一种以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统

本发明属于空调除湿领域，具体涉及以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统。

背景技术：

1、随着人均生活水平提高，人们对于环境舒适度要求也不断提高，而空调、电暖等大功率电器的推广使用，使得我国能源消耗速度成倍增长，能源需求形式日益严峻。由于石油、煤炭、天然气等化石能源属于不可再生能源，且我国的储存量较为有限，因而人们对于太阳能、地热能等可再生能源的开发表现出前所未有的热情。然而，我国能源利用效率仍然较低，如果不能提高能源利用效率，即使新开发的可再生能源也难以满足我国快速增长的能源需求。

2、由于空调系统能耗较高，因而针对空调系统进行改进具有十分重要的意义；且由于现有空调系统运行时是温度调节与湿度调节分开进行，而相同温度条件下不同湿度条件人体舒适度却往往差别较大，对现有空调系统湿环境的控制要求也逐日提升。

3、在中国气候炎热潮湿的南方地区，空调系统中除湿过程消耗的能源比例超过40％。目前，建筑和工业生产领域大多采用转轮除湿系统以达到所要求的环境湿度要求。转轮除湿系统可以分别处理空气的热、湿负荷，与传统的冷却除湿方法相比，可以实现更高的能源利用效率。

4、在转轮除湿机运行过程中，其内部的固体除湿剂的再生是其工作运行的关键过程，对除湿系统的能源利用效率有重要影响。

5、由于常用的固体除湿剂再生温度较高，通过单纯加热的常规再生方法能量耗散过多，再生效率较低，对周围环境也不友好。

6、因此，开发一种经济、环保的固体除湿剂再生技术对降低空调系统的总能耗有着重要意义。

技术实现思路

1、本发明目的在于针对上述问题，提供一种以清洁能源供给固体除湿剂再生温度环境，同时降低固体除湿剂再生温度的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统。

2、本发明的技术方案：本发明公开了一种以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，包括超声波辅助再生转轮除湿系统、空气-水换热器和为所述空气-水换热器提供热水的太阳能热系统；

3、所述超声波辅助再生转轮除湿系统包括再生除湿转轮、新风管道和再生空气风道；

4、所述再生除湿转轮包括除湿区和再生区；

5、从所述新风管道的进风口流入的空气流经所述除湿区后，形成除湿新风；

6、从所述再生空气风道 的进风口流入的空气经所述空气-水换热器加热，形成热空气后经所述再生区流出；

7、所述再生除湿转轮包括超声波换能器以及若干沿所述超声波换能器圆周方向等分的扇形单元，所述扇形单元可绕所述超声波换能器转动，交替往复通过所述除湿区和再生区；

8、所述扇形单元内设有蜂窝状除湿块；

9、所述超声波换能器包括共轴线设置的外管和内管；所述内管设置在所述外管内；所述外管和内管间形成的环形间隙内，沿圆周方向设有若干扇形压电陶瓷片；两相邻所述扇形压电陶瓷片间设有隔板。

10、进一步的，在所述超声波换能器内，设有沿圆周方向设有四片扇形压电陶瓷片；

11、进一步的，在所述超声波换能器内，所述外管由铝合金制成，内管由钢制成。

12、进一步的，在所述再生除湿转轮中，包含四组扇形单元。

13、进一步的，所述蜂窝状除湿块内设有若干组风道，所述风道与所述再生空气风道内气流方向平行。

14、进一步的，所述太阳能热系统包括太阳能集热板、水泵、热保温水箱及连通所述太阳能集热板与热保温水箱的水循环系统；所述水循环系统内水体流经所述空气-水换热器，为所述空气-水换热器提供热能。

15、进一步的，所述太阳能热系统还包括辅助电加热器，所述辅助电加热器可加热所述水循环系统内水体加热。

16、进一步的，所述辅助电加热器包括太阳能发电板、电热组件和蓄电组件；所述蓄电组件储蓄所述太阳能发电板产生的电能，为所述电热组件供电。

17、进一步的，所述扇形压电陶瓷片为pzt4型压电晶体材料。

18、本公开的有益效果在于：

19、本发明利用超声波辅助再生除湿剂材料以降低其再生温度，并采用太阳能热为驱动能源加热再生气体，实现转轮除湿再生过程中能源的高效利用，具有较好的应用前景和利用价值。

技术特征：

1.一种以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：包括超声波辅助再生转轮除湿系统、空气-水换热器（5）和为所述空气-水换热器（5）提供热水的太阳能热系统；

2.根据权利要求1所述的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：在所述超声波换能器（8）内，设有沿圆周方向设有四片扇形压电陶瓷片（18）。

3.根据权利要求1所述的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：在所述超声波换能器（8）内，所述外管（16）由铝合金制成，内管（17）由钢制成。

4.根据权利要求1所述的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：在所述再生除湿转轮（6）中，包含四组扇形单元（20）。

5.根据权利要求1所述的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：所述蜂窝状除湿块(15)内设有若干组风道，所述风道与所述再生空气风道(12)内气流方向平行。

6.根据权利要求1所述的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：所述太阳能热系统包括太阳能集热板(1)、水泵(3)、热保温水箱(4)及连通所述太阳能集热板(1)与热保温水箱(4)的水循环系统；所述水循环系统内水体流经所述空气-水换热器(5)，为所述空气-水换热器(5)提供热能。

7.根据权利要求6所述的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：所述太阳能热系统还包括辅助电加热器（2），所述辅助电加热器（2）可加热所述水循环系统内水体加热。

8.根据权利要求7所述的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：所述辅助电加热器（2）包括太阳能发电板、电热组件和蓄电组件；所述蓄电组件储蓄所述太阳能发电板产生的电能，为所述电热组件供电。

9.根据权利要求2-8中任一所述的以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，其特征在于：所述扇形压电陶瓷片（18）为pzt4型压电晶体材料。

技术总结
本发明公开了一种以太阳能热驱动的超声波辅助再生转轮除湿系统，利用超声波技术降低固体除湿剂再生温度，同时利用太阳能热驱动再生过程，可以提高能源利用效率，以达到节能减排的目的。该装置包括太阳能热系统和超声波辅助再生转轮除湿系统，太阳能热系统与超声波辅助再生转轮除湿系统之间设有空气‑水换热器。太阳能热系统包括太阳能集热板、辅助加热器、水泵和蓄热保温水箱，利用太阳能热加热并储存定量热水，通过空气‑水换热器加热再生空气。超声波辅助再生转轮除湿系统由超声波发生器、环状超声波换能器、除湿转轮、处理空气风道、处理空气送风机、再生空气风道和再生空气排风机组成。

技术研发人员：陈振乾,牟新竹,何雨柯
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13