一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及吸收式热栗和空气湿度控制技术领域，具体涉及一种常压膜式热栗和液体除湿系统协同装置。
【背景技术】
[0002]日常生活和工业生产过程中，大量场所需要获取热流体或将环境温度升高，也有大量场所需要获得干燥空气或把气体湿度控制在一定范围内。人们往往要使用功能单一的热栗和除湿器以满足制热和除湿的需求，购买两套设备才能满足不同的需求，存在成本高、占地面积大的问题，这样给人们带来不便以及容易造成材料和能源上的浪费。如果将两种设备结合为一个多功能的协同装置，无疑在生活和工业中带来不少方便，并且两种设备上有许多能共用的零部件，使用一个协同装置也省去了不少材料的使用，大大降低了成本。此夕卜，在高温高湿的夏季，太阳能充裕，可作为驱动能源达到空气除湿和制热的目的，然而，在低温低湿的冬季，太阳能相对不足，可使用储液槽中的浓溶液用于膜式热栗系统，进行制热，有效解决冬季大量采暖和太阳能相对不足的矛盾。
[0003]目前，人们已经研究多种结合热栗和除湿功能的装置，如公告号CN103017332A中国发明专利申请公开说明书提到了一种蓄热除湿耦合型无霜空气源热栗热水器，该装置以压缩式热栗为主体，辅以翅片表面涂有固体除湿吸附剂的换热器对空气进行干燥除湿，该装置能源利用率不高，然而固体除湿剂的再生需要装置切换至再生模式，使用非常不方便。又如公告号CN101900437A中国发明专利申请公开说明书提到了一种夏季余热可用于溶液除湿的太阳能热水系统，该系统包含太阳能集热循环回路和除湿回路，太阳能集热器能收集太阳能获得热水和加热需再生的稀吸湿液，除湿回路中，浓吸湿液与待干燥气体进行直接接触以除去气体中水蒸汽，该系统的太阳能制热使用局限，吸湿液与气体直接接触，会造成气体夹杂液滴的危险，并且直接接触除湿效率较低。
[0004]近年来，随着对选择性透过膜的不断研究，基于选择性透过膜的膜式吸收器技术得到较快的发展，膜式吸收器能在常压下高效运行，应用于热栗装置中，与一般吸收式热栗相比，具有常压稳定运行、吸湿液和制冷剂不直接接触、设备简单体积小等优点；应用于除湿装置中，具有除湿效率高、气体不夹杂液滴、设备简单体积小、不造成多余能源耗用等优点。但目前还没有基于膜式吸收器的结合热栗和除湿功能的协同装置。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种常压膜式热栗和液体除湿系统协同装置，该装置同时兼备制热和空气除湿的功能，制热和除湿使用相同的储液槽和溶液栗，整个装置都在常压下运行，不需要压缩机，简化了装置，减少了不必要的零件上的浪费，降低了成本，且具有能源利用率高和环保的优点。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0007]—种常压膜式热栗和液体除湿系统协同装置，包括吸湿液循环回路、制冷剂循环回路和吸湿液再生回路，所述吸湿液循环回路包括用于盛装吸湿液的储液槽、溶液栗、第三换热器、吸收式热栗支路和除湿支路，溶液栗的进液端与储液槽的出液端连接，溶液栗的出液端分别与吸收式热栗支路、除湿支路的进液端连接;所述吸收式热栗支路包括依次连接的第一电磁阀、第一吸收器和第一换热器，制冷剂循环回路与所述第一吸收器连接，所述除湿支路包括依次连接的第二电磁阀、冷却器和第二吸收器;所述吸收式热栗支路的出液端、所述除湿支路的出液端均依次连接吸湿液再生回路、第三换热器后回到储液槽。
[0008]其中，所述吸湿液再生回路包括第一吸湿液再生回路，第一吸湿液再生回路包括依次连接的第二换热器和第一再生器，第一再生器的出液端与所述第三换热器连接。
[0009]其中，所述除湿支路的出液端与所述吸收式热栗支路的出液端汇合后与所述第一吸湿液再生回路的进液端连接。
[0010]其中，所述吸湿液再生回路还包括第二吸湿液再生回路，第二吸湿液再生回路包括依次连接的第五换热器、预热器和第二再生器，第二再生器的出液端与所述第三换热器连接。
[0011]其中，所述吸收式热栗支路的出液端与所述第一吸湿液再生回路的进液端连接，所述除湿支路的出液端与所述第二吸湿液再生回路的进液端连接。
[0012]其中，所述制冷剂循环回路包括储水槽和水栗，储水槽的出液端和水栗的进液端连接，水栗的出液端依次连接所述第三换热器、所述第一吸收器后回到所述储水槽。
[0013]其中，所述第一吸收器包括膜组件，膜组件包括对水蒸汽具有选择透过性的气隙膜，气隙膜的两外侧分别为制冷剂流道和吸湿液流道，水蒸气在分压差的推动下由制冷剂流道透过气隙膜传输至吸湿液流道，吸湿液流道和制冷剂流道相互平行，吸湿液流道的流向和制冷剂流道的流向相逆。
[0014]其中，所述第二吸收器包括膜组件，膜组件包括具有选择透过性的膜材，膜材的两侧分别为空气流道和吸湿液流道。
[0015]其中，所述膜组件为平行板式膜组件或板翅式膜组件;板翅式膜组件包括至少两层平行设置的板式膜，相邻两层板式膜之间设置有波纹板翅，波纹板翅与相邻两层板式膜形成三角形、正弦型或矩形流道。
[0016]其中，所述吸湿液流道的进口和出口分别接合有溶液扩散器，溶液扩散器包括有均匀分布的扩散孔，吸湿液流道的进口和出口分别通过管道与扩散器相连。
[0017]本发明的有益效果:
(I)由于制冷剂(水)的表面平衡水蒸气分压大于吸湿液(盐溶液)的表面平衡水蒸气分压，本发明能将制冷剂中的潜热通过水蒸气扩散“栗”到吸湿液中，将吸湿液制热，用于加热生活用水，供生活采暖。其中，制冷剂(水)可以为河流水、海洋水、工业低温废水等，来源广泛，用之不竭。
[0018](2)本发明在常压操作下，能同时实现制热和空气除湿，用户能通过控制吸收式热栗回路和液体除湿回路的电磁阀来获得所需制热量和除湿量，储液槽可作为蓄能装置，吸湿液再生器和预热器可以利用太阳能或地热或工业废气(废水)余热或化石燃料或电产生的热量，能量得到充分的利用，并且吸收器能够在常压下工作，系统的运行非常稳定且结构大幅简化。
[0019](3)本发明的第一吸收器、第二吸收器为纯逆流结构，其均包括膜组件，膜组件具有选择透过性，仅允许水蒸气和热量透过，所述吸收器能实现逆流，具有较高交换效率，整个装置都在常压下运行，且不需压缩机，减少了系统的重量和简化了系统的结构，减少了不必要的零件上的浪费，降低了系统的复杂性和设备制造成本，且具有能源利用率高和环保的优点。
[0020](4)本发明的协同装置的结构紧凑、可扩展性强，溶液可储存能量并且可以同时用于液体除湿，本发明能够在狭小的空间使用，可应用于电子设备或汽车的冷却或加热。
[0021](5)本发明的储液槽可作为浓溶液蓄能装置，用于冬季制热，有效解决冬季大量采暖和太阳能相对不足的矛盾。
[0022](6)本发明的协同装置采用环境友好型工质，节能环保，同样可利用太阳能、工业废水废气余热(分布式能源系统缸套水、烟气余热等)作为驱动热源。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的一种常压膜式热栗和液体除湿系统协同装置的第I种结构示意图。
[0024]图2是本发明的一种常压膜式热栗和液体除湿系统协同装置的第2种结构示意图。
[0025]图3是本发明的第二吸收器为平行板式膜组件时的流道结构示意图。
[0026]图4是本发明的第一吸收器为平行板式膜膜组件时的流道结构示意图。
[0027]图5是本发明的第二吸收器为板翅式膜组件时的流道结构示意图。
[0028]图6是本发明的第一吸收器为板翅式膜组件时的流道结构示意图。
[0029]在图1-图6中包括有:
I——储液槽2——溶液栗3——第一电磁阀
4一一第一吸收器5—一第一换热器6—一第二换热器
7--第一再生器8--再生加热器9--第二换热器
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