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【技术】太阳能溶液除湿空调应用介绍
作者:  上传时间:2018-12-29 09:52:50
   1 系统组成

本文介绍了某军事学院太阳能溶液除湿空调实验室装置,该系统由五大部分组成,其中包括太阳能再生系统、湿空气发生器系统、热水系统、制冷系统、溶液除湿系统。

(1)太阳能再生系统采用了环形腔太阳能热水器,利用16 支集热真空玻璃管收集太阳的能量,利用真空集热管产生的热水来加热氯化锂溶液,太阳能再生器将LiCl 浓缩,浓缩后的LiCl溶液作为能量存储供除湿用;

(2)湿空气发生器系统用来产生模拟包括地下仓储、涵洞等环境的空气状态,通过设定即可产生低温及高温高湿空气。超声波加湿器为湿空气发生器提供可控的相对湿度的空气;

(3)热水系统由电加热锅炉、泵和保温水箱组成,经过电加热循环水为再生器提供浓缩LiCl溶液的热动力;

(4)制冷系统采用空气源热泵系统,产生的低温冷媒为除湿系统提供冷量,以降低氯化锂溶液温度,使其达到除湿要求的状态后经过喷淋进行除湿;

(5)溶液除湿系统包括:除湿系统、再生系统和热回收系统;热回收技术采用美国最新的利用液体潜热热交换的节能技术,可将除湿和再生消耗的热能回收70%以上。

2 太阳能再生器系统

2.1 太阳能再生器

氯化锂的循环加热利用16 支太阳能真空集热管产品规格为58mm×1800mm,空晒性能参数175m2,闷晒太阳辐照量4. 7MJ/m2,真空性能0.05Pa,耐压0.6Pa。集热管吸收太阳的热量使水箱内部的水被加热,流经水箱内换热器的氯化锂溶液被高温水加热后流至再生器进行再生浓缩。换热后的水又会被太阳能加热,如此重复循环加热来实现节能再生。

若经过太阳能加热后的氯化锂溶液温度达不到要求,可利用电辅助加热来加热氯化锂,使其达到再生温度要求。同时,如果遇到天气条件不能满足太阳能加热氯化锂的情况时,可以通过电辅助加热来加热氯化锂溶液,使系统全天候正常使用。2.3 环形腔太阳能热水器

环形腔太阳能热水器如图2 所示,主要由水箱、真空集热管、支架、膨胀水箱等组成,放置在楼顶层能够获得充足太阳光照的地方。集热真空管吸收热量加热水,流经换热器的氯化锂溶液通过换热器的铝翼片传热被水加热,用于除湿。特点如下:

(1)水箱内胆采用PP-R 耐腐蚀材料,外包保温材料,外壳是SUB304 优质不锈钢材料。真空集热管采用国家标准,长1800mm,外径53mm,真空管总计16 支,集热面积2.4m2;

(2)水箱结构特点如图3 所示,水箱长1340mm,外径426mm,容积为0.663m3。上面装有膨胀水箱,一侧有泄水阀门,水箱中有一根换热器穿过腔体,实现氯化锂与热水的换热。众多的铝翼片可以大大增加传热交换面积,对于加热氯化锂液起到了很大作用;

(3)换热器的规格尺寸:该实验所用水箱结构与家用太阳能有所差别,它的内部有用于氯化锂加热用的换热器如图4 所示,铝翼片片数470 个,片厚为0.4mm,片间距为24mm,换热总面积为5.38m2;

(4)电辅助加热装置如图5所示,其中上部是接线盒,中部是液体加热腔体,内有电加热装置(电压:380V 功率:5kW)。下部是底座,用于固定整个电加热装置。氯化锂溶液由下口进上口出。

3 制冷系统

该实验装置中单独设置了空气源热泵制冷系统,用以除湿系统的LiCl 溶液降温。额定制冷量7200W,输入功率2300W,能效比3.1,电压:380V。

4 热水锅炉供热系统

系统配置的热水锅炉供热系统通过水箱里的水经过管道循环泵进入热水锅炉,水经过锅炉的加热,然后进入板式换热器,与板式换热器中的氯化锂进行热交换,使氯化锂的温度增高。热交换完后的水温度下降,最后又回到保温水箱,如此反复循环。

5 湿空气发生器系统

送风风量为500~800m3/h(可调),相对湿度80%~95%,送风温度范围:12℃~38℃。

该系统包括除湿器、再生器、全热回收器三大部分。该系统利用氯化锂溶液经过除湿泵循环到板式蒸发器中被冷却,冷却后的氯化锂溶液泵送到除湿器中进行喷淋除湿。吸湿后的氯化锂溶液浓度降低,部分被除湿泵送到全热回收系统的板式换热器中与来自再生泵中的温度相对较高的氯化锂溶液进行热交换。与此同时再生器中的氯化锂溶液经过再生泵的循环流经板式换热器与来自热水锅炉的热水进行热交换,温度得到升高后的溶液在再生器中进行再生。再生后的氯化锂溶液浓度提高,部分经过再生泵循环进入全热回收板式换热器中与来自除湿液箱的较低温溶液进行热交换后流至除湿箱,使其提高除湿液的浓度,可实现能量的再生利用,达到热回收的效果。

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