用于液体干燥剂空调系统的储罐系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月1日提交的标题为“tanksystemforliquiddesiccantairconditioningsystem”的美国临时专利申请号62/580,237的优先权，所述申请据此以引用的方式并入。

关于联邦赞助研究的声明

根据美国能源部与可持续能源联盟有限责任公司(国家可再生能源实验室的管理者和运营商)之间的合同号de-ac36-08go28308，美国政府享有本发明的权利。

背景技术：

本申请总体上涉及将液体干燥剂与热泵、压缩机和冷却器组合使用，以对进入空间的空气气流进行除湿和冷却，或加热和加湿。本申请的一个或多个实施方案涉及用(膜基)液体干燥剂空调系统替换常规的空调单元，以实现基本相同的加热和冷却能力并且同时提供另外的功能。另外的功能可包括例如系统对空间进行加热并同时加湿的能力，系统进行加热并同时除湿或进行冷却与加湿的能力，从而提供比常规系统将提供的室内空气条件更舒适且更健康的室内空气条件。

干燥剂除湿系统—液体干燥剂和固体干燥剂两者—已经与常规的蒸气压缩hvac设备并行使用以帮助降低空间中的湿度，特别是建筑物空间本身内部的需要大量室外空气或具有较大湿度负荷的空间中的湿度。(hvac系统和设备的ashrae2012手册，第24章，第24.10页)。潮湿的气候(例如，miami,fl)需要许多能量来适当地处理(除湿和冷却)空间居住舒适度所需的新鲜空气。干燥剂除湿系统—固体和液体两者—已经使用了很多年并且通常在从空气气流中去除水分方面相当有效。然而，液体干燥剂系统通常使用浓缩的盐溶液，诸如licl、libr或cacl2和水的离子溶液。这样的盐水对金属具有强烈的腐蚀性(即使数量较小)，因此多年来进行了许多尝试以防止干燥剂残留到待处理的空气气流中。近年来，已经开始努力通过采用微孔膜来容纳干燥剂溶液来消除干燥剂残留的风险。这些膜基液体干燥剂系统已经主要应用于商业建筑物的统一屋顶单元。然而，除了屋顶单元之外，商业建筑物还使用位于建筑物中的技术空间内部的空气处理机来冷却和加热外部空气和再循环空气两者。另外还存在冷却器的巨大市场，所述冷却器向建筑物内部的盘管提供冷水并且使用蒸发冷却以获得高效冷凝器。住宅和小型商业建筑物通常使用分体式空调器，其中冷凝器(连同压缩机和控制系统一起)位于外部，并且一个或多个蒸发器冷却盘管安装在需要进行冷却的空间中。特别是在亚洲(通常是湿热的)，分体式空调系统是对空间进行冷却(并且有时加热)的优选方法。本文公开的是使用液体干燥剂热交换器的非常适合于这种分体式方法的解决方案。

液体干燥剂系统通常具有两个单独的功能。系统的调节侧将空气调节至通常使用恒温器或加湿器设置的所需条件。系统的再生侧提供液体干燥剂的再调节功能，使得它可在调节侧上重新使用。通常在两侧之间泵送或移动液体干燥剂，并且控制系统帮助确保：根据条件需要在两侧之间适当地平衡液体干燥剂，并且适当地处理过多的热量和水分，而不会导致干燥剂过度浓缩或浓缩不足。

在冷却循环期间，与传统的空气冷却系统相比，可在更高蒸发器温度下实现有效的除湿，而再生可在更低温度下完全排除冷凝器能量。因此，压缩机可在比传统系统低得多的温差下使能量从受调节空间移动。这与温差的减小成比例地提高了压缩机的效率。这提高了基于压缩机的冷却和加热与液体干燥剂热交换器的组合的效率。

对于具有大潜热负荷的湿热气候，如在美国专利号9,243,810和其他专利中描述的液体干燥剂系统的优点已得到清楚地证明。随着建筑物得到更好的隔热，这些潜热负荷占总冷却负荷的百分比增加，从而使得有效的除湿更加重要。随着内部显热负荷在更紧密、隔热更好的建筑物中得以降低，调节通风空气已成为总冷却和加热负荷的甚至更加重要的部分。

极端设计条件(包括非常湿冷、非常干热以及非常湿寒)需要特殊的冷却和加热解决方案，早期的液体干燥剂系统并未针对这些解决方案进行优化。

例如，在非常高的温度(>100f)和非常低的湿度(<20％rh)下，现有的液体干燥剂系统无法有效地操作并且需要特殊控制来避免干燥剂结晶。传统的蒸发冷却系统在低湿度和中等冷却要求下效果很好，但是无法处理往往会在大多数地方至少部分时间发生的极端热或更加潮湿的条件。这些条件需要基于压缩机的解决方案，这些解决方案在高温和/或非常高的湿度下效率低得多并且损失显著的能力。因此，它们往往会处理外部空气和返回空气的混合物。

对于通风空气，920标准c和d条件要求对空气进行除湿并加热至70f。现有系统使用再热、热气旁通、固体干燥剂或其他选项，这显著地增加了系统成本和复杂性。如本文所公开的，液体干燥剂系统中的小型盘管可进一步增加液体干燥剂系统的基本效率，尤其是对于那些条件。

传统的冷却系统使用的制冷剂盘管是空气冷却式的并且最适合于显式冷却。盘管上形成的冷凝物充当降低其能力的隔热物。因此，需要串联使用多个盘管以对空气进行充分除湿和冷却。四排盘管和六排盘管并不常见。然而，传统系统通常无法处置全部潜热负荷而不显著地过度冷却空气并且然后再加热空气，或者将大体积的返回空气与小体积的外部空气混合以最小化混合物的湿度水平。尤其是在仅需要少量显式冷却的日子，建筑物可达到不可接受的湿度水平。在相对湿度水平>90％并且温度低的寒湿的日子里(诸如在雨季)，对空气进行加热、同时还对空气进行除湿将是优选的。许多分体式系统通过作为可逆热泵系统操作来提供热量。在冷却和加热负荷大致平衡的温和气候下，这些往往是最有用的。非常寒冷的气候(例如美国中西部和东北部)仍然需要通常来自天然气或石油的另外的加热。在更温和的气候下，热泵的效率受湿度的限制，这导致结霜并且使用效率非常低下的罐除霜循环。如本文所公开的，可通过使用液体干燥剂系统来避免除霜。

商业通风标准(ahri)已升级，并且现在需要每人20cfm，而不是5cfm。随着隔热效果的改善和渗入的减少，受控的外部空气对于住宅应用也变得更加重要。传统上，通过“渗入”—敞开的门和窗以及泄漏来满足外部空气要求。7ac技术公司的早期专利已经展示了液体干燥剂如何可显著地提高此类系统的效率。

在许多住宅系统中使用的薄盘管难以满足外部空气的高湿度水平。冷凝物的去除是分体式系统的特殊问题。冷凝物管理对安装和维护成本具有显著的影响。如果维护不当，冷凝物管线可被堵塞，如果不及时修复，这将导致水分损害。如本文所公开的，液体干燥剂热交换器可解决这些问题。

正在制定另外的建筑物湿度“指南”，以鼓励最大、并且有时甚至最小的湿度水平，这主要是出于健康考虑，尤其是对呼吸系统疾病和过敏的影响。

在干燥气候中，水冷却式冷却器和蒸发式冷却机使用水的蒸发能来对空间进行冷却且/或提高压缩机效率。它们经常使用很大体积的饮用水。管理这样的水的结垢效应和生物污染是一项重大挑战。在潮湿条件和干燥条件两者发生的地方，蒸发式冷却器的效率较低。在那些条件下，标准的液体干燥剂解决方案不能很好地操作。如本文所公开的，加水可用于简化液体干燥剂系统并且使它们在干燥条件和潮湿条件两者下具有竞争力。许多建筑物必须处理从非常干热到相对湿冷的各种条件。具有高露点(dp)/高相对湿度(rh)和高干球(db)/低dp设计要点的建筑物需要昂贵的常规解决方案，包括例如固体干燥剂转轮、热管和热气再热的技术。本文公开的液体干燥剂系统可有效地处置这些条件。

仍然存在对提供可改装的、具有成本效益的且高效的冷却系统的巨大且不断增长的需要，所述冷却系统可处置具有低显热负荷的高湿度负荷以及具有低湿度负荷的高显热负荷两者以用于冷却和加热两者。例如，现有的液体干燥剂系统通过向冷凝器添加显式冷却盘管或“吸热器”来管理显热负荷。这些解决方案中的每一种可管理的条件的范围是有限的。这迫使供应商针对在外部空气条件和热/潜热负荷方面具有不同设计条件的建筑物提供范围广泛的解决方案。发明人将公开美国专利申请公开号2016-0187011中公开的特殊除湿盘管和美国专利申请公开号2015-0338140中公开的加水与美国专利号9,243,810、美国专利申请公开号2014-0260399等中公开的液体干燥剂系统的直接组合如何创建一种紧凑的系统，这种系统可在非常广泛的应用和设计要求范围内以优异的效率和能力操作。这包括使用可用排放空气进行能量回收，这需要在传统系统中具有另外的热交换器或固体干燥剂转轮，而液体干燥剂系统可在没有另外部件的情况下回收排放空气的大部分可用的潜势和显势。

尤其是oakridge国家实验室的早期工作已证明使用液体干燥剂来储存能量(特别是除湿能力)的效率。将液体干燥剂的浓度从20％增加至35-40％减少了液体干燥剂的体积。对于浓缩溶液中的每磅液体干燥剂，可从空气中去除2-3磅水。通常，除湿涉及去除每磅空气中的多达0.005磅至0.01磅水。液体干燥剂溶液中的1磅液体干燥剂的总重量在40％浓度下为2.5磅并且在20％浓度下为5磅。

10吨系统产生1500cfm需要约25升另外的储罐空间和10升干燥剂才能够每小时将920a空气除湿至55fdp。或者，每吨每小时储存能力约1升的100％液体干燥剂。1升液体干燥剂提供相当于15kwh的冷却能力或3-5kwh的压缩机除湿能力。以每升液体干燥剂$10的成本计算，每kwh潜热储存能力的成本对于液体干燥剂为$2-3，并且对于整个存储系统为$3+。

在热驱动干燥剂启用的蒸发冷却系统中，浓缩的液体干燥剂用于从焓湿图表上的任意点达到期望的dp。用间接蒸发冷却机或冷却塔对液体干燥剂进行冷却。与未冷却的液体干燥剂相比，冷却的液体干燥剂在更高的rh水平下并且用更低浓度的干燥剂来实现期望的dp条件

这种系统使用热量来进行干燥剂的再生并且使用水来进行冷却。热量并非总是可用，例如太阳能仅在白天才可用。热电联产热量仅在对电力存在需求时才可用。区域供热可具有连续可用的热量；然而，在公用设施的峰值电力需求期间，拒绝区域供热可能是最关键的。

将液体干燥剂过度浓缩至40-45％并且使用更多的液体干燥剂来增加储存能力使得有可能使用额外的热量来制备浓缩的液体干燥剂并在需要除湿能力时使用浓缩的液体干燥剂，并且由于在不需要显式冷却的时间段期间不必产生热量而有显著的节省。

在基于压缩机的液体干燥剂系统中，节省来自具有更小升程的热泵，因此提高其效率。另外的除湿能力本身并不会立即降低能量要求。绝热除湿不会改变空气焓。这意味着从80f湿球(wb)达到目标温度(例如，70/55fdp)所需的kwh的量在20％rh下与在95％rh下相同。因此，基于压缩机的系统中的冷却负荷并不总是通过储存来降低。根据一个或多个实施方案，通过使用液体干燥剂储存对一天中压缩机的使用进行优化，从而提高压缩机效率。

技术实现要素：

根据一个或多个实施方案的液体干燥剂空调系统包括：(a)第一液体干燥剂单元；(b)第二液体干燥剂单元，其中所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元中的一者是调节器，而所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元中的另一者是再生器；(c)分层式液体干燥剂储罐；以及(d)传送系统，所述传送系统用于在所述第一液体干燥剂单元、所述第二液体干燥剂单元和所述液体干燥剂储罐之间传送液体干燥剂。所述传送系统包括：第一导管，所述第一导管联接到所述液体干燥剂储罐和所述第一液体干燥剂单元以用于将液体干燥剂从所述液体干燥剂储罐的下部传送至所述第一液体干燥剂单元；第二导管，所述第二导管联接到所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元以用于将液体干燥剂从所述第一液体干燥剂单元传送至所述第二液体干燥剂单元；第三导管，所述第三导管联接到所述第二液体干燥剂单元和所述液体干燥剂储罐以用于将液体干燥剂从所述第二液体干燥剂单元传送至所述液体干燥剂储罐；所述第二导管中的旁通阀；第四导管，所述第四导管联接所述旁通阀和所述液体干燥剂储罐以用于在所述第二导管与所述液体干燥剂储罐之间传送液体干燥剂；以及一个或多个泵，所述一个或多个泵与所述导管中的至少一个相关联以用于将液体干燥剂泵送通过所述至少一个导管。所述系统还包括(e)热交换器，所述热交换器联接到所述导管中的两个以用于于在一个导管中流动的液体干燥剂与在另一个导管中流动的液体干燥剂之间进行热交换。

根据一个或多个另外的实施方案的液体干燥剂空调系统包括：(a)第一液体干燥剂单元；(b)第二液体干燥剂单元，其中所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元中的一者是调节器，而所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元中的另一者是再生器；(c)第一分层式液体干燥剂储罐；(d)第二分层式液体干燥剂储罐；以及(e)传送系统，所述传送系统用于在所述第一液体干燥剂单元、所述第二液体干燥剂单元、所述第一液体干燥剂储罐和所述第二液体干燥剂储罐之间传送液体干燥剂。所述传送系统包括：第一导管，所述第一导管联接到所述第一液体干燥剂储罐和所述第一液体干燥剂单元以用于将液体干燥剂从所述第一液体干燥剂储罐的下部传送至所述第一液体干燥剂单元；第二导管，所述第二导管联接到所述第一液体干燥剂单元和所述第一液体干燥剂储罐以用于将液体干燥剂从所述第一液体干燥剂单元传送至所述第一液体干燥剂储罐；第三导管，所述第三导管联接到所述第一液体干燥剂储罐和所述第二液体干燥剂储罐以用于将液体干燥剂从所述第一液体干燥剂储罐的上部传送至所述第二液体干燥剂储罐的上部；第四导管，所述第四导管联接到所述第一液体干燥剂储罐和所述第二液体干燥剂储罐以用于将液体干燥剂从所述第二液体干燥剂储罐的下部传送至所述第一液体干燥剂储罐的下部；第五导管，所述第五导管联接到所述第二液体干燥剂储罐和所述第二液体干燥剂单元以用于将液体干燥剂从所述第二液体干燥剂储罐的上部传送至所述第二液体干燥剂单元；第六导管，所述第六导管联接到所述第二液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂储罐以用于将液体干燥剂从所述第二液体干燥剂单元传送至所述第二液体干燥剂储罐的下部；以及一个或多个泵，所述一个或多个泵与所述导管中的至少一个相关联以用于将液体干燥剂泵送通过所述至少一个导管。所述系统还包括(f)热交换器，所述热交换器联接到所述第三导管和所述第四导管以用于在所述第三导管中的液体干燥剂与所述第四导管中的液体干燥剂之间进行热交换。

根据一个或多个实施方案的液体干燥剂空调系统包括：(a)第一液体干燥剂单元；(b)第二液体干燥剂单元，其中所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元中的一者是调节器，而所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元中的另一者是再生器；(c)液体干燥剂储罐；(d)在所述液体干燥剂储罐中的液体干燥剂热交换器；以及(e)传送系统，所述传送系统用于在所述第一液体干燥剂单元、所述第二液体干燥剂单元和所述液体干燥剂储罐之间传送液体干燥剂。所述传送系统包括：第一导管，所述第一导管联接到所述液体干燥剂储罐和所述第一液体干燥剂单元以用于将液体干燥剂从所述液体干燥剂储罐的下部传送至所述第一液体干燥剂单元；第二导管，所述第二导管联接到所述第一液体干燥剂单元和所述液体干燥剂热交换器以用于将液体干燥剂从所述第一液体干燥剂单元传送至所述液体干燥剂热交换器中的第一入口；第三导管，所述第三导管联接到所述第二液体干燥剂单元和所述液体干燥剂储罐中的所述液体干燥剂热交换器以用于将液体干燥剂从所述液体干燥剂热交换器传送至所述第二液体干燥剂单元；第四导管，所述第四导管联接到所述第二液体干燥剂单元和所述液体干燥剂热交换器以用于将液体干燥剂从所述第二液体干燥剂单元传送至所述液体干燥剂热交换器中的第二入口；以及一个或多个泵，所述一个或多个泵与所述导管中的至少一个相关联以用于将液体干燥剂泵送通过所述至少一个导管；并且其中所述液体干燥剂热交换器在从所述第二液体干燥剂单元接收的液体干燥剂与从所述第一液体干燥剂单元接收的液体干燥剂之间进行热交换。

根据一个或多个另外的实施方案的液体干燥剂空调系统包括：(a)第一液体干燥剂单元；(b)第二液体干燥剂单元，其中所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元中的一者是调节器，而所述第一液体干燥剂单元和所述第二液体干燥剂单元中的另一者是再生器；(c)液体干燥剂储罐；(d)在所述液体干燥剂储罐中的高浓度分层式液体干燥剂子储罐，所述高浓度分层式液体干燥剂子储罐被配置成溢流到所述液体干燥剂储罐中；(e)在所述液体干燥剂储罐中的低浓度分层式液体干燥剂子储罐，所述低浓度分层式液体干燥剂子储罐被配置成溢流到所述液体干燥剂储罐中；以及(e)传送系统，所述传送系统用于在所述第一液体干燥剂单元、所述第二液体干燥剂单元、所述液体干燥剂储罐、所述高浓度子储罐和所述低浓度子储罐之间传送液体干燥剂。所述传送系统包括：第一导管，所述第一导管联接到所述液体干燥剂储罐和所述第一液体干燥剂单元以用于将液体干燥剂从所述液体干燥剂储罐的下部传送至所述第一液体干燥剂单元；第二导管，所述第二导管联接到所述第一液体干燥剂单元和所述低浓度液体干燥剂子储罐以用于将液体干燥剂从所述第一液体干燥剂单元传送至所述低浓度液体干燥剂子储罐；第三导管，所述第三导管联接到所述第二液体干燥剂单元和所述低浓度液体干燥剂子储罐以用于将液体干燥剂从所述低浓度液体干燥剂子储罐传送至所述第二液体干燥剂单元；第四导管，所述第四导管联接到所述第二液体干燥剂单元和所述高浓度液体干燥剂子储罐以用于将液体干燥剂从所述第二液体干燥剂单元传送至高浓度液体干燥剂子储罐；以及一个或多个泵，所述一个或多个泵与所述导管中的至少一个相关联以用于将液体干燥剂泵送通过所述至少一个导管。

根据一个或多个实施方案，还公开了一种操作液体干燥剂空调系统的方法。所述系统包括调节器、再生器、至少一个分层式液体干燥剂储罐以及传送系统，所述传送系统用于在所述调节器、所述再生器和所述至少一个液体干燥剂储罐之间可控制地传送液体干燥剂。所述方法包括如下步骤：(a)当外部空气是温暖的并且具有低的相对湿度时：(i)由所述调节器使用浓缩的液体干燥剂对要提供给建筑物空间的空气气流进行除湿；(ii)将在所述调节器中使用的稀释的液体干燥剂提供到所述再生器；(iii)由所述再生器对在(ii)中接收的所述液体干燥剂进行浓缩；(iv)将在(iii)中浓缩的液体干燥剂的一部分返回至所述调节器并且将另一部分储存在所述至少一个分层式液体干燥剂储罐中；(b)当外部空气是凉爽的并且具有高的相对湿度时：(i)将在(a)期间由所述再生器浓缩的液体干燥剂从所述至少一个分层式液体干燥剂储罐提供到所述调节器；以及(ii)利用所述调节器使用在(i)中接收的浓缩的液体干燥剂对要提供给所述空间的空气气流进行除湿；以及(c)周期性地重复步骤(a)和(b)。

附图说明

图1示出使用冷却器或者外部加热或冷却源的示例性3向液体干燥剂空调系统。

图2示出包括3向液体干燥剂板的示例性可灵活配置的膜模块。

图3示出图2的液体干燥剂膜模块中的示例性单个膜板。

图4示出具有被配置成在冷却模式下操作的压缩机和热交换器的示例性液体干燥剂空调系统。

图5示出具有分层式液体干燥剂储罐的示例性液体干燥剂空调系统。

图6示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有多个泵的双储罐系统。

图7示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括用于管理液体干燥剂浓度的特征结构。

图8a示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有热的且浓缩的干燥剂的分层式储罐，而稀释的干燥剂从调节器直接流动到再生器。

图8b示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有冷的且浓缩的干燥剂的分层式储罐，而稀释的干燥剂从调节器直接流动到再生器。

图9示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有冷的干燥剂的分层式储罐。

图10示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有分层和在调节器储罐和再生器储罐之间的低体积传送的双储罐系统。

图11示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有在调节器储罐和再生器储罐之间的低体积传送的分层式双储罐系统。

图12a和图12b示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括集成式储罐系统，所述集成式储罐系统具有在调节器和再生器之间的直接流动选项，在储罐中具有冷的液体干燥剂并且具有集成式热交换器。

图13a示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有外部热交换器的多件式储罐。

图13b示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有多个阀和集成式热交换器的多件式储罐解决方案。

图13c示出根据一个或多个实施方案的具有集成式热交换器的示例性三向储罐。

图14示出根据一个或多个实施方案的具有倾斜侧面以在浓度与液位之间提供更线性的关系的示例性储罐。

图15示出根据一个或多个实施方案的用于液体干燥剂空调系统的示例性加水控制系统。

图16示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括加水设备。

图17示出根据一个或多个实施方案的示例性分体式系统液体干燥剂空调系统，其包括处于加热模式的多个储罐。

图18示出具有多个吊顶单元、doas单元和单独再生的多区建筑物。

图19示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括在具有不同要求的多区建筑物中的多储罐解决方案。

图20示出根据一个或多个实施方案的用于优化液体干燥剂浓度的示例性多储罐系统。

图21示出在一天的过程中电力生产的加利福尼亚鸭型曲线图。

图22示出湿度和温度的日循环。

图23和图24示出焓湿图表。

图25示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其示出在日循环期间的调节器/蒸发器和再生器/冷凝器盘管活动。

图26示出根据一个或多个实施方案的示例性液体干燥剂空调系统，其包括具有分层式液体干燥剂储罐的多储罐系统。

具体实施方式

图1描绘如在美国专利号9,243.810中更详细地描述的一种新型液体干燥剂系统，所述专利以引用的方式并入本文。调节器101包括一组板结构，这些板结构是内部中空的。冷的传热流体在冷源107中产生并且进入板中。在114处的液体干燥剂溶液沿板中的每一个的外表面向下行进。液体干燥剂在位于气流与板表面之间的薄膜后面行进。在103处的外部空气吹过所述一组调节器板，在这个实例中调节器板是波浪形的。板表面上的液体干燥剂吸引气流中的水蒸汽，并且板内部的冷却水帮助抑制空气温度上升。在104处的经处理的空气被放入建筑物空间中。

液体干燥剂收集在111处的波浪形调节器板的底部，并且通过热交换器113输送至再生器102的顶部并且输送至点115，在所述点115处液体干燥剂跨再生器的波浪形板分布。在105处的返回空气或任选地外部空气吹过再生器板，并且水蒸汽从液体干燥剂输送到在106处的离开的空气气流中。任选的热源108为再生提供驱动力。类似于调节器上冷的传热流体，在110处的来自热源的传热流体可被放入再生器的波形板内部。同样，液体干燥剂收集在波形板102的底部，而无需收集盘或槽，因此再生器气流可以是水平的或竖直的。可使用任选的热泵116来提供对液体干燥剂的冷却和加热。也有可能将热泵连接在冷源107与热源108之间，所述热泵泵送来自冷却流体而不是干燥剂的热量。

图2描述如在美国专利号9,308,490；9,101,874；和9,101,875中更详细地描述的3向热交换器，这些专利均以引用的方式并入本文。液体干燥剂通过端口204进入结构并且被引导到一系列膜后面，如图1中所描述。通过端口205收集并去除液体干燥剂。通过端口206提供冷却或加热流体并且冷却或加热流体在中空板结构内部与在201处的空气气流相反地行进，同样如图1中所描述和图2中更详细地描述。冷却或加热流体通过端口207离开。在202处的经处理的空气被引导到建筑物中的空间或被排出(视情况而定)。图示出3向热交换器，其中空气和传热流体处于基本上竖直的取向。然而，也有可能将热交换器配置成使得空气和传热流体在其他方向(例如水平方向)上流动。

图3描述如在美国专利号9,631,848中更详细地描述的3向热交换器，所述专利以引用的方式并入本文。在351处的空气气流与在354处的冷却流体流相反地流动。膜352包含在353处的液体干燥剂，所述液体干燥剂沿着壁355流动，所述壁355包含在354处的传热流体。空气气流中所夹带的在356处的水蒸汽能够穿过膜352并被吸收到在353处的液体干燥剂中。在吸收期间释放的在358处的水冷凝热通过壁355传导到在354处的传热流体中。来自空气气流的在357处的显热也通过膜352、在353处的液体干燥剂和壁355传导到在354处的传热流体中。这加热了液体干燥剂358，所述液体干燥剂358然后被传送到传热流体354。传热流体还将空气显式冷却到所需的目标条件。潜式冷却与显式冷却的比由液体干燥剂353的浓度确定。在除湿期间，浓缩的干燥剂进入面板，它在所述面板中被稀释。并且冷的传热流体进入面板，它在所述面板中被加热。

这些图示出如何将面板构建成模块(图3)，其中空气351水平地或竖直地流过所述模块。干燥剂在模块的顶部进入，并且流过面板，在底部离开。传热流体354与气流相反地流动，通过底部进入并且通过顶部离开。

图4示出其具有在冷却模式下操作的调节器403和再生器422的液体干燥剂空调系统。来自调节器403的稀释的液体干燥剂428通过热交换器426泵送到再生器422，所述再生器422包括与调节器403类似的面板模块。来自再生器419的传热流体418通过热交换器415被压缩机系统411的冷凝器侧加热。因此，进入再生器422的空气421被加热和加湿并且在423处离开。

热交换器426使用来自刚刚在再生器422中被加热的浓缩干燥剂427的热量来加热液体干燥剂428。

传热流体可包括水或水和乙二醇。离开调节器403的传热流体406被制冷剂-传热流体热交换器407冷却。来自再生器422的传热流体418在制冷剂-水热交换器415中被加热。

在面板包括制冷剂作为传热流体的情况下，不使用热交换器407和415，而是例如如图1所示直接对面板进行冷却。

调节器403调节外部空气和返回空气的混合物401以供应空气404。再生器使用排放空气和外部空气的混合物421来再生液体干燥剂，从而排出湿热空气423。如现有技术中所示，具有膨胀阀416的压缩机系统411可具有其他部件，包括未示出的空气冷却盘管和储料器。

图5示出如在美国专利号9,086,223中更详细描地述的具有分层式液体干燥剂储罐501的液体干燥剂空调系统，所述专利以引用的方式并入本文。浓缩的液体干燥剂比更稀释的液体干燥剂具有更高的比重。因此，立式储罐中的液体干燥剂将在储罐的顶部留下更稀薄的干燥剂。这种储罐可用于根据供应空气504的湿度目标在调节器510中使用更高或更低浓度的液体干燥剂来处理空气503。这需要通过储罐501的液位来监测干燥剂的浓度，因为更稀释的液体干燥剂比浓缩的液体干燥剂具有更高的体积。

给出时间来沉淀，这将使得系统能够例如使用装置502在冷却期间储罐的底部抽取用于调节器的浓缩的干燥剂505并且从储罐的顶部抽取稀释的干燥剂。尽管在图中未示出，但是由于分离需要时间，因此有利的是将浓缩的干燥剂508从再生器512返回至储罐的底部并且将更稀释的干燥剂从调节器返回至储罐507的顶部，或者采用那些流中的一者并且直接连接调节器和再生器。

储罐501在系统中实现多个功能：

·随着干燥剂被稀释，干燥剂膨胀并且储罐包含另外的体积

·通过选择从中抽取液体干燥剂的点，分层允许浓度的某种差异

·在维护期间，来自所去除面板的干燥剂可回流到储罐中

·当调节器流和再生器流不相同时，储罐吸收差异

·储罐可向面板提供空气参照，从而防止对面板过度加压

·干燥剂可使面板出现气泡并且储罐可对干燥剂除气，这对于可预测和可测量的流可能很重要。

在美国专利申请号62/580,270中公开的图6的多泵系统示出用于在液体干燥剂空调系统中管理干燥剂的多个储罐和泵，所述专利申请以引用的方式并入本文。发明人将展示如何对这种系统进行优化。进入调节器603的液体干燥剂607由泵609从储罐650泵送到调节器603，并且将液体干燥剂608返回至储罐650。调节器将由风扇602供应的空气601调节至供应空气606所需的条件。去往再生器648的干燥剂通过再生器653从第二储罐654泵送，所述再生器648使用由风扇642供应的空气641来再生液体干燥剂，然后将液体干燥剂作为652返回至储罐654。可使用另外的泵(例如，655)来将干燥剂从储罐654泵送到650，并且反之亦然。热交换器610加热冷的干燥剂611并且冷却热的干燥剂612以使调节器与再生器之间的热损失最小化。也可通过借助于模块658进行直接加水657来影响液体干燥剂的体积。

图6进一步示出在开关617将系统设置在冷却模式618a中的情况下，可如何将压缩机615分别通过液体-水热交换器614和620用作冷水604和热水640的源。示出使用气流672和646的其他盘管671和622，它们适用于通过将冷凝器负荷的一部分从再生器转移到盘管671以避免过度浓缩干燥剂来管理浓度。或者当在冷的条件期间设置阀618用于绝热或接近绝热的除湿时，通过使用盘管622来使用膨胀阀624生成另外的负荷。图6所示的系统是具有多个单向阀(例如637和618)的复杂的热泵配置，所述单向阀被示出处于‘c’或关闭位置以激活膨胀阀638。储料器618可用于在热泵的不同设置期间平衡制冷剂充注量。在调节器603中使用液体干燥剂来调节空气601，从而通常在潮湿空气的冷却期间降低湿度并且在空气的加热期间增加湿度。因此，当在冷却模式下操作时，再生储罐654保持更高的温度，而冷却储罐650保持更低的温度。这在加热模式下是反过来的。

图6中的液体干燥剂系统是热源和冷源的一种可能的配置，它可在多种操作模式下使用。通常，冷却和除湿以及加热与一定程度的加湿是液体干燥剂热泵系统的标准操作模式的一部分。在例如具有非常潮湿但凉爽的空气(例如，在65f、90％rh下)的一些应用中，要求对空气加热同时除湿。随着液体干燥剂浓度的变化，并且完全再生的效率受压缩机负荷和外部空气条件的影响。

本公开将展示如何在不使用或最低限度地使用空气冷却盘管622和671的情况下使用储罐650和654来管理这样的条件，从而简化控制，降低系统成本并且提高系统效率，尤其是当由622产生的另外的负荷可在对已经凉爽但潮湿的空气601进行绝热除湿时被避免时。

在非常干燥的空气(例如，dp低于40f并且温度高于35c的沙漠空气)的冷却期间，冷却期间的加湿可能是有益的。它不但可提高舒适度，而且可从根本上改变冷却负荷，因为冷却可部分绝热地进行。加水模块657可在实现这一点上发挥关键作用。但它也会影响储罐系统的尺寸和形状。如果应用需要范围广泛的液体干燥剂浓度，则储罐尺寸应适应减少从最高浓度到最低浓度的体积所需的另外的体积。储罐液位本身是液体干燥剂的浓度的量度。在标准储罐中，浓度与储罐液位之间的关系不是线性的，从而需要对控制或设置进行一些调整以适应这种情况。

通过借助于657进行加水来控制干燥剂浓度的能力减小了一个或多个储罐650和/或654必须适应的浓度范围。因此，与利用空气冷却盘管和变化的浓度水平管理干燥条件的系统相比，具有加水的系统需要更小的储罐。

用于特定应用的液体干燥剂的浓度取决于供应空气所需的相对湿度。精确的浓度取决于所使用的干燥剂。为了利用licl实现40％至60％的供应rh，需要20％至35％的浓度。x的浓度将在调节器处给出rh-供应＝100％-2x+f1(潜热效率)，其中x是以％表示的浓度，并且f是调节器的潜热效率的函数。对于再生器，rh-输出＝100％-2x-f2(潜热效率)，其中f2是再生器的潜热效率的函数。通常，f1>>f2。换句话讲，当液体干燥剂系统的效率更低时，需要更高的浓度并且因此更小的储罐才能实现最大的供应rh。

当液体干燥剂的浓度下降时，液体干燥剂的总体积增加。20％的液体干燥剂的体积比30％的液体干燥剂的体积大50％。储罐中液体干燥剂的实际体积的增加甚至更大，因为干燥剂的很大一部分以固定体积驻留在面板和管道中。对于图4的基线配置，再生器输入空气的rh与调节器供应空气的rh紧密相连。其中调节器的rh低于再生器供应空气的rh。然而，不管输入条件如何，图6和图7中所示的系统都可主动地管理液体干燥剂的浓度。

图6和图7示出可改变液体干燥剂浓度的若干种方式，包括通过图6中的阀617、618、619和图7中的阀723、729、751和760的制冷剂和传热流体的方向和流量。此外，干燥剂和传热流体的流速可由图6中的泵609、655和653以及图7中的733、735、724和755设定，其中在冷却模式下，更多的流量通过再生器并且更少的流量通过调节器，从而增加浓度。气流速率由图6中的风扇602和642以及风门660和图7中的725、771和风门781驱动。

在652和772处的加水是降低液体干燥剂浓度的最直接方式。它还允许在广泛的条件范围内保持液体干燥剂的浓度。由于储罐的尺寸由系统中使用的最高浓度和最低浓度之比驱动，因此对浓度的更好控制减小了储罐所需的尺寸。导致在液体干燥剂储存与浓度管理部件之间在尺寸和重量方面进行直接权衡。

加水是对液体干燥剂浓度的最直接控制。向蒸发器添加负荷并且从再生器转移负荷的另外的显热盘管直接影响可用于浓缩液体干燥剂的能量。可通过转移传热流体或通过改变通过盘管的气流来管理这些盘管。更多的空气和更凉爽的空气提高了冷凝器盘管的效率，从而降低浓度。在冷却和加热两种模式下，更多且更干燥的空气提高了蒸发器盘管的效率，并且因此增加浓度。通过再生器的气流确定可用能量是否可用于增加浓度。较低的再生器气流通过加热再生器空气来增强这种能力，所述加热允许空气吸收更多的湿度。

图7示出分区储罐732。在除湿期间，液体干燥剂751由733泵送到调节器703，在所述调节器703中所述液体干燥剂751对由风扇725驱动的空气724进行除湿以供应到空间790。调节器703由来自蒸发器盘管706的传热流体720冷却，所述蒸发器盘管706由通过膨胀阀的制冷剂冷却。冷的传热流体由泵724泵送通过调节器703以处理通过风扇725到达供应空间790的空气724。然后将稀释的干燥剂752返回到子储罐732b。泵735从子储罐732b中取出液体干燥剂734并且将其泵送通过热交换器738，从所述热交换器738将更温暖的液体干燥剂736传送至再生器753，在所述再生器753中，由来自风扇771的空气770再浓缩所述更温暖的液体干燥剂736，同时由来自冷却器701的液体-制冷剂冷凝器盘管740的传热流体750对其进行加热。热的干燥剂737在热交换器738中用来加热干燥剂734，并且作为冷却的且浓缩的干燥剂739返回至主储罐732。泵733从储罐732中取出浓缩的干燥剂并且将其泵送通过调节器723，此后它将752返回至子储罐732b。

可用于再生的冷凝器热量的量可受空气冷却盘管(例如，780)的影响，这些空气冷却盘管被配置成通过调整风门781来使用来自再生器753或外部空气782的空气组合，以在湿冷条件期间向压缩机701添加负荷，其中再生器753需要更多的能量来将液体干燥剂完全再生成高浓度。而阀系统(例如，706)可用于拒绝冷凝器的负荷中的一些添加负荷。

通过使在干燥剂从再生器移动到调节器并返回时发生的热损失最小化，在很大程度上驱动了优化诸如图6和图7中所示的系统的性能。热交换器610和738发挥关键作用，但来自储罐650和654的任何热损失也是如此。保持储罐温度接近它们所在空间的环境温度有助于提高系统整体性能。

再生后的液体干燥剂739的浓度可比来自调节器的液体干燥剂752的浓度高1-2％。对于供应空气726的给定目标rh，将这两个流混合增加了压缩机的工作负荷

图8a和图8b示出如何利用单储罐系统、使用干燥剂在储罐中的自然分层来对此进行管理，其中更重的干燥剂具有更高的浓度。

图8a示出来自储罐801的底部的浓缩的干燥剂812如何由810通过热交换器840泵送至调节器811。稀释的冷却的干燥剂在热交换器840中对812进行预冷却。泵841将其泵送通过再生器814，作为815回到储罐801。如果不使用泵810或设置为比泵810更低的体积，则阀系统和溢流件831将干燥剂819返回至储罐。在这种配置中，储罐被保持在接近再生器温度的温度，这在储罐暴露于外部空气条件的情况下可能是有用的。这里示出的溢流不允许再生器在没有调节器的情况下运行。这将需要从801中的干燥剂的顶部向841进行单独供应。或者通过使用图7所示的双储罐系统。

图8a示出在调节器那一侧上的热交换器840，其中储罐温度将接近再生器温度。图8b示出在再生器814那一侧上的液体干燥剂热交换器840，它冷却液体干燥剂815并且加热液体干燥剂813。储罐801仍装有浓缩的液体干燥剂，但现在处于更接近受调节空间温度的更低温度，这在储罐系统保持在建筑物内部、接近建筑物条件并且再生器位于外部或通过导管接收其空气的情况下可能是适用的。

空气被包封在膜单元811和814中的干燥剂流中，从而导致干燥剂流中出现“气泡”。这降低了热交换器840的效率。储罐对干燥剂除气。与热交换器840位于直接来自调节器的干燥剂与从再生器返回的干燥剂之间时相比，使液体干燥剂热交换器840位于从储罐到调节器的流与来自调节器的返回流之间将受气泡形成的影响更小。在图8a中，干燥剂812已经被除气，而流812b将具有一些包封的空气。在图8b中，流813和流815都将具有一些包封的空气。因此，在溢流件831处或在其之后的除气装置将提高性能。在图7中，子储罐732b充当除气装置。本领域技术人员将理解，除了使用储罐之外，还可以多种方式实现除气。

图9示出具有单个储罐的系统，其中泵609从储罐901的底部取出浓缩且冷却的干燥剂607并且将其供应到调节器603。稀释的干燥剂608返回至干燥剂储罐901的顶部。泵653例如通过使用浮动抽吸系统从储罐901的顶部取出稀释的液体干燥剂913。这种浮动连接可采取与系统性能无关的各种形式。浓缩的干燥剂由泵844从再生器648中取出，并且通过通往915的热交换器610流动到储罐901。这个系统使用储罐分层来确保调节器和再生器最有效。像图8b中一样，储罐901被保持在接近调节器温度的温度。

通常，在以磅/分钟测量时，在图1至图3的液体干燥剂系统的3向热交换器中进行有效除湿所需的液体干燥剂的流速比传热流体的流速小5至20倍。取决于应用所需的条件和效率目标，传热流体与空气的最大流速以重量磅/分钟表示在1:1和2：1的范围内。通常，更高的水流量通过减少水与空气之间以及制冷剂与水之间所需的温度偏移来提高系统性能。更高的干燥剂流量提高了液体干燥剂面板的效率，但增加了液体干燥剂热交换器的尺寸和/或增加热损失，从而降低了系统级性能。在当前干燥剂流速为2-10mm/的情况下，减少干燥剂流量仍然提高系统整体性能。

对于具有更高干燥剂流量的系统，双储罐系统具有显著益处。双储罐系统公开于美国专利号9243810中，所述专利以引用的方式并入本文。当应用需要更高的流速时，例如在使用低浓度和高温干燥剂的应用中，双储罐系统是适当的。双储罐还在管理干燥剂浓度方面给予另外的灵活性，如下文所论述。

图10示出这种双储罐系统，其具有单独的泵1016和1041以管理储罐1001与1002之间的通过热交换器1040的液体干燥剂流量1041和1042。这在通过调节器或再生器或两者的流量较高的情况下特别重要。通过仅将10-20％的液体干燥剂从热储罐1002传送至冷储罐1001，通过热交换器1044的热损失减少了80-90％，减少至完成总功的<5％。

图10中的系统是基于美国专利号9243810中所公开的配置。这个实施方案不使用来自图7的溢流储罐732b来区分经处理的干燥剂和未处理的干燥剂。可使用分层，例如通过利用与图5所示类似的浮动供应点将稀释的干燥剂从调节器603供应到储罐1001的顶部，然后使用所述浮动供应点使干燥剂1042通过泵1041流动到热交换器1044并且流动到储罐1002的顶部。可使用具有浮动装置的相同方法来将稀释的干燥剂1013送到再生器648，所述稀释的干燥剂1013从所述再生器648作为1015返回至储罐1002的底部。通过减少通过热交换器1040的流量，从调节器到再生器的热损失与通过调节器的总干燥剂流量与在再生器与调节器之间的流量之比成比例地减少。

双储罐系统还允许干燥剂流607通过调节器603并且到达储罐1001。考虑到调节器中更高的粘度，其干燥剂流速可更低，而不会损失覆盖率。如果再生器648的热源是由603的冷却负荷驱动的热泵，则使用双储罐系统可通过如下方式进一步提高性能：使用在更热和更干燥的外部空气条件期间可用的热量来对1002中的液体干燥剂进行多达40％+的深度除湿，同时将来自储罐1001的干燥剂607的稳定浓度保持在20-22％或应用和条件所需的任何其他浓度。

通过增加通过再生器648的液体干燥剂流速1013，高浓度的液体干燥剂在1002中产生。这可在稍后的时间(例如在清晨，当冷却负荷较低并且外部空气的湿度较高时)使用，以使用泵1016来保持1001的浓度。

对于不基于压缩机的热驱动液体干燥剂系统，这种方法允许如图10所示的液体干燥剂系统的操作者将负荷从对本地太阳/风/热电联产电力具有更高可用性或具有更低电价的时间转移到具有更高电价或对绿色电力具有更低可用性的时间。由于可再生能源将峰值电力的定时从中午转移到傍晚，因此这对公用设施变得越来越重要，这可反映在系统回扣或kw率中。

其他可能的储存解决方案将在下文进行论述。浓缩的液体干燥剂是一种高效的能量储存装置并且每磅的冷却量大于冰。它在对直接外部空气系统(doas)除湿时特别有用，其中关键要求是保持新鲜外部空气的露点/湿度条件，同时将对显热负荷的管理留给传统系统或留下仅显式解决方案(例如，冷梁)。

干燥剂的分层将确保更高浓度的干燥剂可用于603中的调节并且低浓度的干燥剂可用于648中的再生。然而，储罐1001和1002中的干燥剂将发生一定的混合，从而影响再生和调节的效率。

图11中公开的系统通过在调节器储罐1101中使用子储罐1102来进一步改善分层。子储罐从调节器接收稀释的干燥剂608。小体积的所述稀释的液体干燥剂通过热交换器1044供应到再生器低浓度干燥剂储罐1103。低浓度干燥剂由再生器648处理并且返回至分层式储罐1104。最浓的干燥剂1144从所述储罐的底部通过热交换器1044传送至具有冷的高浓度干燥剂的调节储罐1101。这使再生过程的效率最大化，但是在复杂性方面具有显著的成本。这种权衡是否值得取决于所使用的干燥剂的体积和在每个步骤中浓变化。

通过在储罐1103中使用浮子以从所述分层式储罐1103的顶部供应最轻和最稀的液体干燥剂，可进一步增加调节器和再生器的浓度差异。来自再生器的浓缩的液体干燥剂在储罐1101中分层，其中最浓的液体干燥剂从溢流储罐的底部被取出并且发送到调节器

子储罐1102和1104被设计成会溢流。例如，如果泵1140停止，则子储罐1102将溢流并且与主储罐1101中的干燥剂混合。这将降低1112的浓度并且因此增加供应空气的rh。类似地，当泵1144停止时，1104将溢流。当干燥剂被显著地稀释时，储罐1101和1103中的液位可能会充分上升以上升到高于储罐1102和1104的最大液位，所述储罐1102和1104然后将被装满。

所提出的多储罐方法对于使用高的液体干燥剂流量的系统特别重要。在图6的系统中，对于每磅/分钟的空气，应使用1/10或更少的干燥剂以达到优化的性能。当在使用双储罐的情况下干燥剂体积为每分钟空气体积的+/-50％时，系统必不可少。

为了优化性能，最低浓度和最热的干燥剂应被用于再生器，调节器中最冷和最高的浓度以及通过热交换器的干燥剂的总体积应被最小化。为了使供应至调节器和再生器的浓度的差异最大化，可需要对储罐进行分层和/或分隔。

图12a示出在子储罐1202中具有低浓度而在主储罐1201中具有高浓度的分隔式系统。阀1230可用于确保当调节器不操作时，子储罐1202不会排空。从调节器1211返回的液体干燥剂1202通过热交换器1204，所述热交换器1204可位于子储罐1202或主储罐1201中(图12b)。使储罐1204位于储罐1201内部可通过降低将系统排空以进行面板替换的复杂性来简化维护。此外，1204中任何小的泄漏都不会影响系统完整性或性能。图12b示出在再生器侧上的热交换器1204。这要求对管线1213和1215进行隔热或将其保持在受调节空间外部以使热损失最小化。

美国专利号9243810示出热交换器1204可采取多种形式，包括板式热交换器以及用于如图12a中在1204b中示出的1212/1209和1213/1215的隔热管。

由1241将稀释的干燥剂1213从那里泵送至再生器648。再生的浓缩的干燥剂1215通过热交换器1204返回，并且从那里通过1216返回至储罐1201的底部。将交换器1204定位在低浓度子储罐1202中确保在1204泄漏的情况下容纳泄漏物。定位在储罐中干燥剂上方的隔热的热交换器没有热力学效应，但具有潜在的维护和可靠性优势。

当不使用再生器时，溢流件1231将使干燥剂1219从热交换器1204返回至稀释的储罐。当不使用调节器时，通过使用装置1231或平行阀从储罐而不是从1204抽取干燥剂1219，再生可继续进行。存在用于组合双向阀与溢流件/流量限制器的各种解决方案。

当子储罐1202中的流体液位下降得太低，使得需要添加来自主储罐的干燥剂时，使用单向阀1230。例如，在不需要潜式冷却的时间段期间，关闭泵1210。继续进行的再生仍可继续提供高浓度的液体干燥剂的储存以供以后使用。这在中午时显热负荷较高并且潜热负荷较低，而潜热负荷在晚上可能急剧增加的情况下(例如在沿海地区)特别重要。

当液位太高时，子储罐1202可溢流到主储罐1201中。这可通过降低两者之间的壁来完成，这在非常低浓度和高体积液体干燥剂中也是有用的，以充分利用可用的储罐体积来达到可能需要的最低浓度。

本领域技术人员将理解，各种配置是可行的，包括将热交换器1204定位在主储罐中以对将由泵609发送到调节器603的温暖的液体干燥剂进行预冷却。

液体干燥剂的浓度将随着供应条件和目标条件以及系统中的设置的改变而改变。浓度可从15％变为超过40％。因此，系统需要能够储存另外体积的液体干燥剂。一个或多个储罐需要能够根据启动和维护协议来管理系统中的大部分或所有干燥剂。

如图13a所示，为了进一步最小化系统中使用的液体干燥剂体积，可在较小的高浓度储罐1303中分离出高浓度的干燥剂的一部分，所述较小的高浓度储罐1303通过阀1352/1353连接到主储罐1302。阀1352在主储罐1302中的浓度下降到低于阀的水平时打开，而在水平上升到高于它时关闭。1353确保储罐1303装满高浓度的液体干燥剂。可使用各种类型的阀，例如通过浮子激活的阀。精确的系统对于1303的关键作用不是至关重要的，所述1303的关键作用是允许1301从更小的体积开始稀释干燥剂，因此需要更少的空间。主储罐将高浓度的干燥剂1310供应到调节器并且从再生器1311接收高浓度的干燥剂。具有低浓度干燥剂的子储罐1301(在冷却模式下)将低浓度的干燥剂提供给再生器648并且从调节器603接收低浓度的干燥剂。如上所示，热交换器1304可位于调节器与储罐之间，其中来自储罐1301的浓缩的液体干燥剂1307通过热交换器1304供应到调节器603。稀释的液体干燥剂608在它返回至储罐1302之前首先在1304中被加热。这将储罐保持在接近环境条件或外部条件的温度，即，当储罐不在受调节空间中时，这是最适当的。热交换器可再次集成在储罐中，或者它可以是单独的。

集成的三储罐解决方案使主储罐的尺寸最小化，允许广泛的浓度范围，并且因此允许广泛的供应条件范围。它还减少了系统的响应时间，因为液体干燥剂的总体积被进一步减小。

可使用类似的多隔室储罐系统来储存高浓度的液体干燥剂。在图13b中，可主动地控制阀1350和1351以调整1301中的浓度，以满足受调节空间中的相对湿度的特定要求。阀1351、1352和1353可用于在系统中保持平衡，或者可使用溢流系统来实现这一目的。这在先进的解决方案中可能是有用的，其中空间占用率并且因此潜热负荷随着时间的推移显著地改变。更低浓度和更加潮湿的条件在低占用率期间可需要更少的冷却。使用1354作为再生器的源增加了1303中的浓度，在较高的空间占用率期间允许进行更深的除湿。

图13c类似于图13a，但是现在液体干燥剂热交换器1304集成在储罐1302中。阀1350、1351、1352和1353用于调控储罐1301、1302和1303中的每一个中的液位。这些可以是被动系统，例如基于浮子的解决方案；或者主动阀系统，其由单元控制系统直接控制以用于对系统进行更大的微调。

图14示出类似的解决方案，但是现在储罐1401具有倾斜底部1401，以使储罐中小体积的最浓缩的干燥剂的高度最大化并且确保储罐液位和浓度具有更加线性的关系。图14还示出用于溢流的稀释的液体干燥剂的子储罐1402。同样，取决于成本和性能权衡，各种模式是可能的。

本领域技术人员将理解，可使用其他形状、阀系统和隔室来使尺寸最小化，使浓度控制最大化并且使阀和储罐系统的成本最小化。更复杂的系统可能也可用于储存高浓度的干燥剂。如上所述，这是一种能量储存形式。

图15示出用于使用软化水1501进行加水的简单机构，所述软化水1501通过电磁阀1502供应，所述电磁阀1502由储罐1504中的浮子1503驱动。储罐液位1505可由液位传感器1506测量，可使用所述液位传感器1506来控制电磁阀，而不是通过控制程序，所述控制程序然后可根据输入条件、供应条件和外部空气来改变干燥剂浓度。

图16示出向储罐1601直接供应1670过滤水1680和软化水1671。然后可使用1672来直接稀释液体干燥剂。过滤可以是正向或反向渗透过程或者产生无矿物质水的其他处理。向储罐直接供应是一种简单且易于理解的解决方案。然而，避免调节器1611和再生器1614中的液体干燥剂面板结垢需要对高质量饮用水进行高度脱矿。蒸汽转变模块1674是用于稀释干燥剂的另一种选择。它们允许使用海水和其他形式的非饮用水作为进料1681。它们的传送速率是温度相关的，因此它们往往位于再生环路中，其中来自648的热且浓缩的液体干燥剂652被稀释成1615。当蒸汽转变单元的尺寸不那么重要时，可将它用于调节器环路中，以将浓缩的液体干燥剂稀释成1610。在加热和加湿是主要应用的热泵解决方案中，这也是适用的。系统的用水强度以及饮用水的稀缺性将影响这一选择。例如，如果在高度潮湿的气候中使用所述单元，其中很少仅使用加水来保护所述单元，则向储罐进行更便宜的直接添加的解决方案可能是更有可能的，尤其是在关于矿物质传送到干燥剂系统中的问题得到限制的情况下

图17公开一种多重分体式系统，其在建筑物的不同楼层处具有可能的多个室内单元1701。在这种情况下，可使用多个干燥剂储罐610来优化压力和流量控制。可包括多储罐系统，所述多储罐系统包括单独的再生器。这种灵活性在多层多空间解决方案中至关重要。干燥剂储罐、加水模块、热交换器以及泵全部可定位在位于建筑物内部的空间中的单独的“中间单元”1702中，所述空间具有供水装置和水槽。在这种情况下，外部单元1703的尺寸和重量与传统单元非常类似，仅包括风扇、压缩机和再生器面板。尤其是对于住宅单元，缩小外部单元的尺寸并且确保容易有过多的水是这种解决方案成功的关键考虑因素。

图18是来自美国专利号9470426的图，其示出用于建筑物105的液体干燥剂系统，所述液体干燥剂系统具有多个调节器502和单个再生器601。这些中的一些是用于空间110的吊顶单元，所述吊顶单元使用再循环空气。其他可以是doas单元604，所述doas单元604使用外部空气和排放空气102的混合物来调节空气101。靠近大型冷却器114示出的单独的再生器单元601为冷却器的冷凝器提供有效的冷却，并且使用所述冷却对来自吊顶单元和doas单元604的液体干燥剂进行再浓缩。内部空间106用于定位包括调节器50的干燥剂系统501。这些单元调节由doas单元604处理的返回空气109和外部空气103以将空气108供应到空间。为此，需要干燥剂504和505通过包括doas要求的602和603往返于中央再生单元。并且通过管道112和113供应来自冷却器114的冷水。

这个系统最适合于对空间110中的每一个具有类似要求的空间。但是至少由于占用率和位置以及使用，确实会发生变化。这些区中的一些(例如医院的手术室)可仅使用外部空气，一些区(例如，可用于再生的运动设施)可具有大量的排放空气，并且其他区(例如，游泳池)可具有较大的湿度负荷，但对新鲜空气的要求较低。因此，那些空间中的每一个可因此需要不同的shr。

这对于一些应用(例如，杂货店)特别重要。杂货店通常具有用于水果和蔬菜的湿区段，其保持温暖和湿润。大多数建筑物需要更低的温度和干球，例如以使产品寿命和客户舒适度最大化。具有冷藏货物的冷区段通常需要更低的温度和较低的湿度水平以避免货柜结霜。在具有使用多种工具的一个冷却器系统的建筑物中，液体干燥剂系统能够满足这样的多种要求。

图19示出使用蒸发器1901的冷却器系统1900如何向多个调节器(1904、1905至190n)供应冷水1902，从而返回更温暖的水1903。冷凝器1911将热水1912提供给多个再生器(1914、1915和191n)，从而返回冷却的水1913。调节器中的每一个可服务于建筑物的区中的一个。如果空间1931、1932和1933所需的供应条件1961不同，则用于这些空间的干燥剂应具有不同的浓度。因此，每个调节器或一组调节器可具有其自己的储罐1920、1921和192n，根据所需的供应条件1961，这些储罐具有不同浓度的液体干燥剂。液体干燥剂的体积由待处理的空气1960的体积确定，所述待处理的空气1960可以是外部空气1960和返回空气1964的混合物。要保持这种状态就需要再生，从各自具有其自己浓度的储罐1930、1931和193n供应高浓度的液体干燥剂，这与保持所述浓度的外部空气oa1965和排放空气ea(1964)的可用性有关。

当例如在温室或超级市场的蔬菜区段中需要低浓度的液体干燥剂来保持相对潮湿的条件时，则利用高流量的外部空气1963进行再生可导致最大的显式冷却。如果例如由于外部条件已经相当干燥而需要甚至更多的稀释，则可通过使另外的外部空气1965流过显热盘管1951、19522和195n来实现干燥剂的进一步稀释。或者，使用蒸汽传送膜单元进行直接加水是一种选择。

当需要高浓度的液体干燥剂时，不能将空气用于显热盘管1951-195n。在设计阶段，甚至可针对这个再生器子单元消除盘管。通过再生器的低气流将降低面板的显式效率并且可增加潜式再生。

可使用来自建筑物的干燥的排放空气来实现甚至更高的浓度。由于排放空气并非在任何地方都可用，因此可将再生器放置成靠近排放位置，只需将干燥剂传送至适当的储罐中即可。

可在复杂的建筑物中使用多个干燥剂和水储罐，以达到更有效地管理压降以及干燥剂和水流量的目的。

显热盘管和/或直接水稀释的组合可用于改变干燥剂的浓度。图19示出这种配置。再生器1914、1915至191n全部由单个冷凝器盘管1911进料。然而，从再生器出来的干燥剂的浓度仍然可发生变化。首先通过与水回路上的再生器1914、1915等串联或并联(示出了串联)的空气冷却盘管1951至195n等。当显热盘管1951、1952至195n并联时，可通过增加从再生器到空气冷却盘管的转移流量来使热量从再生器转移。这将降低浓度。当它们串联时，可通过使更多或更少的空气流过再生器和空气冷却盘管来改变浓度。

图20示出如何使用类似于图10和图11所示机构的泵以各种方式连接储罐以便匹配预期负荷。浓缩的液体干燥剂2001从再生器储罐1930、1931至193n流动到调节器储罐1920、1921和192n。稀释的液体干燥剂2002从调节器被发送至再生器。通过使用阀系统而不是固定连接件，可能进行动态控制。由于干燥剂浓度直接驱动供应空气rh，因此多个储罐还可通过以下方式改善系统响应时间：允许保持干燥剂的若干种可用浓度，从而允许在需要时在储罐之间进行切换以满足变化的条件。

每个空间具有其自己的液体干燥剂回路，并且可使干燥剂循环通过面板1904至190n，并且通过热交换器2102回到储罐2101。可调整阀2103允许来自储罐的干燥剂中一些或全部混合到其中。第二可调整阀2104允许稀释的干燥剂的一部分被返回至储罐。通过利用泵2105来控制循环速率并且利用阀2104和2103来控制混合速率，干燥剂浓度可随空间而变化。由于浓度直接驱动提供给空间的rh，因此发明人可通过混合比来改变rh。在水/传热流体侧上使用类似的布置，发明人可独立地控制提供给空间的温度和湿度。

图21示出在2012年与2020年之间加利福尼亚在不同年份的鸭型曲线。在过去，用于网络的负荷将在下午12点(2204)达到峰值。在2012年，峰值是在清晨和深夜，而在未来，主要峰值2203将在傍晚并且在早些时候2201，负荷显著减少，这是由于太阳能供电在白天较高。曲线主要受冷却要求支配，所述冷却要求在早晨更低，但在日落后几个小时内仍然较高。可储存浓缩的液体干燥剂来处理这一负荷。为了满足除湿的全部要求，在非常高的浓度(35-45％)下需要每吨大约2升至20升来管理全部的除湿负荷。在一天中最热的时候，外部空气的rh水平趋于更低，从而使干燥剂更容易浓缩。在公用设施的需求管理有助于这一特征的价值的情况下，最好使这一功能的价值最大化，从而证明额外的储罐空间和系统复杂性的成本是合理的。

图22示出湿热气候中典型的日温度循环。条件从清晨时冷且高的rh变为下午晚些时候(2301)热且更低的rh。外部空气dp(2302)在这一循环内趋于稳定，而rh从40％的低值变为清晨(2301)时的95％那么高。因此，公用设施可能希望将大量负荷从晚上9点转移到一天中的早些时候。

图23示出外部空气湿度2302(dp)在一天中如何趋于稳定，但是温度2302以与太阳能供应2303的曲线类似的曲线显著地变化，但是在晚上温度更高。调节器需要全天提供稳定的条件：通常，温度低于70f并且dp为40-55％并且rh为50-60％。取决于总负荷和外部空气条件，供应条件的rh由液体干燥剂的浓度确定。通常，70％的rh需要约20％的液体干燥剂浓度，并且10％的液体干燥剂给予约80％的rh。

建筑物的除湿负荷和供应条件在白天趋于稳定，主要由于占用率而改变。液体干燥剂再生能力是由热量的可用性驱动的。在基于压缩机的系统中，当显热负荷在中午和一天中的晚些时候较高时，更多的热量可用，而清晨时可用热量少得多。

液体干燥剂再生能力2301是由热量的可用性驱动的。在基于压缩机的系统中，当显热负荷在中午和一天中的晚些时候较高时，更多的热量可用，而清晨时可用热量少得多。

图23示出在典型的东海岸日循环期间，温度将如何从早上2004的20c上升到中午2401的35c。这将使rh从85％降低到40％(2400)。亚热带条件2401和热带条件2402在一天中可发生较小的变化，其中rh在85％至50-70％的范围内。供应条件2403在非常高的湿度下可发生小得多的变化，来自在供应条件2403中需要补偿的光线和渗入的显热负荷除外。对于条件2402和2404，显热比(shr)可从2400处的80％变为介于0与0.2之间。美国专利申请号62/580,270描述了从潮湿条件2402和干燥条件2400到相同供应条件2403如何使用显热盘管来管理再生。

一个显著的问题是再生热量的可用性。图24示出在没有来自显热盘管的校正的情况下，调节和再生在基于压缩机的系统中如何失衡。在早晨条件2500a中，条件需要浓度约为25％的液体干燥剂来将空气除湿和加热到供应条件2509a。焓差2540a太小以致于无法有效地再生，因此再生器可仅实现95％的rh，这对应于10％的液体干燥剂浓度

在下午，调节器需要做更多的功2540b来在具有相同dp但高得多的db的2500b处使空气达到优选的供应条件2509b。在冷凝器侧上，再生器于是能够产生浓度高达40％的液体干燥剂。但是调节器仍然仅需要25％的浓度—与早上相同。早期专利解释了如何使用显热盘管、干燥剂稀释和另外的热负荷来在清晨增加能量并且在晚上排出能量以使系统平衡。

另外的盘管是显著的另外成本。这些盘管还由于在早上增加负荷并且在晚上增加压缩机升力而降低了系统效率。

在不基于压缩机的系统中存在在白天可用于在不同点处进行再生的能量的类似不平衡。例如，在基于热太阳能的蒸发冷却(devap或干燥剂启用的蒸发冷却)中，仅当阳光照射时才会再生，而白天仍需要进行冷却和除湿。使用废热(例如，来自热电联产)的系统具有仅在需要电力时才可用的热量。热量的储存可能呈热水形式，但需要大的体积。

通过使用液体干燥剂储存作为管理高rh条件与低rh条件之间的短期波动的方式，可避免另外的盘管和热水储存，同时保持在一天中常常遇到的环境条件范围内保持供应条件的能力。

专利申请人的早期专利描述了如何使用空气冷却盘管来排出过多热量并且通过对再生排放空气或外部空气进行冷却来产生另外的负荷。两者都需要压缩机做更多的功。代替使用先进的除湿盘管和排热盘管，当过多的压缩机热量可用时，浓缩的液体干燥剂可由再生器产生，然后被储存并且仅在需要保持调节器供应条件时使用。后者避免了对先进的除湿盘管的另外的负荷的需要

与其他形式的热量储存相比，液体干燥剂储存高度有效，其中每加仑蒸发湿度约30kwh，或者每加仑“储存储罐”空间约12kwh。液体干燥剂浓度在日落时达到峰值，并且在日出时达到最低。它确实需要更大的储存储罐和泵，但是这些的尺寸和重量将通过避免对空气冷却盘管和风扇的需要而被至少部分地抵消。

图25示出在冷却模式下，调节器2600如何对空气进行除湿和冷却。它利用泵2608从储罐2602获得更高浓度的液体干燥剂2601。稀释的液体干燥剂2603被返回至储罐2602。再生器2604对来自储罐2606的干燥剂2605进行浓缩，并且返回高浓度的干燥剂2607。泵2608和2609将干燥剂从相应的储罐2602和2606泵送到调节器和再生器。随着储罐2602中的干燥剂被稀释和冷却并且储罐2606中的干燥剂变得更加浓缩和更温暖，需要使用泵2611和2612在两个储罐之间通过热交换器2610泵送干燥剂。通过使用两个储罐，可调整2602的浓度以匹配供应空气的所需的rh。当足够的再生能力可用时，例如在一天中需要显式冷却时，可在储罐2606中进行液体干燥剂的浓缩。储罐2606中的液体干燥剂无法结晶，这将用于licl的液体干燥剂的最大浓度限制为约45％至50％，这取决于储罐中液体干燥剂的温度。当浓度从20％移动至约40％时，高浓度的液体干燥剂具有每加仑干燥剂吸收多达2.5加仑的h2o的能力。

在加热模式下，储罐中的温度和浓度是反过来的。

对于双储罐系统，系统将在2500a处的冷却时段期间使用20-25％的稀释的液体干燥剂。在那些条件下，冷却是接近绝热的，因此压缩机几乎不做功2540a就能达到供应条件2509a。由于空气的rh仍然>90％，因此热量2511a不足以对液体干燥剂进行再浓缩。在一天中的晚些时候，在2500b处，压缩机做大量的功2540b，所述功2540b可用于再生器。再生器具有来自2509的总焓，并且来自再生器的热量可用于再生2511b。因此，再生器可达到容易使干燥剂从25％再浓缩至40％的高浓度的温度。如果仍然需要排热盘管，则可设定其尺寸以防止过度浓缩(约50％的浓度)，在过度浓缩的情况下干燥剂(例如，licl)将会结晶。eer或mre将不会改善在冷的条件2005a期间保持浓度所需的另外的功。

如美国临时专利申请号62/580,270中所述，可通过在分层式或分隔式储罐2701和2702中进一步分离浓缩的液体干燥剂来进一步提高调节和再生过程的效率。

在920a条件下，按照每吨除湿能力或150cfm的外部空气，液体干燥剂每小时可去除约3升或略小于1加仑的湿度。假设液体干燥剂的最大浓度为40％和最低浓度为20％，2加仑的储罐可储存约1吨小时或3.4kwh的除湿能力。在mre为4kg/kwh时，这对应于约1kwh的所需系统功率。这需要约1/2加仑的液体干燥剂(例如licl、cacl或等同物)。

虽然已这样描述若干个说明性实施方案，但应当理解，本领域技术人员将容易想到各种变更、修改和改进。这样的变更、修改和改进意图形成本公开的一部分，并且意图在本公开的精神和范围内。尽管本文中呈现的一些实例涉及功能或结构元件的特定组合，但是应当理解，根据本公开，那些功能和元件可以其他方式组合以实现相同或不同的目标。具体地，结合一个实施方案所论述的动作、元件和特征并不意图从其他实施方案中的类似或其他作用被排除另外，本文描述的元件和部件可进一步分成另外的部件或接合在一起以形成用于执行相同功能的更少的部件。因此，前面的描述以及附图仅仅是示例性的并且并不意图进行限制。