[实用新型]一种基于除湿换热器的太阳能蒸发冷却空调系统

说明书

本实用新型公布了一种基于除湿换热器的太阳能蒸发冷却空调系统，主要包括太阳能集热器、除湿换热器1、除湿换热器2、纤维湿帘、喷淋室、储水盘、储热水箱、冷却塔、喷头、水泵、风机、排风口、进风口、房间、三通阀、阀门和必要的连接管道，利用除湿换热器将高温高湿的进风空气湿度降低，并向除湿换热器内通入冷却水，降低吸附热对空调降温的影响；经过除湿换热器处理后的空气，通过纤维湿帘和喷淋室进行直接蒸发冷却；低温空气通过风机输送至房间内。本实用新型考虑到连续工作的重要意义，放置两个除湿换热器，实现空调系统的连续不间断除湿降温；一个除湿换热器进行除湿降温，另一个除湿换热器进行加热再生，形成良好的循环。

技术领域

本实用新型涉及一种除湿空调系统，特别涉及一种除湿换热器和直接蒸发冷却相结合的空调系统，属于蒸发冷却和太阳能热利用领域。

背景技术

从古至今，能源一直是人类面临的重大问题，我们现今仍非常依赖传统化石能源（煤炭、石油和天然气）。化石能源并不是无限的，终有一天会耗尽。在能源利用中建筑能耗约占一个国家总耗能的40 %，尤其在干热地区，空调制冷机能耗占据了建筑能耗的大部分。同时，大部分建筑采用蒸汽压缩制冷系统，广泛使用氯氟碳（CFCs）和氢氯氟碳（HCFCs）制冷剂，加重了温室效应。空调领域的研究人员在努力寻找一种环保型空调代替制冷剂。蒸发冷却是一种节能环保型降温方式。它的优点在于不需要压缩机耗能和氟利昂类制冷剂，较高的生命周期，有效地改善室内空气质量，受到人们广泛关注。

蒸发冷却的原理是水与空气的热湿传递，环境空气进入蒸发冷却装置内，水吸收空气显热进行蒸发,使被处理的空气温度降低，含湿量增大。当空气与水接触时，在贴近水表面处出存在一层饱和空气边界层，边界层温度与水表面温度相等，边界层的水蒸气分压力由水表面温度所决定。质交换的动力来源于边界层中的水蒸气与湿空气中的水蒸气分压差，热交换的动力来源于温度差。蒸发制冷程度取决于很多因素,包括空气的初始温度、含湿量和相对湿度。因此，在干热地区降温效果更加显著，比如印度、中国西北部、西班牙南部等。

目前，蒸发冷却已广泛应用于工业和农业生产中，降低了生产成本。研究学者提出了一种利用太阳能动力卷筒除湿系统对室外新风进行预处理的蒸发制冷实验系统，可以有效的将室内温度降低至28 ℃，相对湿度保持在70 %左右，基本满足人体热舒适度，促进了蒸发制冷系统在住宅建筑中的应用。由于蒸发制冷的原理特性，导致两个缺点，一是供气含湿量过大，导致环境湿度增加，引起不适。二是在炎热潮湿地区的降温效果并不显著，需先对热湿空气进行除湿预处理，再进行蒸发制冷。针对以上缺点，许多人进行了实验研究进行解决。黄武研究员基于蒸发制冷技术的热回收特性，设计了一种蒸发制冷新风处理系统。仿真结果表明，该系统有较大的节能效果。在新风状态参数为35 ℃、21.68 g/kg时，送风状态参数可达到19.3 ℃、9.0 g/kg。

本实用新型将蒸发冷却和除湿换热器相结合。先进行除湿换热器除湿，再蒸发冷却。换热器的翅片上涂有硅胶除湿剂，通过的空气湿度降低，并且向换热器中通入冷却水带走除湿过程中产生的吸附热，实现高效制冷。在高湿度地区使用效果显著。干燥剂的再生热源温度为60-120 ℃，可采用太阳能等低品位能源供能。换热器既可以带走吸附热，也能为干燥剂提供再生热能。高温高湿空气先经过除湿换热器降湿处理，再通过湿帘和喷淋室进行蒸发冷却，解决了在高温高湿地区蒸发冷却效果不显著的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于除湿换热器的太阳能蒸发冷却空调系统，将除湿换热器应用到直接蒸发冷却当中，不仅节可以约能源，而且满足了在高温高湿气候区的设施农业种植环境或者设施养殖环境的夏季降温需求。