[發明專利]實現太陽能綜合利用的熱源塔熱泵裝置

有效

• 申請號: 201210366110.0
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102901167A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 梁彩華;文先太;劉成興;張小松
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B41/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種實現太陽能綜合高效利用的熱源塔熱泵裝置，屬于太陽能、制冷空調系統設計制造技術領域。

背景技術

隨著中國經濟的快速發展，全社會的能耗總量急劇增加，而隨著國內化石能源的快速消耗，中國已經成為能源進口大國，能源形勢非常嚴峻。同時，不斷提高的人們生活水平，對工作、學習和生活環境的舒適性提出了更高要求，建筑能耗在全社會總能耗中的比重不斷增加，而建筑空調系統能耗又占建筑能耗的50%以上。因此，提高建筑空調系統的能效，實現節能，同時在建筑中引入太陽能等可再生能源，減少化石能源消耗，是緩解我國能源緊張局面的重要途徑。

現有大型建筑空調系統的冷熱源方案主要是采用水冷冷水機組+鍋爐或者空氣源熱泵的模式，而熱源塔熱泵在夏季可實現水冷冷水機組的高效，在冬季可借助溶液從空氣中吸熱作為熱泵的低位熱源，實現供熱，綜合了水冷冷水機組與空氣源熱泵的優點，同時又可消除的常規空氣源熱泵冬季運行時不可避免的結霜問題，是一種新型的建筑空調系統冷熱源方案。熱源塔熱泵在冬季制熱運行時，在熱源塔內溶液與空氣進行換熱，因通常運行時空氣中的水蒸氣分壓力都大于溶液表面的水蒸氣分壓力，空氣中水分進入溶液，導致溶液濃度下降，溶液凝固點升高，影響系統的可靠運行，因此系統溶液需要利用外部熱源進行濃度再生。太陽能是一種清潔的可再生能源，將太陽能應用于建筑，可實現建筑常規能耗的降低。太陽能具有間歇性的特點，如何實現太陽能在建筑中的最大程度應用，對提高建筑的可再生能源應用比例，減少對常規能源依賴，對實現節能減排具體重要意義。

因此，如何將太陽能引入建筑空調系統，作為熱源塔熱泵的溶液再生熱源，同時實現太陽能在系統中的綜合高效利用，成為本領域技術人員迫切需要解決的技術難題。

發明內容

技術問題：本發明的目的是將太陽能引入建筑空調系統，作為熱源塔熱泵的溶液再生熱源，同時實現太陽能在系統中的綜合高效利用，提出一種的具有蓄能功能的實現太陽能綜合利用的熱源塔熱泵裝置。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供了一種實現太陽能綜合利用的熱源塔熱泵裝置，該裝置包括制冷劑循環回路、溶液循環回路、空氣循環回路和供冷/熱水回路；

制冷劑循環回路中，壓縮機的輸出端接四通閥第一輸入端，四通閥第一輸出端接第一換熱器第一輸入端，第一換熱器的第一輸出端通過第一單向閥接儲液器的輸入端，同時第一換熱器第一輸出端分別通過第一單向閥、第二單向閥接第二換熱器的第一輸入端，儲液器的輸出端通過過濾器接電子膨脹閥的輸入端，電子膨脹閥的輸出端通過第四單向閥接第二換熱器第一輸入端，同時電子膨脹閥的輸出端還通過第三單向閥接第一換熱器第一輸出端，第二換熱器的第一輸出端接四通閥第二輸入端，四通閥的第二輸出端接氣液分離器的輸入端，氣液分離器的輸出端接壓縮機的輸入端；????

溶液循環回路包括第一溶液回路和第二溶液回路；

第一溶液回路中，熱源塔的溶液出口分成兩路，一路通過第一電磁閥接稀溶液儲液器第一輸入端，稀溶液儲液器的第一輸出端通過第二電磁閥接第一變頻泵的入口，另外一路通過第三電磁閥接第一變頻泵的入口，第一變頻泵的出口接第二換熱器第二輸入端，第二換熱器的第二輸出端與熱源塔的溶液輸入端相連；

第二溶液回路中，稀溶液儲液器第二輸出端經過第四電磁閥后接第二變頻泵輸入端，第二變頻泵的輸出端接第三換熱器第一輸入端，第三換熱器第一輸出端接太陽能集熱器的輸入端，太陽能集熱器輸出端接溶液再生器的溶液輸入端，溶液再生器的溶液輸出端接第三變頻泵的輸入端，第三變頻泵的輸出端接第三換熱器的第二輸入端，第三換熱器的第二輸出端接濃溶液儲液器輸入端，濃溶液儲液器的輸出端接溶液控制閥，經過溶液控制閥后，接稀溶液儲液器的第二輸入端；?

空氣循環回路中，溶液再生器的第二輸出端接風機輸入端，風機輸出端接第四換熱器的第一輸入端，第四換熱器的第一輸出端接溶液再生器的第二輸入端，第四換熱器的第三輸出端接排水閥；

供冷/熱水回路中，機組的冷/熱水回水口接第一換熱器的第二輸入端，第一換熱器的第二輸出端通過第六電磁閥接機組冷/熱水供水口，同時也通過第五電磁閥接第四換熱器的第二輸入端，第四換熱器的第二輸出端通過第七電磁閥接機組的冷/熱水供水口。

優選的，由溶液再生器、風機、第四換熱器構成封閉一個空氣循環回路，運行時空氣循環回路中的空氣的露點溫度高于45℃。

優選的，壓縮機為變頻壓縮機。

有益效果：

1、本發明可實現太陽能綜合利用的熱源塔熱泵在冬季制熱運行時將太陽