一种热泵驱动的溶液除湿-再生空气处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热泵驱动的溶液除湿‑再生空气处理系统。本发明专利技术处理系统包括溶液除湿处理系统、溶液循环系统和热泵系统，以具有吸湿性能的溶液作为工作介质，将溶液除湿处理系统和热泵系统相结合，热泵系统中蒸发器的冷量用于降低溶液温度从而提高其除湿能力，冷凝器的热量全部作为溶液浓缩再生的热源。本发明专利技术热泵驱动的溶液除湿‑再生空气处理系统，以具有吸湿性能的溶液为工作介质，将溶液除湿处理系统、热泵系统相结合，通过冷却盘管、显热回收装置、除湿‑再生装置的流程设计，实现了无室内排风的高效溶液除湿‑再生空气处理流程。

A heat pump driven liquid desiccant regeneration air handling system

The invention discloses a heat pump driven liquid desiccant regeneration air treatment system. The treatment system includes a solution dehumidification treatment system, a solution cycle system and a heat pump system, with a solution of hygroscopic properties as a working medium, combining a solution dehumidification treatment system with a heat pump system. The cooling capacity of the evaporator in a heat pump system is used to reduce the temperature of the solution and improve its dehumidification capacity and the heat of the condenser. The quantity is all used as the heat source of the solution concentration and regeneration. A heat pump driven solution dehumidifier regenerative air treatment system, with a solution of hygroscopic properties as the working medium, combined the solution dehumidification treatment system with the heat pump system, and through the flow design of cooling coil, sensible heat recovery device and dehumidification regeneration device, realized the high efficiency solution dehumidification without indoor air exhaust. Regenerated air treatment process.

【技术实现步骤摘要】
一种热泵驱动的溶液除湿-再生空气处理系统
本专利技术涉及一种热泵驱动的溶液除湿-再生空气处理系统，属于暖通空调领域。
技术介绍
目前民用建筑空调系统的主要任务是满足室内人员对温湿度参数的舒适性需求，其中空气除湿过程是营造室内热湿环境的重要环节之一。现有空调除湿方式中多采用冷凝除湿处理方式，利用制冷机制备的低温冷冻水将空气温度降至露点以下，使得空气中的水分凝结而实现对新风的除湿处理过程。但由于需要的冷凝温度很低(低于空气的露点温度)，造成制冷机的蒸发温度降低，从而严重影响了制冷机的性能系数。此外，传统冷凝除湿方式还存在送风温度较低、部分情况下需再热导致能源浪费等问题。溶液除湿方式有别于传统冷凝除湿方式，采用具有吸湿性质的盐溶液作为工作介质，通过新风与溶液的直接接触进行传热传质，从而实现对新风的降温除湿过程。溶液除湿方式能够高效地满足空气湿度处理需求，不再需要再热，且可采用多类低温热源作为溶液浓缩再生的能量来源，由于其在上述节约能源、提高室内空气品质等方面的优势，近年来在我国已得到了越来越广泛的应用。除湿与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。现有溶液除湿新风机组中，多将室内排风输送至再生装置为除湿溶液进行再生，目前已有专利对热泵驱动利用排风再生的溶液除湿-再生机组进行设计说明，例如中国专利申请CN1862123A提出了一种热泵驱动的、基于多级溶液除湿单元和再生单元、利用排风进行热回收并再生溶液的新风机组。然而上述机组由于存在新风与排风两股空气，占地较大，且不适用于无室内排风的应用场景。因此，也有专利提出了利用新风再生的溶液除湿-再生机组，如中国专利申请CN1896616A提出了一种以具有吸湿性能的溶液为工作介质，利用新风为除湿溶液再生的新风处理机组。然而，上述机组仍然存在两股空气，且采用新风为溶液再生将导致再生温度显著上升，从而导致机组性能显著降低。因此，针对上述性能缺陷，尚缺少能够实现无室内排风的高效溶液除湿-再生空气处理系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热泵驱动的溶液除湿-再生空气处理系统，包括溶液除湿处理系统、溶液循环系统和热泵系统，本专利技术溶液除湿-再生空气处理系统以具有吸湿性能的溶液作为工作介质，将溶液除湿处理系统和热泵系统相结合，热泵系统中蒸发器的冷量用于降低溶液温度从而提高其除湿能力，冷凝器的热量全部作为溶液浓缩再生的热源。本专利技术所提供的热泵驱动的溶液除湿-再生空气处理系统，包括溶液再生装置、溶液除湿装置、显热回收装置、冷却器A、冷却器B和热泵系统；空气管路依次连通冷却器A、所述溶液再生装置和溶液除湿装置；所述显热回收装置的设置方式为下述1)-3)中任一种：1)所述显热回收装置设于所述溶液再生装置的空气出口与所述溶液除湿装置的空气出口之间，所述冷却器B设于所述显热回收装置与所述溶液除湿装置的空气入口之间；2)所述显热回收装置设于所述冷却器A的空气出口与所述溶液再生装置的空气出口之间，所述冷却器B设于所述显热回收装置与所述溶液除湿装置的空气入口之间；3)所述显热回收装置设于所述溶液再生装置的空气出口与所述冷却器B的空气出口之间，所述显热回收装置的空气出口连接所述溶液除湿装置的空气入口；所述溶液再生装置和所述溶液除湿装置之间设置溶液循环管路A和溶液循环管路B，所述溶液循环管路A和所述溶液循环管路B上设置溶液-溶液换热器；所述溶液循环管路A上于所述溶液-溶液换热器的出口处连接一管路A，所述管路A与所述溶液除湿装置的上部相连通，沿所述管路A内的溶液流动方法，所述管路A上依次设有溶液泵A和若干个蒸发器；所述所述溶液循环管路B上于所述溶液-溶液换热器的出口处连接一管路B，所述管路B与所述溶液再生装置的上部相连通，沿所述管路B内的溶液流动方向，所述管路B上依次设有溶液泵B和若干个冷凝器；每一所述蒸发器和每一所述冷凝器相连通形成所述热泵系统，所述蒸发器和所述冷凝器之间设有压缩机。所述的溶液除湿-再生空气处理系统中，所述溶液再生装置和所述溶液除湿装置中的填料均可为规整填料或散装填料，具有吸湿性能的溶液从填料顶部喷淋而下，并与填料空气通道内的空气直接接触进行传热传质。所述的溶液除湿-再生空气处理系统中，所述空气管路与所述溶液再生装置的连接处位于所述溶液再生装置的下部和顶部，所述空气管路与所述溶液除湿装置的连接处位于所述溶液除湿装置的下部和顶部，即形成如图1、图2和图3所示的处理系统，所述溶液除湿装置与所述溶液再生装置的流型为空气-溶液逆流形式；图1-图3所示的处理系统的不同在于所述显热回收装置的设置，图1所示的处理系统中所述显热回收装置实现了所述溶液再生装置的出口空气与所述溶液除湿装置的出口空气之间的显热回收过程；图2所示的处理系统中所述显热回收装置实现了所述冷却盘管A的出口空气与所述溶液再生装置的出口空气之间的显热回收过程；图3所示的处理系统中所述显热回收装置实现了所述溶液再生装置的出口空气与所述冷却盘管B的出口空气之间的显热回收过程。所述的溶液除湿-再生空气处理系统中，所述空气管路与所述溶液再生装置的连接处位于所述溶液再生装置的侧壁上，所述空气管路与所述溶液除湿装置的连接处位于所述溶液除湿装置的侧壁上，即形成如图4所示的处理系统，所述溶液除湿装置与所述溶液再生装置的流型为空气-溶液叉流形式，图4所示两级叉流，也可为其他级数。所述的溶液除湿-再生空气处理系统中，所述溶液除湿-再生空气处理系统包括若干个所述溶液再生装置和数量相应的若干个所述溶液除湿装置。所述的溶液除湿-再生空气处理系统中，所述热泵系统包括依次连通的所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器和节流阀，即所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器和所述节流阀依次连通形成回路，组成热泵系统。所述的溶液除湿-再生空气处理系统中，若干个所述蒸发器和若干个所述冷凝器形成多级所述热泵系统。所述的溶液除湿-再生空气处理系统中，所述冷却器A和所述冷却器B均采用冷却盘管的形式。本专利技术溶液除湿-再生空气处理系统中空气和溶液的流程及状态变化情况如下：以所述显热回收装置设于所述溶液再生装置的空气出口与所述溶液除湿装置的空气出口之间为例进行说明，被处理空气首先进入所述冷却器A，被所述冷却器A内的冷冻水降温除湿预处理后的空气继而进入所述溶液再生装置，与喷淋而下的稀溶液直接接触进行传热传质过程、并对溶液进行再生，所述溶液再生装置出口的空气继而进入所述显热回收装置与所述溶液除湿装置出口的空气进行显热交换、温度降低，并继续通过所述冷却器B，被所述冷却器B内冷冻水降温除湿处理后的空气再进入所述溶液除湿装置中，与喷淋而下的浓溶液直接接触进行传热传质过程，被除湿后的空气进入所述显热回收装置与所述溶液再生装置出口的空气进行显热交换，温度升高并最终被送入室内。对于所述溶液再生装置与所述溶液除湿装置之间的级间循环溶液，从所述溶液再生装置流出的温度较高的浓溶液与从所述溶液除湿装置流出的温度较低的稀溶液之间设置的所述溶液-溶液换热器回收能量。从所述溶液-溶液换热器流出的浓溶液与所述溶液除湿装置的级内喷淋溶液汇合，经由所述溶液泵驱动，经过所述蒸发器，与制冷剂进行热量传递、温度降低，并从所述溶液除湿装置顶部喷淋而下。从换热器流出的稀溶液与所述溶液再生装置的级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热泵驱动的溶液除湿‑再生空气处理系统，包括溶液再生装置、溶液除湿装置、显热回收装置、冷却器A、冷却器B和热泵系统；空气管路依次连通所述冷却器A、所述溶液再生装置和所述溶液除湿装置；所述显热回收装置的设置方式为下述1)‑3)中任一种：1)所述显热回收装置设于所述溶液再生装置的空气出口与所述溶液除湿装置的空气出口之间，所述冷却器B设于所述显热回收装置与所述溶液除湿装置的空气入口之间；2)所述显热回收装置设于所述冷却器A的空气出口与所述溶液再生装置的空气出口之间，所述冷却器B设于所述显热回收装置与所述溶液除湿装置的空气入口之间；3)所述显热回收装置设于所述溶液再生装置的空气出口与所述冷却器B的空气出口之间，所述显热回收装置的空气出口连接所述溶液除湿装置的空气入口；所述溶液再生装置和所述溶液除湿装置之间设置溶液循环管路A和溶液循环管路B，所述溶液循环管路A和所述溶液循环管路B上设置溶液‑溶液换热器；所述溶液循环管路A上于所述溶液‑溶液换热器的出口处连接一管路A，所述管路A与所述溶液除湿装置的上部相连通，沿所述管路A内的溶液流动方向，所述管路A上依次设有溶液泵A和若干个蒸发器；所述溶液循环管路B上于所述溶液‑溶液换热器的出口处连接一管路B，所述管路B与所述溶液再生装置的上部相连通，沿所述管路B内的溶液流动方向，所述管路B上依次设有溶液泵B和若干个冷凝器；每一所述蒸发器和每一所述冷凝器相连通形成所述热泵系统，所述蒸发器和所述冷凝器之间设有压缩机。...

【技术特征摘要】
1.一种热泵驱动的溶液除湿-再生空气处理系统，包括溶液再生装置、溶液除湿装置、显热回收装置、冷却器A、冷却器B和热泵系统；空气管路依次连通所述冷却器A、所述溶液再生装置和所述溶液除湿装置；所述显热回收装置的设置方式为下述1)-3)中任一种：1)所述显热回收装置设于所述溶液再生装置的空气出口与所述溶液除湿装置的空气出口之间，所述冷却器B设于所述显热回收装置与所述溶液除湿装置的空气入口之间；2)所述显热回收装置设于所述冷却器A的空气出口与所述溶液再生装置的空气出口之间，所述冷却器B设于所述显热回收装置与所述溶液除湿装置的空气入口之间；3)所述显热回收装置设于所述溶液再生装置的空气出口与所述冷却器B的空气出口之间，所述显热回收装置的空气出口连接所述溶液除湿装置的空气入口；所述溶液再生装置和所述溶液除湿装置之间设置溶液循环管路A和溶液循环管路B，所述溶液循环管路A和所述溶液循环管路B上设置溶液-溶液换热器；所述溶液循环管路A上于所述溶液-溶液换热器的出口处连接一管路A，所述管路A与所述溶液除湿装置的上部相连通，沿所述管路A内的溶液流动方向，所述管路A上依次设有溶液泵A和若干个蒸发器；所述溶液循环管路B上于所述溶液-溶液换热器的出口处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓华，柳珺，江亿，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11