[發(fā)明專利]一種溶液噴淋除霜空氣源熱泵與冰源熱泵耦合系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010416974.3
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111550950B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹先齊;宋晨雪;文先太;張君;余鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B30/06;F25B41/20;F25B47/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王磊

本發(fā)明公開了一種溶液噴淋除霜空氣源熱泵與冰源熱泵耦合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括空氣源熱泵供熱系統(tǒng)、冰源熱泵供熱系統(tǒng)、溶液噴淋系統(tǒng)和溶液再生系統(tǒng)。冬季，空氣源熱泵采用溶液噴淋除霜；夏季，空氣源熱泵采用霧化噴淋強化換熱。本發(fā)明采用了雙熱泵系統(tǒng)，冬季制熱工況時，空氣源熱泵作為主機組，負責供熱；冰源熱泵作為輔助機組，負責溶液再生，兼具供熱功能。夏季制冷工況時，冰源熱泵優(yōu)先運行，空氣源熱泵作為輔助機組，保障耦合熱泵系統(tǒng)高效運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溶液噴淋除霜空氣源熱泵與冰源熱泵耦合系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國城市化程度大幅提高，隨之而來建筑能耗越來越大。目前，建筑總能耗約占全國能耗總量的三分之一，而建筑能耗中的空調(diào)能耗約50%左右。因此，尋找適當?shù)姆椒ń档涂照{(diào)系統(tǒng)的能耗，對于降低建筑能耗、節(jié)能減排有著重要意義。

作為空調(diào)系統(tǒng)常用的冷熱源之一，空氣源熱泵利用大氣中低品位能，具有節(jié)能兼顧供冷供熱、使用靈活、方便、所占空間小、利用效率高、無污染等優(yōu)點，其作為重要的節(jié)能性供熱空調(diào)設(shè)備在長江中下游地區(qū)、西南地區(qū)、華南地區(qū)以及中南地區(qū)得到了廣泛使用。但是空氣源熱泵冬季工況下運行時，在室外溫度低，空氣相對濕度大的情況下蒸發(fā)器表面容易結(jié)霜，霜層在蒸發(fā)器表面的形成和增長增加了傳熱過程的熱阻，增加了空氣流過換熱器的阻力，惡化了傳熱效果，造成機組的制熱能力大幅下降，機組能耗升高。

為了解決空氣源熱泵的結(jié)霜問題，可以采用鹽溶液進行噴淋除霜，即采用高濃度的鹽溶液對空氣源熱泵室外側(cè)換熱器進行噴淋除霜，類似于冬季融雪劑除雪的原理。融化后霜化為水進入溶液中，除霜后溶液濃度降低，當降低一定程度時，除霜能力大大下降，因此溶液噴淋除霜的過程中需要對溶液進行再生。

冷凍法是鹽溶液再生方式之一。其原理為鹽溶液在結(jié)冰的過程中，可以實現(xiàn)鹽分和冰晶的分離，使得剩余溶液濃度升高，即實現(xiàn)溶液再生。溶液再生過程需要低溫冷源提供冷量，使得溶液結(jié)冰。

冰源熱泵是利用低溫水在結(jié)冰過程中釋放的相變潛熱作為低位熱源的一種新型熱泵技術(shù)。冰源熱泵技術(shù)大大拓寬了水源熱泵機組的適用范圍，可作為上述鹽溶液再生過程的冷源，并可輔助供熱。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問題

因此如何在保障空氣源熱泵高效運行，充分利用冰源熱泵裝置，高效解決空氣源熱泵噴淋除霜用鹽溶液再生問題，本發(fā)明提出了一種溶液噴淋除霜空氣源熱泵與冰源熱泵耦合系統(tǒng)。

（二）技術(shù)方案

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種溶液噴淋除霜空氣源熱泵與冰源熱泵耦合系統(tǒng)，包括空氣源熱泵供熱系統(tǒng)、冰源熱泵供熱系統(tǒng)、溶液噴淋系統(tǒng)和溶液再生系統(tǒng)，所述空氣源熱泵供熱系統(tǒng)包括空氣源熱泵、泵1、電磁閥9、用戶端，所述用戶端與所述空氣源熱泵之間串接有所述泵1和所述電磁閥9，所述冰源熱泵供熱系統(tǒng)包括冰源熱泵、泵2、電磁閥10、用戶端，所述冰源熱泵與所述用戶端之間串接有所述泵2和電磁閥10。

進一步的，所述空氣源熱泵包括蒸發(fā)器1、壓縮機1、冷凝器1和節(jié)流閥1依次連接組成的循環(huán)系統(tǒng)，所述冷凝器1與用戶端連接。

進一步的，所述冰源熱泵包括蒸發(fā)器2、壓縮機2、冷凝器2和節(jié)流閥2依次連接組成的循環(huán)系統(tǒng)，所述蒸發(fā)器2通過管道、溶液泵2、電磁閥4與稀溶液罐連接，所述冷凝器2與用戶端連接。

進一步的，所述溶液泵2的進液端與所述蒸發(fā)器2之間設(shè)有冷卻塔，所述冷卻塔的進液管道和出液管道上分別設(shè)有電磁閥6和電磁閥5。