一种利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置的制作方法

本发明涉及一种热源塔载热流体再生装置，尤其涉及一种利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置。

背景技术：

热源塔热泵为一种新型的热泵装置，它通过热源塔与室外空气换热，吸收空气中的热量，将吸收的低品位热量以热泵的形式转换为高品位的热量从而达到向室内供暖和提供生活热水的目的。热源塔热泵系统的热源虽然也来自空气，但它有别于传统空气源热泵从空气中获取能量的方式，在冬季，热源塔热泵机组利用冰点低于0℃的载体介质，高效提取-9℃以上、相对湿度较高的低温环境下空气种的低品位热能进行供热，解决了传统空气源热泵冬季结霜的问题，省去了传统空气源热泵的电辅助加热。

2004年第一代热源塔热泵即开式热源塔热泵研制成功后，经过不断改进，现在已经发展到第四代。开式热源塔热泵在冬季运行时，相比于闭式结构热源塔，由于低凝固点防冻液与空气直接接触，换热效率高，且结构简单，造价低。但其存在运行中空气中部分水蒸气被冷凝成液态水而进入溶液中，而造成防冻液的浓度变低、冰点不稳定的缺陷，且实际工程中溶液浓缩装置配置较大、能耗高，限制了开式热源塔热泵的应用。为了有效解决开式热源塔热泵运行过程中的关键技术问题，需要采取相应措施对循环过程中的稀溶液进行再生。

技术实现要素：

针对现有技术存在冬季利用开式热源塔热泵进行供热过程中，载热流体由于吸湿而浓度降低的实际问题，本发明提供一种利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置，利用太阳能实现开式热源塔热泵系统中载热流体的再生，降低再生能耗和再生装置的复杂程度，可以有效的推动开式热源塔热泵的应用。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置，包括由基板、玻璃盖板和两端的侧板组成的外壳，所述外壳的两端分别为第一空气仓和第二空气仓，所述第一空气仓和所述第二空气仓之间设有贯通的空气流道，所述第一空气仓设有进风法兰接口，所述第二空气仓设有出风法兰接口，所述基板的内表面覆盖有吸热膜，一端的侧板设有溶液进口，另一端的侧板设有溶液出口，所述溶液进口连接有布液管，所述溶液出口连接有汇集管，所述布液管和汇集管之间连接有中空纤维膜；自所述溶液进口通入载热流体，所述载热流体通过中空纤维膜后从溶液出口排出；所述中空纤维膜的安装位置按照载热流体与流经空气流道的空气的流动方向为错流或者是逆流来布局。

本发明利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置，其中，所述载热流体是氯化钙溶液、氯化锂溶液、溴化锂溶液、乙二醇甘油、碳酸丙烯酯、碳酸丙乙酯等中的一种或两种的混合溶液。

所述中空纤维膜是混合纤维酯微孔滤膜、硝酸纤维素滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜、聚酰胺滤膜、聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜中的一种。

所述侧板和所述基板的内表面贴有保温板。所述保温板可以选用酚醛泡沫保温板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)实现开式热源塔中载热流体的再生，解决了开式热源塔热泵运行过程中防冻液浓度逐渐降低，导致冰点上升的实际问题。

(2)采用了一种空气式溶液再生方式，利用中空纤维膜分离技术，避免了复杂的设备。

(3)在平板式空气集热器基础上进行改造，借助太阳能进行溶液再生，避免了溶液再生时对高品质热源的需求。

附图说明

图1为逆流型利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置主视图；

图2为图1所示热源塔载热流体再生装置的俯视图；

图3为错流型利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置主视图；

图4为图3所示热源塔载热流体再生装置俯视图。

图中：

1-出风法兰接口 2-空气仓 31-布液管 32-汇集管

4-中空纤维膜 5-溶液进口 6-进风法兰接口 7-溶液出口

8-玻璃盖板 9-吸热膜 10-基板 11-侧板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。

如图1和图2所示，本发明提出的一种利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置，包括由基板10、玻璃盖板8和两端的侧板11组成的外壳，所述外壳的两端分别为第一空气仓21和第二空气仓22，所述第一空气仓21和所述第二空气仓22之间设有贯通的空气流道，所述第一空气仓21设有进风法兰接口6，所述第二空气仓21设有出风法兰接口1，所述侧板11和所述基板10的内表面贴有保温板，所述保温板为酚醛泡沫保温板；所述基板10的外表面覆盖有吸热膜9。

一端的侧板11设有溶液进口5，另一端的侧板11设有溶液出口7，所述溶液进口5连接有布液管31，所述溶液出口7连接有汇集管32，所述布液管31和汇集管32之间连接有中空纤维膜4，所述中空纤维膜是混合纤维酯微孔滤膜、硝酸纤维素滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜、聚酰胺滤膜、聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜中的一种，但不局限于以上的膜。

自所述溶液进口5通入载热流体，所述载热流体通过中空纤维膜4后从溶液出口7排出。所述载热流体是氯化钙溶液、氯化锂溶液、溴化锂溶液、乙二醇甘油、碳酸丙烯酯、碳酸丙乙酯等中的一种或两种的混合溶液，但不局限于以上溶液。

所述中空纤维膜4的安装位置按照载热流体与流经空气流道的空气的流动方向如图1和图2所示的错流布局，也可以按照如图3和图4所示的逆流来布局。

本发明一种利用中空纤维膜的板式热源塔载热流体再生装置在运行期间，环境空气从进风法兰接口6进入，在第一空气仓21内进行散流，由于装置中底部的基板10的内表面覆盖有吸热膜9，空气在装置中被加热，温度升高，水蒸气分压降低；与热泵工质进行热量交换后的载热流体从溶液进口7进入装置，流经布液管31，进入与布液管31相连的各中空纤维膜4，同时与空气流道中的热空气在水蒸气分压差的作用下，发生水分分离，载热流体中的水分通过中空纤维膜4表面的微孔渗出，进入空气，载热流体浓度降低，实现溶液再生。吸湿后的空气在第二空气仓22内汇集，并通过出风法兰接口1流出装置。

尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。