蓄能型复合热源溶液热泵装置制造方法及图纸

蓄能型复合热源溶液热泵装置包括制冷剂循环回路、溶液循环回路和空气流通回路，主要由冷热水机组、冷却塔、太阳能集热器、溶液再生器、浓溶液储液器、稀溶液储液器等主要部件组成。该装置在夏季时，可实现水冷冷水机组功能，利用冷却水在冷却塔内蒸发吸热，冷却机组制冷剂，制取冷水；在冬季时，借助溶液在冷却塔内与空气中进行换热，吸取热量用于机组制取热水，彻底解决了现有空气源热泵冬季制热运行时所不可避免的结霜问题，提高了热泵的性能系数和供热效率。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有蓄能功能的太阳能、空气复合热源的溶液型热泵装 置及其制冷制热方法，属于太阳能、制冷空调系统设计制造

技术介绍
自上世纪90年代中期以来我国由能源出口国完全转变为能源进口大国，能 源形势非常严峻。随着大中型中央空调的广泛应用，空调逐歩成为建筑耗能的大 户，在能源问题日益突出的今天，太阳能等可再生能源的应用变得尤为重要和迫 切，而发展太阳能等可再生能源和将太阳能可再生能源引入中央空调系统成为缓 解我国能源紧张状况的一个重要途径，同时也是我国实施可持续发展的重要内 容。现有建筑中央空调系统夏季制冷大多是采取水冷冷水机组，冬季釆取锅炉供 热方案，供冷和供热需要两套装置，使得中央空调系统初投资增大，同时夏季锅 炉的停止工作和冬季水冷冷水机组的停用都造成大量设备闲置。建筑中央空调系统供冷供热也可采取空气源热泵方案，空气源热泵在夏季依 靠空气冷却制取冷水，冬季从空气中吸取热量制取热水。但空气源热泵夏季制冷 COP远小于水冷冷水机组，同时空气源热泵在冬季制热运行时，存在机组蒸发 器表面结霜的问题，机组需要按时除霜，导致热泵系统制热效率降低和制热时间 减少，同时热泵系统可靠性和寿命降低。因此，在中央空调系统中如何充分利用太阳能等可再生能源，解决水冷冷水 机组冬季设备闲置浪费，空气源热泵夏季制冷COP较低(与水冷冷水机组比)， 冬季运行存在结霜现象等问题，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
技术实现思路
技术问题本技术的目的是实现将太阳能可再生能源引入空调系统并实现蓄能，解决冬季水冷冷水机组闲置，空气源热泵夏季COP较低(与水冷冷水机组比)，冬季运行存在结霜现象等问题，提出一种新型的基于夏季水冷制冷、 冬季借助溶液从空气中吸热并充分利用太阳能的具有蓄能功能的蓄能型复合热源溶液热泵装置。技术方案本技术蓄能型复合热源溶液热泵装置由三部分组成制冷 剂循环回路、溶液循环回路和空气流通回路。制冷剂循环回路包括压缩机、四通 阀、第一换热器、四个单向阀、储液器、过滤器、电子膨胀阀、第二换热器、气 液分离器及其连接管道。其中压縮机的输出端接四通阀第一输入端，四通阀第一 输出端接第一换热器第一输入端，第一换热器第一输出端通过第一单向阀接储液 器的输入端，同时第一换热器第一输出端也通过第一单向阀、第二单向阀接第二 换热器的第一输入端，储液器的输出端通过过滤器接电子膨胀阀的输入端，电子 膨胀阀输出端通过第四单向阀接第二换热器的第一输入端，同时电子膨胀阀的输 出端还通过第三单向阀接第一换热器第一输出端，第二换热器的第一输出端接四 通阀的第二输入端，四通阀的第二输出端接气液分离器的输入端，而气液分离器 的输出端接压縮机的输入端；溶液循环回路包括两部分第一溶液回路和第二溶 液回路。第一溶液回路由冷却塔、稀溶液储液器、三个电磁阀、第一变频泵、第 二换热器及其相关连接管道组成第二溶液回路由太阳能集热器、溶液再生器、 浓溶液储液器、溶液控制阀、第二变频泵、第四电磁阀和稀溶液储液器及其相关 连接管道组成。第一溶液回路中，冷却塔出口分成两路， 一路通过第一电磁阀接 稀溶液储液器第一输入端，稀溶液储液器的第一输出端通过第三电磁阀接第一变 频泵的入口，另外一路通过第二电磁阀也接第一变频泵的入口，第一变频泵出口 接第二换热器第二输入端，第二换热器的第二输出端与冷却塔的输入端相连。第 二溶液回路中，稀溶液储液器第二输出端经过第四电磁阀后接第二变频泵输入 端，第二变频泵的输出端接太阳能集热器的输入端，太阳能集热器输出端接溶液 再生器溶液输入端，溶液再生器的溶液输出端接浓溶液储液器输入端，浓溶液储 液器输出端接溶液控制阀，经过溶液控制阀后，接稀溶液储液器的第二输入端， 从而构成一个回路。空气流通回路包括冷却塔、两个电动风阀、溶液再生器及其 相关连接风道。空气流通回路中，冷却塔的空气出口接第一电动风阀，直接通大 气，同时冷却塔还通过第二电动风阀接溶液再生器的空气输入端。本技术太阳能/空气源蓄能型溶液热泵包括三个回路制冷剂循环回路和溶液循环回路和空气流通回路。本技术的具体方法是太阳能/空气源蓄能型溶液热泵夏季制冷运行时，制冷剂循环回路中，低温 低压的制冷剂气体从气液分离器中被压縮机吸入、压縮后变成高温髙压的过热蒸 气排出，经过四通阀进入第二换热器中，制冷剂在其中放出热量冷凝成液体，再 依次经过第二单向阀、储液器、过滤器、电子膨胀阀后变成低温低压的气液两相， 再经过第三单向阀后进入第一换热器，制冷剂在第一换热器中吸热蒸发，制取冷 水，制冷剂完全蒸发后变成过热气体，从第一换热器出来后经过四通阀进入气液 分离器，然后再次被吸入压缩机，从而完成制冷循环，制取冷水。此时溶液循环 回路中第一电磁阀、第三电磁阀都关闭，第二电磁阀打开，冷却塔、第一变频泵、 第二换热器及其连接管路充满冷却水，其余部分都为溶液。冷却水在溶液循环回 路中从冷却塔出来后，经过第二电磁阀进入第一变频泵，经过第一变频泵加压后， 进入第二换热器中，吸收热量将制冷剂冷凝成液体，自身温度升高后进入冷却塔 与空气进行热湿交换，温度降低后再次从冷却塔流出。空气流通回路中，第一电 动风阀打开，第二电动风阀关闭，空气从冷却塔底部被吸入，与冷却水进行热湿 交换，然后全部空气通过第一电动风阀后排入大气中。太阳能/空气源蓄能型溶液热泵冬季制热运行时，制冷剂循环回路中，气液 分离器中低温低压的制冷剂气体被压縮机吸入、压縮后排出通过四通阀进入第一 换热器，制冷剂在第一换热器中放出热量，制取热水，同时自身冷凝成液体，然 后依次通过第一单向阀、储液器、过滤器、电子膨胀阀，被电子膨胀阀节流降压 后以气液两相经过第四单向阀进入第二换热器中，在第二换热器中进行蒸发吸 热，制冷剂完全蒸发后从第二换热器出来流经四通阀进入气液分离器，最后再次 被压縮机吸入，重新被压縮参与循环。此时溶液循环回路中都充灌着溶液，第一 溶液回路中溶液从冷却塔出来后通过第一电磁阀进入稀溶液储液器(此时第二电 磁阀关闭)，再经过第三电磁阀后进入第一变频泵，溶液经第一变频泵加压后进 入第二换热器，与制冷剂进行换热，放出热量，自身温度降低，溶液从第二换热 器出来后进入冷却塔，低温的溶液(溶液温度低于空气温度，溶液的水蒸汽分压 力小于或等于空气中的水蒸汽分压力)在冷却塔中与空气进行热湿交换，溶液从 空气中吸收热量，空气中水蒸汽向溶液中凝结，溶液的温度升高，浓度有所降低， 然后从冷却塔流出再次参与循环。第二溶液回路中，当太阳充足时，溶液从稀溶 液储液器中出来后经过第四电磁阀被第二变频泵吸入，然后经过第二变频泵加压后，进入太阳能集热器，溶液被加热到8(TC以上，高温的稀溶液从太阳能集热 器出来后进入溶液再生器与空气进行热湿交换，溶液获得再生，浓度增大，从溶 液再生器出来后的浓溶液进入浓溶液储液器，浓溶液储存其中，从而实现太阳能 的蓄存，解决太阳能不稳定的问题。当溶液控制阀打开时，浓溶液经过溶液控制 阀进入稀溶液储液器，调节稀溶液器中的溶液浓度，从而完成循环。空气流通回 路中，空气从冷却塔底部被吸入后与冷却塔中溶液进行热湿交换，空气的温度降 低，当阳光充足、溶液再生器工作时，空气热湿交换完成后经过第二电动风阀(此 时第一电动风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄能型复合热源溶液热泵装置，其特征在于包括制冷剂循环回路、溶液循环回路和空气流通回路；制冷剂循环回路中，压缩机（１）的输出端接四通阀第一输入端（２ａ），四通阀第一输出端（２ｂ）接第一换热器第一输入端（３ａ），第一换热器第一输出端（３ｂ）通过第一单向阀（４）接储液器（６）的输入端，同时第一换热器第一输出端（３ｂ）也通过第一单向阀（４）、第二单向阀（５）接第二换热器第一输入端（１１ａ），储液器（６）的输出端通过过滤器（７）接电子膨胀阀（８）的输入端，电子膨胀阀（８）输出端通过第四单向阀（１０）接第二换热器第一输入端（１１ａ），同时电子膨胀阀（８）的输出端还通过第三单向阀（９）接第一换热器第一输出端（３ｂ），第二换热器的第一输出端（１１ｂ）接四通阀第二输入端（２ｃ），四通阀第二输出端（２ｄ）接气液分离器（１２）的输入端，而气液分离器（１２）的输出端接压缩机（１）的输入端；溶液循环回路包括第一溶液回路和第二溶液回路；第一溶液回路中，冷却塔（１３）溶液出口分成两路，一路通过第一电磁阀（１４）接稀溶液储液器第一输入端（１５ａ），稀溶液储液器第一输出端（１５ｂ）通过第三电磁阀（１６）接第一变频泵（１８）的输入端，另外一路通过第二电磁阀（１７）也接第一变频泵（１８）的输入端，第一变频泵（１８）的输出端接第二换热器第二输入端（１１ｃ），第二换热器第二输出端（１１ｄ）与冷却塔（１３）的溶液输入口相连；第二溶液回路中，稀溶液储液器第二输出端（１５ｄ）通过第四电磁阀（１９）接第二变频泵（２０）的输入端，第二变频泵（２０）的输出端接太阳能集热器（２１）的输入端，太阳能集热器（２１）的输出端与溶液再生器（２２）的溶液输入端相连，溶液再生器（２２）的溶液输出端接浓溶液储液器（２３）的输入端，浓溶液储液器（２３）的输出端通过溶液控制阀（２４）与稀溶液储液器第二输入端（１５ｃ）相接；空气流通回路中冷却塔（１３）的空气出口接第一电动风阀（２５），直接通大气，同时冷却塔（１３）还通过第二电动风阀（２６）接溶液再生器（２２）的空气输入端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁彩华，张小松，梅奎，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]