[發明專利]一種熱泵驅動的變溶液溫度兩級除濕空調系統

在審

• 申請號: 201710416723.3
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107270426A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 張倫;陳瑤;劉拴強;高建紅;何強勇
• 申請（專利權）人: 江蘇格瑞力德空調制冷設備有限公司
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14;F24F13/30
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙)32300
• 代理人: 吳麗娜

技術領域

本發明涉及一種熱泵與溶液除濕再生循環相復合的空調系統，屬于空氣溫濕度調節和制冷空調系統設計與制造技術領域。

背景技術

隨著人們對于建筑熱舒適度要求的不斷提高，用于建筑空調設備的能耗也在日益增長，然而現有的空調設備在空氣熱濕負荷處理方面仍存在著不小缺陷，所以開發節能型空調的需求越來越明顯。近年來，溫濕度獨立處理空調作為一種新型的空調理念正受到越來越廣泛的關注與研究。利用除濕溶液對空氣的濕負荷進行處理，可以有效提高空調系統所使用的冷源溫度，從而達到節能的目的。與此同時，除濕溶液還具有殺菌消毒、過濾PM2.5等功效，因此溶液除濕空調在建筑節能改造和室內環境綜合治理方法發揮著越來越重要的作用。

熱泵驅動的溶液除濕空調是溫濕度獨立處理空調系統中最常用的一種形式，它采用熱泵循環中蒸發器為除濕循環提供冷量，同時冷凝熱還能作為熱源供給除濕后的稀溶液用于再生。這類系統能夠實現冷熱量的有效利用，并且相對傳統蒸汽壓縮式制冷系統其能耗也大為減低。但是現階段熱泵驅動的溶液除濕空調系統仍然存在一些不足：1)除濕器、再生器、蒸發器和冷凝器之間的熱量難以實現動態匹配，當空氣處理的負荷發生變化時，系統的冷凝熱可能多余或少于溶液再生所需求的熱量；2)該類系統對新風的處理多是采用一級冷卻除濕，利用低溫的溶液直接處理高溫高含濕量的新風，而高溫高含濕量的空氣本可以利用常溫溶液進行處理，因此該熱力過程存在著有效冷量的浪費。

對熱泵驅動的溶液除濕空調系統進行系統流程和空氣處理流程的優化設計，對于進一步提高其能效和維持系統的穩定運行具有重要意義。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種新型的熱泵驅動的溶液除濕空調系統，通過使用不同溫度區間的除濕溶液對新風的熱濕負荷進行分區處理，來實現各種冷源的高效利用，從而克服現有除濕空調系統在空氣熱濕負荷處理過程中所存在的能源浪費問題，同時保證除濕后稀溶液的再生效率和系統的穩定運行。

技術方案：為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明涉及的一種熱泵驅動的變溶液溫度兩級除濕空調系統，包括溶液除濕再生循環系統和熱泵循環系統，所述溶液除濕再生循環系統包括第一除濕器、第二除濕器、再生器、第一風機、溶液熱交換器和溶液冷卻器，所述第一除濕器、第二除濕器共用所述再生器，所述第一風機出風口連接所述第一除濕器的進風口，所述第一除濕器的出風口與所述第二除濕器的進風口相連，所述溶液冷卻器的溶液出口接入所述第一除濕器的頂部溶液進口；所述熱泵系統包括蒸發器、壓縮機、溶液冷凝器、空氣冷凝器，節流裝置和第二風機，所述溶液冷凝器的溶液端出口連接至所述再生器的頂部溶液噴淋進口，所述空氣冷凝器的進風口處設有所述第二風機，出風口連接所述再生器的進風口。

進一步地，所述蒸發器的溶液出口接入所述第二除濕器的頂部溶液進口。

進一步地，所述第一除濕器的底部設置有兩個溶液出口，一個出口由溶液管道連接至第一除濕溶液泵的進口，所述第一除濕溶液泵的進口和所述第一除濕器的出口之間設有第一溶液閥；另一個出口由溶液管道連接至溶液熱交換器的稀溶液端進口，所述溶液熱交換器的稀溶液端進口和所述第一除濕器的出口之間設有第二溶液閥。

進一步地，所述第二除濕器的底部設置有兩個溶液出口，一個出口由溶液管道連接至第二除濕溶液泵的進口，所述第二除濕溶液泵的進口和所述第二除濕器的出口之間設有第三溶液閥；另一個出口由溶液管道連接至所述溶液熱交換器的稀溶液端進口，所述溶液熱交換器的稀溶液端進口和所述第二除濕器的出口之間設有第四溶液閥。

進一步地，所述再生器底部設有兩個溶液出口，其中一個出口通過溶液管道連接至所述溶液熱交換器的濃溶液進口，出口處設有第六溶液閥，另一個出口通過溶液管道連接至再生溶液泵的溶液進口，出口處設有第七溶液閥；

進一步地，所述溶液熱交換器的稀溶液出口端管道連接再生溶液泵的進口，而其濃溶液出口端管道分為兩路，第一支路連接至第二除濕泵，第二支路連接至第一除濕泵，第二支路上設有第五溶液閥。

進一步地，所述壓縮機依次串聯所述溶液冷凝器、空氣冷凝器、節流裝置以及蒸發器再聯回所述壓縮機構成熱泵循環系統。

有益效果：

1、本發明的空氣處理過程采用兩級變溶液溫度的處理模式，高溫高含濕量的空氣采用常溫除濕溶液進行第一級處理，中溫中等含濕量的空氣采用較低溫度的除濕溶液進行第二級處理，該種方法實現了空氣處理過程的熱力學優化，并且合理利用了不同溫區的冷源，降低了系統能耗。