[實用新型]一種中空纖維膜與熱泵集成的供熱與空氣除濕系統

有效

• 申請號: 201620974594.0
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN206531124U
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 李浩;李敏霞;趙力;趙軍;鄧帥
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F24D3/08
• 分類號: F24D3/08;F24D3/18;F24D3/02;F24D3/14;F24F3/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李麗萍

技術領域

本實用新型涉及一種供熱與空氣除濕系統，尤其涉及一種中空纖維膜與熱泵集成的供熱與空氣除濕系統。

背景技術

為降低建筑能耗，熱泵供熱技術與溫濕度獨立控制技術得到廣泛的應用。中空纖維膜溶液除濕系統可以很好的實現溫濕度獨立控制，且不存在溶液漂失問題，已有相關的研究成果與專利文獻公布了有關技術方案。但對于用戶來說，同時投資建設供熱設備與除濕設備，需要綜合考慮占地面積與經濟性問題。

熱源塔熱泵為一種新型的熱泵裝置，它通過熱源塔與室外空氣換熱，吸收空氣中的熱量，將吸收的低品位熱量以熱泵的形式轉換為高品位的熱量從而達到向室內供暖和提供生活熱水的目的，在早期的應用中，由于載熱流體與空氣直接接觸換熱，易導致載熱流體的污染以及溶液的漂失，未解決此問題閉式熱源塔技術被提出，卻增加了管外結霜的問題。由于除濕與供熱有著明顯的季節性使用需求，使用熱泵驅動的中空纖維膜除濕系統可以達到夏季空氣除濕的目的，但是冬季供熱時熱泵的容量由無法滿足供熱需求，因此需要額外建設供熱熱泵，造成設備成本提高。

實用新型內容

本實用新型主要解決開式熱源塔熱泵溶液漂失和閉式塔結霜的問題，同時使用同一套設備實現夏季室內溫濕度獨立控制。將熱泵供熱設備與空氣除濕設備集成，冬季為改進的熱源塔熱泵系統為室內供熱，夏季為熱泵驅動的中空纖維膜溶液除濕系統實現室內溫濕度控制，集成系統減少占地面積與設備初投資。此外，系統中溶液再生采用空氣式溶液再生技術，即采用干空氣與需要再生的溶液接觸，由于溶液水蒸氣分壓高于干空氣的水蒸氣分壓，溶液中的水分會通過膜結構向空氣側傳遞，最終實現溶液再生，克服了溶液再生對高品位能源的需求，避免了復雜的設備。

為了解決上述技術問題，本實用新型提出的一種中空纖維膜與熱泵集成的供熱與空氣除濕系統，包括機房和房間；所述機房內設有熱泵機組、溶液循環泵、第一溶液冷卻器、第二溶液冷卻器、蓄熱水箱、溶液冷卻循環水泵和相互連接的進風風道和排風風道；所述熱泵機組包括第一熱泵換熱器和第二熱泵換熱器；所述房間內設有淋浴和地板輻射采暖；自所述進風風道的進口至所述排風風道的出口依次布置有進風軸流風機、空氣過濾器和中空纖維膜工作組件、干燥箱、中空纖維膜再生組件、排風軸流風機和排風通風閥；所述中空纖維膜工作組件與中空纖維膜再生組件結構相同，均由多個中空纖維膜模塊串聯或并聯組成；所述干燥箱的前后分別設置通風閥，在所述中空纖維膜工作組件與干燥箱之間的連接處通過室內新風通風閥連接有室內新風風道；在所述中空纖維膜再生組件與干燥箱之間的連接處通過室內回風通風閥連接有室內回風風道；所述室內新風風道和室內回風風道均通向房間內；在所述室內新風風道的室內端安裝有風機盤管，所述室內回風風道的室內端安裝有回風風機；所述中空纖維膜工作組件的出口與所述第一熱泵換熱器的入口1連接，所述第一熱泵換熱器出口2通過所述溶液循環泵與第一三通旋塞閥的2口相連，所述第一三通旋塞閥的1口與第二三通旋塞閥的3口相連，所述第一三通旋塞閥的3口連接至所述第一溶液冷卻器的溶液進口3；所述第一溶液冷卻器的溶液出口1與所述第二三通旋塞閥的1口相連，所述第二三通旋塞閥的2口連接至所述中空纖維膜再生組件的溶液入口；所述中空纖維膜再生組件的溶液出口與第三三通旋塞閥的1口相連，所述第三三通旋塞閥的2口與第四三通旋塞閥的2口相連，所述第三三通旋塞閥的3口連接至所述第二溶液冷卻器的溶液進口3，所述第二溶液冷卻器的溶液出口1與所述第四三通旋塞閥的3口相連，所述第四三通旋塞閥的1口連接至所述中空纖維膜工作組件的入口；所述第二熱泵換熱器出口3與第五三通旋塞閥的1口相連，第五三通旋塞閥的2口與第一三通混合閥的1口相連，第一三通混合閥的2口通過第一旋擰閥后并經過一個循環水泵連接至所述風機盤管的入口，所述風機盤管的出口與第二三通混合閥的3口相連；所述第五三通旋塞閥的3口與第六三通旋塞閥的3口相連，第六三通旋塞閥的2口連接至所述蓄熱水箱的熱水進口5，所述蓄熱水箱的冷水出口4與第七三通旋塞閥的2口相連，第七三通旋塞閥的1口通過一個循環水泵連接至第八三通旋塞閥的3口，所述第二三通混合閥的1口連接至所述第八三通旋塞閥的2口，第八三通旋塞閥的1口連接至所述第二熱泵換熱器的入口4；第一三通混合閥的3口連接至所述溶液冷卻循環水泵的入口，所述溶液冷卻循環水泵的出口連接至所述第二溶液冷卻器的水側入口2；所述第二溶液冷卻器的水側出口4連接至所述第二三通混合閥的2口；第七三通旋塞閥的3口通過一個循環水泵后連接至所述第一溶液冷卻器的水側入口4，所述第一溶液冷卻器的水側出口2連接至所述第六三通旋塞閥的1口；所述蓄熱水箱的熱水出口1通過第二旋擰閥連接至所述淋浴；所述蓄熱水箱的熱水出口3通過第三旋擰閥和一個循環水泵后連接至所述地板輻射采暖的入口，所述地板輻射采暖的出口與所述蓄熱水箱的冷水入口2相連，所述地板輻射采暖的供水和回水之間設置第四旋擰閥。