實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，包括再生/制冷回路、熱源回路、冷卻回路、真空回路。本發(fā)明充分利用熱泵系統(tǒng)過(guò)熱段制冷劑冷卻放出的熱量或可再生能源太陽(yáng)能，基于真空低壓，夏季可實(shí)現(xiàn)高效吸收式制冷，冬季可實(shí)現(xiàn)溶液高效再生，實(shí)現(xiàn)了可再生能源太陽(yáng)能或廢熱的高效利用，提高了熱源塔熱泵系統(tǒng)冬季溶液再生效率和夏季的制冷效率，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)冬夏綜合高效利用。
【專利說(shuō)明】實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域，涉及一種實(shí)現(xiàn)冬夏兩用冬季實(shí)現(xiàn)溶液高效再生和夏季實(shí)現(xiàn)高效吸收式制冷的熱源塔熱泵溶液再生裝置。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]熱源塔熱泵是一種冬夏兩用的新型建筑冷熱源系統(tǒng)，在夏季制冷時(shí)，熱源塔做常規(guī)冷卻塔使用，使冷水機(jī)組具有較高的C0P。在冬季制熱時(shí)，借助溶液在熱源塔中與空氣進(jìn)行熱質(zhì)交換，從空氣中吸收熱量作為熱源塔熱泵機(jī)組的低位熱源。相對(duì)與空氣源熱泵，熱源塔熱泵不僅在夏季具有較高的運(yùn)行效率，而且在冬季運(yùn)行避免了結(jié)霜問(wèn)題。相對(duì)于地源熱泵，熱源塔熱泵具有使用靈活，不受地理?xiàng)l件限制等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]熱源塔熱泵在冬季制熱運(yùn)行時(shí)，溶液與空氣在熱源塔中進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，當(dāng)空氣中水蒸氣分壓力大于溶液表面水蒸氣分壓力時(shí)，空氣中的水蒸氣將進(jìn)入到溶液中，使溶液的濃度變稀，溶液的冰點(diǎn)上升，為了保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，需要對(duì)變稀的溶液進(jìn)行濃縮再生。如何對(duì)熱源塔熱泵的溶液高效再生，以及實(shí)現(xiàn)再生熱源的高效利用，對(duì)提高熱源塔熱泵系統(tǒng)性能，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行具有重要意義。同時(shí)熱源塔熱泵在夏季制冷運(yùn)行時(shí)，因熱源塔中工作的介質(zhì)是水，沒(méi)有再生需求，導(dǎo)致熱源塔熱泵的再生裝置在夏季時(shí)出現(xiàn)閑置，存在設(shè)備利用率不高的問(wèn)題。
[0006]因此，如何解決溶液再生過(guò)程的高效率和再生熱量的高效利用，并同時(shí)解決在夏季溶液再生裝置閑置的問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一種可在冬季保證熱源塔熱泵系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)溶液高效再生，同時(shí)在夏季可避免裝置閑置而造成資源浪費(fèi)的新型裝置，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明的目的是提供一種能夠保證熱源塔熱泵系統(tǒng)的高效可靠運(yùn)行，冬季實(shí)現(xiàn)熱源塔熱泵溶液高效再生，保證熱源塔熱泵在冬季的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，夏季作為吸收式制冷機(jī)組運(yùn)行，提高系統(tǒng)的效率，實(shí)現(xiàn)一機(jī)兩用的實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置。
技術(shù)方案:本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，包括再生/制冷回路、熱源回路、冷卻回路、真空回路:再生/制冷回路包括蒸發(fā)器、冷凝器、凝結(jié)水換熱器、濃溶液吸收器、回?zé)崞?、溶液池、第一電磁閥、第一電子膨脹閥、第二電磁閥、第一溶液泵、單向閥、第二電子膨脹閥、第七電磁閥、第二溶液泵、排液閥及其相關(guān)連接管道，所述蒸發(fā)器同時(shí)也是熱源回路的構(gòu)成部件，冷凝器同時(shí)也是冷卻回路的構(gòu)成部件，凝結(jié)水換熱器、濃溶液吸收器、第二電子膨脹閥同時(shí)也是真空回路的構(gòu)成部件；
所述再生/制冷回路中，蒸發(fā)器第一輸入端與回?zé)崞鞯谝惠敵龆诉B接，蒸發(fā)器第一輸出端與冷凝器第一輸入端連接，冷凝器第一輸出端與第二電子膨脹閥的入口連接，第二電子膨脹閥的出口與凝結(jié)水換熱器第一輸入端連接，凝結(jié)水換熱器第一輸出端通過(guò)排液閥與大氣連接，凝結(jié)水換熱器第二輸入端用以外接冷凍水源，為本裝置冷凍水入口，凝結(jié)水換熱器第二輸出端為本裝置冷凍水出口，凝結(jié)水換熱器第三輸出端與濃溶液吸收器第二輸入端連接；蒸發(fā)器第三輸出端與回?zé)崞鞯诙斎攵诉B接，回?zé)崞鞯诙敵龆送ㄟ^(guò)第一電子膨脹閥與濃溶液吸收器第一輸入端連接，濃溶液吸收器第一輸出端通過(guò)第二電磁閥與溶液池第一輸入端連接；溶液池第一輸出端與第一溶液泵的入口連接，第一溶液泵的出口與單向閥的入口連接；濃溶液吸收器第二輸出端與第二溶液泵入口連接，第二溶液泵的出口通過(guò)第七電磁閥與回?zé)崞鞯谝惠斎攵诉B接，冷凝器第二輸出端分為兩路，一路通過(guò)第一電磁閥與所述回?zé)崞鞯谝惠斎攵诉B接，另一路與單向閥的出口匯合后作為本裝置稀溶液/冷卻水出Π ；
所述熱源回路包括蒸發(fā)器、太陽(yáng)能集熱器、過(guò)熱段換熱器、熱水泵、第五電磁閥、第六電磁閥及其相關(guān)連接管道；所述熱源回路中，蒸發(fā)器第二輸出端與熱水泵的入口連接，熱水泵的出口分兩路，一路與過(guò)熱段換熱器第一輸入端連接，另一路與太陽(yáng)能集熱器輸入端連接，過(guò)熱段換熱器第一輸出端通過(guò)第五電磁閥與蒸發(fā)器第二輸入端連接，太陽(yáng)能集熱器輸出端通過(guò)第六電磁閥也與蒸發(fā)器第二輸入端連接，過(guò)熱段換熱器第二輸入端用以與本裝置外部的壓縮機(jī)出口連接，過(guò)熱段換熱器第二輸出端用以與本裝置外部的冷凝器的入口連接；
所述冷卻回路包括冷凝器、第四電磁閥及其相關(guān)連接管道；所述冷卻回路中，冷凝器第二輸入端通過(guò)第四電磁閥與本裝置外部的稀溶液源/冷卻水源連接，冷凝第二輸出端分兩路，一路與再生/制冷回路中的第一電磁閥的入口連接，一路與單向閥的出口匯合后作為本裝置的稀溶液/冷卻水出口；
所述真空回路包括凝結(jié)水換熱器、第二電子膨脹閥、第三電磁閥、真空泵、濃溶液吸收器及其相關(guān)連接管道；所述真空回路中，凝結(jié)水換熱器第一輸入端與第二電子膨脹閥的輸出端連接，凝結(jié)水換熱器第三輸出端分為兩路，一路與濃溶液吸收罐第二輸入端連接，另一路通過(guò)第三電磁閥與大氣連接，同時(shí)還與真空泵的入口連接，所述真空泵的出口與大氣連接。
[0009]本發(fā)明中，該裝置基于低壓真空運(yùn)行，冬季可利用較低溫度的熱源實(shí)現(xiàn)熱源塔熱泵溶液再生并獲得高的溶液再生效率，在夏季運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)吸收式制冷，供應(yīng)冷量，實(shí)現(xiàn)一機(jī)冬夏兩用，實(shí)現(xiàn)了裝置的多功能和提高了裝置使用效率。
[0010]本發(fā)明中，該裝置在太陽(yáng)能可利用時(shí)，第五電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，第六電磁閥處于開啟狀態(tài)，采用太陽(yáng)能集熱器采集的太陽(yáng)能作為溶液再生或吸收式制冷的驅(qū)動(dòng)熱源；在太陽(yáng)能不可利用時(shí)，第五電磁閥處于開啟狀態(tài)，第六電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，利用過(guò)熱段換熱器中過(guò)熱制冷劑冷卻放出的熱量，作為裝置運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)熱源，從而實(shí)現(xiàn)了冬夏季太陽(yáng)能的高效利用，同時(shí)利用過(guò)熱段制冷劑冷卻放出的熱量解決了太陽(yáng)能的不連續(xù)問(wèn)題。
[0011]本發(fā)明中，再生/制冷回路中的冷凝器第二輸出端流出的稀溶液部分經(jīng)第一電磁閥和回?zé)崞鬟M(jìn)入蒸發(fā)器，利用稀溶液經(jīng)過(guò)冷凝器吸熱后溫度升高再進(jìn)入蒸發(fā)器，減少了進(jìn)入蒸發(fā)器中再生的稀溶液所需的加熱量，從而提高系統(tǒng)效率。
[0012]熱源塔熱泵在冬季制熱運(yùn)行，當(dāng)空氣中水蒸氣分壓力大于熱源塔內(nèi)溶液表面的水蒸氣分壓力時(shí)，空氣中的水蒸氣將進(jìn)入到溶液中，使溶液濃度變稀，冰點(diǎn)上升，為了保證熱源塔熱泵裝置的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，需要對(duì)溶液進(jìn)行再生，可運(yùn)行本發(fā)明裝置。
[0013]從本裝置接外部的稀溶液/冷卻水入口進(jìn)入的低溫稀溶液經(jīng)過(guò)第四電磁閥進(jìn)入冷凝器中，稀溶液與冷凝器中的水蒸氣換熱，稀溶液吸收熱量溫度升高后，從冷凝器第二輸出端流出，從冷凝器流出的稀溶液分成兩部分，一部分直接從裝置稀溶液/冷卻水出口流出裝置，另外一部分通過(guò)第一電磁閥進(jìn)入回?zé)崞?此時(shí)第七電磁閥關(guān)閉)，在其中與從蒸發(fā)器中再生后流出進(jìn)入回?zé)崞鞯母邷貪馊芤簱Q熱，稀溶液溫度升高后從回?zé)崞髁鞒鲞M(jìn)入蒸發(fā)器，稀溶液在蒸發(fā)器中被熱水進(jìn)一步加熱，溫度升高至溶液沸點(diǎn)溫度(此時(shí)蒸發(fā)器中的壓力為真空低壓，溶液的沸點(diǎn)較低)后，溶液沸騰，所產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入冷凝器，水蒸氣在冷凝器中被冷凝成凝結(jié)水，凝結(jié)水從冷凝器第一輸出端流出冷凝器，經(jīng)過(guò)第二電子膨脹閥(此時(shí)第二電子膨脹閥全開)進(jìn)入凝結(jié)水換熱器(冬季運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水換熱器起儲(chǔ)液作用)，此時(shí)凝結(jié)水換熱器第二輸入端無(wú)液體流入。同時(shí)，蒸發(fā)器中的溶液，因其中水的沸騰蒸發(fā)，剩余溶液的濃度將提高，實(shí)現(xiàn)溶液再生，濃溶液從蒸發(fā)器第三輸出端流出進(jìn)入回?zé)崞?，在其中進(jìn)行換熱，溫度降低后流出回?zé)崞?，?jīng)過(guò)第一電子膨脹閥(此時(shí)第一電子膨脹閥全開)后進(jìn)入濃溶液吸收器(此時(shí)第二電磁閥關(guān)閉)。當(dāng)凝結(jié)水換熱器中的凝結(jié)水裝滿時(shí)，關(guān)閉第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥，打開第二電磁閥、第三電磁閥和排液閥，此時(shí)凝結(jié)水換熱器中的凝結(jié)水將經(jīng)過(guò)排液閥流出裝置，濃溶液吸收器中的濃溶液也將經(jīng)過(guò)第二電磁閥進(jìn)入溶液池，當(dāng)凝結(jié)水換熱器中的凝結(jié)水與濃溶液吸收器中的濃溶液都排空時(shí)，關(guān)閉第二電磁閥、第三電磁閥和排液閥，真空泵將開啟，對(duì)凝結(jié)水換熱器、濃溶液吸收器及其連接管道進(jìn)行抽空，將其中壓力抽到目標(biāo)值以下時(shí)，關(guān)閉真空泵，打開第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥，凝結(jié)水和再生后的濃溶液分別繼續(xù)流入凝結(jié)水換熱器和濃溶液吸收器，二者裝滿后，再次排出，抽空，如此循環(huán)。當(dāng)溶液池中的液位高于設(shè)定值時(shí)，第一溶液泵啟動(dòng)將溶液池中的溶液吸入加壓后經(jīng)過(guò)單向閥從裝置稀溶液/冷卻水出口流出裝置。熱源回路中，從蒸發(fā)器流出的熱水被熱水泵吸入加壓后，從熱水泵流出，當(dāng)太陽(yáng)能可利用時(shí)，第六電磁閥打開，第五電磁閥關(guān)閉，從熱水泵流出的熱水進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器，熱水在其中吸收太陽(yáng)能熱量，溫度升高，從太陽(yáng)能集熱器流出的熱水經(jīng)過(guò)第六電磁閥后從蒸發(fā)器第二輸入端進(jìn)入蒸發(fā)器，熱水在其中與溶液換熱，溫度降低后流出蒸發(fā)器，再次被熱水泵吸入，如此循環(huán)；當(dāng)太陽(yáng)能不可利用時(shí)，第六電磁閥關(guān)閉，第五電磁閥打開，從熱水泵流出的熱水進(jìn)入過(guò)熱段換熱器，熱水在其中與制冷劑換熱，溫度升高，從過(guò)熱段換熱器流出的熱水經(jīng)過(guò)第五電磁閥后從蒸發(fā)器第二輸入端進(jìn)入蒸發(fā)器，熱水在其中與溶液換熱，溫度降低后流出蒸發(fā)器，再次被熱水泵吸入，如此循環(huán)。
[0014]熱源塔熱泵在夏季制冷運(yùn)行時(shí)，熱源塔作為冷卻塔使用，將熱泵的冷凝熱排入大氣環(huán)境。此時(shí)熱源塔中的工作介質(zhì)為水，不存在再生問(wèn)題。則可利用本發(fā)明裝置在夏季實(shí)現(xiàn)吸收式制冷機(jī)組的供冷功能。
[0015]本裝置夏季工作時(shí)，蒸發(fā)器中的溶液被熱水加熱后沸騰，所產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入冷凝器，水蒸氣在冷凝器中被冷凝，凝結(jié)水從冷凝器第一輸出端流出經(jīng)過(guò)第二電子膨脹閥節(jié)流后進(jìn)入凝結(jié)水換熱器(此時(shí)排液閥關(guān)閉)，凝結(jié)水在其中與從裝置接外部的冷凍水入口進(jìn)入的冷凍水換熱，凝結(jié)水蒸發(fā)吸熱，產(chǎn)生水蒸氣，同時(shí)冷凍水在凝結(jié)水換熱器中放出熱量溫度降低后，從裝置冷凍水出口流出裝置，實(shí)現(xiàn)裝置供冷，凝結(jié)水換熱器中產(chǎn)生的水蒸氣從凝結(jié)水換熱器第三輸出端流出，進(jìn)入濃溶液吸收器，在其中被濃溶液吸收，濃溶液吸收水蒸氣后，濃度變稀，溶液從濃溶液吸收器第二輸出端流出被第二溶液泵吸入加壓后經(jīng)過(guò)第七電磁閥進(jìn)入回?zé)崞?此時(shí)第一電磁閥關(guān)閉)，溶液在回?zé)崞髦信c由蒸發(fā)器流入回?zé)崞鞯臐馊芤哼M(jìn)行換熱，溶液溫度升高后從回?zé)崞髁鞒鲞M(jìn)入蒸發(fā)器，溶液在蒸發(fā)器中被加熱沸騰后，因水分蒸發(fā)，溶液的濃度提高，溶液變濃后從蒸發(fā)器第三輸出端流出進(jìn)入回?zé)崞?，在回?zé)崞髦袚Q熱，溫度降低后，經(jīng)過(guò)第一電子膨脹閥節(jié)流后進(jìn)入濃溶液吸收器，再次吸收水蒸氣，變成稀溶液，如此循環(huán)。此時(shí)再生/制冷回路的其余部分不再工作。
[0016]熱源回路中，從蒸發(fā)器流出的熱水被熱水泵吸入加壓后，從熱水泵流出，當(dāng)太陽(yáng)能可利用時(shí)，第六電磁閥打開，第五電磁閥關(guān)閉，從熱水泵流出的熱水將進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器，熱水在其中吸收太陽(yáng)能熱量，溫度升高，從太陽(yáng)能集熱器流出的熱水經(jīng)過(guò)第六電磁閥后從蒸發(fā)器第二輸入端進(jìn)入蒸發(fā)器，熱水在其中與溶液換熱，溫度降低后流出蒸發(fā)器，再次被熱水泵吸入，如此循環(huán)；當(dāng)太陽(yáng)能不可利用時(shí)，第六電磁閥關(guān)閉，第五電磁閥打開，從熱水泵流出的熱水將進(jìn)入過(guò)熱段換熱器，熱水在其中與制冷劑換熱，溫度升高，從過(guò)熱段換熱器流出的熱水經(jīng)過(guò)第五電磁閥后從蒸發(fā)器第二輸入端進(jìn)入蒸發(fā)器，熱水在其中與溶液換熱，溫度降低后流出蒸發(fā)器，再次被熱水泵吸入，如此循環(huán)。
[0017]冷卻回路中，冷卻水從裝置接外部的稀溶液/冷卻水入口進(jìn)入后經(jīng)過(guò)第四電磁閥進(jìn)入冷凝器，冷卻水在其中吸熱，溫度升高后流出冷凝器，直接從裝置稀溶液/冷卻水出口流出裝置。
[0018]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，基于低壓真空運(yùn)行，在冬季可利用較低溫度的熱源實(shí)現(xiàn)熱源塔熱泵溶液再生并獲得高的溶液再生效率，在夏季可實(shí)現(xiàn)吸收式制冷，供應(yīng)冷量，實(shí)現(xiàn)一機(jī)冬夏兩用，實(shí)現(xiàn)了裝置的多功能和提高了裝置使用效率。
[0019]2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的充分利用并解決太陽(yáng)能的不連續(xù)問(wèn)題。在太陽(yáng)能可利用時(shí)，本發(fā)明可采用太陽(yáng)能集熱器采集的太陽(yáng)能作為溶液再生或吸收式制冷的驅(qū)動(dòng)熱源，在太陽(yáng)能不可利用時(shí)，可利用熱泵系統(tǒng)從壓縮機(jī)出口出來(lái)的過(guò)熱制冷劑冷卻放出的熱量，作為裝置運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)熱源，從而實(shí)現(xiàn)了在冬夏季太陽(yáng)能的高效利用，同時(shí)利用過(guò)熱段制冷劑冷卻放出的熱量解決了太陽(yáng)能的不連續(xù)問(wèn)題。
[0020]3、夏季空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度增大而增大，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，夏季可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)制冷，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度越大，其制冷能力越強(qiáng)，正好與太陽(yáng)能特性很好的匹配，從而可以減少空調(diào)系統(tǒng)的整個(gè)裝機(jī)容量，減少初投資，提高設(shè)備利用率，實(shí)現(xiàn)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)高效節(jié)能。
[0021]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置的示意圖。
[0023]圖中有:蒸發(fā)器I ;蒸發(fā)器第一輸入端Ia ;蒸發(fā)器第一輸出端Ib ;蒸發(fā)器第二輸入端Ic ;蒸發(fā)器第二輸出端Id ;蒸發(fā)器第三輸出端Ie ;冷凝器2 ;冷凝器第一輸入端2a ;冷凝器第一輸出端2b ;冷凝器第二輸入端2c ;冷凝器第二輸出端2d ;凝結(jié)水換熱器3 ;凝結(jié)水換熱器第一輸入端3a ;凝結(jié)水換熱器第一輸出端3b ;凝結(jié)水換熱器第二輸入端3c ;凝結(jié)水換熱器第二輸出端3d ;凝結(jié)水換熱器第三輸出端3e ;濃溶液吸收器4 ;濃溶液吸收器第一輸入端4a ;濃溶液吸收器第一輸出端4b ;濃溶液吸收器第二輸入端4c ;濃溶液吸收器第二輸出端4d ;回?zé)崞? ;回?zé)崞鞯谝惠斎攵?a ;回?zé)崞鞯谝惠敵龆?b ;回?zé)崞鞯诙斎攵?c ;回?zé)崞鞯诙敵龆?d ;溶液池6 ;溶液池第一輸入端6a ;溶液池第一輸出端6b ;太陽(yáng)能集熱器7 ;太陽(yáng)能集熱器輸入端7a ;太陽(yáng)能集熱器輸出端7b ;過(guò)熱段換熱器8 ;過(guò)熱段換熱器第一輸入端8a ;過(guò)熱段換熱器第一輸出端Sb ;過(guò)熱段換熱器第二輸入端Sc ;過(guò)熱段換熱器第二輸出端8d ;第一電磁閥9 ;第一電子膨脹閥10 ;第二電磁閥11 ;第一溶液泵12 ;單向閥13 ；第二電子膨脹閥14 ;第三電磁閥15 ;真空泵16 ;第四電磁閥17 ;熱水泵18 ;第五電磁閥19 ；第六電磁閥20 ;第七電磁閥21 ;第二溶液泵22 ;排液閥23。
[0024]

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0026]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，包括再生/制冷回路、熱源回路、冷卻回路、真空回路。具體連接方法再生/制冷回路中，蒸發(fā)器第一輸入端Ia與回?zé)崞鞯谝惠敵龆?b連接,蒸發(fā)器第一輸出端Ib與冷凝器第一輸入端2a連接，冷凝器第一輸出端2b與第二電子膨脹閥14的入口連接，第二電子膨脹閥14的出口與凝結(jié)水換熱器第一輸入端3a連接，凝結(jié)水換熱器第一輸出端3b通過(guò)排液閥23與大氣連接，凝結(jié)水換熱器第二輸入端3c用以外接冷凍水源，為本裝置冷凍水入口，凝結(jié)水換熱器第二輸出端3d為本裝置冷凍水出口，凝結(jié)水換熱器第三輸出端3e與濃溶液吸收器第二輸入端4c連接；蒸發(fā)器第三輸出端Ie與回?zé)崞鞯诙斎攵?c連接，回?zé)崞鞯诙敵龆?d通過(guò)第一電子膨脹閥10與濃溶液吸收器第一輸入端4a連接，濃溶液吸收器第一輸出端4b通過(guò)第二電磁閥11與溶液池第一輸入端6a連接；溶液池第一輸出端6b與第一溶液泵12的入口連接，第一溶液泵12的出口與單向閥13的入口連接，濃溶液吸收器第二輸出端4d與第二溶液泵22入口連接，第二溶液泵22的出口通過(guò)第七電磁閥21與回?zé)崞鞯谝惠斎攵?a連接，冷凝器第二輸出端2d分為兩路，一路通過(guò)第一電磁閥9與所述回?zé)崞鞯谝惠斎攵?a連接，另一路與單向閥13的出口匯合后作為本裝置稀溶液/冷卻水出口 ；
熱源回路中，蒸發(fā)器第二輸出端Id與熱水泵18的入口連接，熱水泵18的出口分兩路，一路與過(guò)熱段換熱器第一輸入端8a連接，另一路與太陽(yáng)能集熱器輸入端7a連接，過(guò)熱段換熱器第一輸出端8b通過(guò)第五電磁閥19與蒸發(fā)器第二輸入端Ic連接，太陽(yáng)能集熱器輸出端7b通過(guò)第六電磁閥20也與蒸發(fā)器第二輸入端Ic連接，過(guò)熱段換熱器第二輸入端Sc用以與本裝置外部的壓縮機(jī)出口連接，過(guò)熱段換熱器第二輸出端8d用以與本裝置外部接的冷凝器入口連接；
冷卻回路中，冷凝器第二輸入端2c通過(guò)第四電磁閥17與流入本裝置的外部的稀溶液源/冷卻水源連接，冷凝第二輸出端2d分兩路，一路與再生/制冷回路中的第一電磁閥9的入口連接，一路與與單向閥13的出口匯合后作為本裝置稀溶液/冷卻水出口 ；
所述真空回路中，凝結(jié)水換熱器第一輸入端3a與第二電子膨脹閥14的出口連接，凝結(jié)水換熱器第三輸出端3e分為兩路，一路與濃溶液吸收罐第二輸入端4c連接，另一路通過(guò)第三電磁閥15與大氣連接，同時(shí)還與真空泵16的入口連接，所述真空泵16的出口與大氣連接。
[0027]本裝置冬季運(yùn)行進(jìn)行溶液再生時(shí)，從裝置接外部的稀溶液/冷卻水入口進(jìn)入的低溫稀溶液經(jīng)過(guò)第四電磁閥17進(jìn)入冷凝器2中，稀溶液與冷凝器2中的水蒸氣換熱，稀溶液吸收熱量溫度升高后，從冷凝器第二輸出端2d流出，從冷凝器2流出的稀溶液分成兩部分，一部分直接從裝置稀溶液/冷卻水出口流出裝置，另外一部分通過(guò)第一電磁閥9進(jìn)入回?zé)崞? (此時(shí)第七電磁閥21關(guān)閉)，在其中與從蒸發(fā)器I中再生后流出進(jìn)入回?zé)崞?的高溫濃溶液換熱，稀溶液溫度升高后從回?zé)崞?流出進(jìn)入蒸發(fā)器1，稀溶液在蒸發(fā)器I中被熱水進(jìn)一步加熱，溫度升高至溶液沸點(diǎn)溫度(此時(shí)蒸發(fā)器I中的壓力為真空低壓，溶液的沸點(diǎn)較低)后，溶液沸騰，所產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入冷凝器2，水蒸氣在冷凝器2中被冷凝成凝結(jié)水，凝結(jié)水從冷凝器第一輸出端2b流出冷凝器2，經(jīng)過(guò)第二電子膨脹閥14 (此時(shí)第二電子膨脹閥14全開)進(jìn)入凝結(jié)水換熱器3 (冬季運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水換熱器3起儲(chǔ)液作用)，此時(shí)凝結(jié)水換熱器第二輸入端3c無(wú)液體流入。同時(shí)，蒸發(fā)器I中的溶液，因其中水的沸騰蒸發(fā)，剩余溶液的濃度將提高，實(shí)現(xiàn)溶液再生，濃溶液從蒸發(fā)器第三輸出端Ie流出進(jìn)入回?zé)崞?，在其中進(jìn)行換熱，溫度降低后流出回?zé)崞?，經(jīng)過(guò)第一電子膨脹閥10 (此時(shí)第一電子膨脹閥10全開)后進(jìn)入濃溶液吸收器4 (此時(shí)第二電磁閥11關(guān)閉)。當(dāng)凝結(jié)水換熱器3中的凝結(jié)水裝滿時(shí)，關(guān)閉第一電子膨脹閥10、第二電子膨脹閥14，打開第二電磁閥11、第三電磁閥15和排液閥23，此時(shí)凝結(jié)水換熱器3中的凝結(jié)水將經(jīng)過(guò)排液閥23流出裝置，濃溶液吸收器4中的濃溶液也將經(jīng)過(guò)第二電磁閥11進(jìn)入溶液池6，當(dāng)凝結(jié)水換熱器3中的凝結(jié)水與濃溶液吸收器4中的濃溶液都排空時(shí)，關(guān)閉第二電磁閥11、第三電磁閥15和排液閥23，真空泵16將開啟，對(duì)凝結(jié)水換熱器3、濃溶液吸收器4及其連接管道進(jìn)行抽空，將其中壓力抽到目標(biāo)值以下時(shí)，關(guān)閉真空泵16，打開第一電子膨脹閥10、第二電子膨脹閥14，凝結(jié)水和再生后的濃溶液分別繼續(xù)流入凝結(jié)水換熱器3和濃溶液吸收器4，二者裝滿后，再次排出，抽空，如此循環(huán)。當(dāng)溶液池6中的液位高于設(shè)定值時(shí)，第一溶液泵12啟動(dòng)將溶液池6中的溶液吸入加壓后經(jīng)過(guò)單向閥13從裝置稀溶液/冷卻水出口流出裝置。熱源回路中，從蒸發(fā)器I流出的熱水被熱水泵18吸入加壓后，從熱水泵18流出，當(dāng)太陽(yáng)能可利用時(shí)，第六電磁閥20打開，第五電磁閥19關(guān)閉，從熱水泵18流出的熱水進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器7，熱水在其中吸收太陽(yáng)能熱量，溫度升高，從太陽(yáng)能集熱器7流出的熱水經(jīng)過(guò)第六電磁閥20后從蒸發(fā)器第二輸入端Ic進(jìn)入蒸發(fā)器1，熱水在其中與溶液換熱，溫度降低后流出蒸發(fā)器1，再次被熱水泵18吸入，如此循環(huán)；當(dāng)太陽(yáng)能不可利用時(shí)，第六電磁閥20關(guān)閉，第五電磁閥19打開，從熱水泵18流出的熱水進(jìn)入過(guò)熱段換熱器8，熱水在其中與制冷劑換熱，溫度升高，從過(guò)熱段換熱器8流出的熱水經(jīng)過(guò)第五電磁閥19后從蒸發(fā)器第二輸入端Ic進(jìn)入蒸發(fā)器1，熱水在其中與溶液換熱，溫度降低后流出蒸發(fā)器1，再次被熱水泵18吸入，如此循環(huán)。
[0028]本裝置夏季制冷工作時(shí)，蒸發(fā)器I中的溶液被熱水加熱后沸騰，所產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入冷凝器2，水蒸氣在冷凝器2中被冷凝，凝結(jié)水從冷凝器第一輸出端2b流出經(jīng)過(guò)第二電子膨脹閥14節(jié)流后進(jìn)入凝結(jié)水換熱器3 (此時(shí)排液閥23關(guān)閉)，凝結(jié)水在其中與從裝置接外部的冷凍水入口進(jìn)入的冷凍水換熱，凝結(jié)水蒸發(fā)吸熱，產(chǎn)生水蒸氣，同時(shí)冷凍水在凝結(jié)水換熱器3中放出熱量溫度降低后，從裝置冷凍水出口流出裝置，實(shí)現(xiàn)裝置供冷，凝結(jié)水換熱器3中產(chǎn)生的水蒸氣從凝結(jié)水換熱器第三輸出端3e流出，進(jìn)入濃溶液吸收器4，在其中被濃溶液吸收，濃溶液吸收水蒸氣后，濃度變稀，溶液從濃溶液吸收器第二輸出端4d流出被第二溶液泵22吸入加壓后經(jīng)過(guò)第七電磁閥21進(jìn)入回?zé)崞? (此時(shí)第一電磁閥9關(guān)閉)，溶液在回?zé)崞?中與由蒸發(fā)器I流入回?zé)崞?的濃溶液進(jìn)行換熱，溶液溫度升高后從回?zé)崞?流出進(jìn)入蒸發(fā)器1，溶液在蒸發(fā)器I中被加熱沸騰后，因水分蒸發(fā)，溶液的濃度提高，溶液變濃后從蒸發(fā)器第三輸出端Ie流出進(jìn)入回?zé)崞?，在回?zé)崞?中換熱，溫度降低后，經(jīng)過(guò)第一電子膨脹閥10節(jié)流后進(jìn)入濃溶液吸收器4，再次吸收水蒸氣，變成稀溶液，如此循環(huán)。此時(shí)再生/制冷回路的其余部分不再工作。
[0029]熱源回路中，從蒸發(fā)器I流出的熱水被熱水泵18吸入加壓后，從熱水泵18流出，當(dāng)太陽(yáng)能可利用時(shí)，第六電磁閥20打開，第五電磁閥19關(guān)閉，從熱水泵18流出的熱水將進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器7，熱水在其中吸收太陽(yáng)能熱量，溫度升高，從太陽(yáng)能集熱器7流出的熱水經(jīng)過(guò)第六電磁閥20后從蒸發(fā)器第二輸入端Ic進(jìn)入蒸發(fā)器1，熱水在其中與溶液換熱，溫度降低后流出蒸發(fā)器1，再次被熱水泵18吸入，如此循環(huán)；當(dāng)太陽(yáng)能不可利用時(shí)，第六電磁閥20關(guān)閉，第五電磁閥19打開，從熱水泵18流出的熱水將進(jìn)入過(guò)熱段換熱器8，熱水在其中與制冷劑換熱，溫度升高，從過(guò)熱段換熱器8流出的熱水經(jīng)過(guò)第五電磁閥19后從蒸發(fā)器第二輸入端Ic進(jìn)入蒸發(fā)器1，熱水在其中與溶液換熱，溫度降低后流出蒸發(fā)器1，再次被熱水泵18吸入，如此循環(huán)。
[0030]冷卻回路中，冷卻水從裝置接外部的稀溶液/冷卻水入口進(jìn)入后經(jīng)過(guò)第四電磁閥17進(jìn)入冷凝器2，冷卻水在其中吸熱，溫度升高后流出冷凝器2，直接從裝置稀溶液/冷卻水出口流出裝置。
[0031]上述實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和等同替換，這些對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求進(jìn)行改進(jìn)和等同替換后的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，其特征在于，該裝置包括再生/制冷回路、熱源回路、冷卻回路、真空回路: 所述再生/制冷回路包括蒸發(fā)器(1)、冷凝器(2)、凝結(jié)水換熱器(3)、濃溶液吸收器(4)、回?zé)崞?5)、溶液池(6)、第一電磁閥(9)、第一電子膨脹閥(10)、第二電磁閥(11)、第一溶液泵(12)、單向閥(13)、第二電子膨脹閥(14)、第七電磁閥(21)、第二溶液泵(22)、排液閥(23)及其相關(guān)連接管道，所述蒸發(fā)器(1)同時(shí)也是熱源回路的構(gòu)成部件，冷凝器(2)同時(shí)也是冷卻回路的構(gòu)成部件，凝結(jié)水換熱器(3)、濃溶液吸收器(4)、第二電子膨脹閥(14)同時(shí)也是真空回路的構(gòu)成部件； 所述再生/制冷回路中，蒸發(fā)器第一輸入端(la)與回?zé)崞鞯谝惠敵龆?5b)連接，蒸發(fā)器第一輸出端(lb)與冷凝器第一輸入端(2a)連接，冷凝器第一輸出端(2b)與第二電子膨脹閥(14)的入口連接，第二電子膨脹閥(14)的出口與凝結(jié)水換熱器第一輸入端(3a)連接，凝結(jié)水換熱器第一輸出端(3b)通過(guò)排液閥(23)與大氣連接，凝結(jié)水換熱器第二輸入端(3c)用以外接冷凍水源，為本裝置冷凍水入口，凝結(jié)水換熱器第二輸出端(3d)為本裝置冷凍水出口，凝結(jié)水換熱器第三輸出端(3e )與濃溶液吸收器第二輸入端(4c )連接；蒸發(fā)器第三輸出端(le)與回?zé)崞鞯诙斎攵?5c)連接，回?zé)崞鞯诙敵龆?5d)通過(guò)第二電子膨脹閥(10)與濃溶液吸收器第一輸入端(4a)連接，濃溶液吸收器第一輸出端(4b)通過(guò)第二電磁閥(11)與溶液池第一輸入端(6a)連接，溶液池第一輸出端(6b)與第一溶液泵(12)的入口連接，第一溶液泵(12 )的出口與單向閥(13 )的入口連接；濃溶液吸收器第二輸出端(4d )與第二溶液泵(22)入口連接，第二溶液泵(22)的出口通過(guò)第七電磁閥(21)與回?zé)崞鞯谝惠斎攵?5a)連接，冷凝器第二輸出端(2d)分為兩路，一路通過(guò)第一電磁閥(9)與所述回?zé)崞鞯谝惠斎攵?5a)連接，另一路與單向閥(13)的出口匯合后作為本裝置稀溶液/冷卻水出Π ； 所述熱源回路包括蒸發(fā)器(1)、太陽(yáng)能集熱器(7)、過(guò)熱段換熱器(8)、熱水泵(18)、第五電磁閥(19)、第六電磁閥(20)及其相關(guān)連接管道；所述熱源回路中，蒸發(fā)器第二輸出端(Id)與熱水泵(18)的入口連接，熱水泵(18)的出口分兩路，一路與過(guò)熱段換熱器第一輸入端(8a)連接，另一路與太陽(yáng)能集熱器輸入端(7a)連接，過(guò)熱段換熱器第一輸出端(8b)通過(guò)第五電磁閥(19)與蒸發(fā)器第二輸入端(lc)連接，太陽(yáng)能集熱器輸出端(7b)通過(guò)第六電磁閥(20)也與蒸發(fā)器第二輸入端(lc)連接，過(guò)熱段換熱器第二輸入端(8c)用以與本裝置外部的壓縮機(jī)出口連接，過(guò)熱段換熱器第二輸出端(8d)用以與本裝置外接的冷凝器的入口連接； 所述冷卻回路包括冷凝器(2)、第四電磁閥(17)及其相關(guān)連接管道；所述冷卻回路中，冷凝器第二輸入端(2c)通過(guò)第四電磁閥(17)與本裝置外部的稀溶液源/冷卻水源連接，冷凝第二輸出端(2d)分兩路，一路與再生/制冷回路中的第一電磁閥(9)的入口連接，一路與單向閥(13)的出口匯合后作為本裝置的稀溶液/冷卻水出口 ； 所述真空回路包括凝結(jié)水換熱器(3)、第二電子膨脹閥(14)、第三電磁閥(15)、真空泵(16)、濃溶液吸收器(4)及其相關(guān)連接管道；所述真空回路中，凝結(jié)水換熱器第一輸入端(3a)與第二電子膨脹閥(14)的出口連接，凝結(jié)水換熱器第三輸出端(3e)分為兩路，一路與濃溶液吸收罐第二輸入端(4c)連接，另一路通過(guò)第三電磁閥(15)與大氣連接，同時(shí)還與真空泵(16)的入口連接，所述真空泵(16)的出口與大氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，其特征在于，該裝置基于低壓真空運(yùn)行，冬季可利用較低溫度的熱源實(shí)現(xiàn)熱源塔熱泵溶液再生并獲得高的溶液再生效率，在夏季可實(shí)現(xiàn)吸收式制冷，供應(yīng)冷量，實(shí)現(xiàn)一機(jī)冬夏兩用，實(shí)現(xiàn)了裝置的多功能和提高了裝置使用效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，其特征在于，該裝置在太陽(yáng)能可利用時(shí)，第五電磁閥(19)處于關(guān)閉狀態(tài)，第六電磁閥(20)處于開啟狀態(tài)，采用太陽(yáng)能集熱器(7)采集的太陽(yáng)能作為溶液再生或吸收式制冷的驅(qū)動(dòng)熱源；在太陽(yáng)能不可利用時(shí)，第五電磁閥(19)處于開啟狀態(tài)，第六電磁閥(20)處于關(guān)閉狀態(tài)，利用過(guò)熱段換熱器(8)中過(guò)熱制冷劑冷卻放出的熱量，作為裝置運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)熱源，從而實(shí)現(xiàn)了在冬夏季太陽(yáng)能的高效利用，同時(shí)利用過(guò)熱段制冷劑冷卻放出的熱量解決了太陽(yáng)能的不連續(xù)問(wèn)題。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季溶液再生的熱源塔熱泵溶液再生裝置，其特征在于，所述再生/制冷回路中的冷凝器第二輸出端(2d)流出的稀溶液部分經(jīng)第一電磁閥(9)和回?zé)崞?5)進(jìn)入蒸發(fā)器(1)，利用稀溶液經(jīng)過(guò)冷凝器(2)吸熱后溫度升高再進(jìn)入蒸發(fā)器(1 )，減少了進(jìn)入蒸發(fā)器中再生的稀溶液所需的加熱量，從而提高系統(tǒng)效率。
【文檔編號(hào)】F25B29/00GK104390300SQ201410674184
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】梁彩華, 李達(dá), 蔣東梅, 張小松 申請(qǐng)人:東南大學(xué)