為改進(jìn)溶液除濕系統(tǒng)的性能,提出了一種應(yīng)用太陽(yáng)能光伏再生的方法.通過(guò)離子交換膜分離溶液中的溶質(zhì)與水分,從而再生除濕溶液,利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電提供再生過(guò)程所需的能量.對(duì)光伏驅(qū)動(dòng)的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的再生原理與系統(tǒng)流程進(jìn)行了介紹,建立了除濕再生部分的模型,對(duì)各部分進(jìn)行了質(zhì)量能量平衡的分析,并將新方法與傳統(tǒng)光熱再生方法的性能進(jìn)行了分析比較.結(jié)果顯示:新方法減小了高環(huán)境濕度的不良影響,提高了穩(wěn)定性;新方法減少了系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染;與有熱回收的傳統(tǒng)方法相比,新方法的性能與之相當(dāng),與無(wú)熱回收的傳統(tǒng)方法相比,新方法系統(tǒng)性能高出20%以上,在太陽(yáng)輻射不足的情況下,新方法的再生性能可達(dá)到傳統(tǒng)熱再生方法的2倍以上. 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014,44(02)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

系統(tǒng)流程圖

2所示．陰、陽(yáng)離子交換膜被交替放置在正負(fù)極之間，當(dāng)電極間存在電勢(shì)差時(shí)，陽(yáng)離子會(huì)向負(fù)極移動(dòng)，相應(yīng)地，陰離子會(huì)向陽(yáng)極移動(dòng)．陽(yáng)離子能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜，陽(yáng)離子交換膜是帶有負(fù)電荷離子的固定基團(tuán)，但陽(yáng)離子無(wú)法通過(guò)陰離子交換膜;同樣地，陰離子能通過(guò)陰離子交換膜，陰離子交換膜是帶有正電荷離子的固定基團(tuán)，但陰離子無(wú)法通過(guò)陽(yáng)離子交換膜．陰陽(yáng)離子的這一運(yùn)動(dòng)，使得一些隔間的離子濃度升高(稱(chēng)之為濃縮室)，而相鄰區(qū)域的離子濃度下降(稱(chēng)之為稀釋室)．通過(guò)這種方式，能得到濃縮的除濕溶液和潔凈水．圖1系統(tǒng)流程圖圖2再生原理圖1．2系統(tǒng)流程與分析如圖1所示，在除濕過(guò)程中，濃溶液(液體干燥劑)吸收空氣中的水分，濃度降低并變?yōu)橄∪芤海畯馁|(zhì)量平衡角度看，存在如下關(guān)系:mdehCideh=(mdeh+mw)Codeh(1)式中，mdeh為除濕器入口濃度為Cideh的濃溶液的質(zhì)量流量;mw為除濕過(guò)程中每秒吸收的水分質(zhì)量;Codeh為除濕器出口稀溶液濃度．除濕器出來(lái)的稀溶液被送往再生器進(jìn)行再生．再生器由許多隔室組成，這些隔室分布在2個(gè)電極中間．在這些隔室中，濃縮室中的溶液濃度有所提高，而淡化室中的溶液濃度有所降低．在2個(gè)相鄰隔室中，水力循環(huán)分別為淡化液流和濃縮液流，2個(gè)相鄰隔室及1張陰膜和1張陽(yáng)膜定義為一個(gè)膜對(duì)．系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行后，由溶液存儲(chǔ)罐1為所有淡化室提供淡化液(閥門(mén)2打開(kāi)，閥門(mén)4關(guān)閉;閥門(mén)1和閥門(mén)3關(guān)閉)，同時(shí)，經(jīng)除濕器出來(lái)的稀溶液進(jìn)296東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第44卷

轉(zhuǎn)換效率/%α10［7，9］太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換效率/%β80［12］2．2不同稀溶液質(zhì)量濃度下的太陽(yáng)能耗能模擬稀溶液濃度分別為35%，36%，37%，空氣相對(duì)濕度為60%．通過(guò)式(7)、(9)、(11)和(13)分別計(jì)算光伏再生系統(tǒng)以及光熱再生系統(tǒng)再生單位質(zhì)量稀溶液所消耗的太陽(yáng)能．對(duì)光熱再生系統(tǒng)的計(jì)算分為2種情況進(jìn)行模擬:①有熱回收，稀溶液進(jìn)入再生器前與再生后的濃溶液發(fā)生熱交換;②無(wú)熱回收，稀溶液進(jìn)入再生器前與再生后的濃溶液無(wú)熱交換．2．2．1模擬1在模擬1中，將Tireg設(shè)定為50℃［11］．2種再生系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果如圖3(a)所示，3種濃度下光伏再生系統(tǒng)的太陽(yáng)能耗能始終高于光熱再生系統(tǒng)．但是，隨著稀溶液濃度的提高，光伏再生系統(tǒng)的太陽(yáng)(a)模擬1(b)模擬2圖3不同稀溶液濃度下的太陽(yáng)能耗能能耗能呈下降趨勢(shì)，且下降速度遠(yuǎn)快于光熱再生系統(tǒng)．而當(dāng)稀溶液濃度達(dá)到37%時(shí)，2種系統(tǒng)的耗能已經(jīng)相差不大了，即再生性能相當(dāng)．2．2．2模擬2在模擬2中，將Tireg設(shè)定為25℃［11］．2種再生系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果如圖3(b)所示．在稀溶液濃度為35%時(shí)，光伏再生系統(tǒng)的太陽(yáng)能耗能要高于光熱再生系統(tǒng)，但是在另外2種稀溶液濃度條件下，光伏再生系統(tǒng)的太陽(yáng)能耗能低于光熱再生系統(tǒng)．類(lèi)似于模擬1，隨著稀溶液濃度的提高，光伏再生系統(tǒng)的太陽(yáng)能耗能呈下降趨勢(shì)，且下降速度遠(yuǎn)快于光熱再生系統(tǒng)．即光伏再生系統(tǒng)的性能更好，其性能比光熱方法提高20%以上．通過(guò)圖3可以看出:①當(dāng)稀溶液再生前與濃溶液存在熱交換時(shí)，由于熱交換有效地利用了濃溶液的廢熱(不利于除濕過(guò)程，需冷卻介質(zhì)帶走)，光熱再生系統(tǒng)的再生性能優(yōu)于光伏再生系統(tǒng)．②再生前后溶液濃度差的減小可以有效地降低光伏再生系統(tǒng)的太陽(yáng)能耗能，使其與光熱再生系統(tǒng)一樣高效．2．3不同?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蓄能型溶液除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)中除濕器研究[J]. 張小松,費(fèi)秀峰,施明恒,曹毅然.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)



本文編號(hào)：3411405