变为室内送风状态一 5d，室内送风状态一 5d可以直接送入室内，如需要更进一步调节送风状态，将室内送风状态一 5d的空气进入复合型直接蒸发冷却装置7，更进一步进行温湿度调节及除尘后变为室内送风状态二 5e。
【权利要求】
1.一种蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，其特征在于至少包括溶液部分、空气处理部、制冷剂部分； 更进一步至少包括太阳能集热式再生器(1)、浓溶液储液装置(2)、复合型稀溶液储液装置(3)、复合型除湿装置(6)、复合型直接蒸发冷却装置(7)。
2.根据权利要求1所述的蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统，所述的太阳能集热式再生器(1)其特征在于太阳能集热器优选直通式全玻璃真空管集热管，所述的太阳能集热式再生器(1) 一端装有微型防腐风机(Ia);所述的复合型稀溶液储液装置(3)其特征在于其内部固定装有冷凝换热盘管(3e)，并在其侧面设置溶液再生风道；所述的复合型除湿装置(6)其特征在于其内部装有蒸发换热盘管(6g);所述的复合型直接蒸发冷却装置(7)其特征在于该装置下部设置有雾化水膜水洗空气净化装置(7e)，上部设置有蒸发换热盘管(7f)。
3.根据权利要求1所述的蓄能型太阳能杀菌溶液除湿洁净空调系统制冷时，其特征在于， 溶液部分中: 浓溶液储液装置(2)中的第一出口(2b)通过管道联接第三变频防腐溶液泵(4a)，第三变频防腐溶液泵(4a)的出口与热交换器(4)的第三入口(4b)联接，热交换器(4)的第四出口(4c)与复合型除湿装置(6)的进口(6f)联接，复合型除湿装置(6)的出口(6c)与第四变频防腐溶液泵(4e)的进口联接，第四变频防腐溶液泵(4e)的出口与热交换器(4)进口(4f)联接，热交换器(4)出口(4d)与复合型稀溶液储液装置(3)的入口(3f)连接，复合型稀溶液储液装置(3)的第一出口(3b)经控制阀(3c)通过管道与第一变频防腐溶液泵(3d)入口联接，防腐变频溶液泵(3d)的出口通过管道与太阳能集热式再生器(1)的第一接口( Ic )联接，太阳能集热式再生器(1)的第二接口( Ib )通过管道与浓溶液储液装置(2 )的第一入口(2a)联接；复合型稀溶液储液装置(3)的第二出口(3a)通过管道与控制阀(2e)联接，制阀(2e)出口通过管道与第二变频防腐溶液泵(2d)的进口联接，第二变频防腐溶液泵(2d)的出口通过管道与浓溶液储液装置(2)的第二入口( 2c)联接； 制冷剂部分中，分为制冷和制热两个运行模式， 制冷运行模式: 变频压缩机(8)的第三接口(Sb)通过管道与四通阀(Sc)联接，四通阀(Sc)通过管道与复合型稀溶液储液装置(3)的第四接口(3h)联接，复合型稀溶液储液装置(3)的第五接口(3i)通过管道分为两支路， 第一支路为， 复合型稀溶液储液装置(3)的第五接口(3i)通过管道与控制阀(6a)的进口联接，控制阀(6a)的出口通过管道与复合型除湿装置(6)的第六接口(6d)联接，复合型除湿装置(6)的第七接口(6e)通过管道与第五控制阀(6b)联接，第五控制阀(6b)通过管道与四通阀(8c)联接，四通阀(Sc)通过管道与变频压缩机(8)的第十接口(8a)联接； 第二支路为， 复合型稀溶液储液装置(3)的第五接口( 3i )通过管道与第七控制阀(7a)的进口联接，控制阀(7a)的出口通过管道与复合型直接蒸发冷却装置(7)的第九接口(7d)联接，复合型直接蒸发冷却装置(7 )的第八接口( 7c )通过管道与第六控制阀(7b )联接，第六控制阀(7b )通过管道与四通阀(8c)联接，四通阀(Sc)通过管道与变频压缩机(8)的第十接口(8a)联接； 制热运行模式: 第四控制阀(6a)、第五控制阀(6b)关闭， 变频压缩机(8)的第三接口(Sb)通过管道与四通阀(Sc)联接，四通阀(Sc)通过管道与第六控制阀(7b )联接，第六控制阀(7b )通过管道与复合型直接蒸发冷却装置(7 )的第八接口(7c)联接，复合型直接蒸发冷却装置(7)的第九接口(7d)通过管道与第七控制阀(7a)联接，第七控制阀(7a)通过管道与复合型稀溶液储液装置(3)的第五接口(3i)联接，复合型稀溶液储液装置(3)的第四接口(3h)通过管道与四通阀(8c)联接，四通阀(Sc)通过管道与变频压缩机(8)的第十接口(8a)联接； 空气处理部分中: 空气回热器(5)与复合型除湿装置(6)相连接，同时，复合型除湿装置(6)与复合型直接蒸发冷却装置(7)相联接。
【文档编号】F24F3/16GK103900171SQ201410144092
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】不公告发明人 申请人:刘应江, 唐万军