本發(fā)明涉及一種熱泵驅(qū)動的雙冷凝器多溶液除濕空調(diào)機組，屬于制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的基于蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的空調(diào)系統(tǒng)由于在空氣熱濕處理方面存在著一些缺陷，其電能消耗大，且對環(huán)境和室內(nèi)空氣品質(zhì)具有不利影響。近些年，溫濕度獨立處理空調(diào)系統(tǒng)得到了廣泛的研究，并被普遍認為是一個解決傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中所存在問題的一個有效途徑。其中，將蒸汽壓縮式制冷循環(huán)與溶液除濕技術(shù)相結(jié)合的空調(diào)系統(tǒng)作為一種新的技術(shù)，越來越受到關(guān)注。

然而現(xiàn)有的熱泵驅(qū)動的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)仍然存在著一定的缺陷，其中最突出的一個問題為：溶液使用濃度較高，再生難度大，當負荷條件發(fā)生變化時，熱泵產(chǎn)生的冷凝熱量可能無法滿足溶液再生需求，系統(tǒng)需借助額外的熱源來補充熱量；另外，使用冷凝熱進行再生后，除濕溶液的溫度往往較高，濃溶液再次輸入到除濕冷卻端時會攜帶過多的冷凝熱，導(dǎo)致機組效率下降。如何優(yōu)化熱泵驅(qū)動的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的形式，以提高其冷凝熱利用率和整體機組性能是本領(lǐng)域研究人員所面臨的一個重要問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種新型的熱泵驅(qū)動溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)冷凝熱由并聯(lián)的溶液冷凝器和空氣冷凝器同時處理以提高冷凝熱處理和溶液再生的效率，設(shè)計多級溶液循環(huán)回路以解決現(xiàn)有機組中蒸發(fā)冷量消耗過多、電能消耗大、運行參數(shù)不穩(wěn)定等問題。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

本發(fā)明涉及的一種熱泵驅(qū)動的雙冷凝器多溶液循環(huán)空調(diào)機組，包括熱泵循環(huán)系統(tǒng)、除濕再生系統(tǒng)和溶液循環(huán)系統(tǒng)，所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機、溶液冷凝器、空氣冷凝器、蒸發(fā)器和第一風機，所述壓縮機出口制冷劑管路分為并聯(lián)的兩路，一路連接至所述溶液冷凝器的制冷劑進口，另一路連接至所述空氣冷凝器的制冷劑進口；所述除濕再生系統(tǒng)包括除濕器、除濕溶液槽、再生器、再生溶液槽和第二風機，所述除濕器的上部溶液噴淋進口管道與所述蒸發(fā)器的溶液出口端相連，所述除濕器的下部設(shè)有所述除濕溶液槽，所述再生器的上部溶液噴淋進口管道與所述溶液冷凝器的溶液出口端相連，所述再生器的下部設(shè)置再生溶液槽；所述溶液循環(huán)包括除濕溶液自循環(huán)、再生溶液自循環(huán)和濃稀溶液級間交換循環(huán)，所述除濕溶液自循環(huán)包括除濕循環(huán)泵和第一溶液閥，所述再生溶液自循環(huán)包括再生循環(huán)泵和第三溶液閥，所述濃稀溶液級間交換循環(huán)包括溶液熱交換器、第二溶液閥和第四溶液閥。

進一步地，所述壓縮機出口制冷劑管路分為并聯(lián)的兩路，，一條支路上在所述溶液冷凝器前設(shè)有第一制冷劑閥，另一條支路上在所述空氣冷凝器前設(shè)有第二制冷劑閥。

進一步地，所述溶液冷凝器的制冷劑出口連接至膨脹閥，所述溶液冷凝器和所述膨脹閥之間的制冷劑管路上設(shè)有第二制冷劑單向閥；所述空氣冷凝器的制冷劑出口同樣連接至所述膨脹閥，所述空氣冷凝器和所述膨脹閥之間的制冷劑管路上設(shè)有第一制冷劑單向閥；所述膨脹閥的制冷劑出口連接所述蒸發(fā)器的制冷劑進口完成制冷劑循環(huán)。

進一步地，所述除濕溶液槽的底部設(shè)置有兩個出口，一個出口處設(shè)置第一溶液閥，出口與所述除濕循環(huán)泵通過管道相連接，所述除濕循環(huán)泵另一端管道連接至所述蒸發(fā)器溶液進口；另一出口處設(shè)置第二溶液閥，出口與所述溶液熱交換器的稀溶液進口端相連，所述溶液熱交換器的稀溶液出口端連接至所述再生循環(huán)泵進口。

進一步地，所述第一風機用于所述空氣冷凝器和所述再生器所處風道的送風與排風，所述第二風機用于所述除濕器所在風道的送風與排風。

進一步地，所述第一風機的出風口與所述空氣冷凝器的進風口相連，所述空氣冷凝器的出風口與所述再生器的進風口相連。

進一步地，熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷凝熱由并聯(lián)的所述溶液冷凝器和所述空氣冷凝器共同處理。

有益效果：

1、本發(fā)明熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷凝熱用于供給除濕后稀溶液的再生，采用溶液冷凝器和空氣冷凝器并聯(lián)的雙冷凝器模式，冷凝熱同時被溶液和空氣帶走。此種處理方式不僅提高了冷凝熱的處理效率，降低了熱泵機組的電能消耗，同時再生溶液和再生空氣的同時加熱有利于溶液的再生效果，溶液濃度的提高能夠增加除濕端空氣的濕負荷處理效果，所以整個機組的性能可以大幅提升。

2、本發(fā)明中溶液系統(tǒng)采用多級循環(huán)的模式，溶液除濕自循環(huán)和溶液再生自循環(huán)，以及濃稀溶液級間交換循環(huán)的設(shè)置一方面能夠穩(wěn)定除濕器內(nèi)的溶液參數(shù)穩(wěn)定；另一方面，通過調(diào)節(jié)濃稀溶液級間交換溶液流量的大小能夠適應(yīng)變化的負荷要求，同時可以適當減少再生后冷凝熱向除濕冷卻端的回帶，從而提高空氣處理效果，減低系統(tǒng)電能消耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1為除濕器，2為除濕溶液槽，3為再生器，4為再生溶液槽，5為壓縮機，6為溶液冷凝器，7為空氣冷凝器，8為膨脹閥，9為蒸發(fā)器，10為第一風機，11為第二風機，12為除濕循環(huán)泵，13為再生循環(huán)泵，14為溶液熱交換器，15為第一制冷劑閥，16為第二制冷劑閥，17為第一制冷劑單向閥，18為第二制冷劑單向閥，19為第一溶液閥，20為第二溶液閥，21為第三溶液閥，22為第四溶液閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

如圖1所示，本發(fā)明的一種熱泵驅(qū)動的雙冷凝器多溶液循環(huán)空調(diào)機組，包括熱泵循環(huán)系統(tǒng)、除濕再生系統(tǒng)和溶液循環(huán)系統(tǒng)。熱泵循環(huán)系統(tǒng)設(shè)有并聯(lián)的溶液冷凝器6和空氣冷凝器7，分別通過再生溶液和再生空氣帶走冷凝熱。溶液循環(huán)系統(tǒng)則設(shè)置為包括除濕溶液自循環(huán)、再生溶液自循環(huán)和濃稀溶液級間交換循環(huán)的多循環(huán)模式。

在新風處理端，除濕器1用于新風的降溫除濕，除濕器1的上部溶液噴淋進口管道與蒸發(fā)器9的溶液出口端相連，除濕溶液被蒸發(fā)器9冷卻后除濕降溫能力被提升；除濕器1的下部設(shè)有除濕溶液槽2，除濕溶液槽2的底部設(shè)置有兩個出口，一個出口為除濕溶液自循環(huán)出口，出口處設(shè)置的第一溶液閥19用于控制除濕溶液自循環(huán)的流量，出口管道與除濕循環(huán)泵12相連接，除濕循環(huán)泵12另一端管道連接至蒸發(fā)器9溶液進口，形成除濕溶液自循環(huán)。

除濕溶液槽2底部另一出口為濃稀溶液交換循環(huán)出口，出口處設(shè)置第二溶液閥20，用于控制除濕端輸送到濃稀溶液交換循環(huán)管路的溶液流量，出口管道與溶液熱交換器14的稀溶液進口端相連，同時，溶液熱交換器14的稀溶液出口端連接至再生循環(huán)泵13進口，用于補充再生溶液。

在溶液再生端，使用環(huán)境空氣在再生器3中完成溶液再生以提高溶液濃度，維持系統(tǒng)溶液參數(shù)的穩(wěn)定。再生器3的上部溶液噴淋進口管道與溶液冷凝器6的溶液出口端相連，再生自循環(huán)溶液由溶液冷凝器6加熱后溫度達到再生需求，再生器3的進風側(cè)連接空氣冷凝器7，環(huán)境空氣被空氣冷凝器7加熱后同樣進入再生器3，用于帶走再生溶液中的水分。再生器3的下部設(shè)置再生溶液槽4，再生溶液槽4的底部設(shè)有再生自循環(huán)和濃稀溶液交換循環(huán)兩個溶液出口，其中再生自循環(huán)的出口與再生循環(huán)泵13的溶液進口相連，之間設(shè)有第三溶液閥21用于控制再生自循環(huán)溶液流量，再生循環(huán)泵13的出口連接至溶液冷凝器6進口，以形成完整的再生溶液自循環(huán)。再生溶液槽4的濃稀溶液交換循環(huán)出口與溶液熱交換器14的濃溶液進口端相連，管道之間設(shè)有第四溶液閥22用于控制自再生端輸送到除濕端的溶液流量。溶液熱交換器14的濃溶液出口端連接至除濕循環(huán)泵12的進口端，形成完整的濃稀溶液交換循環(huán)回路。

本發(fā)明通過調(diào)節(jié)第一溶液閥19、第二溶液閥20、第三溶液閥21和第四溶液閥22的開度，可以控制除濕溶液自循環(huán)、再生溶液自循環(huán)和濃稀溶液交換循環(huán)的比例。

本發(fā)明的熱泵循環(huán)系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)的區(qū)別為采用雙冷凝器的結(jié)構(gòu)，壓縮機5的出口制冷劑管路分為并聯(lián)的兩路，一路連接至溶液冷凝器6的制冷劑進口，該支路上設(shè)有第一制冷劑閥15用于控制冷凝熱的分配量，溶液冷凝器6的制冷劑出口連接至膨脹閥8，溶液冷凝器6和膨脹閥8之間的制冷劑管路上設(shè)有第二制冷劑單向閥18；另一路連接至空氣冷凝器7的制冷劑進口，該支路上設(shè)有第二制冷劑閥16用于控制冷凝熱的分配量，空氣冷凝器7的制冷劑出口同樣連接至膨脹閥8，空氣冷凝器7和膨脹閥8之間的制冷劑管路上設(shè)有第一制冷劑單向閥17；膨脹閥8的制冷劑出口連接蒸發(fā)器9的制冷劑進口完成制冷劑循環(huán)。

本發(fā)明對新風進行除濕降溫，新風由第二風機11輸入至除濕器1，新風經(jīng)處理后送入空調(diào)房間。再生端使用環(huán)境空氣作為再生空氣，再生空氣由第一風機10輸入至空氣冷凝7和再生器3所在風道，吸收了溶液中水分的再生空氣作為排氣再次排入環(huán)境中。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，可以對本實施方式作出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)，本發(fā)明的保護范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。