专利名称：一种溶液除湿结合电驱动制冷压缩机的双效蓄能方法
技术领域：
本发明是涉及一种溶液除湿结合电驱动制冷压缩机的双效蓄能方法，属于空气调节、新能源等技术领域。
背景技术：
现今社会中，空气调节方法多种多样，但按使用能源来划分，主要是电驱动蒸发压缩式和大型燃料(热)驱动的吸收式制冷，从技术上讲各有优点，但他们各有各的不足电驱动蒸气压缩式不能将能源有效的储存，而空调的使用时段十分集中，极大的加剧了电网负荷的不平衡；吸收式制冷存在投资及运行费用高，设备不能经济的小型化。
而现有的蓄冰等蓄能空调方法，普遍存在系统复杂、投资大、蓄能密度小、体积庞大等缺点，那么能否找到一种蓄能效率高、投资少、运行费用低又能适合居家、商用使用的空气调节方法呢？三、发明内容基于上述问题，本发明提供了一种溶液除湿结合电驱动制冷压缩机的双效蓄能方法，可有效解决制冷压缩机冷、热两端能量的利用，从而实现蓄能效率高，投资少，运行费用低，适用面广的空气调节问题，它是基于溶液除湿空气调节方法，除湿溶液直接对待处理空气喷淋，降低空气含湿量，然后通过间接蒸发、绝热饱和等实现空气温度湿度调节，即利用蒸气压缩机双侧能量，热端用来对溶液除湿空调中吸湿后浓度降低的除湿溶液加热，达到浓缩再生；冷端用来对再生后的浓溶液降温(在一定时间内)，电能以除湿溶液为载体，以高浓度冷溶液的形式储存起来，供其他时段调节空气之用，其解决的技术方案是溶液除湿空调系统工作时排出的吸水后的稀溶液被存至稀溶液储罐，到电网负荷低谷阶段，控制阀打开，稀溶液进入再生器，被置于其中的热交换器(也即制冷系统的冷凝器)加热，溶液中水蒸汽分压力提高；同时，与稀溶液逆向流动的从环境来的空气同时被加热，空气中的水蒸汽分压力降低，这导致溶液中的水蒸汽向空气中转移，实现了除湿溶液的失水、浓缩、再生；
浓缩后的浓除湿溶液，与从稀溶液储罐来，将要再生的溶液进行热交换，初步降温，然后通过换热器，即制冷系统的蒸发器，将温度降至要求状态，形成浓、冷除湿溶液(用来调节等调节空气的含湿量、潜热和空气的温度、湿热)，此过程通常设定在电网负荷的低谷时段定时进行，达到蓄能，并起到对电网负荷削峰添谷作用。本发明技术具有蓄能密度大、系统简单、运行费用低、投资小等优点，而且多个终端空调负荷量控制方便，并可提供100％全新风运行环境。
四
附图为本发明的工作流程图。
五具体实施例方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明。
由前述，本发明是，从稀溶液储罐来的除湿溶液经控制阀，然后过热交换器，与从再生器出来的再生后的浓溶液进行热交换，温度升高后进入再生器，在再生器热交换器一侧喷淋，落入底槽，底槽中的溶液经泵加压后大部分溶液重新喷淋，被热交换器另一侧通过的高温高压工质放出的热量充分加热，所携带的水分受热蒸发，蒸发的水分被同一侧逆向流动的、同时被加热的高温空气带出，之后浓缩的除湿溶液落入底槽，此过程重复进行，除湿溶液经热交换器与从稀溶液储罐来的除湿溶液进行热交换，温度初步降低后的浓溶液经换热器(制冷系统蒸发器)，被热交换器另一侧通过的低温低压工质吸收热量，充分降温至设定温度后，到具有保温功能的浓溶液储液罐储存起来，实现双效蓄能，供溶液除湿空调工作时段之用。
在具体实施时，结合实际情况，分述如下压缩机工质工作从制冷压缩机E中出来的高温高压工质3-1，进入除湿溶液再生器K的热交换器(制冷系统冷凝器)，放出热量，将换热器另一侧逆向流动的除湿溶液1-4、空气流2-1同时加热，放热后的工质3-2，过节流装置F，成冷工质3-3，冷工质3-3进入热交换器C(蒸发器)，吸收另一侧热量，将流经另一侧的除湿溶液1-6，冷却降温，吸热后的工质3-4过气液分离器D，返回压缩机，形成完整循环；空气循环工作从环境来的空气流2-1，进入再生器K，经热交换器(制冷系统冷凝器)，与同时被加热升温并逆向喷淋的除湿溶液1-4充分接触，将除湿溶液升温后蒸发失去的水分带出，形成高温高湿空气2-2，排出室外；除湿溶液工作从稀溶液储罐H来的除湿溶液1-1经控制阀G，然后过热交换器B，与从再生器K出来的再生后的浓溶液1-5进行热交换，温度升高后成热溶液1-2，进入再生器，在再生器热交换器一侧喷淋，落入底槽，底槽中的溶液1-3经泵P，被加压后溶液分二部分1-4、1-5，分别经流量控制阀进入再生器K和热交换器B，其流量溶液1-4大于溶液1-5，大部分溶液1-4重新喷淋，被热交换器另一侧通过的高温高压工质3-1放出的热量充分加热，所携带的水份受热蒸发，蒸发的水分被同一侧逆向流动的、同时被加热的高温空气2-1带出，成高温高湿空气2-2排出室外；浓缩的除湿溶液落入底槽，此过程重复进行。实施中喷淋的溶液1-4，其流量要远大于送出的溶液1-5的流量；除湿溶液1-5经热交换器B与从稀溶液储罐H来的除湿溶液1-1进行热交换，温度初步降低后的浓溶液1-6经换热器(制冷系统蒸发器)C，被热交换器C另一侧通过的低温低压工质3-3吸收热量，充分降温至设定温度后的溶液1-7，到具有保温功能的浓溶液储液罐A储存起来，供溶液除湿空调工作时段之用。
以环境新风干球温度为34℃、含湿量18g，工质(即储能载体)为溴化锂溶液，溴化锂溶液冰点低，利于系统运转，具体实施情况说明如下压缩机工质从压缩机中出来的高温高压工质3-1，进入除湿溶液再生器换热器K，放出热量，将换热器另一侧逆向流动的除湿溶液1-4加热至50℃、空气流2-1同时加热至48℃，放热后的工质3-2，过节流装置F，成工质3-3，工质3-3进入热交换器C(蒸发器)，吸收另一侧热量，将流经另一侧的除湿溶液1-6、冷却降温，吸热后的工质3-4过气液分离器D，返回压缩机，形成完整循环；
制冷系统蒸发器温度5℃，冷凝温度54℃。
空气循环从环境来的空气流2-1(干球34℃，含湿量18g/kg，流量1250m3/h)，进入再生器，经热交换器(制冷系统冷凝器)K，与同时被加热升温并逆向喷淋的除湿溶液1-4充分接触，将除湿溶液升温后蒸发失去的水分带出，形成高温高湿空气2-2(干球48℃，含湿量32g/kg)，排出室外；除湿溶液从稀溶液储罐H来的除湿溶液1-1(温度30℃，浓度48％)经控制阀G，然后过热交换器B，与从再生器出来的再生后的浓溶液1-5(温度50℃、浓度50.5％)进行热交换，温度升高后成1-2，进入再生器，在再生器热交换器一侧喷淋，落入底槽，底槽中的溶液1-3经泵P，被加压后大部分溶液1-4重新喷淋，被热交换器另一侧通过的高温高压工质3-1放出的热量充分加热，所携带的水分受热蒸发，蒸发的水分被同一侧逆向流动的、同时被加热的高温空气2-1带出，之后浓缩的除湿溶液落入底槽，此过程重复进行，需要说明的是喷淋的溶液1-4，其流量远大于送出的溶液1-5的流量。
浓除湿溶液1-5(温度50℃，浓度50.5％)经热交换器B与从稀溶液储罐H来的除湿溶液1-1进行热交换，温度初步降低后的浓溶液1-6(温度34℃，浓度50.5％)经换热器(制冷系统蒸发器)C，被热交换器C另一侧通过的低温低压工质3-3吸收热量，充分降温至设定温度后的1-7(温度8℃，浓度50.5％)，到具有保温功能的浓溶液储液罐储存起来，实现双效节能，供溶液除湿空调工作时段之用。
根据需要，本发明可采用多级蓄能复合，使浓溶液以更低的温度、更高的浓度来实现蓄能。蓄能的载体是除湿溶液，蓄能实现的形式是高浓度的、冷除湿溶液，高浓度的、冷除湿溶液蓄能的实现是同时利用了各种制冷压缩机冷凝热量和蒸发侧的冷量，即用制冷压缩机冷凝热量加热溶液，使除湿溶液失水，浓缩再生；用制冷压缩机蒸发侧冷量冷却再生后的浓溶液，从而以浓、冷除湿液形式实现双效蓄能；实现除湿溶液再生的加热方式所用换热器(热交换器)，可以是由翅片管、板式、光管套片等构成，也可以是各种耐腐蚀填料、间壁通道式等。其材料可以是不锈钢、经过表面处理的其他金属、导热塑料等，也可以是其他耐腐蚀材料；在系统中设有具有保温功能的浓溶液储存罐和无须保温的稀溶液储罐，除湿溶液浓缩再生、冷却，可以是单级，也可以是两个以上多级叠加而成，以实现不同浓度和温度除湿溶液蓄能；稀除湿溶液和浓缩再生后、蒸发器冷却之前设有换热器(热交换器)，其目的是提高将要进入再生的稀溶液的温度，同时降低即将到蒸发器冷却的浓溶液的温度，以提高系统效率。
还要指出的是，本发明载体浓溶液浓度的确定，取决于溶液除湿空调要求的空气湿度，换句话讲，解决空气的潜热；溶液温度的确定，取决于溶液除湿空调要求的空气温度，也就是说，解决空气的湿热。
本发明具有蓄能密度大、系统简单、运行费用低、投资小等优点，而且多个终端空调负荷量控制方便，适用于从完全室内循环风到100％全新风等工况的溶液除湿空调，此过程通常设定在电网负荷的低谷时段定时进行，达到蓄能，并起到对电网负荷削峰添谷作用，是空气调节及节能技术上的一大创造与革新，有广阔的开发应用前景和巨大的经济效益。
权利要求
1.一种溶液除湿结合电驱动制冷压缩机的双效蓄能方法，其特征在于是，从稀溶液储罐来的除湿溶液经控制阀，然后过热交换器，与从再生器出来的再生后的浓溶液进行热交换，温度升高后进入再生器，在再生器热交换器一侧喷淋，落入底槽，底槽中的溶液经泵加压后大部分溶液重新喷淋，被热交换器另一侧通过的高温高压工质放出的热量充分加热，所携带的水分受热蒸发，蒸发的水分被同一侧逆向流动的、同时被加热的高温空气带出，之后浓缩的除湿溶液落入底槽，此过程重复进行；经泵加压后的少部分除湿溶液经热交换器与从稀溶液储罐来的除湿溶液进行热交换，温度初步降低后的浓溶液经换热器，被热交换器另一侧通过的低温低压工质吸收热量，充分降温至设定温度后，到具有保温功能的浓溶液储液罐储存起来，此过程重复进行，实现双效蓄能。
2.根据权利要求1所述的一种溶液除湿结合电驱动制冷压缩机的双效蓄能方法，其特征在于，所说的从制冷压缩机(E)中出来的高温高压工质(3-1)，进入除湿溶液再生器K的热交换器，放出热量，将换热器另一侧逆向流动的除湿溶液(1-4)、空气流(2-1)同时加热，放热后的工质(3-2)，过节流装置(F)，成冷工质(3-3)，冷工质(3-3)进入热交换器(C)，吸收另一侧热量，将流经另一侧的除湿溶液(1-6)，冷却降温，吸热后的工质(3-4)过气液分离器(D)，返回压缩机，形成完整循环；从环境来的空气流(2-1)，进入再生器(K)，经热交换器，与同时被加热升温并逆向喷淋的除湿溶液(1-4)充分接触，将除湿溶液升温后蒸发失去的水分带出，形成高温高湿空气(2-2)，排出室外；从稀溶液储罐(H)来的除湿溶液(1-1)经控制阀(G)，然后过热交换器(B)，与从再生器(K)出来的再生后的浓溶液(1-5)进行热交换，温度升高后成热溶液(1-2)，进入再生器，在再生器热交换器一侧喷淋，落入底槽，底槽中的溶液(1-3)经泵(P)，被加压后溶液分二部分(1-4)、(1-5)，分别经流量控制阀进入再生器(K)和热交换器(B)，其流量溶液(1-4)大于溶液(1-5)，大部分溶液(1-4)重新喷淋，被热交换器另一侧通过的高温高压工质(3-1)放出的热量充分加热，所携带的水份受热蒸发，蒸发的水分被同一侧逆向流动的、同时被加热的高温空气(2-1)带出，成高温高湿空气(2-2)排出室外；浓缩的除湿溶液落入底槽，此过程重复进行；除湿溶液(1-5)经热交换器(B)与从稀溶液储罐(H)来的除湿溶液(1-1)进行热交换，温度降低后的浓溶液(1-6)经换热器(C)，被热交换器(C)另一侧通过的低温低压工质(3-3)吸收热量，降温至设定温度后的溶液(1-7)存入有保温的浓溶液储液罐(A)中，供空调工作时段之用。
3.根据权利要求1或2所述的一种溶液除湿结合电驱动制冷压缩机的双效蓄能方法，其特征在于，所说的换热器是翅片管或板式或光管套片，或是耐腐蚀填料、间壁通道式。
4.根据权利要求1或2所述的一种溶液除湿结合电驱动制冷压缩机的双效蓄能方法，其特征在于，所说的除湿溶液浓缩再生、冷却，是单级或是两个以上多级叠加而成。
全文摘要
本发明是一种溶液除湿结合电驱动制冷压缩机的双效蓄能方法，可有效解决制冷压缩机冷、热两端能量的利用、储能及运行费用低的问题，技术方案是溶液除湿空调排出的吸水后的稀溶液被存至稀溶液储罐，到电网负荷低谷阶段，控制阀打开，稀溶液进入再生器，被置于其中的热交换器加热，溶液中水蒸汽分压力提高；同时，与稀溶液逆向流动的从环境来的空气同时被加热，空气中的水蒸汽分压力降低，浓缩后的浓除湿溶液，与从稀溶液储罐来、将要再生的溶液进行热交换，再通过换热器将溶液成浓、冷状态，达到蓄能，起到对电网负荷削峰添谷作用，本发明蓄能密度大、系统简单、运行费用低、投资小，而且多个终端空调负荷量控制方便，并可提供全新风运行环境。
文档编号F24F5/00GK1743770SQ20051001808
公开日2006年3月8日 申请日期2005年10月10日 优先权日2005年10月10日
发明者尹进福 申请人:尹进福