[发明专利]实现能量平衡的热泵驱动溶液调湿及生活热水制取系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现能量平衡的热泵驱动溶液调湿及生活热水制取系统，属于溶液除湿技术范畴，热泵系统的冷凝热制取生活热水领域。

背景技术

采用溶液除湿技术可利用低品位热源实现空气热湿独立处理，其在节能方面的优势已经得到公认。加之其良好的环境可接受性、有助改善室内空气品质等优点，溶液除湿系统以及基于溶液除湿技术的空调系统近年来得到了广泛的关注。

当没有直接可利用的、温度品位适宜的余热来满足溶液再生需求时，可采用热泵驱动的溶液调湿空气处理装置。在这种类型的溶液调湿空气处理装置中，机组内设置有热泵循环，热泵冷凝器的排热量用于浓缩再生溶液，热泵蒸发器的冷量用于冷却除湿溶液，提高其除湿能力。若能将溶液调湿方式与热泵进行有效结合，可以充分发挥各自的优势，有助于实现空气湿度处理过程的高效运行。

随着人们生活水平的不断提高，对居住环境的舒适性要求也随之提升，对生活热水的需求也在不断上升。相关研究表明，当热泵系统中的蒸发器提供的冷量达到运行要求时，冷凝器的排热量往往过多，造成了系统能量的不平衡。为了使这一部分的冷凝热得到充分利用，热泵系统可增设生活热水制取装置，利用系统富余的热量制取生活热水，充分利用了能源，减少了专门制取生活热水的能源消耗，节能环保。

发明内容

发明目的：为了解决热泵和溶液调湿复合系统中的能量平衡问题，本发明提供一种可实现系统能量平衡的热泵驱动溶液调湿及生活热水制取系统。

技术方案：本发明提出的实现能量平衡的热泵驱动溶液调湿及生活热水制取系统，其特征在于：所述系统包括热泵系统与溶液调湿系统；所述热泵系统包含：变频压缩机(3)、溶液冷却冷凝器(5)、节流阀(4a)、节流阀(4b)、蒸发器(6)、止回阀(17a)、止回阀(17b)、止回阀(17c)和止回阀(17d)；所述溶液调湿系统包含：除湿器(1)、再生器(2)、溶液泵(8)与溶液泵(9)、溶液热交换器(10)、溶液阀(11)、溶液阀(12)、溶液阀(13)和溶液阀(14)、风机(15)和风机(16)。

进一步地，所述热泵系统中增加了冷却水系统以制取生活热水。

冷却水循环系统通过水冷冷凝器接入热泵系统中，水冷冷凝器(7)的进口通过管道与溶液冷却冷凝器(5)相连，水冷冷凝器(7)的出口通过管道与节流阀(4a)或节流阀(4b)相连。所述水冷冷凝器(7)上分别设有冷却水入口(7a)和冷却水出口(7b)，冷却水入口(7a)和水冷冷凝器(7)之间的管路上设置水量调节阀(19)用于调节水量。这样可以在满足溶液再生热量需求的基础上，充分利用热泵系统的多余冷凝热制取生活热水，实现系统能量平衡，节约能源。

所述热泵系统中的蒸发器(6)通过管道与溶液调湿系统的除湿器(1)相连，热泵系统中的溶液冷却冷凝器(5)通过管道与溶液调湿系统的再生器(2)相连。

所述溶液调湿系统中，除湿器(1)出口的低温稀溶液和再生器(2)出口的高温浓溶液分别进入溶液热交换器(10)中进行热量交换。

所述溶液热交换器进口的浓溶液和稀溶液管道上分别设置溶液阀(11)和溶液阀(12)。除湿器(1)的出口设置溶液阀(14)，再生器(2)的出口设置溶液阀(13)。

所述除湿器(1)和再生器(2)上分别设置风机(15)和风机(16)，相应的除湿器上的空气风机进口(1c)和空气出口(1d)，再生器(2)上的空气进口(2c)和空气出口(2d)。

此系统同时适用于夏季与冬季工况，止回阀(17a)通过管道与节流阀(4b)串联，止回阀(17a)与止回阀(17b)并联，流通方向相反；止回阀(17c)通过管道与节流阀(4a)串联，止回阀(17c)与止回阀(17d)并联，流通方向相反。通过四通换向阀(18)的切换，夏季工况下处于流通状态的是止回阀(17b)、止回阀(17c)和节流阀(4a)，冬季工况下处于流通状态的是止回阀(17a)、止回阀(17d)和节流阀(4b)，除湿器(1)在夏季对新风进行降温除湿，在冬季对新风进行加热加湿。