用太阳能再生的除湿冷却空调系统的构思

用太阳能再的除湿冷却空调系统的构思周湘；工中南工学院建筑工程系，湖南衡阳421001大特点是利用吸湿剂溶液代替冷冻水处理空气，取消了制冷装置，因而可在较，的集热温度下运，其辅助加热方式可使系统在使用辅助热源时高效率地工作。

1流程分析太阳能再生空调系统的流程1.浓度较高温度较低的液体吸湿剂如，罕水溶液通过管道系统输送到各空调器中，在空调器中与空气直接接触，吸收空气中的水蒸气及潜热5浓度降低温度升高。此吸湿剂从空调器出来后送入再生系统中再生，其中部分进入加热器中由太阳能集热器的热水加热，加热后进入发生器与空气直接接触蒸发出水蒸气。浓缩后的吸，剂溶液与其它吸湿剂起送冷却器中冷却。经冷却后即可送到空调器进行吸湿此过程与液体除湿流程是类似的，即相当于个简单的空气再生式减湿系统12.

本系统的空调器布置与般的中央空调系统类似，可以是大型的组合式空气处理柜对空气呤行集中处理，也可分散布置在不同的房间内，空调器内由两个简单的空气处理过程组成，即液体除湿过程和直接蒸发冷却过程。空气在除湿过程中湿度减少，其温度变化根据吸湿剂的温度情况而定，般应有所增加。经减湿后的空气在直接蒸发冷却器中与喷入的水雾混合绝热蒸发冷却，温度降到要求的送风温度。空调器中空气湿过程，10为直接蒸发冷却过程。因此，只要控制住进入空调器吸湿溶液的浓度和温度，即可获得要求的送风温度露点送风。

由辅助回热器与辅助加热发生器组成能不足或没有时才投入使用，由于辅助热源的温度较高，可以实现在大气压力下溶1空调器2，8溶液泵3，10回热器4热水加热器5太阳能集热器6蒸气加热器7空气发生器9辅助加热发生器冷却器液的饱和沸腾。因此，吸湿溶液在辅助加热发生器内沸腾蒸发，并且产生出常压下的高温水蒸气，将此蒸气引入到太阳能加热再生回路中的蒸气加热器中，即可作为这回路的再生热源。此种辅助加热方式实际上实现了溶液的双效发生，故大大地提高了使用辅助热源时系统的热利用率。

此系统的太阳能利用率其中太阳能集热器收集效率为义方；是系数，为集热器集热温度与环境温度相同时最大效率；5是系数，为集热器效率随温差变化的斜率；7，7分别是平均集热温度和环境空气温度；是空调器中空气在吸湿过程的热湿比；是吸湿剂在空气发生器中空气的热湿比；尤是吸湿剂的加热热损失系数。

如某太阳能再生除湿冷却空调系统采用扁盒式平板型太阳能集热器，以以01水溶液作为吸湿剂，按我国中南地区气候条件，夏季月平均太阳能总辐射量约为500肘贾1.

月环境空气十球溢度为湿球如度为。

率又随集热温吱上升而线性下降。故最高的总太阳能利用率是在集热，度较低的区，大约为5060；因此采用较低的集热温度对系统的总能量利用率有利。

1空调系统热力系数2集热器收集效率3太阳能总利用率时，系统的太阳能利用率已较低。由于吸湿剂的冷却依靠自然条件，因此，高效率的冷却器坫必；！的。当没有低十3，1的河水湖水地下水冷却水源时，采间接蒸发式冷却器蒸发冷却器。这样，只要环境空气的湿球温度+高于28就有可能获得必要的冷却效果。

系统的太阳能利用率还受到空调房间控制温度的影响。由于除湿过程中空气温度越接近吸湿剂温度则过程空气的温升越小，也就越小。所以。尽量提高空调房间的控制温度对系统的太阳能利用率是有利的。5显了随空调房间温度变化时太阳能利用率的变化曲线。

2实用性讨论21系统设备由于吸湿剂如0！1盐洛液的腐蚀性，且在吸湿过程和再生过程均与空气直接接触，因此，系统的防腐蚀就非常重要。本系统中太阳能集热系统是独立的，并采用水作载热剂，这有利于系统的防腐和太阳能的综合利用。加热器和发生器冷却器和空调器等都是分开的，因此，发生器和空调器及管道等设备应使用耐腐蚀的非金属材料，而加热器回热器等换热设备应使用耐腐蚀的板式换热器。由于管道内的吸湿剂温度接近环境温度，付管逍的保温是没必贤的。人22适用性分析我国大部分地区69月份太阳总辐射量超过450厘贾2.月，对舒适性空调，当空调控制温度为27281时，系统太阳能总利用率可达到4.对般旅馆办公楼居民住宅楼等公共民叫建筑的平均中调负荷约为6174从7考虑到1.季空调负荷；太阳能出现的同性，取夏季太阳能保证率为0.6，贝1化2太阳能集热面积可供23，建筑面枳的空调用能。且可在过渡季节提供卫生热水并1冬予采暖等由，集热；度可低尸6，闪而能降低太阳能集热器的成本取消了制冷机纟空调系统的成本也可以到降低。虽然吸湿剂溶液具有定的腐蚀性热力性能也不如冷冻水，但随着材料技术的发展，如非金属耐蚀材料的开发和应用各种缓蚀剂的使用等，吸湿剂的腐蚀性是可以控制系统代，特的优越忱和发展潜力。

23系统的运行效率提高控制房间的温度降低吸湿剂的温度是，加系统热利用率的有效方法。当然提高空调房间温度将降低空调的舒适性效果；而降低吸湿剂温度也要受到环境冷却条件的限制。当采用新风时，应将新风直接与回风混合在起送入空调器，以提高空调器进口空气的温度。

此系统采用空气发生方式以尽量降低所需热源温度和设备成本，因此发生器中的热损失较大。可以考虑增加个空气热交换器，让发生器出口空气与进口空气进行热交换，以提高发生器空气的初始温度，减少过程的热量损失。这个换热器实际上是个热回收器，其换热1相当尸太阳能集热器收集的热景。按1般的斤算，22热血枳与增加1太阳能集热器收退面枳效果相当。

当需要较低的空调温度而自然冷却条件又不能提供介适温度的及湿剂溶液，整个系统的热力系数就会很低，甚至不能正常工作。此时，仍然需要使用机械制冷装置来冷却吸湿剂以达到要求的温度。但由于其制冷温差小，因吸湿剂只要冷却到250右即可，仅作辅助使用。需要的时候才开启，其能耗相对要少得多也，采。个两级的除湿流程来冷却吸湿剂4，即第个流程处理外界空气，使之湿度降低5然后将此空气通过个间接蒸发冷却器将吸湿溶液冷却到较低的温度，从而提高本空调系统调节空气温度ElJ，L.

3结论叫率，这对十降低系统成本提系统的实1性等具有较大的发展潜力此系统采用高效的辅助加热方式，巨太阳能收集系统站独立的，只1要作驻简单的转换即可实现制冷除浞供暖提供卫生热水等太阳能个年的泣合利用。

此系统可在我国大部分需要夏季制冷空调的地区应用。在气候干燥太阳辐射强或有方便水源的地区尤其适用。但此系统对冷却条件要求较高温度调控范围小，故般只能使用在付温度要求+严格的舒适性空调场合。

吸湿剂溶液的腐蚀性运行中有效除污及其运行管理等工程实际问有待进步研宄。

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杨木金校对