[发明专利]太阳能多级溶液再生装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及溶液除湿再生、太阳能集热、溶液蓄能的一种太阳能溶液再生流程及装置，属于太阳能、蓄能装置制造的技术领域。

背景技术

随着人民生活水平提高和我国城市住宅及大型公共建筑建设的发展，民用建筑能耗呈不断增长的势头，传统以电制冷为主的空调系统必然给能源、电力带来很大的压力。研究新的空调系统、利用可再生能源作为新空调系统的动力将是彻底解决空调、能源、环境三者矛盾的根本出路。太阳能作为一种完全洁净和具有巨大发展潜力的可再生能源应用到制冷空调领域，发展成新型太阳能制冷技术，将对提高人类生活质量，降低传统化石能源的消耗，实现人和自然的协调发展起到积极的作用。溶液除湿冷却空调系统由于可以利用太阳能、工业废热等低温热源进行溶液再生，并且它具备蓄能特性越来越受到国内外学者的关注。

在溶液除湿冷却空调中，需要消耗能量对溶液进行再生以便维持溶液的循环运行对空调用空气进行除湿，太阳能作为一种完全清洁的可再生能源是非常适合于溶液再生。在利用太阳能对溶液进行再生的过程中涉及到太阳能集热问题，太阳能集热和溶液再生本是两个可以相互独立的过程，在本专利中作者将太阳能集热和溶液再生两大功能集于一体构建太阳能集热/再生器。另外我国南方高温高湿天气将成为太阳能溶液除湿空调系统溶液再生的最大障碍，因为在高湿天气中如果要保持较高的溶液再生浓度就必须将溶液的再生温度保持在较高水平，但这样会降低太阳能集热器的集热效率，因此，在高湿地区，为保证太阳能集热效率和再生溶液浓度有必要寻找一种新的集热再生装置。

发明内容

技术问题：在太阳能溶液除湿冷却空调中必须利用太阳能对溶液进行再生，这就涉及太阳能集热和溶液再生两大问题，但是太阳能集热效率和溶液再生性能之间存在矛盾关系，并且室外高湿天气不利于溶液再生，因而本发明就是为溶液除湿冷却空调系统提供一种适合于高湿天气地区的高效太阳能多级溶液再生装置及溶液再生方法。

技术方案：本发明的太阳能多级溶液再生装置包括空气循环回路与溶液循环回路，空气循环回路主要包括风机、空气预处理器、一级集热/再生器、二级集热/再生器，其中风机的输出端接空气预处理器的第一空气输入端和一级集热/再生器的第二空气输入端，空气预处理器的空气输出端通过风管与二级集热/再生器的空气入口端相接，一级集热/再生器空气出口端和二级集热/再生器的空气出口端直接与大气相通形成两个开式的气体回路；溶液循环回路包括第一防腐溶液泵、第二防腐溶液泵、第三防腐溶液泵，空气预处理器、一级集热/再生器、二级集热/再生器、溶液热交换热器、第一调节阀、第二调节阀，其中空气预处理器的液体输出端通过第一防腐溶液泵和第一调节阀与从稀溶液储液槽来的溶液混合接入溶液热交换器的输入接口，溶液热交换器的输出接口与一级集热/再生器的溶液进口连通，一级集热/再生器溶液出口通过第三防腐溶液泵与二级集热/再生器的溶液进口连通，二级集热/再生器的溶液出口通过第二防腐溶液泵与溶液热交换器接口连接，溶液热交换器输出接口分别接两路，其中一路通过第二调节阀与空气预处理器输入接口相连接，另一路接外部的浓溶液储液槽，然后流经除湿器进入稀溶液储液槽形成一个闭式的液体回路。

本发明的太阳能多级溶液再生装置及溶液再生方法是将集热器和再生器组合构成一级集热/再生器、二级集热/再生器，溶液在该两级集热/再生器内进行连续再生；一级集热/再生器再生用空气直接取自室外，二级集热/再生器的再生用空气来自空气预处理器，其预处理所需的溶液来自溶液热交换器出来的一部分浓溶液；通过改变第一调节阀、第二调节阀的开度以适应室外太阳辐射强度条件的变化，当室外太阳辐射强度较弱时开大第一调节阀、第二调节阀的开度以改善溶液再生工况；反之，关小第一调节阀、第二调节阀的开度；通过改变风阀的开度以适应室外空气湿度条件的变化，当室外空气湿度较大时，开大风阀的开度以改善溶液再生工况；反之，关小风阀的开度。

有益效果：本发明的有益效果是：

1、一、二级集热/再生器成功实现了太阳能光热转化和溶液再生两大功能；2、利用室外空气对稀溶液进行一级再生，然后用经过除湿预处理的空气对一级再生后的溶液进行二级再生有效提升出口溶液浓度，增强了系统的蓄能能力；

3、本发明的太阳能多级溶液再生装置将传统太阳能溶液集热/再生装置和单级空气预处理溶液集热/再生装置相结合，其突出优势是可以充分适应室外空气湿度变化，利用更低品位热能对溶液达到较高的再生效果，特别适合我国南方高湿天气地区。

附图说明