[发明专利]基于除湿换热器的再生除湿热泵系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种基于除湿换热器的再生除湿热泵系统，包括蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀、除湿换热器、表冷器、第一水泵和第二水泵；其中所述除湿换热器包括除湿冷却器和除湿再生器；还包括5股同时运行的工质，包括1股制冷剂流程、2股水流程和2股空气流程；2股水流程包括除湿冷水流程和再生热水流程；2股空气流程包括被处理空气流程和再生空气流程。本发明通过热泵系统的蒸发器和冷凝器分别同时驱动两个除湿换热器的除湿过程和再生过程，产生干燥新风，并通过调控除湿换热器和表冷器实现湿、热负荷的独立处理，以及温湿度的精确控制，节能环保，体积小、成本低。

技术领域

本发明涉及制冷空调技术领域，尤其涉及一种基于除湿换热器的再生除湿热泵系统及其运行方法。

背景技术

目前，传统热泵空调系统是空调应用的主流，但传统热泵空调系统仍存在诸多不足。在夏季制冷工况下，为满足湿度要求，通过冷凝除湿降低空气的温湿度再通过加热升温到所需送风温度，造成能源利用品位上的浪费，限制了系统COP。同时凝结水的形成使空调内容易滋生细菌，影响室内空气质量。在冬季制热工况下，室内外空气湿度普遍较低，传统热泵空调系统只能实现对空气增温，而无法提供加湿，需要另外配置电加湿装置，这进一步增大的了能耗，同时影响了室内的热舒适性。

经对现有技术的公开文献检索发现，目前热泵空调系统难以同时兼顾热湿独立控制和冬夏两用的要求，例如中国专利号为201410326312.1的“热泵驱动的膜式新风溶液除湿空调系统及方法”，该系统只能满足夏季工况，不能在冬季供热，此外采用溶液除湿方法产生干燥新风，溶液除湿所使用的溶液会腐蚀金属，同时产生的飞沫会对空气质量造成影响。而中国专利申请号为201110327508.9的“一种温湿度独立控制的新风分体式空调系统”虽然满足了夏季供冷冬季供暖，但仍是同时处理空气的显热和潜热，造成能源浪费。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现湿热独立控制的基于除湿换热器的再生除湿热泵系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于除湿换热器的再生除湿热泵系统，包括蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀、除湿换热器、表冷器、第一水泵和第二水泵；其中除湿换热器包括除湿冷却器和除湿再生器；

基于除湿换热器的再生除湿热泵系统还包括5股同时运行的工质，5股同时运行的工质包括1股制冷剂流程、2股水流程和2股空气流程；2股水流程包括除湿冷水流程和再生热水流程；2股空气流程包括被处理空气流程和再生空气流程；

制冷剂流程侧的连接方式为：压缩机的出口与冷凝器的进口相连，冷凝器的出口与节流阀的进口相连，节流阀的出口与蒸发器的进口相连，蒸发器的出口与压缩机的进口相连；

除湿冷水流程侧的连接方式为：蒸发器与第一水泵连接，使得从蒸发器的水侧出口出来的冷却水通过相应的水路进入第一水泵的入口，第一水泵的出口与表冷器的水侧入口相连，表冷器的出口与除湿冷却器的入口相连，除湿冷却器的出口与蒸发器的水侧入口相连；

再生热水流程侧的连接方式为：冷凝器与第二水泵连接，使得从冷凝器的水侧出口出来的热水通过相应的水路进入第二水泵的入口，第二水泵的出口与除湿再生器的入口相连，除湿再生器的出口与冷凝器的水侧入口相连；

被处理空气流程侧的连接方式为：被处理空气与除湿冷却器的空气表面通过相应的风道相连，经过除湿冷却器的空气表面除湿过程的低湿空气通过相应的风道送入表冷器的入口，经过表冷器冷却降温的空气在相应的风机的驱动下由送风口进入被调空间；

再生空气流程侧的连接方式为：再生空气与除湿再生器的空气表面通过相应的风道相连，经过除湿再生器的空气表面成为高温高湿空气，高温高湿空气在相应的风机的驱动下被排入外部空间。

进一步地，除湿换热器是通过将固体除湿材料附着到传统的单独进行显热交换的翅片管式换热器表面制成。