[发明专利]膜蒸馏再生的无霜型空气源热泵系统装置及方法

说明书

本发明提供一种膜蒸馏再生的无霜型空气源热泵系统装置：包括热泵系统和再生系统，热泵系统包括四通换向阀、压缩机、室内换热器、室外喷淋换热器和主流阀，再生系统包括溶液加热器、再生器、真空泵、调节阀、溶液循环泵、过滤器和凝水泵；本发明还提供一种膜蒸馏再生的无霜型空气源热泵使用方法，包括以下步骤：压缩机出气口流出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀第二端口后从四通换向阀第三端口流出，流入压缩机进气口的低温低压的制冷剂气体被压缩为高温高压气体后从压缩机出气口流出。本发明冬天制热运行时不存在结霜过程，系统在再生模式下无需进行复杂切换，且不影响正常供热。

技术领域

本发明涉及空调制冷技术领域，具体涉及一种膜蒸馏再生的无霜型空气源热泵系统装置及方法。

背景技术

空气源热泵系统广泛应用于建筑空调领域，具有冬夏两用功能，安装方便简单，不占用地下机房面积，市场占有率和认可度都很高。目前空气源热泵系统所存在的主要问题是冬季室外换热器容易结霜，从而导致系统不得不中断正常运行进行频繁的化霜操作，这不仅影响了正常供热，而且还会降低机组寿命。

目前，针对结霜问题的所提出的新的解决方案包括分组化霜技术和防霜技术。前者一般通过对室外换热器分组来实现，在需要化霜时，保持一部分室外换热器正常从环境空气吸热，另一部分室外换热器内则通入一部分压缩机的热气用于化霜，这种方法虽然不会完全中断向室内的供热，但大大降低了机组供热量。防霜技术一般又分为两种方式，一种是先将空气除湿到其露点温度低于室外换热器表面温度(利用溶液除湿或固体除湿方法)，再让干燥空气通过室外换热器表面从而防止冷凝水在换热器表面结霜；另一种是通过喷淋防冻液到室外换热器表面防止结霜或者对已经结霜的表面进行融霜。不管采用哪种防霜技术，最后都涉及到再生问题。当前主要采用的再生方式为热驱动再生，其中利用机组本身的一部分制热量来驱动再生过程在实际中具有更大的现实可行性，这也是当前所采用的主要方法。

防冻液再生设备广泛采用填料塔，但是填料塔式再生存在的缺点是再生过程中，空气和热防冻液直接接触，防冻液中的水分在向空气蒸发转移的同时，相当一部分热量也会用于加热环境空气，从而造成很大的能量浪费。申请号为CN201410208575.2的专利申请为了实现热回收，在再生时使用闭式空气循环，可以有效防止对室外空气的无谓加热，同时利用表面温度高于0度的室外换热器回收空气的显热和潜热，这种方式虽然具有了一定的热回收效果，但系统复杂，实现难度较大，再生时会中断热泵系统从室外低温环境的吸热，再生能效不高，为了改进这一点，可以采用蓄热装置向热泵系统蒸发器补热，但这个措施又会造成系统复杂程度进一步增加。

为此，为了简单方便的解决空气源热泵的结霜问题，有必要提出一种改进的防霜措施，使得空气源热泵系统在冬季结霜工况下能够保持正常供热，同时在再生过程中减少热损失，提高再生效率，保障空气源热泵系统始终高效稳定运行。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的膜蒸馏再生的无霜型空气源热泵系统装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种膜蒸馏再生的无霜型空气源热泵系统装置：包括热泵系统和再生系统；

所述热泵系统包括四通换向阀、压缩机、室内换热器、室外喷淋换热器和主流阀；所述再生系统包括溶液加热器、再生器、真空泵、调节阀、溶液循环泵、过滤器和凝水泵；

所述四通换向阀设置有四通换向阀第一端口、四通换向阀第二端口、四通换向阀第三端口和四通换向阀第四端口；

所述压缩机设置有压缩机进气口和压缩机出气口；

所述室外喷淋换热器设置有制冷剂第一进出口、制冷剂第二进出口、室外换热器进液口和室外换热器出液口；

所述再生器设置有再生器第一进液口、再生器第一出液口、再生器第二进液口、再生器第二出液口、再生器出气口和再生器出水口；