[实用新型]一种多空气热源换热器联运的化霜装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多空气热源换热器联运的化霜装置。

背景技术

随着人口数量的不断增长和经济的迅速发展，加剧了矿物能源的消耗和枯竭，同时给环境也带来了较严重的污染和破坏。最近几年，环境污染尤为严重，许多大中城市由于冬季采暖造成雾霾天气频发，不仅伤害城市居民的身体健康，而且影响农作物生产导致减产。为此，人们正以极大的努力去寻找能源的出路：一是节约能源，二是开发新能源。到目前为止，节能技术一方面以热力学第一定律为基础，从量的方面着手，减少各种损失与浪费；另一方面，从热力学第二定律出发，从质的方面着手研究，利用低位能源（空气、土地、水、太阳能、工业废热等）代替一部分高位能源（煤、石油、电能），以节约高位能源。因此，利用低位能源的热泵技术已经引起人们重视。

经济的发展和人民生活水平的提高带来了各行业建筑物的兴旺，这些行业建筑物多建设在人口稠密区域，建筑物的配套设备设施冷暖空调、生活热水选用的能源结构是否经济合理，直接关系到各行业运营后经济性与环境保护，在不断发展同时如不采取有效的节能环保措施，不但增加了经营成本也直接或间接地对生态环境造成了次生污染。

我国建筑物的能源结构主要依靠矿物燃料，矿物能源在燃烧过程中会产生NOx酸性胶溶性气体，是雾霾罪魁祸首，也是易致癌气体；燃烧过程中也会产生二氧化硫(SO₂)气体，人体吸入SO₂后即产生咳嗽、呼吸困难等。SO₂还极易与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸，形成烟雾酸雨，使水土酸化，而且不断上涨的矿物燃料价格造成企业经营成本增加，大量燃烧矿物燃料所产生的次生环境问题已日益成为世界关注的焦点。

当今建筑能耗所占GDP能耗比例已越来越大，特别是在服务行业建筑物中冷暖空调、生活热水设备设施，其能耗范围可占到本行业成本的30～55%。能耗高低与最初选定的冷(热)源来源是否廉价有直接关系，节能与环保正在挑战我国传统矿物燃料供暖带来的环境污染。因此，寻求廉价的低品位可再生冷(热)源是降低热泵能耗成本的关键措施，热泵低品位可再生冷(热)源来源有多类，哪类冷(热)源最适用最经济，还要从区域地质及气候条件因地制宜对热泵冷(热)源来源进行优化对比。

由于我国南方大部分地区冬季湿冷，受南北冷暖气流对峙的影响，有近800小时气温多为-5～6℃之间，低温阴雨连绵，平均湿度达85%以上，潜热(湿空气遇冷凝结霜)源成为热泵有害的低品位能，造成换热器结霜，阻塞空气流通失去效能以及频繁融霜导致热泵不能正常工作，供热性能系数(COP)下降只有1.5左右，随之辅以高品位电热源作为辅助热源能耗高，无法适应在低温高湿气候条件下正常运行。由于成本等原因，环境温度与制冷机工质蒸发温度差超过Δt=10-12℃。特别是冬季经换向后变成了效率很低的顺流换热，节流后制冷剂冷管窄带翅片在第一通道就与湿空气相遇结霜，阻塞空气流通换热，大大降低热泵工作效率。

热源塔热泵是将夏季制冷机水蒸发冷却节能的优势与冬季风冷热泵部分供热能力完美的有机结合，并有效地解决了南方风冷热泵供热无法在-3～5℃之间正常运行问题，取消了锅炉、电热等辅助热源。

现行的热源塔热泵系统设备，热源塔及热泵机组是按照室外空气温度-5～6℃，85%以上空气湿度气候条件下设计的宽带小温差系统。热源塔低温循环液体直接或间接从空气中吸收显热与潜热源为热泵提供低品位能。热泵热源来源性能稳定，供热性能系数(COP)提高达3.0以上。夏季，热源塔有大于冷却塔的蒸发量，能效比(EER)可达4.5～5.5，可有效地实现100%冷热回收，提供免费生活热水节能环保。

采用先进的化霜技术可以化害为利，空气湿度越大其潜热含量越高，其利用价值反倒越大，尤其适合采用闭式热源塔吸收低温环境潜热热能，可为热泵提供充足的低品位热源，热泵效率高，供热性能系数可达3.5以上(螺杆机组)，对比燃油供热节能降耗达50～60%以上。

中国长江流域及以南地区气候特征及气象因素，是北部冷空气及南部弱暖湿气流的交汇处，阴雨连绵的天气占了冬季的85%以上，潮湿阴冷的气候使人感到不舒服。运行在环境温度5℃以下的风冷热泵结霜严重，热泵性能系数低能耗高，无法保证正常的供热温度，取而代之的是电辅及矿物燃料作为冬季供热，其能耗高及污染环境困扰着该区域。地源热泵的推广又受到地理区域位置的限制，又无法在稠密的市区应用。

辛普森刘秋克研发了多款热源塔技术，在实际推广应用过程中显现出许多优势，从过去开式发展到如今的闭式，几经易改，也得到了一些市场认可，概括起来有以下技术特征内容：