[发明专利]基于反渗透膜溶液再生的空气源溶液热泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种借助溶液从空气中吸收热量作为热泵热源，同时利用反渗透膜进行溶液再生的热泵制热方法和实现这种方法的装置，属于制冷空调系统设计和制造的技术领域。

背景技术

由于化石能源的逐渐枯竭，能源问题已经成为制约全球发展的主要问题之一。随着经济的发展和生活水平的提高，夏季制冷，冬季供热成为人们生活、工作和学习的必要保障。空气源热泵装置具有节能，使用方便，能够夏季提供冷水、冬季提供热水等优点，得到广泛使用。但空气源热泵存在夏季制冷效率不高(相比水冷冷水机组)，冬季运行蒸发器表面易结霜等不足。冬季运行蒸发器表面结霜将导致蒸发器中制冷剂与空气的换热热阻增大，换热量下降，热泵性能也随之降低。随着霜层的增厚，热泵将不能正常工作，甚至烧毁压缩机。而对热泵进行除霜不仅需要中断供热，同时也要消耗大量热量，降低了热泵系统的可靠性和供热效率。

因此，解决空气源热泵夏季制冷性能系数较低(与水冷冷水机组比)，冬季运行存在结霜现象等问题，设计出一种新型高效的热泵装置成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

发明内容

技术问题：本发明的目的是解决空气源热泵夏季制冷性能系数较低(与水冷冷水机组比)，冬季运行存在结霜现象的问题，提出一种可实现夏季水冷制冷、冬季借助溶液从空气中吸热，并基于反渗透膜溶液再生的空气源溶液热泵装置。

技术方案：本发明基于反渗透膜溶液再生的空气源溶液热泵装置中，包括制冷剂循环回路、溶液循环回路和冷热水回路。制冷剂循环回路由压缩机、四通阀、第一换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、储液器、过滤器、电子膨胀阀、第二换热器、气液分离器及其相关连接管道组成。压缩机的输出端接四通阀的第一输入端，四通阀的第一输出端接第一换热器第一输入端，第一换热器第一输出端通过第一单向阀接储液器的输入端，同时第一换热器第一输出端也通过第一单向阀、第二单向阀接第二换热器第一输入端，储液器的输出端通过过滤器接电子膨胀阀输入端，电子膨胀阀输出端通过第四单向阀接第二换热器第一输入端，同时电子膨胀阀的输出端还通过第三单向阀接第一换热器第一输出端，第二换热器第一输出端接四通阀第二输入端，四通阀第二输出端接气液分离器输入端，而气液分离器的输出端接压缩机的输入端；溶液回路分为第一溶液回路和第二溶液回路。第一溶液回路由冷却塔、第一溶液储存器、第一手阀、第二手阀、第三手阀、第一水泵、第二换热器及其相关连接管道组成；第二溶液回路由第一溶液储存器、第一电磁阀、第二水泵、第三换热器、过滤装置、高压泵、膜渗透装置、第二溶液储存器、溶液控制阀及其相关连接管道组成。第一溶液回路中冷却塔出口分成两路，一路通过第一手阀接第一溶液储存器第一输入口，第一溶液储存器第一输出口通过第三手阀接第一水泵的入口，另外一路通过第二手阀也接第一泵的入口。第一水泵出口接第二换热器第二输入端，第二换热器第二输出端与冷却塔的输入口相连。第二溶液回路中第一溶液储存器第二输出端经过第一电磁阀接第二水泵输入端，第二水泵输出端接第三换热器第一输入端，第三换热器第一输出端接过滤装置输入端，过滤装置输出端接高压泵输入端，高压泵输出端接膜渗透装置输入端，膜渗透装置输出端接第二溶液储存器输入端，第二溶液储存器输出端通过溶液控制阀接第一溶液储存器第二输入端，从而构成一个回路。冷热水回路由第一换热器、第三水泵、第二电磁阀、第三换热器及其相关连接管路组成。冷热水回路中第一换热器第二输出端接第三水泵的输入端，第三水泵的出口分成两路，一路作为热泵装置的冷热水出水端，另外一路通过第二电磁阀接第三换热器第二输入端，第三换热器第二输出端接第一换热器第二输入端。

本发明的具体方法是：