[发明专利]一种地暖复合低温余热驱动中空纤维膜加热加湿系统

说明书

本发明涉及一种地暖复合低温余热驱动中空纤维膜加热加湿系统，包括地暖系统、加热加湿系统和集热系统；所述集热系统处于室外并利用太阳能或工业废热将冷水加热升温后得到热水并储存起来，并且所述集热系统同时为所述地暖系统和所述加热加湿系统提供热水，或者只为所述加热加湿系统提供热水，或者通过市政热力管网系统为所述加热加湿系统提供热水。本发明的有益效果是：可以将室内干空气加热加湿以满足室内人员舒适度要求，室外的集热系统将太阳能、工业废热等低品位热量转化为地暖系统和加热加湿系统所需的热量，提高了能源的利用率。

技术领域

本发明涉及地热采暖领域和膜式加热加湿领域，具体涉及一种地暖复合低温余热驱动中空纤维膜加热加湿系统。

背景技术

随着我国城镇化进程的推进，建筑面积迅速增加。根据住建部统计，2016年我国城镇人均住房建筑面积达到33平方米以上。建筑设施中空调的耗能占社会总耗能15％左右，并且这一比例会随着城镇化进程的推进而增加。减低不可再生能源消耗依然满足舒适性要求成为了研究关键性问题，因此太阳能、工业余热等低品位热源得到广泛的关注与应用。

地暖采暖作为一种新型供暖方式，在我国的使用越来越普遍，当室内采用取暖器时，会加热室内空气，在水分含湿量不变的情况下，空气湿度随着温度升高而减小，极易造成室内空气过于干燥。世界卫生组织详细规定的健康住宅的标准，其中室内温度、湿度都给出了具体的数值范围，规定指出“室内湿度全年保持在40％-70％之间”。室内空气相对湿度为45％-65％时，室内人员舒适满意度最高。当相对湿度过低时,空气中的水分蒸发加快,会使人的皮肤干裂,口腔、鼻腔黏膜受到刺激,出现口渴、干咳、声哑、喉痛等症状,影响了人体的舒适度。湿度还对人体热平衡造成影响，空气中的湿度影响皮肤表面粘液及汗液中水分的蒸发,即水分从皮肤向外的扩散过程,接着影响到人体的能量平衡,从而影响到人体体温与舒适感。因此，即使在取暖时，体感温度也会感到很低。目前大多数解决加湿的方法使用超声波加湿，蒸汽发生器和喷雾器等，这些方法容易造成气液夹带细菌和霉菌污染空气和高维护要求等诟病，，进一步危害人体健康。

为了进一步改善室内空气品质，膜液体加热加湿技术被提出于20世纪90年代，研究人员提出一种非直接接触式的溶液除湿技术—膜式溶液加湿技术。中空纤维膜空气加热加湿技术是一种结合液体加热加湿和膜分离技术的新型加热加湿技术，这种技术避免了传统液体加湿技术气液夹带污染送风的问题。中空纤维膜作为间接接触的介质，湿空气和除湿溶液被半透膜隔离，新风和热水通过膜进行共轭传质传热，该膜只允许水蒸气的透过，而严格阻止其它气体和液体的渗透。相对于超声波加湿，蒸汽发生器和喷雾塔这几类加热加湿系统，中空纤维膜材料具有以下几个优点：(1)中空纤维膜具有高选择透过性的特性，孔径小于0.1μm，能只允许水蒸气透过的同时阻隔真菌和细菌的渗透；(2)每单位体积提供更大的表面积，有利于增强传热传质。

因此，发明出一种可以提高室内空气温度和维持室内合适的空气湿度且卫生安全加热加湿的系统尤其重要。

发明内容

综上所述，为克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种地暖复合低温余热驱动中空纤维膜加热加湿系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种地暖复合低温余热驱动中空纤维膜加热加湿系统，包括地暖系统、加热加湿系统和集热系统；所述地暖系统处于室内和室外，其分别通过供水管和回水管连接市政热力管网系统的供水端和回水端；所述加热加湿系统处于室内并通过输入热水将室内干空气加热加湿后再排放到室内；所述集热系统处于室外并利用太阳能或工业废热将冷水加热升温后得到热水并储存起来，并且所述集热系统的热水出口连接所述加热加湿系统的入口，所述集热系统的第一进出口连接所述回水管，所述集热系统的第二进出口连接所述供水管，所述集热系统同时为所述地暖系统和所述加热加湿系统提供热水，或者只为所述加热加湿系统提供热水，或者通过市政热力管网系统为所述加热加湿系统提供热水。