[发明专利]溶液结冰的无霜空气源复叠式热泵

说明书

本发明提供一种溶液除水的无霜空气源复叠式热泵，包括复叠式制热循环和结冰除水循环；结冰除水循环包括溶液换热管路、储存液循环管路和溶液再生管路，溶液换热管路包括蒸发器、换热塔、第二截止阀和第一泵；储存液循环管路包括稀溶液排放管路和浓溶液循环管路，稀溶液排放管路包括第二泵和第一储液罐，浓溶液循环管路包括第二储液罐和第一泵；溶液再生管路包括第一节流阀、除水器、第一储液罐和第三泵。本发明所述无霜空气源复叠式热泵可实现制热+结冰除水+去冰等三种运行模式，保证制热的连续运行以及溶液的再生效果，占地面积和投资成本较低，操作简单，节省了热能的消耗，提升了无霜空气源热泵系统的能效。

技术领域

本发明属于热泵技术领域，具体涉及一种基于结冰除水进行溶液再生的无霜空气源复 叠式热泵。

背景技术

无霜空气源复叠式热泵循环作为一种高效节能系统，迎合了我国十二五规划提出的“节 能政策”，因此被大力支持。但由于技术有限，目前无霜空气源复叠式热泵循环仍存在很 多待改进的地方。其中，在无霜空气源复叠式热泵循环中防冻剂溶液被稀释后，如何更节 能的提高防冻液的浓度这一问题，仍在探索中。无霜空气源复叠式热泵循环在冬季制热运 行时，由于冬季空气中含有一定的水份，防冻液循环与空气接触换热过程中，空气中的水 份遇冷后不断地被溶解在防冻液之中稀释了防冻液，为了分离和清除防冻液中的水份，现 有的技术是采用电加热、燃料锅炉加热或太阳能加热等多种形式的加热烘干方法，但是上 述几种加热方式均导致系统运行能耗增大，投资增加和运行成本增大的问题。

现有专利提出采用冻结再生方式来清除防冻液中的水分，再生效果较佳，但在再生的 过程中需要停止制热运行，或者需要采用独立的热泵机组为溶液再生提供冷量，以保证用 户侧机组的正常运行，两套机组不仅增加了占地面积和投资成本，还给系统的调节带来很 大不便，难以运用到实际场合。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供一种效率较高、能耗较小、节能效能 良好的溶液除水的无霜空气源补气增焓热泵。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

溶液结冰的无霜空气源复叠式热泵，包括复叠式制热循环和结冰除水循环；复叠式制 热循环包括第一压缩机、第二压缩机、冷凝器、第一节流阀、第二节流阀、蒸发冷凝器和 蒸发器；结冰除水循环包括溶液换热管路、储存液循环管路和溶液再生管路，其中，溶液换热管路包括蒸发器、换热塔、第二截止阀和第一泵，换热塔内的溶液经第二截止阀和第一泵送至蒸发器，在蒸发器内与制冷剂换热后返回至换热塔顶部；储存液循环管路包括稀溶液排放管路和浓溶液循环管路，稀溶液排放管路包括第二泵和第一储液罐，换热塔底部的稀溶液经第二泵排放至第一储液罐内；浓溶液循环管路包括第二储液罐和第一泵，第二储液罐内的浓溶液经第六截止阀和第一泵输送至蒸发器；溶液再生管路包括第一节流阀、除水器、第一储液罐和第三泵，由第一节流阀流出的部分制冷剂经第三截止阀流动至除水器的第二进口，除水器的第二出口连通至压缩机；第一储液罐的稀溶液出口通过第七截止阀连通除水器的第一进口，除水器的第一出口连接第三泵的进口；第三泵的出口分别经第四截止阀连通第一储液罐的浓溶液进口，经第五截止阀连通第二储液罐的浓溶液进口

作为本发明的优选方案之一，还包括去冰循环，去冰循环包括第八截止阀和除水器， 第八截止阀与第一截止阀并联，冷凝器的制冷剂出口经第八截止阀连通至除水器的第三进 口，除水器的第三出口连通至第一节流阀进口。

作为本发明的优选方案之一，包括普通制热模式、制热+结冰除水模式和制热+去冰模 式。

作为本发明的优选方案之一，所述制热+结冰除水模式下，当除水器第一出口的溶液未 达到要求时，该溶液经第三泵和第四截止阀输送至第一储液罐；当除水器第一出口的溶液 达到要求时，该溶液经第三泵和第五截止阀输送至第二储液罐，第二储液罐内的浓溶液经 第一泵输送至蒸发器。