一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱泵直膨式冷凝熱梯級使用的溶液除濕系統(tǒng)設(shè)計。一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，包括熱泵制冷循環(huán)系統(tǒng)、溶液系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)。制冷循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機、殼管冷凝器、翅片冷凝器、儲液器、過濾器、膨脹閥、蒸發(fā)器；溶液系統(tǒng)包括新風(fēng)除濕器、溶液再生器、和設(shè)置在新風(fēng)除濕器與溶液再生器之間的溶液回路上的溶液泵；風(fēng)系統(tǒng)包括新風(fēng)送風(fēng)機、再生風(fēng)機；本發(fā)明將冷凝熱分為兩部分，一部分用于再生溶液的升溫，一部分用于再生空氣的升溫，既保證了溶液的再生溫度，又解決了再生空氣在再生過程中會對溶液再生溫度影響的難題。
【專利說明】一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，屬于溶液除濕空調(diào)機組設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能減排，建設(shè)資源節(jié)約型社會已經(jīng)成為當前一項非常重要的工作，由于中央空調(diào)的能耗已占建筑總能耗的40 60%ο所以，降低中央空調(diào)系統(tǒng)能耗成為全社會節(jié)能減排的一個重要方向。隨著溫濕度分控概念的提出、溶液除濕系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，溶液系統(tǒng)改進和進一步節(jié)能也成為當下課題。
[0003]傳統(tǒng)的溶液除濕系統(tǒng)中溶液使用濃度較高，再生難度大，再生溫度要求高，制冷系統(tǒng)中全部的冷凝熱都進入到再生溶液中，導(dǎo)致了制冷系統(tǒng)冷凝溫度過高，能效比降低；在再生器中，再生空氣入口溫度較低，與再生溶液溫度相差較大，影響再生效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種溶液除濕系統(tǒng)中的冷凝熱使用的梯級控制，即可以解決避免制冷系統(tǒng)冷凝溫度過高，也可以提高再生空氣溫度，同時達到提聞制冷系統(tǒng)能效比和提聞再生效果的目的。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，包括熱泵制冷循環(huán)系統(tǒng)、溶液系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)；所述熱泵制冷循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機、一級冷凝器、二級冷凝器、儲液器、過濾器、膨脹閥和蒸發(fā)器構(gòu)成的制冷循環(huán)回路；
所述溶液系統(tǒng)包括新風(fēng)除濕器、溶液再生器和設(shè)置在新風(fēng)除濕器與溶液再生器之間的溶液回路上的溶液泵；
所述風(fēng)系統(tǒng)包括分別設(shè)置在新風(fēng)除濕器內(nèi)側(cè)的送風(fēng)風(fēng)機和設(shè)置在溶液再生器內(nèi)側(cè)的再生風(fēng)機；低溫濃溶液進入所述新風(fēng)除濕器吸收空氣中水分，高溫高濕的新風(fēng)成為干燥風(fēng)通過送風(fēng)風(fēng)機送入室內(nèi)，低溫濃溶液變成溫度略高的稀溶液，稀溶液與來自溶液再生器的高溫濃溶液進行熱交換，稀溶液溫度初步升高后在殼管冷凝器3內(nèi)吸熱成為高溫溶液，送入溶液再生器再生，再生風(fēng)機引入再生風(fēng)帶走稀溶液中的水分，稀溶液然后通過溶液泵經(jīng)過蒸發(fā)器被降溫后重新回到新風(fēng)除濕器，完成一個完整的除濕再生循環(huán)。
[0006]所述一級冷凝器為殼管冷凝器，所述二級冷凝器為翅片冷凝器，所述殼管冷凝器位于所述壓縮機一側(cè)，其進氣口與所述壓縮機的出氣口連接，所述翅片冷凝器位于所述溶液再生器與再生風(fēng)機之間，其進氣口與殼管冷凝器出氣口相連，出氣口與儲液器相連。
[0007]所述溶液回路上加裝經(jīng)濟器，利用稀溶液和濃溶液的溫差，流經(jīng)經(jīng)濟器時進行熱交換。
[0008]所述的蒸發(fā)器為殼管蒸發(fā)器。
[0009]所述過濾器與膨脹閥之間設(shè)有電磁閥。
[0010]本發(fā)明一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)的有益效果是:
一、制冷劑通過二次冷凝，有效的降低了冷凝溫度，提高了制冷機組的能效比，而溫度被升高的再生空氣能避免在溶液再生器中對溶液溫度的降低，從而提高了再生效果。
[0011]二、將冷凝熱分為兩部分，一部分用于再生溶液的升溫，一部分用于再生空氣的升溫，既保證了溶液的再生溫度，又解決了再生空氣在再生過程中會對溶液再生溫度影響的難題。
[0012]三、機組采用直膨式制冷方式，有效的減少了二次熱交換系統(tǒng)的水泵和冷水機組干式蒸發(fā)器，提高了能源利用率。
[0013]四、機組采用熱泵式，冬夏季轉(zhuǎn)換使用，可以起到夏季降溫除濕，冬季升溫加濕的效果，滿足冬夏季的不同需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理示意圖；
其中:1、壓縮機；2、四通換向閥；3、殼管冷凝器；4、翅片式冷凝器；5、儲液器；6、過濾器；7、電磁閥；(8,11)、膨脹閥；(9，12,13、20)、單向閥；10、殼管蒸發(fā)器；14、送風(fēng)風(fēng)機；15、再生風(fēng)機；16、溶液再生器；17、溶液泵；18、經(jīng)濟器；19、新風(fēng)除濕器。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明。
[0016]如圖1所示，一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，包括熱泵制冷循環(huán)系統(tǒng)、溶液系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)；
所述制冷系統(tǒng)，壓縮機I所排出的高溫高壓氣體首先經(jīng)過四通換向閥2，之后進入殼管冷凝器3與從新風(fēng)除濕器19中過來的低溫稀溶液進行熱交換，制冷劑溫度初步降低，稀溶液溫度升高，達到再生溫度要求，被殼管冷凝器3初步冷凝的制冷劑進入翅片式冷凝器4與流經(jīng)翅片表面的再生空氣進行熱交換，制冷劑進一步冷卻并冷凝為過冷液體，再生空氣溫度升高，進入溶液再生器16，過冷液體經(jīng)過儲液器5、過濾器6后進入膨脹閥8節(jié)流降壓后進入殼管蒸發(fā)器10，吸收溶液中熱量后變成過熱蒸汽重新被吸入壓縮機I中，完成整個制冷循環(huán)；
所述溶液系統(tǒng)包括新風(fēng)除濕器19、溶液再生器16和設(shè)置在新風(fēng)除濕器19與溶液再生器16之間的溶液回路上的溶液泵17 ；
所述風(fēng)系統(tǒng)包括分別設(shè)置在新風(fēng)除濕器內(nèi)側(cè)的送風(fēng)風(fēng)機14和設(shè)置在溶液再生器16內(nèi)側(cè)的再生風(fēng)機15，低溫濃溶液進入所述新風(fēng)除濕器19吸收空氣中水分，高溫高濕的新風(fēng)成為干燥風(fēng)通過送風(fēng)風(fēng)機14送入室內(nèi)，低溫濃溶液變成溫度略高的稀溶液，稀溶液與來自溶液再生器16的高溫濃溶液進行熱交換，稀溶液溫度初步升高后在殼管冷凝器3內(nèi)吸熱成為高溫溶液，送入溶液再生器16再生，再生風(fēng)機14引入再生風(fēng)帶走稀溶液中的水分，稀溶液然后通過溶液泵17經(jīng)過蒸發(fā)器被降溫后重新回到新風(fēng)除濕器19，完成一個完整的除濕再生循環(huán)。
[0017]所述風(fēng)系統(tǒng)包括新風(fēng)系統(tǒng)和再生風(fēng)系統(tǒng)兩個獨立系統(tǒng)，新風(fēng)系統(tǒng)是利用送風(fēng)風(fēng)機14將室外新風(fēng)通過除濕干燥處理后送入室內(nèi)，再生風(fēng)系統(tǒng)是利用再生風(fēng)機15引入再生風(fēng)帶走稀溶液中的水分，以達到溶液再生的目的。
[0018]進一步的，在所述溶液回路上加裝經(jīng)濟器，利用稀溶液和濃溶液的溫差，流經(jīng)經(jīng)濟器時進行熱交換，分別達到降溫和升溫的目的，起到節(jié)能的效果。
[0019]溶液系統(tǒng)的工作過程是:低溫濃溶液進入新風(fēng)除濕器19吸收空氣中水分，溶液變成溫度略高的稀溶液，高溫高濕的新風(fēng)成為干燥風(fēng)通過送風(fēng)風(fēng)機14送入室內(nèi)，稀溶液繼續(xù)在經(jīng)濟器18與來自溶液再生器16的高溫濃溶液進行熱交換，稀溶液溫度升高送入溶液再生器16再生，然后通過溶液泵17重新回到新風(fēng)除濕器16，完成一個完整的除濕再生循環(huán)。
[0020]所述的再生風(fēng)先通過翅片式冷凝器提高溫度，再進入再生器。
[0021]壓縮機排出的高溫制冷劑先在殼管冷凝器內(nèi)與溶液換熱，然后再通過翅片冷凝器與空氣換熱。
[0022]本發(fā)明一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，冬夏季可以切換使用，夏季運行制冷循環(huán)，對新鮮空氣降溫除濕送入室內(nèi)；冬季運行制熱循環(huán)，對新鮮空氣升溫加濕送入室內(nèi)。
[0023]實施例1:以處理風(fēng)量為6000m3/h的全新風(fēng)溶液除濕機組為例，夏季制冷工況運行，制冷系統(tǒng)壓縮機I所排出的高溫高壓氣體進入殼管冷凝器3與從新風(fēng)除濕器19中過來的低溫稀溶液進行熱交換，制冷劑溫度初步降低，稀溶液溫度升高，達到再生溫度要求，被初步冷凝的制冷劑進入翅片式冷凝器4與流經(jīng)翅片表面的再生空氣進行熱交換，制冷劑進一步冷卻并冷凝為過冷液體，再生空氣溫度升高，進入溶液再生器16，過冷液體經(jīng)過儲液器
5、過濾器6后進入膨脹閥8節(jié)流降壓后進入殼管蒸發(fā)器10，吸收溶液中熱量后變成過熱蒸汽重新被吸入壓縮機I中，完成整個制冷循環(huán)。
[0024]此循環(huán)中，通過殼管冷凝器3和翅片冷凝器4的逐級冷凝，將制冷劑冷凝溫度降至40 0C，機組制冷量約可提高30%，制冷能效比可提高約35%。
[0025]在冬季熱泵運行中，壓縮機I所排出的高溫高壓氣體通過四通換向閥2轉(zhuǎn)換方向，進入殼管蒸發(fā)器(熱泵運行時作為殼管冷凝器)10與從溶液再生器16(熱泵運行時作為溶液除濕器使用)中過來的低溫稀溶液進行熱交換，制冷劑溫度降低，稀溶液溫度升高，達到再生溫度要求，過冷制冷劑液體經(jīng)過儲液器5、過濾器6后進入膨脹閥11節(jié)流降壓后進入到翅片冷凝器4 (熱泵運行作為蒸發(fā)器使用)吸收再生風(fēng)中的熱量后初步蒸發(fā)，然后再進入殼管冷凝器3 (熱泵運行時作為蒸發(fā)器使用)完全蒸發(fā)變成過熱蒸汽重新被吸入壓縮機中，完成整個熱泵循環(huán)。
此循環(huán)中，機組有效的將室外空氣的熱能轉(zhuǎn)移到溶液中，將室外空氣進行預(yù)熱和加濕后送入室內(nèi)。
[0026]上述實施例為本發(fā)明的一種較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，包括熱泵制冷循環(huán)系統(tǒng)、溶液系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)；所述熱泵制冷循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機、一級冷凝器、二級冷凝器、儲液器、過濾器、膨脹閥和蒸發(fā)器構(gòu)成的制冷循環(huán)回路； 所述溶液系統(tǒng)包括新風(fēng)除濕器、溶液再生器和設(shè)置在新風(fēng)除濕器與溶液再生器之間的溶液回路上的溶液泵； 所述風(fēng)系統(tǒng)包括分別設(shè)置在新風(fēng)除濕器內(nèi)側(cè)的送風(fēng)風(fēng)機和設(shè)置在溶液再生器內(nèi)側(cè)的再生風(fēng)機；低溫濃溶液進入所述新風(fēng)除濕器吸收空氣中水分，高溫高濕的新風(fēng)成為干燥風(fēng)通過送風(fēng)風(fēng)機送入室內(nèi)，低溫濃溶液變成溫度略高的稀溶液，稀溶液與來自溶液再生器的高溫濃溶液進行熱交換，稀溶液溫度初步升高后在殼管冷凝器3內(nèi)吸熱成為高溫溶液，送入溶液再生器再生，再生風(fēng)機引入再生風(fēng)帶走稀溶液中的水分，稀溶液然后通過溶液泵經(jīng)過蒸發(fā)器被降溫后重新回到新風(fēng)除濕器，完成一個完整的除濕再生循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述一級冷凝器為殼管冷凝器，所述二級冷凝器為翅片冷凝器，所述殼管冷凝器位于所述壓縮機一偵牝其進氣口與所述壓縮機的出氣口連接，所述翅片冷凝器位于所述溶液再生器與再生風(fēng)機之間，其進氣口與殼管冷凝器出氣口相連，出氣口與儲液器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述溶液回路上加裝經(jīng)濟器，利用稀溶液和濃溶液的溫差，流經(jīng)經(jīng)濟器時進行熱交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的蒸發(fā)器為殼管蒸發(fā)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱泵直膨式溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器與膨脹閥之間設(shè)有電磁閥。
【文檔編號】F25B13/00GK103868171SQ201410101509
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】劉慶利, 殷勇高, 趙大友 申請人:南京迪澤爾空調(diào)設(shè)備有限公司