流态化空气源热泵全新风空调加湿一体化方法与装置制造方法及图纸

一种流态化空气源热泵全新风空调加湿一体化机组，其特征在于将热泵机电冷却置于热泵工质有效热力循环圈内，以空调自身换气为热源或冷源并使其以气固流态化方式强化与板翅式/管翅式换热器翅片对流传热和颗粒表面相变传热、构建不结霜不结垢空调换热系统，梯度使用而不消耗低位热能实现多效闪蒸制蒸馏水满足空调加湿，采用以上技术发明专利技术实现-40℃~45℃严寒酷暑地区/季节高效、连续、稳定18~26℃舒适性全新风调温调湿空调供风，制热性能系数不低于2.5、制冷性能系数不低于3.0，并且无需其它辅助热源或冷源、方便就近放置于空调用户室外空间，不仅适用于各种规模的制热/制冷调温调湿单体空调机用户，也有助于避免大型空间多联式空调机组布风管路的困难。式空调机组布风管路的困难。式空调机组布风管路的困难。

【技术实现步骤摘要】
流态化空气源热泵全新风空调加湿一体化方法与装置


[0001]本专利技术涉及流态化技术、低位能利用与建筑节能，特别是采用绿色制冷剂的高能效、全新风、不结霜空调加湿一体机


技术介绍

[0002]“空调”是居住空间空气调温调湿的简称。干燥的冬季升温加湿空调工况下，现有技术标准对空气升温与加湿各有其能耗指标，名义工况下空调升温能耗的国标允许值为制热性能系数（制热量与总输入电功率之比，COPh）不低于2.30（《GB/T 25127.1-2010》、《GB 25127.2-2010》低温环境空气源热泵工/商业/户用机组），加湿（电热式、电极式及红外线气化水增加空气湿度）能耗国标允许值为0.75 (kW
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h
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kg-1
加湿量)（《GB/T 29736-2013 空调设备用加湿器》）。空调降温除湿名义工况下能耗国标允许值为制冷性能系数（制冷量与总输入电功率之比，COPc）不低于2.60。上述指标所指的名义工况，比如加湿器蒸发表面不出现固体沉积、换热器表面沉积物热阻小于允许值、环境温度不超出-7~43℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流态化空气源热泵连续制冷/制热全新风调温调湿空调机组热力循环系统和传热面不结霜不结垢的方法，其特征在于以空调用户空间排放的换气为热源或冷源，制热时用18~26℃的换气从上而下通过直立板翅式换热器在0℃以上逆流加热新风，换气降温至不低于3℃并分离析出的冷凝水后、垂直向上通过多段组装的流态化板翅式新风加热器继续在0℃以下温区加热新风，换气以流态化形式通过直立的、翅片间距与翅高均超过10mm的换气流态化通道加热换热器另一侧水平通道流动的低温新风，换气每一段放热降温的幅度不超过10℃、与新风的传热温差不低于5℃；严寒条件下采用三段组装流态化板翅式新风加热器将直接来自不低于-40℃环境大气的新风加热到-7℃以上，换气则降温至不低于-40℃、继续上升通过串联的流态化管翅式工质加热器管外翅片空间流态化颗粒层放热、将管内水平流动的-56~-44℃低温热泵工质加热至-40~-22℃，换气作为热源放热最终温度不低于-45℃、并夹带冰点以后降温过程产生的所有冰晶细末排放到大气；制冷时首先将冷凝水喷雾于22~26℃的换气使之降温至其绝热饱和温度，然后使其自下而上通过直立的板翅式换热器逆流吸热将来自不超过45℃大气环境的新风冷却至低于26℃并析出冷凝水、换气则升温至不超过30℃，再次向换气喷入自来水雾混合后进入流态化管翅式工质冷却器的管外翅片空间流态化颗粒层吸热、将管内水平流动的40~65℃热泵工质冷却至23~38℃，换气带来的水雾在翅片和颗粒表面气化不但强化了传热而且增大了换气的热容量，使换气作为冷源吸热最终温度不超过40℃、并夹带水雾气化后残留的固体粉末排放到大气；换气为流态化介质，与粒径0.5~1.5mm、堆积密度不大于600 kg/m3的固体颗粒形成的湍动气固流态化冲刷换热器翅片表面使之随时更新，其对流传热系数超过100W/m2.℃，且不结霜、不结垢，实现连续稳定的对流传热；所述制热条件下输送1000 m3/h空调新风对应的新风风机功率不超过1.2kW、换气风机功率不超过1.5kW，所述制冷条件下输送1000 m3/h空调新风对应的新风风机功率不超过1.1kW、换气风机功率不超过1.4kW。2.一种利用低位热多效闪蒸制蒸馏水与加热新风相耦合的方法，其特征在于用60~85℃的清洁热源工质将循环回水从48~58℃加热升温到56~66℃，升温后的循环水从一级闪蒸开始、在同心内外筒之间的环形空间进行降膜绝热闪蒸、水温下降幅度5~10℃、对应产生的闪蒸气量与循环水量之比0.008~0.015、使其在比闪蒸气温度低4~10℃的内筒内置回水加热螺旋盘管外表面冷凝、从内筒底部收集蒸馏水；一级闪蒸降温后的循环水在压差作用下自动进入二级闪蒸，进行与一级闪蒸同样的蒸馏水制备过程，不同之处在于其闪蒸温度比一级低5~10℃、对应饱和蒸汽压随温度降低而下降的规律同于纯水；二级闪蒸降温后的循环水在压差作用下自动进入三级闪蒸，进行与二级或一级同样的降膜绝热闪蒸过程、不同之处在于其闪蒸温度比二级低5~10℃，产生38~50℃的闪蒸气则进入直立于内筒空间之上的翅片管式新风加热器的管内冷凝放热、把横掠管外翅片的新风空气加热到22~26℃、管内的冷凝水滴落到内筒底部收集；一级、二级和三级闪蒸/冷凝器收集的蒸馏水均通过带单向限流阀的管道自动引流到蒸馏水收集罐，并由位于罐底下方的蒸馏水泵连续定量输送到所需之处；三级闪蒸降温至35~45℃的循环回水与超过蒸馏水产量2倍的原水在计量控制的回水
泵进口混合后加压至0.2~0.35MPa，稳压后通过水喷射真空泵对三级闪蒸/冷凝器进行连续的真空抽吸防止不凝气累积，抽气质量为蒸馏水总产量的3~5%，水喷射真空泵下游出口连接脱气罐的压力不超过0.08MPa、从罐顶排放不凝气、从罐底排水的量等于补入原水量与蒸馏产水量之差以保证循环回水水质稳定；从脱气罐输出33~43℃的循环回水依次流经二级闪蒸/冷凝器和一级闪蒸/冷凝器内置的螺旋盘管回水加热器管内，先后接受管外二级和一级闪蒸气冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱家骅，夏素兰，葛敬，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：