利用光伏供电的除湿装置及空调系统

文档序号:1293532 发布日期:2020-08-07 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 利用光伏供电的除湿装置及空调系统 (Dehumidification device powered by photovoltaic power supply and air conditioning system ) 是由 罗荣邦 王飞 董旭 许文明 张心怡 于 2020-05-08 设计创作,主要内容包括:本发明涉及空气调节技术领域,具体涉及一种利用光伏供电的除湿装置及空调系统。本发明旨在解决现有空调的除湿方法体验差、能耗高的问题。为此目的,本发明的除湿装置包括:除湿箱,除湿箱内固设有固体吸附组件;还原组件,还原组件包括还原盘管,还原盘管部分盘设于固体吸附组件,还原盘管内允许换热介质流过;光伏组件,分别与除湿风机、还原风机连接。本申请能够实现室内温湿度的独立调节,减少耗电量,节约能源。(The invention relates to the technical field of air conditioning, in particular to a dehumidifying device powered by photovoltaic and an air conditioning system. The invention aims to solve the problems of poor experience and high energy consumption of the existing dehumidification method of the air conditioner. To this end, the dehumidifying apparatus of the present invention comprises: the dehumidification box is internally and fixedly provided with a solid adsorption component; the reduction assembly comprises a reduction coil, part of the reduction coil is coiled on the solid adsorption assembly, and a heat exchange medium is allowed to flow through the reduction coil; and the photovoltaic module is respectively connected with the dehumidification fan and the reduction fan. This application can realize the independent regulation of indoor humiture, reduces power consumption, the energy saving.)

利用光伏供电的除湿装置及空调系统

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域,具体涉及一种利用光伏供电的除湿装置及空调系统。

背景技术

随着我国经济的迅速发展和生活质量的不断提高,空调的普及程度也越来越高。人们在使用空调时,除了利用空调对室内温度进行调节外,越来越注重对室内的湿度的调节。

但是,传统空调对湿度调节多借助制冷模式实现,即利用低于空气露点温度的低温冷媒与室内空气热交换,使空气中的水分冷凝成液态后排出。但是,上述除湿方式不仅会导致的室内温度骤降、用户体验变差,而且还会显著增加耗电量,造成能源的浪费。

相应地,本领域需要一种新的利用光伏供电的除湿装置及空调系统来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述至少一个问题,即为了解决现有空调的除湿方法体验差、能耗高的问题,本发明提供了一种利用光伏供电的除湿装置,所述除湿装置包括:除湿箱,所述除湿箱上开设有除湿进气口、除湿出气口、还原进气口和还原出气口,所述除湿进气口或所述除湿出气口设置有除湿风机,所述还原进气口或所述还原出气口设置有还原风机;固体吸附组件,所述固体吸附组件固设于所述除湿箱内,所述固体吸附组件包括固体吸附剂;还原组件,所述还原组件包括还原盘管,所述还原盘管部分盘设于所述固体吸附组件,所述还原盘管内允许换热介质流过;光伏组件,所述光伏组件分别与所述除湿风机、所述还原风机连接,用以向所述除湿风机、所述还原风机供电。

在上述利用光伏供电的除湿装置的优选技术方案中,所述还原组件还包括:还原水箱,所述还原水箱内存放有换热液体,所述还原盘管的第一端和第二端分别与所述还原水箱连通,并且所述还原盘管上设置有循环泵;换热盘管,所述换热盘管部分盘设于所述还原水箱内,所述换热盘管的第一端伸出所述还原水箱并与空调系统的压缩机的排气口连通,第二端伸出所述还原水箱并与所述空调系统的室外换热器的进口连通。

在上述利用光伏供电的除湿装置的优选技术方案中,所述光伏组件包括光伏板,所述除湿装置还包括集水器和集水管,所述集水器设置于所述光伏板的下方,所述集水管的第一端与所述集水器连通,第二端与所述还原水箱连通。

在上述利用光伏供电的除湿装置的优选技术方案中,所述光伏组件还包括储电部件和太阳能控制器,所述光伏板通过所述太阳能控制器与所述储电部件连接,所述储电部件与空调系统的总控制器连接,所述总控制器分别与所述除湿风机、所述还原风机连接。

在上述利用光伏供电的除湿装置的优选技术方案中,所述还原组件还包括降温水箱,所述集水管的第二端与所述降温水箱连通,所述还原盘管的第二端与所述降温水箱连通,所述降温水箱通过管路与所述还原水箱连通。

在上述利用光伏供电的除湿装置的优选技术方案中,所述还原组件还包括降温换热器,所述降温换热器设置于所述还原盘管上并位于所述固体吸附组件与所述还原盘管的第二端之间,所述降温换热器还配置有降温风机。

在上述利用光伏供电的除湿装置的优选技术方案中,所述还原组件还包括第一节流元件,所述第一节流元件设置于所述换热盘管上并位于所述还原水箱与所述换热盘管的第二端之间换热盘管。

在上述利用光伏供电的除湿装置的优选技术方案中,所述空调系统的室内换热器下方设置有室内接水盘,所述室内接水盘配置有冷凝水管,所述冷凝水管的一端与所述室内接水盘连通,另一端与所述还原水箱或所述降温水箱连通。

在上述利用光伏供电的除湿装置的优选技术方案中,所述还原盘管部分盘设于所述固体吸附组件的内部;并且/或者所述固体吸附剂为硅胶、分子筛、活性氧化铝或沸石。

本申请还提供了一种空调系统,包括压缩机、室外换热器、第二节流元件和室内换热器,所述空调系统还包括上述优选技术方案中任一项所述的利用光伏供电的除湿装置。

本领域技术人员能够理解的是,在本发明的优选技术方案中,除湿装置包括:除湿箱,除湿箱上开设有除湿进气口、除湿出气口、还原进气口和还原出气口,除湿进气口或除湿出气口设置有除湿风机,还原进气口或还原出气口设置有还原风机;固体吸附组件,固体吸附组件固设于除湿箱内,固体吸附组件包括固体吸附剂;还原组件,还原组件包括还原盘管,还原盘管部分盘设于固体吸附组件,还原盘管内允许换热介质流过;光伏组件,光伏组件分别与除湿风机、还原风机连接,用以向除湿风机、还原风机供电。

通过除湿装置的设置,本申请能够实现室内温湿度的独立调节,减少耗电量,节约能源。具体而言,通过在除湿箱内设置固体吸附组件,当需要室内除湿时,无需启动空调并运行制冷模式,仅需打开除湿风机,此时室内空气通过除湿进气口进入除湿箱,在经过固体吸附组件时空气中的水分被吸附在固体吸附剂上而变为干燥空气,干燥空气通过除湿出气口返回室内,实现室内除湿,并降低能耗。当固体吸附组件需要再生时,打开还原风机,室内空气从还原进气口进入除湿箱,并从还原出气口排出至室外。此时利用还原盘管内流过的换热介质加热固体吸附组件,固体吸附组件中的水分被换热介质加热蒸发为水蒸气,最终在还原风机的带动下随室内空气一起排出至室外,实现固体吸附组件的再生。

通过设置光伏组件,并利用光伏组件给除湿风机、还原风机供电,使得除湿装置的除湿过程和还原过程均可以由光伏组件供电,实现电能的零消耗。

进一步地,通过在还原组件中设置还原水箱和换热盘管,使得固体吸附组件需要再生时,能够利用空调系统运行过程中压缩机排出的高温冷媒通过换热盘管加热还原水箱内的换热液体,然后利用循环泵带动换热液体循环的方式实现对固体吸附组件的加热再生。此外,由于部分冷媒还能够通过换热盘管与还原水箱内的换热液体进行换热,因而本申请在空调运行时还能够增强冷媒的换热效果,提高空调系统的运行效率,降低空调运行能耗。

进一步地,通过在光伏板下方设置集水器和集水管,巧妙地借助光伏板实现对雨水的收集,使得还原水箱内的换热液体可以由收集的雨水提供,实现自然资源的利用,节约水资源。

进一步地,通过在光伏组件中设置储电部件,使得光伏组件转换的电能能够得到存储和利用,避免光照强度不足时无法使用光伏组件启动除湿风机和还原风机,进一步节省电能。

进一步地,通过将还原盘管部分盘设于固体吸附组件的内部,能够提高固体吸附组件的再生效率,保证再生效果。

进一步地,通过设置降温水箱、以及在还原盘管上设置降温换热器和降温风机,能够在保证换热液体处于适当加热温度的前提下,防止由于换热液体温度过高而导致的蒸发过快、缺水等情况出现,提高再生稳定性。再者,降温水箱的设置还能够在空调运行时进一步提升冷媒的换热效果,提高空调的运行效率,降低运行能耗。

进一步地,通过在换热盘管上设置第一节流元件,还使得固体吸附组件的再生过程可以独立运行,不必借助空调系统的制冷模式实现,避免再生过程伴随室内温度的降低而导致的用户体验下降。

进一步地,通过将冷凝水导流至还原水箱或降温水箱内,本申请的除湿装置还能够进一步利用空调循环过程产生的冷凝水,减少水源浪费,减少补水量。并且,冷凝水由于温度较低,还能够进一步实现还原水箱或降温水箱内液体的降温,进一步提高冷媒的换热效果。

进一步地,通过在空调系统内设置除湿装置,使得空调系统能够实现室内温湿度独立控制,并且除湿装置能够与空调系统彼此互补,实现固体吸附组件的再生和能耗的降低。

附图说明

下面参照来描述本发明的利用光伏供电的除湿装置及空调系统。附图中:

图1为本发明的空调系统的第一种实施方式的系统图;

图2为本发明的空调系统的第二种实施方式的系统图;

图3为本发明的空调系统的第三种实施方式的系统图;

图4为本发明的空调系统的第四种实施方式的系统图。

附图标记列表

1、压缩机;11、第一电控阀;2、室外换热器;21、外风机;22、机箱;3、第二节流元件;4、室内换热器;41、内风机;42、室内接水盘;43、冷凝水管;5、除湿装置;51、除湿箱;511、除湿进气口;512、除湿出气口;513、还原进气口;514、还原出气口;515、除湿风机;516、还原风机;52、固体吸附组件;53、还原水箱;54、还原盘管;541、循环泵;55、换热盘管;551、第一节流元件;552、第二电控阀;56、降温水箱;561、管路;562、液位阀;57、光伏组件;571、光伏板;572、储电部件;573、太阳能控制器;574、集水器;575、集水管;58、降温换热器;581、降温风机;6、总控制器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。例如,虽然以下具体实施方式是结合单制冷模式的空调系统进行描述的,但是这并非旨在于限制本申请的保护范围,在不偏离本申请原理的前提下,本领域技术人员还可以将本申请的除湿装置应用于其他空调系统。比如,本申请还可以应用于带有四通阀的空调系统等。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

首先参照图1,对本发明的空调系统进行描述。其中,图1为本发明的空调系统的第一种实施方式的系统图。

如图1所示,为了解决现有空调的除湿方法体验差、能耗高的问题,本申请的空调系统主要包括压缩机1、室外换热器2、外风机21、第二节流元件3、室内换热器4、内风机41和总控制器6。压缩机1、室外换热器2、外风机21、第二节流元件3和总控制器6设置在室外机的机箱22中,室内换热器4和内风机41设置在室内机中。其中,压缩机1、室外换热器2、第二节流元件3和室内换热器4之间通过冷媒管连接形成冷媒循环,压缩机1排气口设置有第一电控阀11。总控制器6分别与压缩机1、外风机21、第一电控阀11、第二节流元件3和内风机41连接,用以控制上述部件运行。本实施方式中,第二节流元件3可以为电子膨胀阀等开度可控的阀体,第一电控阀11可以为电磁阀等可以实现开闭的阀体。

需要说明的是,本实施方式为描述清楚上述各部件之间的连接关系,特将室外机的各个部件打散后绘制于附图1中,本领域技术人员能够理解的是,这些部件在附图中的设置位置并非真实设置位置。

继续参照图1,特别地,本申请的空调系统还包括除湿装置5,除湿装置5包括除湿箱51、固体吸附组件52、还原组件(图中未示出)和光伏组件57。除湿箱51上开设有除湿进气口511、除湿出气口512、还原进气口513和还原出气口514,除湿进气口511和除湿出气口512分别与室内连通,除湿出气口512设置有除湿风机515,还原进气口513与室内连通,还原出气口514与室外连通,还原出气口514设置有还原风机516。固体吸附组件52固设于除湿箱51内,固体吸附组件52包括固体吸附剂。还原组件包括还原盘管54,还原盘管54部分盘设于固体吸附组件52,还原盘管54的第一端与压缩机1排气口连通,第二端与室外换热器2的进口连通,从而还原盘管54允许冷媒(即换热介质)从中流过。此外,还原盘管54上靠近第一端的位置设置有第二电控阀552。光伏组件57分别与除湿风机515、还原风机516连接,用以为上述部件供电,总控制器6还分别与除湿风机515、还原风机516和第二电控阀552连接,用以控制上述部件运行。其中,第二电控阀552在本实施方式中可以为电磁阀等能够实现开闭功能的阀体。

当室内需要降温时,总控制器6控制压缩机1、外风机21、内风机41启动,控制第一电控阀11开启、第二电控阀552关闭、第二节流元件3开启到设定开度。压缩机1排出高温高压气态冷媒,高温高压气态冷媒进入室外换热器2与室外空气进行进一步热交换后变为中温高压液态冷媒,中温高压液态冷媒经过第二节流元件3后变为低温低压气液两相冷媒,低温低压气液两相冷媒进入室内换热器4中与室内空气进行热交换后变为低温低压气态冷媒,室内温度随之下降。然后低温低压气态冷媒由吸气口返回压缩机1实现冷媒的循环。

当室内需要除湿时,光伏组件57为除湿风机515供电,总控制器6控制除湿风机515启动运行,室内空气在除湿风机515的带动下从除湿进气口511进入除湿箱51,并在经过固体吸附组件52时空气中的水分被吸附在固体吸附剂上而变为干燥空气,干燥空气通过除湿出气口512返回室内,室内湿度随之下降。

当固体吸附组件52吸附一定量的水分需要再生时,光伏组件57为还原风机516供电,总控制器6控制压缩机1、外风机21、内风机41和和还原风机516启动,控制第一电控阀11关闭、第二电控阀552开启、第二节流元件3开启到设定开度。室内空气从还原进气口513进入除湿箱51,并从还原出气口514排出至室外,压缩机1排出的高温高压气态冷媒先通过换热盘管55循环至固体吸附组件52后继续常规制冷循环,固体吸附组件52中的水分被高温高压冷媒加热蒸发为水蒸气而析出,析出的水蒸气随室内空气一起被排出至室外,固体吸附组件52实现再生。

由上述描述可以看出,通过除湿装置5的设置,本申请的空调系统能够实现室内温湿度的独立控制,减少系统耗电量,节约能源。通过利用压缩机1排出的高温高压气态冷媒加热固体吸附组件52的方式提高固体吸附组件52的再生效果。通过设置光伏组件57,并利用光伏组件57给除湿风机515、还原风机516供电,使得除湿装置5的除湿过程和还原过程均可以由光伏组件57供电,实现电能的零消耗。

实施例2

下面参照图2,对本申请的一种较为优选地实施方式进行介绍。其中,图2为本发明的空调系统的第二种实施方式的系统图。

如图2所示,在一种较为优选的实施方式中,空调系统主要包括压缩机1、室外换热器2、外风机21、第二节流元件3、室内换热器4、内风机41、室内接水盘42、冷凝水管43和总控制器6。压缩机1、室外换热器2、外风机21、第二节流元件3和总控制器6设置在室外机的机箱22中,室内换热器4、内风机41和室内接水盘42设置在室内机中,冷凝水管43一端与室内接水盘42连通,另一端引出室外。其中,压缩机1、室外换热器2、第二节流元件3和室内换热器4之间通过冷媒管连接形成冷媒循环,压缩机1的排气口处还设置有第一电控阀11。总控制器6分别与压缩机1、外风机21、第一电控阀11、第二节流元件3和内风机41连接,用以控制上述部件运行。本实施方式中,第二节流元件3可以为电子膨胀阀等开度可控的阀体,第一电控阀11可以为电磁阀等可以实现开闭的阀体。

继续参照图2,空调系统还包括除湿装置5,除湿装置5包括除湿箱51、固体吸附组件52、还原组件(图中未示出)和光伏组件57。固体吸附组件52包括固体吸附剂,还原组件包括还原水箱53、还原盘管54、换热盘管55、降温水箱56、降温换热器58和降温风机581,光伏组件57包括光伏板571、储电部件572和太阳能控制器573。其中,除湿箱51和固体吸附组件52设置于室内,如设置于室内机中或单独设置于室内,还原水箱53、降温水箱56、降温换热器58、光伏板571、储电部件572和太阳能控制器573设置于室外,如设置于室外机机箱22中或单独设置在室外等。

除湿箱51上开设有除湿进气口511、除湿出气口512、还原进气口513和还原出气口514,除湿进气口511和除湿出气口512分别与室内连通,除湿出气口512设置有除湿风机515,还原进气口513与室内连通,还原出气口514与室外连通,还原出气口514设置有还原风机516。

固体吸附组件52固设于除湿箱51内,固体吸附组件52包括固体吸附剂,本实施方式中,固体吸附剂可以为硅胶、分子筛、活性氧化铝或沸石,固体吸附组件52由上述固体吸附剂中的一种或多种经过粘接、拼接或压制等方式成型。还原盘管54部分盘设于固体吸附组件52,具体地,还原盘管54部分盘设于固体吸附组件52的内部,如图2中所示,还原盘管54盘设在固体吸附组件52内部的部分S型盘绕。例如,将固体吸附组件52与部分还原盘管54一起压制成型,或在成型过程中在固体吸附组件52内部留有允许还原盘管54穿过的孔道,以便固体吸附组件52成型后安装还原盘管54。

通过将还原盘管54部分盘设于固体吸附组件52的内部,更进一步地,在固体吸附组件52内部呈S型盘绕,使得盘管与固体吸附组件52直接接触,能够提高固体吸附组件52的再生效率,保证再生效果。

仍参照图2,还原水箱53内存放有换热液体(即换热介质),如水或盐水等,还原盘管54盘设在固体吸附组件52后,其第一端与还原水箱53连通,第二端与降温水箱56连通,降温水箱56内存放有冷却液,如水或盐水等,降温水箱56通过管路561与还原水箱53连通,并且在设置高度上降温水箱56高于还原水箱53。还原盘管54上靠近第一端的位置设置有循环泵541,靠近第二端的位置设置有降温换热器58,降温换热器58配置有降温风机581,降温换热器58优选的采用板式换热器。换热盘管55部分盘设于还原水箱53内,盘设于还原水箱53内的部分呈S型。换热盘管55盘设好后,其第一端伸出还原水箱53并与空调系统的压缩机1排气口连通,第二端伸出还原水箱53并与空调系统的室外换热器2的进口连通。其中,换热盘管55上靠近第一端的位置还设置有第二电控阀552,如电磁阀等能够实现开闭功能的阀体,换热盘管55上靠近第二端的位置还设置有第一节流元件551,如电子膨胀阀等可以控制开度的阀体。其中,第一电控阀11位于换热盘管55的第一端与第二端之间的冷媒管上。

通过在还原组件中设置还原水箱53和换热盘管55,使得固体吸附组件52需要再生时,能够利用空调系统运行过程中压缩机1排出的高温冷媒通过换热盘管55加热还原水箱53内的换热液体,然后利用循环泵541带动换热液体循环的方式实现对固体吸附组件52的加热再生。通过设置降温水箱56、以及在还原盘管54上设置降温换热器58和降温风机581,能够在保证换热液体处于适当加热温度的前提下,防止由于换热液体温度过高而导致的蒸发过快、缺水等情况出现,提高再生稳定性。此外,降温水箱56的设置还能够进一步提升冷媒的换热效果,提高空调的运行效率,降低运行能耗。通过在压缩机1排气口设置第一电控阀11,在换热盘管55的不同位置分别设置第一节流元件551和第二电控阀552,使得固体吸附组件52的再生过程可以独立运行,不必借助制冷模式实现,避免固体吸附组件52的再生过程中伴随室内温度的降低而导致的用户体验下降。

继续参照图2,冷凝水管43引出室外后与降温水箱56连通,降温水箱56的侧壁上还设置有补水口(图中未示出),补水口通过液位阀562与市政用水连通,补水口的高度可以按照如下方式设置:在保证水量足够循环的前提下尽可能靠近降温水箱56的底部。液位阀562在本实施方式中指的是能够通过降温水箱56内的液位高低实现自动开闭的阀体,如液位阀562可以为液位球阀或通过液位传感器与电磁阀的组合等方式实现。

通过将冷凝水导流至降温水箱56内,本申请的除湿装置5还能够进一步利用空调循环过程产生的冷凝水,减少水源浪费,减少补水量。并且,冷凝水由于温度较低,还能够进一步实现还原水箱53或降温水箱56内液体的降温,进一步提高冷媒的换热效果。

继续参照图2,光伏组件57包括光伏板571、储电部件572和太阳能控制器573,光伏板571通过太阳能控制器573与储电部件572连接,储电部件572与空调系统的总控制器6连接。具体地,光伏板571在本申请中采用单晶硅或多晶硅电池组合成板状,其通过光电效应将光能转化为电能加以利用。储电部件572优选的采用蓄电池组,蓄电池组中包括多个蓄电池,光伏板571通过太阳能控制器573与蓄电池组连接,蓄电池组通过连接线与总控制器6连接,从而实现对光电转换后的电能存储和利用,如将通过光电转化的电能直接用于空调系统的各用电部件的运行或将储存于蓄电池组中的电能用于空调系统的各用电部件的运行。其中,光伏发电以及电流的处理过程为本领域的公知技术,在此不再赘述。除湿装置5还包括集水器574和集水管575,集水器574可以为盘状或漏斗状,其设置在光伏板571的下方,用以收集光伏板571截留下的雨水,集水管575第一端与集水器574连通,第二端与降温水箱56连通,用以将收集到的雨水引流至降温水箱56内。

通过使用光伏板571和蓄电池组向空调系统的用电部件供电,使得空调系统在工作过程中,可以大大减少空调系统工作过程的电能消耗,甚至实现电能的零消耗。通过在光伏组件57中设置储电部件572,使得光伏组件57转换的电能能够得到存储和利用,避免光照强度不足时无法使用光伏组件57启动风机和循环泵541,进一步节省电能。通过在光伏板571下方设置集水器574和集水管575,巧妙地借助光伏板571实现对雨水的收集,使得降温水箱56内的换热液体可以由收集的雨水提供,实现自然资源的利用,节约水资源。再加上补水口设置成尽可能靠近降温水箱56底部,使得本申请的除湿装置5能够在保证循环水量的前提下,最大限度地节约市政水源,优先保证使用收集的雨水和室内排出的冷凝水。

当然,由于光伏组件57转换的电能不一定能满足所有用电部件的需要,故虽然图中未示出,但仍需要配置相应的市电,只不过本实施方式中优先使用光伏组件57转换和存储的电能。

依然参照图2,空调系统的总控制器6还分别与除湿风机515、还原风机516、循环泵541、第一节流元件551、第二电控阀552和降温风机581连接,用以控制上述部件运行。

通过总控制器6分别与除湿风机515、还原风机516、循环泵541、第一节流元件551、第二电控阀552和降温风机581连接,使得除湿装置5能够自动运行,并且能够实现空调系统的温湿度联合控制,提高了空调系统的自动化程度。

下面参照图2,对本实施方式中空调系统的运行过程作简要说明。

如图2所示,在室内需要降温时,总控制器6控制压缩机1、外风机21、内风机41、降温风机581和循环泵541启动,控制第一电控阀11关闭、第二电控阀552打开、第一节流元件551全开、第二节流元件3开启到设定开度,并优先使用光伏板571转换的电能和蓄电池中存储的电能为上述各部件供电。循环泵541带动换热液体在还原水箱53与降温水箱56之间循环,压缩机1排出高温高压气态冷媒,高温高压气态冷媒经换热盘管55进入还原水箱53并与还原水箱53内的换热液体进行热交换后进入室外换热器2,进入室外换热器2的冷媒与室外空气进行进一步热交换后变为中温高压液态冷媒,中温高压液态冷媒经过第二节流元件3的节流后变为低温低压气液两相冷媒,低温低压气液两相冷媒进入室内换热器4中与室内空气进行热交换后变为低温低压气态冷媒,室内温度随之下降,实现室内降温。然后低温低压气态冷媒由吸气口返回压缩机1实现冷媒的循环。

当室内需要除湿时,总控制器6控制除湿风机515启动运行,并优先使用光伏板571转换的电能和蓄电池中存储的电能为除湿风机515供电。室内空气在除湿风机515的带动下从除湿进气口511进入除湿箱51,并在经过固体吸附组件52时空气中的水分被吸附在固体吸附剂上而变为干燥空气,干燥空气通过除湿出气口512返回室内,室内湿度随之下降,实现室内除湿。

当固体吸附组件52吸附一定量的水分需要再生时,如果空调系统的制冷模式正在运行,即压缩机1、外风机21、内风机41、降温风机581和循环泵541正在运行,且第一电控阀11关闭、第二电控阀552打开,第一节流元件551全开、第二节流元件3开启到设定开度,则此时总控制器6继续控制还原风机516启动,并优先使用光伏板571转换的电能和蓄电池中存储的电能为各部件供电。此时冷媒按照制冷循环,室内空气从还原进气口513进入除湿箱51,并从还原出气口514排出至室外。压缩机1排出的高温高压气态冷媒通过换热盘管55进入还原水箱53内并加热还原水箱53内的换热液体,循环泵541带动换热液体在还原水箱53与降温水箱56之间循环。当换热液体升温至较高温度并循环至固体吸附组件52时,固体吸附组件52中的水分被换热液体加热蒸发为水蒸气而析出,析出的水蒸气随室内空气一起被排出至室外,固体吸附组件52实现再生。

如果空调系统未以制冷模式运行,则此时总控制器6控制压缩机1、外风机21、降温风机581、还原风机516和循环泵541启动,控制第一电控阀11关闭、第二电控阀552开启、第一节流元件551开启到一定开度、第二节流元件3全开,并优先使用光伏板571转换的电能和蓄电池中存储的电能为各部件供电。此时室内空气从还原进气口513进入除湿箱51,并从还原出气口514排出至室外。压缩机1排出的高温高压气态冷媒通过换热盘管55进入还原水箱53内并与还原水箱53内的换热液体热交换后变为中温高压液态冷媒,中温高压液态冷媒经过第一节流元件551的节流后变为低温低压气液两相冷媒,低温低压气液两相冷媒进入室外换热器2中与室外空气进行热交换后变为低温低压气态冷媒,然后低温低压气态冷媒经室内换热器4后由吸气口返回压缩机1实现冷媒的循环。循环泵541带动被加热的换热液体在还原水箱53与降温水箱56之间循环,当换热液体升温至较高温度并循环至固体吸附组件52时,固体吸附组件52中的水分被换热液体加热蒸发为水蒸气而析出,析出的水蒸气随室内空气一起被排出至室外,固体吸附组件52实现再生。

需要说明的是,上述优选的实施方式仅仅用于阐述本发明的原理,并非旨在于限制本发明的保护范围。在不偏离本发明原理的前提下,本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整,以便本发明能够适用于更加具体的应用场景。

例如,在一种可替换的实施方式中,除湿风机515和还原风机516的设置位置并非唯一,在满足能够使室内空气经过固体吸附组件52的条件下,二者的设置位置还可以更换。例如,除湿风机515还可以设置在除湿进气口511,还原风机516还可以设置在还原进气口513等。

再如,在另一种可替换的实施方式中,虽然上述还原盘管54是结合部分盘设在固体吸附组件52内部并呈S型盘绕进行描述的,但是本领域技术人员可以对其设置方式进行调整,只要调整后的设置方式能够使得还原盘管54对固体吸附组件52加热的条件。比如,还原盘管54还可以沿固体吸附组件52的外侧表面缠绕,或者在固体吸附组件52的内侧呈螺旋状盘绕等。

再如,在另一种可替换的实施方式中,为了使本申请的技术方案达到更好的技术效果,本领域技术人员还可以在本实施方式的基础上有针对性地增加额外的零部件,这种本领域常用的调整并未偏离本申请的原理。比如,为了提高除湿过程和再生过程中进入除湿箱51内的流动空气的流动效果,本领域技术人员可以在除湿进气口511、除湿出气口512、还原进气口513和还原出气口514上分别设置进/出风阀门,从而在除湿过程中和再生过程中通过控制进/出风阀门的开闭实现对空气流向的控制;再如,为了提高流动空气与固体吸附组件52的接触效果,本领域技术人员还可以在除湿箱51内设置多个折流板,从而使得进入除湿箱51内的气流按照折流板限定出的路径反复经过固体吸附组件52,提高固体吸附组件52的利用率和吸附效果。

再如,在另一种可替换的实施方式中,虽然上述实施方式中补水口设置于降温水箱56的侧壁上,但是补水口的设置位置并非唯一,本领域技术人员还可以将补水口设置在其他位置,如还原水箱53上等。

再如,在另一种可替换的实施方式中,储电部件572的具体形式并非固定,在满足能够储存电能的前提下,本领域技术人员可以对储电部件572的具体形式进行调整。比如储电部件572还可以采用超级电容电池组等。

再如,在另一种可替换的实施方式中,本领域技术人员在具体应用时可以选择性地省略下述的一个或多个部件,以使得本申请能够满足于不同的应用场景。部件包括但不限于:降温水箱56、降温换热器58、降温风机581、第一电控阀11、第二电控阀552、第一节流元件551、蓄电池组、集水器574、集水管575、室内接水盘42、冷凝水管43。例如,当降温水箱56被省略时,此时还原盘管54的两端可以同时与还原水箱53连通,此时由于换热液体只在还原水箱53与还原盘管54之间循环,因而可以提升固体吸附组件52的再生效果。

当然,上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用,从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

实施例3

下面结合图3,对本发明的另一种可替换的实施方式进行介绍。其中,图3为本发明的空调系统的第三种实施方式的系统图。

如图3所示,本实施例与实施例2的区别之处在于,冷凝水管43引出室外后与还原水箱53连通。该设置方式能够提高还原水箱53中的冷媒与换热液体之间的换热效果,提高空调系统的运行效率,降低系统能耗。

类似地,集水管575也可以直接与还原水箱53连通,如此一来可以直接使用收集到的雨水为还原水箱53补水降温。

实施例4

下面结合图4,对本发明的一种可替换的实施方式进行介绍。其中,图4为本发明的空调系统的第四种实施方式的系统图。

如图4所示,本实施例与实施例2的区别之处在于,光伏组件57中的太阳能控制器573直接与除湿风机515、还原风机516和循环泵541连接,用以给上述部件供电。该设置方式能够将光伏板571和蓄电池组中的电能直接供给用电部件,减少电能在传递过程中的损耗。

本领域技术人员可以理解,上述总控制器6还包括一些其他公知结构,例如处理器、控制器、存储器等,其中,存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等,处理器包括但不限于CPLD/FPGA、DSP、ARM处理器、MIPS处理器等。为了不必要地模糊本公开的实施例,这些公知的结构未在附图中示出。

此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在本发明的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

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