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CN104501466A - 一种地源热泵热力再生溶液除湿机组 - Google Patents

一种地源热泵热力再生溶液除湿机组 Download PDF

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CN104501466A
CN104501466A CN201410806322.5A CN201410806322A CN104501466A CN 104501466 A CN104501466 A CN 104501466A CN 201410806322 A CN201410806322 A CN 201410806322A CN 104501466 A CN104501466 A CN 104501466A
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heat pump
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Abstract

本发明涉及一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,包括至少一组溶液除湿单元、至少一组溶液再生单元、至少一组溶液热回收单元,溶液热回收单元包括结构相同的上部热回收器和下部热回收器,溶液除湿单元与溶液再生单元之间设有溶液除湿再生循环回路,第一换热装置的进液口和出液口通过管道连接地源热泵;第二换热装置的进液口和出液口通过管道与外部热源或冷源连通;上部热回收器与下部热回收器之间设有溶液热回收循环回路。本发明具有适用范围广、系统稳定、运营成本低、效率高、能效比高、控制精确的特点。

Description

一种地源热泵热力再生溶液除湿机组
技术领域
本发明涉及空调领域的除湿设备,尤其是涉及一种地源热泵热力再生溶液除湿机组。
背景技术
在空气调节领域,夏季通常需要对室外进来的空气进行降温除湿处理,冬季通常需要对室外进来的空气进行加热加湿处理。传统的空调系统中大多采用冷凝除湿处理方式,即采用制冷机制备出低温的冷却水,通过冷却水在表冷器的盘管中循环并与空气进行热量交换,将空气温度降低到露点以下,从而使空气凝结出水分实现对于新风的除湿处理。这种处理方式的除湿和降温过程为一体控制且同时进行,由于除湿要求的冷却水温度远低于降温所需的冷却水温度,通常为7~12℃,一方面,使制冷机工作在低蒸发温度情况下,导致制冷机的性能系数较低,另一方面,冷凝除湿后的空气湿度虽满足要求但温度过低,一般还需要再热才能达到送风温度要求,造成了能源的二次浪费。另外,由于凝结水的存在使表冷器盘管等处很容易滋生细菌、霉变,降低送了风品质,严重影响室内空气的质量。
为克服传统空调系统冷凝除湿方式存在的缺陷,本领域的技术人员研究开发了溶液调湿方式,即采用具有调湿性质的盐溶液作为工作介质,与新风直接接触并进行热质交换,当空气的水蒸汽分压力高于盐溶液的表面蒸汽压时,盐溶液就会吸收空气中的水分;而当空气的水蒸汽分压力低于盐溶液的表面蒸汽压时,盐溶液中的部分液态水就会变为气态进入空气中,从而实现对空气湿度的调节目的。溶液除湿方式和传统系统的冷凝除湿方式相比,不需要过低温度(7~12℃)的冷源,为利用资源广泛的低品位能源创造了条件;且溶液除湿方式中的盐溶液是与空气直接接触进行传热传质的,通过盐溶液的过滤、杀菌功能,能除去空气中的尘埃、细菌、霉菌及其他一些有害物质,可有效提高送风质量和室内空气的品质。采用溶液除湿方式的空调系统实现了温度和湿度的独立控制,由于在节约能源和提高室内空气品质等方面的优势,得到了广泛关注和推广应用。
溶液除湿装置与溶液再生装置是溶液除湿空调系统的核心部件,其热质交换过程直接影响整个空调系统的性能。目前的溶液除湿装置和溶液再生装置主要采用绝热式换热方式,在这种换热方式中,盐溶液从上部的喷淋部件喷淋到中部设置的填料塔式的换热器上,并在下部设置盐溶液回收箱,在这一种过程中,空气与喷淋到换热器上的盐溶液直接接触并进行传热传质,实现盐溶液对空气的除湿(加湿)处理,同时盐溶液通过循环回路再生,并以此种方式反复循环运行。但采用这种绝热式溶液除湿装置和溶液再生装置的空调系统普遍存在COP(能效比)低、能耗高、制造和运营成本高、系统运行参数和精度不易控制的问题。
众所周知,盐溶液只有在低温和高浓度的情况下才具有较好的除湿能力,一旦盐溶液的温度升高或浓度降低都会影响除湿效果和效率;同样地,盐溶液在高温低浓度的情况下,通过与空气接触才能有效地再生成高浓度的盐溶液,否则会影响盐溶液再生效果和效率。在溶液除湿或加湿的过程,空气与盐溶液进行传热传质的同时会存在相变潜热的释放或吸收过程,使空气和溶液的温度同时发生快速变化,而这一变化恰恰抑制或降低了传质推动力,如不能及时将相变潜热传递出去,会很大程度上影响溶液除湿和盐溶液再生的效果和效率。采用绝热式的盐溶液除湿装置和再生装置由于自身结构的缺陷,恰恰不能快速将相变潜热转走,目前解决这一问题的主要办法是增加盐溶液循环量,以便抑制或稀释空气与盐溶液进行传热传质过程中产生的相变潜热,这种处理方式只能一定程上缓解相变潜热的不利影响,没有从根本上解决问题,一方面由于吸湿性较好的盐溶液其价格都比较高昂,加大了运营成本,且使整体系统的运行参数和精度不易控制,另一方面由于盐溶液的使用量较大,也会造成整体机组加大,增加制造成本。同时这种绝热式的盐溶液除湿装置和溶液再生装置的换热器主要采用铜、合金钢等较贵金属材质制造,其制造成本也相对较高。另外,目前采用溶液除湿方式的空调系统,主要靠热泵系统为盐溶液除湿和再生环节提供能量支持,消耗了大量的电能,不但使组织整体系统的COP较低,而且会给夏季用电高峰的电网运行造成较大压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其具有系统稳定、运营成本低、效率高、能效比高、控制精确的特点。
为解决现有技术中绝热式溶液除湿系统存在的COP低、能耗高、制造和运营成本高、系统运行参数和精度不易控制的技术问题,本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组包括至少一组溶液除湿单元、至少一组溶液再生单元、至少一组溶液热回收单元,溶液除湿单元由上至下依次设有第一溶液喷淋装置、第一换热装置、第一溶液箱;溶液再生单元由上至下依次设有第二溶液喷淋装置、第二换热装置、第二溶液箱;溶液热回收单元包括结构相同的上部热回收器和下部热回收器,上部热回收器和下部热回收器由上至下依次分别设有第三溶液喷淋装置、第三换热装置、第三溶液箱;
溶液除湿单元和溶液再生单元之间通过管道设有溶液除湿再生循环回路,使第一溶液喷淋装置和第二溶液箱连通,且使第一溶液箱和第二溶液喷淋装置连通,溶液除湿再生循环回路上设有换热器和溶液循环泵;溶液除湿单元中的第一换热装置采用内冷式或内热式的换热方式,第一换热装置的进液口和出液口通过管道与地源热泵连通;
溶液再生单元中第二换热装置采用内冷式或内热式的换热方式,第二换热装置的进液口和出液口通过管道与外部热源或冷源连通形成热交换循环回路,热交换循环回路上设有溶液循环泵;
上部热回收器中的第三溶液喷淋装置和第三溶液箱通过管道分别与下部热回收器中的第三溶液箱和第三溶液喷淋装置连通形成溶液热回收循环回路,溶液热回收循环回路上设有溶液循环泵;
下部热回收器、溶液除湿单元从左至右依次排列形成新风——送风通道;上部热回器、溶液再生单元从右至左依次排列形成回风——排风通道。
优选地,新风——送风通道左端设有新风过滤器,新风过滤器中设有过滤和静电除尘装置,新风——送风通道右端设有送风风机,送风风机采用变频风机。
优选地,回风——排风通道右端从右至左依次设有回风粗效过滤器和排风风机,排风风机采用变频风机。
优选地,还包括电气和控制单元,电气和控制单元用于动力配电和对运行参数进行控制调节。
优选地,第二溶液箱(203)上或与第二溶液箱(203)连通的管道上设有补水阀。
优选地,第一换热装置和第二换热装置为多层排管结构,多层排管采用塑料制作,多层排管的一端均与和进液口相通的进液通道连通,多层排管的另一端均与和出液口相通的出液通道连通。
可选地,地源热泵为土壤热泵、地下水热泵或地表水热泵,土壤热泵用于溶液除湿单元与土壤进行热量交换,地下水热泵用于溶液除湿单元与地下水进行热量交换,地表水热泵用于溶液除湿单元与湖水、河水、海水、城市废水进行热量交换。
可选地,溶液除湿单元和溶液再生单元配对设置,每对溶液除湿单元和溶液再生单元之间均设置独立的溶液除湿再生循环回路。
可选地,溶液除湿单元和溶液再生单元之间设有一段溶液除湿再生循环回路共用管道,共用管道包括两条液流方向反向的管道,所有溶液除湿单元和所有溶液再生单元通过共用管道形成混合的溶液除湿再生循环回路。
为帮助本领域技术人员理解本发明,下面结合夏季除湿工况和冬季加湿工况,分别对本发明中的新风和回风处理过程,以及溶液除湿再生循环回路和热交换循环回路的运行过程作进一步详细说明。
新风和回风处理过程:
夏季除湿工况下,室外新风从新风——送风通道左端进入,首先经新风过滤器进行过滤和静电除尘处理;再通过下部热回收器并与其中的盐溶液直接接触进行热湿交换,使其中的盐溶液吸收新风的热量以冷却新风,此过程可降低新风处理的能耗≥50%;然后新风通过溶液除湿单元并与其中的低温高浓度盐溶液直接接触进行热湿交换,新风中的水分变为液态进入盐溶液,实现新风的深度除湿;经过以上步骤处理后的新风最后经送风风机输送到室内。室内回风从右端进入回风——排风通道,首先经回风粗效过滤器进行过滤除尘处理;过滤除尘后的回风经排风风机输送到上部热回收器,与其中的盐溶液直接接触进行热湿交换,使回风带走盐溶液的热量;然后回风通过溶液再生单元并与其中的盐溶液直接接触进行热湿交换,低浓度盐溶液中的部分液态水变为气态进入回风中,从而实现盐溶液的高浓度再生,最后回风排出室外。本发明送风风机和排风风机均采用变频风机,可根据室内外参数进行变频调节,以节药能源和增强机组的稳定性,排风量以不小于送风量的70%为宜,理想状态下,排风量等于送风量的80%效果最好。
冬季加湿工况下,新风与下部热回收器、溶液除湿单元的热湿交换方向,以及回风与上部热回收器、溶液再生单元的热湿交换方向,均与夏季除湿工况相反。新风从新风——送风通道左端进入,首先经新风过滤器进行过滤和静电除尘处理;再通过下部热回收器并与其中的盐溶液直接接触进行热湿交换,使新风吸收盐溶液的热量以加热新风;然后新风通过溶液除湿单元并与其中的高温低浓度盐溶液直接接触进行热湿交换,盐溶液中的部分液态水变为气态进入新风中,实现新风的加湿处理;经以上步骤处理后的新风最后经送风风机输送到室内。室内回风从右端进入回风——排风通道,首先经回风过粗效滤器进行过滤除尘处理;过滤除尘后的回风经排风风机输送到上部热回收器并与其中的盐溶液直接接触进行热湿交换,使盐溶液吸收回风中的热量;然后回风通过溶液再生单元并与其中的盐溶液直接接触进行热湿交换,使回风中的水分变为液态进入盐溶液中,盐溶液由高浓度再生成低浓度,最后回风排出室外。
溶液除湿再生循环回路和热交换循环回路的运行过程:
上述夏季除湿工况和冬季加湿工况下的新风和回风处理过程,由盐溶液循环回路以及热交换循环回路提供驱动支持。本发明包括两个盐溶液循环回路和两个热交换循环回路,盐溶液分别在两个盐溶液循环回路中循环运行,两个盐溶液循环回路中,一个是溶液除湿单元与溶液再生单元之间的溶液除湿再生循环回路;另一个是上部热回收器与下部热回收器之间的溶液热回收循环回路;两个热交换循环回路中,一个是溶液再生单元中第二换热装置与外部热源或冷源之间的热交换循环回路;另一个是地源热泵与溶液再生单元中第一换热装置之间的热交换循环回路。
夏季除湿工况下,溶液除湿单元与溶液再生单元之间的溶液除湿再生循环回路运行过程中,低温高浓度的盐溶液在溶液除湿单元中进行喷淋过程中,与通过其中的新风直接接触并进行热湿交换,此时新风中的水蒸汽分压力高于盐溶液的表面蒸汽压,盐溶液会吸收新风中的水分从实现对新风进行除湿处理,而高浓度的盐溶液由于吸收了新风中的水分从而浓度降低。然后通过循环泵从溶液除湿单元中的第一溶液箱输送到溶液再生单元中的第二溶液喷淋装置,在溶液再生单元中进行喷淋过程中,与通过其中的回风直接接触并进行热湿交换,此时回风中的水蒸汽分压力低于盐溶液的表面蒸汽压时,低浓度盐溶液中的部分液态水会变为气态进入回风中,同时通过第二换热装置进行加热,使盐溶液再生成高温高浓度的盐溶液,然后通过该循环回路上的换热器使高温高浓度的盐溶液变成低温高浓度的盐溶液,最后通过另一循环泵将低温高浓度的盐溶液输送到溶液除湿单元的第一溶液喷淋装置进行喷淋,如此反复循环运行。
上部热回收器与下部热回收器之间的溶液热回收循环回路运行过程中,盐溶液通过下部热回收器的第三喷淋装置进行喷淋,喷淋过程中与通过其中的新风直接接触并进行热湿交换,盐溶液吸收新风的热量温度升高,然后由溶液循环泵将温度升高的盐溶液从下部热回收器的第三溶液箱输送到上部热回收器的第三喷淋装置,在喷淋过程中与通过其中的回风直接接触并进行热湿交换,回风带走盐溶液中的热量,盐溶液温度降低,再从上部热回收器的第三溶液箱中流到下部热回收器的第三喷淋装置,如此反复循环运行。
地源热泵与溶液再生单元中的第一换热装置之间的热交换循环回路运行过程中,夏季,地下水或者河、湖、海中的深水为天然冷源,通过地源热泵循环不断地向溶液除湿单元中的第一换热装置通入冷源,及时带走盐溶液除湿过程中产生的相变潜热(此时空气中的水分因变成液态会放出热量),并将热量输送到地下,可有效避免盐溶液除湿过程中的温度升高,使盐溶液维持较低的温度水平,保持长效的除湿能力。
溶液再生单元中的第二换热装置与外部热源之间的热交换循环回路运行过程中,外部热源通过循环不断地向第二换热装置提供热源,及时补充溶液再生过程中产生的相变潜热(此时盐溶液中的水分因变成气态会吸收热量),避免盐溶液再生过程中的温度降低,使盐溶液维持较高的温度水平,提高盐溶液的再生效率和效果。外部热源可利用太阳能、城市热网的热水或废热,还可利用BCHP系统的废热。
在冬季加湿工况下,盐溶液循环回路及热交换循环回路的换热方向与夏季除湿工况相反。溶液除湿单元与溶液再生单元之间的溶液除湿再生循环回路运行过程中,高温低浓度的盐溶液在溶液除湿单元中进行喷淋过程中,与通过其中的新风直接接触并进行热湿交换,此时新风中的水蒸汽分压力低于盐溶液的表面蒸汽压,高温低浓度盐溶液中的部分液态水会变为气态进入新风中,从而实现对新风的加湿处理,而盐溶液由于其中的部分液态水变成气态进入新风中从而浓度升高。然后通过循环泵从溶液除湿单元的第一溶液箱将盐溶液输送到溶液再生单元的第二溶液喷淋装置,在溶液再生单元中进行喷淋过程中,与通过其中的回风直接接触并进行热湿交换,此时回风中的水蒸汽分压力高于盐溶液的表面蒸汽压时,盐溶液会吸收回风中的水分从而实现低浓度再生。随后通过该循环回路上的换热器将低温低浓度的盐溶液变成高温低浓度的盐溶液,并通过另一循环泵将高温低浓度的盐溶液输送到溶液除湿单元的第一溶液喷淋装置。如此反复循环运行。需要说明的是,在冬季加湿工况下,往往只靠盐溶液吸收回风中的水分往往不能满足低浓度盐溶液的再生要求,需通过补水阀补充一定量的水方可满足盐溶液的低浓度要求。
上部热回收器与下部热回收器之间的溶液热回收循环回路运行过程中,盐溶液通过下部热回收器的第三喷淋装置进行喷淋并与通过其中的新风直接接触进行热湿交换,新风吸收盐溶液中的热量,使盐溶液温度降低,然后由该循环回路中的溶液循环泵从下部热回收器的第三溶液箱将盐溶液输送到上部热回收器的第三喷淋装置,在上部热回收器中进行喷淋并与通过其中的回风直接接触进行热湿交换,盐溶液吸收回风中的热量而温度升高,然后再从上部热回收器的第三溶液箱流到下部热回收器的第三喷淋装置,如此反复循环运行。
地源热泵与溶液再生单元中第一换热装置之间的热交换循环回路运行过程中,冬季,地下水或者河、湖、海中的深水为天然热源,通过地源热泵循环不断地向溶液除湿单元中的第一换热装置通入热源,对喷淋的盐溶液进行加热及时补充溶液加湿过程中产生的相变潜热(此时盐溶液中的液态水变为气态会吸收热量),使盐溶液维持较高的温度水平,保持长效的加湿能力。
溶液再生单元中第二换热装置与外部冷源之间的热交换循环回路运行过程中,外部冷源持续不断地向第二换热装置提供冷源,及时带走溶液再生过程中产生的相变潜热(此时回风中的水分会因为变为液态放出热量),避免盐溶液再生过程中的温度升高,使盐溶液维持较低的温度水平,提高盐溶液再生效率和效果。冬季加湿工况下,外部冷源可采用冷却水,也可使用普通的自来水或湖水和河水作为冷源。
本发明通过电气和控制单元对机组中各设备进行配电及运行参数控制,电气和控制单元包括检测传感器、执行器、DDC或PLC单片机等装置及箱体,通过电气及控制单元可实现机组的自动管理,提高机组运行的稳定性和精度。
与传统空调除湿系统和绝热式的盐溶液除湿系统相比,本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组具有以下优点:
1)本发明采用盐溶液除湿方式,可利用低品位能源进行驱动,不需要使用温度很低的冷却水,同时也不存在盘管,能有效节约能源,避免细菌、霉变的滋生,提高室内空气品质。
2)本发明采用地源热泵为溶液除湿单元提供冷源或热源,仅地源热泵消耗少量的电能即能获得充足且稳定的冷热源,能耗低,能效比高。
3)本发明采用外部热源或冷源为溶液再生单元提供驱动支持,可利用太阳能、城市热网的热水或废热,还可利用BCHP系统的废热驱动,可实现能源的梯级利用。
4)本发明中的第一换热装置和第二换热装置采用内冷或内热的换热方式,能有效避免相变潜热产生的不利影响,使盐溶液保持稳定的温度水平,保持长效稳定的除湿或加湿能力,增强机组的稳定性。
5)本发明采用内冷或内热的换热方式还能有效减少盐溶液的循环使用量,降低运营成本,同时缩小机组体积,降低机组造价。另外,第一换热装置和第二换热装置采用塑料制多层排管结构,能最大化发挥内冷或内热换热方式的性能,并降低制造成本。
6)本发明中的溶液除湿单元、溶液再单元、溶液热回收单元、表冷器组合灵活,可根据实际使用需要自由组合,其连接方式也可采用分立布置或组合布置多种不同的方式,以适应不同的空间状况。
下面结合附图所示实施方式对本发明一种瞄准仪目视镜组与图像采集装置集成系统作进一步详细说明:
附图说明
图1为本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组第一种实施方式的示意图;
图2为本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组第二种实施方式的示意图;
图3为本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组第三种实施方式的示意图;
图4为本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组第四种实施方式的示意图。
具体实施方式
如图1所示的本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组第一种实施方式的示意图中,包括一组溶液除湿单元1、一组溶液再生单元2、一组溶液热回收单元3,溶液除湿单元1由上至下依次设有第一溶液喷淋装置101、第一换热装置102、第一溶液箱103;溶液再生单元2由上至下依次设有第二溶液喷淋装置201、第二换热装置202、第二溶液箱203;溶液热回收单元3包括结构相同的上部热回收器31和下部热回收器32,上部热回收器31和下部热回收器32由上至下依次分别设有第三溶液喷淋装置、第三换热装置、第三溶液箱。
在溶液除湿单元1和溶液再生单元2之间通过管道设置溶液除湿再生循环回路,使第一溶液喷淋装置101和第二溶液箱203连通,且使第一溶液箱103和第二溶液喷淋装置201连通,盐溶液在溶液除湿再生循环回路中循环运行,溶液除湿再生循环回路上设有换热器4,换热器4用于对通过其中的盐溶液进行降温或加热处理,在连通第一溶液喷淋装置101和第二溶液喷淋装置201的管道上分别设置溶液循环泵5,为溶液除湿再生循环回路提供循环驱动力。
本发明的溶液除湿单元1中第一换热装置102采用内冷式或内热式的换热方式,第一换热装置102的进液口和出液口通过管道与地源热泵6连通,由地源热泵6为第一换热装置102提供冷源或热源,通过第一换热装置102使盐溶液在溶液除湿单元1中进行喷淋过程中保持稳定的温度水平并保持长效的除湿或加湿能力。溶液再生单元2中第二换热装置202也采用内冷式或内热式的换热方式,第二换热装置202的进液口和出液口通过管道与外部热源或冷源连通形成热交换循环回路,通过第二换热装置202使盐溶在溶液再生单元中进行喷淋过程中保持稳定的温度水平,保持盐溶液再生效果和效率。上部热回收器31中的第三溶液喷淋装置和第三溶液箱通过管道分别与下部热回收器32中的第三溶液箱和第三溶液喷淋装置连通形成溶液热回收循环回路,在连通上部热回收器31中第三溶液喷淋装置的管道上设置溶液循环泵6,用以提供盐溶液循环驱动力。
下部热回收器32、溶液除湿单元1从左至右依次排列形成新风——送风通道;上部热回收器31、溶液再生单元2从右至左依次排列形成回风——排风通道。通过在新风——送风通道的左端设置新风过滤器12,并在新风过滤器12中设置中效或亚高效过滤和静电除尘装置,能有效滤除新风中的灰尘或杂质,可提高新风品质并避免新风的灰尘污染盐溶液;通过在新风——送风通道右端设置送风风机13,能引导新风走向和风速,同时送风风机13采用变频风机可根据室内外参数进行变频调节,以节约能源,增强机组运行的稳定性。通过在回风——排风通道右端从右至左还依次设置回风粗效过滤器14和排风风机15,同样能滤除回风中的灰尘或杂质,避免回风中的灰尘污染盐溶液,利用排风风机15引导回风走向和风速,排风风机15同样采用变频风机以节约能源,增强机组运行的稳定性。
本发明还包括电气和控制单元(图中未示出),电气和控制单元用于对各部件的动力配电以及运行参数进行控制和调节,电气和控制单元包括检测传感器、执行器、DDC或PLC单片机等装置,通过电气及控制单元能实现机组的自动管理,提高机组运行的稳定性和精度。第二溶液箱上或与第二溶液箱连通的管道上还没有补水阀(图中未示出),补水阀用于冬季工况下为盐溶液补水,满足盐溶液低浓度再生需求。
需要说明的是,本发明将第一换热装置102和第二换热装置202设计成塑料制多层排管结构,并使多层排管的一端均与和进液口相通的进液通道连通,多层排管的另一端均与和出液口相通的出液通道连通。采用此种结构的换热装置,不但能充分发挥内冷或内热换热方式的优点,而且能节约制造成本。如果不考虑制造成本的话,第一换热装置102和第二换热装置202也可以采用铜和合金钢等金属材料制作。另外,本发明所述的地源热泵6可以采用土壤热泵、地下水热泵或地表水热泵,也可为其他利用天然冷热源的热泵。土壤热泵用于溶液除湿单元1与土壤进行热量交换,地下水热泵用于溶液除湿单元1与地下水进行热量交换,地表水热泵用于溶液除湿单元1与湖水、河水、海水、城市废水进行热量交换。通过地源热泵6可获得天然的冷源或热源,提高机组的能效比。
如图2所示的本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组第二种实施方式的示意图中,与第一种实施方式不同的是,本实施方式将溶液热回收单元3设置为两组,增强了机组的热回收性能。如图3所示的本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组第三种实施方式的示意图中,与第一种实施方式不同的是,第三种实施方式设有两组溶液除湿单元1、两组溶液再生单元2、一组溶液热回收单元3,两组溶液再生单元2中第二换热装置202的进液口和出液口均与外部热源或冷源连通形成热量交换循环回路,两组溶液除湿单元1的第二换热装置均与地源热泵6连通形成热量交换循环回路。两组溶液除湿单元1与两组溶液再生单2之间配成两对设置,在每对溶液除湿单元1和溶液再生单2之间分别设置一个溶液除湿再生循环回路,并在各自的溶液除湿再生循环回路上设置换热器5和溶液循环泵6,使两组溶液除湿单元1与两组溶液再生单2之间的盐溶液循环互不影响。这种结构设置可提高机组的应便能力,当一组两组溶液除湿单元1与两组溶液再生单2失去功效后,另一组可照常运行。
需要说明的是,在第三种实施方式中,溶液除湿单元1和溶液再生单元2不限于设置两组,可以根据实际使用需要设置更多组,溶液除湿单元1和溶液再生单元2之间的溶液除湿再生循环回路也不限于配对的设置方式,可以在所有溶液除湿单元1与所有溶液再生单元2之间设置溶液除湿再生循环回路共用管道,共用管道为两条液流方向反向的管道,让所有连接第一溶液喷淋装置101的管道和所有连接第一溶液箱103的管道通过共用管道与所有连接第二溶液箱203的管道和所有连接第二溶液喷淋装置201的管道形成混合的溶液除湿再生循环回路,可以把换热器4和溶液循环泵5设在共用管道上,也可以只把换热器4设在共用管道上而在所有连接第一溶液喷淋装置101和所有连接第二溶液喷淋装置201的管道上分别设置溶液循环泵5。
如图4所示的本发明一种地源热泵热力再生溶液除湿机组第四种实施方式的示意图中,与第三种实施方式不同的是,本实施方式中设有两组溶液除湿单元1、两组溶液再生单元2、一组溶液热回收单元3,两组溶液除湿单元1与两组溶液再生单元2之间设置溶液除湿再生循环回路共用管道,形成混合的溶液除湿再生循环回路。本结构设置可减小机组体积,更好地适应较小的空间。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明请求保护范围进行的限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,包括至少一组溶液除湿单元(1)、至少一组溶液再生单元(2)、至少一组溶液热回收单元(3),其特征在于:所述溶液除湿单元(1)由上至下依次设有第一溶液喷淋装置(101)、第一换热装置(102)、第一溶液箱(103);溶液再生单元(2)由上至下依次设有第二溶液喷淋装置(201)、第二换热装置(202)、第二溶液箱(203);溶液热回收单元(3)包括结构相同的上部热回收器(31)和下部热回收器(32),上部热回收器(31)和下部热回收器(32)由上至下依次分别设有第三溶液喷淋装置、第三换热装置、第三溶液箱;
在溶液除湿单元(1)和溶液再生单元(2)之间通过管道设置溶液除湿再生循环回路,使第一溶液喷淋装置(101)和第二溶液箱(203)连通,且使第一溶液箱(103)和第二溶液喷淋装置(201)连通,溶液除湿再生循环回路上设有换热器(4)和溶液循环泵(5);溶液除湿单元(1)中的第一换热装置(102)采用内冷式或内热式的换热方式,第一换热装置(102)的进液口和出液口通过管道与地源热泵(6)连通;
溶液再生单元(2)中第二换热装置(202)采用内冷式或内热式的换热方式,第二换热装置(202)的进液口和出液口通过管道与外部热源或冷源连通形成热交换循环回路,热交换循环回路上设有溶液循环泵(5);
上部热回收器(31)中的第三溶液喷淋装置和第三溶液箱通过管道与下部热回收器(32)中的第三溶液箱和第三溶液喷淋装置连通形成溶液热回收循环回路,溶液热回收循环回路上设有溶液循环泵(5);
下部热回收器(32)、溶液除湿单元(1)从左至右依次排列形成新风——送风通道;上部热回器(31)、溶液再生单元(2)从右至左依次排列形成回风——排风通道。
2.按照权利要求1所述的一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其特征在于:新风——送风通道左端设有新风过滤器(7),新风过滤器(7)中设有过滤和静电除尘装置,新风——送风通道右端设有送风风机(8),送风风机(8)采用变频风机。
3.按照权利要求2所述的一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其特征在于:回风——排风通道右端从右至左依次设有回风粗效过滤器(9)和排风风机(10),排风风机(10)采用变频风机。
4.按照权利要求3所述的一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其特征在于:还包括电气和控制单元,电气和控制单元用于动力配电和对运行参数进行控制调节。
5.按照权利要求4所述的一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其特征在于:第二溶液箱(203)上或与第二溶液箱(203)连通的管道上设有补水阀。
6.按照权利要求5所述的一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其特征在于:所述第一换热装置(102)和第二换热装置(202)为多层排管结构,多层排管采用塑料制作,多层排管的一端均与和进液口相通的进液通道连通,多层排管的另一端均与和出液口相通的出液通道连通。
7.按照权利要求6所述的一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其特征在于:所述地源热泵(6)为土壤热泵、地下水热泵或地表水热泵,土壤热泵用于溶液除湿单元(1)与土壤进行热量交换,地下水热泵用于溶液除湿单元(1)与地下水进行热量交换,地表水热泵用于溶液除湿单元(1)与湖水、河水、海水、城市废水进行热量交换。
8.按照权利要求1-7任一项所述的一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其特征在于:所述溶液除湿单元(1)和溶液再生单元(2)配对设置,每对溶液除湿单元(1)和溶液再生单元(2)之间均设置独立的溶液除湿再生循环回路。
9.按照权利要求1-7任一项所述的一种地源热泵热力再生溶液除湿机组,其特征在于:所述溶液除湿单元(1)和溶液再生单元(2)之间设有一段溶液除湿再生循环回路共用管道,共用管道包括两条液流方向反向的管道,所有溶液除湿单元(1)和所有溶液再生单元(2)通过共用管道形成混合的溶液除湿再生循环回路。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105135743A (zh) * 2015-09-17 2015-12-09 丛旭日 一种空气盐溶液冷水机组
CN105571202A (zh) * 2015-12-01 2016-05-11 王英慧 一种以水为热源的喷淋式热泵机组
CN105972734A (zh) * 2016-06-16 2016-09-28 杭州滨创能源科技有限公司 热驱动和热泵组合式溶液调湿机组及调湿控制方法
CN107642862A (zh) * 2017-09-01 2018-01-30 江苏紫东建筑科技股份有限公司 一种地源热泵驱动的溶液除湿新风机组

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11132501A (ja) * 1997-10-24 1999-05-21 Ebara Corp 除湿空調システム
JP2008128545A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Chugoku Electric Power Co Inc:The 回転式除湿機を利用した除湿空調システム及び方法、並びに除湿空調システムの制御装置及び制御方法
CN101876469A (zh) * 2009-11-26 2010-11-03 佛山市浩特普尔人工环境设备有限公司 热泵耦合逆流型溶液除湿新风系统及其控制方法
CN202126039U (zh) * 2011-06-27 2012-01-25 上海成信建业节能科技有限公司 温湿度独立控制的空调系统
CN102345908A (zh) * 2011-08-26 2012-02-08 东南大学 溶液除湿再生装置
CN202452608U (zh) * 2012-02-09 2012-09-26 北京华创瑞风空调科技有限公司 带全热回收装置的溶液调湿全空气机组
KR20120114012A (ko) * 2011-04-06 2012-10-16 한국생산기술연구원 하이브리드 공기조화 시스템
CN203628881U (zh) * 2013-12-25 2014-06-04 刘拴强 可制备冷或热媒并同时处理空气热湿负荷的空调装置
CN204513851U (zh) * 2014-12-22 2015-07-29 丛旭日 一种地源热泵热力再生溶液除湿机组

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11132501A (ja) * 1997-10-24 1999-05-21 Ebara Corp 除湿空調システム
JP2008128545A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Chugoku Electric Power Co Inc:The 回転式除湿機を利用した除湿空調システム及び方法、並びに除湿空調システムの制御装置及び制御方法
CN101876469A (zh) * 2009-11-26 2010-11-03 佛山市浩特普尔人工环境设备有限公司 热泵耦合逆流型溶液除湿新风系统及其控制方法
KR20120114012A (ko) * 2011-04-06 2012-10-16 한국생산기술연구원 하이브리드 공기조화 시스템
CN202126039U (zh) * 2011-06-27 2012-01-25 上海成信建业节能科技有限公司 温湿度独立控制的空调系统
CN102345908A (zh) * 2011-08-26 2012-02-08 东南大学 溶液除湿再生装置
CN202452608U (zh) * 2012-02-09 2012-09-26 北京华创瑞风空调科技有限公司 带全热回收装置的溶液调湿全空气机组
CN203628881U (zh) * 2013-12-25 2014-06-04 刘拴强 可制备冷或热媒并同时处理空气热湿负荷的空调装置
CN204513851U (zh) * 2014-12-22 2015-07-29 丛旭日 一种地源热泵热力再生溶液除湿机组

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105135743A (zh) * 2015-09-17 2015-12-09 丛旭日 一种空气盐溶液冷水机组
CN105571202A (zh) * 2015-12-01 2016-05-11 王英慧 一种以水为热源的喷淋式热泵机组
CN105571202B (zh) * 2015-12-01 2018-03-30 王英慧 一种以水为热源的喷淋式热泵机组
CN105972734A (zh) * 2016-06-16 2016-09-28 杭州滨创能源科技有限公司 热驱动和热泵组合式溶液调湿机组及调湿控制方法
CN107642862A (zh) * 2017-09-01 2018-01-30 江苏紫东建筑科技股份有限公司 一种地源热泵驱动的溶液除湿新风机组

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