本实用新型专利技术公开了一种利用过冷热量实现溶液再生的热源塔热泵装置，包括制冷剂回路、溶液回路、真空维持回路、空气回路、再生溶液加热回路和冷热水回路。本实用新型专利技术充分利用了在真空下溶液沸点降低的特性进行溶液再生，在不影响热泵系统制热运行的前提下，采用系统液体制冷剂过冷放出的热量作为溶液再生热量，彻底解决了热源塔热泵系统的溶液再生问题，提高了热源塔热泵系统在冬季制热运行的可靠性，并实现了系统的综合高效。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种利用过冷热量实现溶液再生的热源塔热泵装置
本技术属于制冷空调系统设计和制造领域，涉及一种利用制冷剂过冷热量实现溶液低压沸腾再生的热源塔热泵装置。
技术介绍
近年来，南方供暖问题受到越来越多的关注，已经成为关乎社会民生的热点议题。随着人们生活水平的提高，我国夏热冬冷地区，冬季对供暖时长和舒适性方面的要求都越来越高，冬季采暖能耗迅速增加。建筑现有的常规空调冷热源方案中，空气源热泵在夏季制冷时效率较低，冬季制热时存在结霜问题；冷水机组+锅炉方案在冬季供热时，冷水机组闲置，采用锅炉燃烧油或天然气供热，存在一次能源利用效率低等不足；水地源热泵方案受地理地质条件的限制。热源塔热泵方案是针对这些不足所发展出的一种新型建筑冷热源方案，它通过一套机组同时解决建筑物夏季制冷、冬季供暖的需求，并可避免建筑常规冷热源方案的诸多不足，是一种具有发展前景的新型建筑冷热源方案。热源塔热泵系统在冬季制热运行时，利用溶液在热源塔中与空气进行换热，吸收热量，但这过程中也因空气中水蒸汽分压力与溶液表面的水蒸汽分压力差的存在，空气中的水分将进入溶液，使溶液的浓度变稀，溶液的冰点将上升，为了保证系统运行的安全可靠，需要将从空气中进入溶液的水分从溶液中排出，提高溶液的浓度，即实现溶液的再生。溶液的再生过程是一个需要吸收热量的过程，如何获得溶液的再生热源，及其实现溶液再生热量的高效利用，对提高热源塔热泵系统性能，保证系统安全可靠运行具有重要意义。因此，如何解决热源塔热泵系统的溶液再生热源和溶液再生热量的高效利用，实现热源塔热泵系统的综合高效等问题，设计出一种新型高效的热源塔热泵系统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:本技术的目的是提供一种高效解决热源塔热泵系统溶液再生热源及其再生效率问题，提高热源塔热泵在各种工况下的运行可靠性的利用过冷热量实现溶液再生的热源塔热泵装置。技术方案:本技术的利用过冷热量实现溶液再生的热源塔热泵装置，包括制冷剂回路、溶液回路、真空维持回路、空气回路、再生溶液加热回路和冷热水回路。制冷剂回路包括压缩机、四通阀、第一换热器、第一单向阀、第二单向阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第二换热器、储液器、过滤器、电子膨胀阀、第三单向阀和第四单向阀、第三换热器、气液分离器及其相关连接管道，所述第一换热器同时也是冷热水回路的构成部件，第二换热器同时也是再生溶液加热回路的构成部件，第三换热器同时也是溶液回路的构成部件。制冷剂回路中，压缩机的输出端与四通阀第一输入端连接，四通阀第一输出端与第一换热器第一输入端连接，第一换热器第一输出端同时与第一单向阀的入口和第三单向阀的出口连接，第一单向阀的出口分成三路，一路通过第一电磁阀与储液器的输入端连接，一路通过第二电磁阀与第二换热器第一输入端连接，另外一路与第二单向阀的出口连接，储液器的输入端同时与第二换热器第一输出端连接，第二单向阀的入口同时与第三换热器第一输入端和第四单向阀的出口连接，储液器的输出端通过过滤器与电子膨胀阀的输入端连接，电子膨胀阀的输出端分成两路，一路连接第三单向阀的入口，另外一路连接第四单向阀的入口，第三换热器第一输出端与四通阀第二输入端连接，四通阀第二输出端与气液分离器的输入端连接，气液分离器的输出端与压缩机的输入端连接。溶液回路包括第三换热器、溶液沸腾再生器、翅片管换热器、第一电动调节阀、第二电动调节阀、第一溶液泵、热源塔、热回收器、第三电磁阀、第二溶液泵、溶液储液器、第七电磁阀、第八电磁阀及其相关连接管道，所述翅片管换热器同时也是空气回路的构成部件，溶液沸腾再生器同时也是空气回路、再生溶液加热回路、真空维持回路的构成部件。溶液回路中，热源塔溶液输出端与第一溶液泵的入口连接，第一溶液泵的出口分三路，一路通过第一电动调节阀连接翅片管换热器溶液输入端，一路连接第三换热器第二输入端，另一路通过第二电动调节阀连接热回收器第一输入端，翅片管换热器溶液输出端与热源塔溶液第一输入端连接，第三换热器第二输出端也与热源塔溶液第一输入端连接，热回收器第一输出端与溶液沸腾再生器第一输入端连接，溶液沸腾再生器第一输出端与第二溶液泵的输入端相连，第二溶液泵的输出端接热回收器第二输入端，热回收器第二输出端分为两路，一路通过第七电磁阀同时连接热源塔溶液第一输入端和第三换热器第二输出端，另一路通过第三电磁阀连接溶液储液器的输入端，溶液储液器的输出端通过第八电磁阀连接热源塔溶液第二输入端，在翅片管换热器溶液输出端装有温度传感器测量翅片管换热器出口溶液温度，溶液沸腾再生器中装有密度传感器测量溶液密度；真空维持回路包括溶液沸腾再生器、调压阀、调压器、第四电磁阀、真空泵及其相关连接管道；真空维持回路中，溶液沸腾再生器调压端通过调压阀连接调压器的输入端，调压器的输出端通过第四电磁阀与真空泵的输入端连接，在溶液沸腾再生器中装有压力传感器，用以测量溶液沸腾再生器中的空气压力；空气回路包括依次相接的溶液沸腾再生器、风机、翅片管换热器及相关连接管道；在所述空气回路中，溶液沸腾再生器、风机和翅片管换热器通过管道依次连接，翅片管换热器的空气出口与溶液沸腾再生器的空气入口连接，构成一个闭合循环回路。再生溶液加热回路包括第二换热器、溶液沸腾再生器、水泵及相关连接管道。再生溶液加热回路中第二换热器第二输出端连接溶液沸腾再生器第二输入端，溶液沸腾再生器第二输出端与水泵输入端相连，水泵输出端与第二换热器第二输入端连接。冷热水回路包括第一换热器及其与机组冷热水回水端和冷热水供水端之间的相关连接管路。冷热水回路中第一换热器第二输入端接机组冷热水回水端，第一换热器第二输出端接机组冷热水供水端。本技术中，利用温度传感器感知翅片管换热器的出口溶液温度，通过控制第一电动调节阀调节进入翅片管换热器的溶液流量，实现翅片管换热器中空气的除湿量调节。本技术中，利用密度传感器感知溶液沸腾再生器中溶液的密度，将其转化为溶液的浓度，通过控制第二电动调节阀调节进入热回收器的溶液流量，可实现对沸腾溶液再生器中的溶液流量、温度和浓度进行控制，使得热源塔热泵装置在获得最佳的再生效率的同时，保持运行溶液浓度的稳定。本技术中，利用真空回路中的真空泵、调压器和调压阀的共同作用调节溶液沸腾再生器中的工作压力，来控制溶液的沸腾再生温度和再生速度。本技术中，系统溶液再生利用的是所述第二换热器中液体制冷剂过冷所放出的热量，基于再生溶液加热回路，加热溶液沸腾再生器中的溶液，使之沸腾，实现溶液再生。本技术中，空气回路中的翅片管换热器中，实现空气中水分凝结的冷量来源为系统中的低温溶液。本技术中，热源塔在不工作时，出风口具有自开闭功能，工作时出风口自动打开，不工作时自动关闭，防止雨水进入塔内。热源塔热泵夏季制冷运行时，低温低压的制冷剂气体从气液分离器中被压缩机吸入压缩后变成高温高压过热蒸气排出，经过四通阀进入第三换热器中，制冷剂放出热量，冷凝变成液体，从第三换热器中流出，再依次经过第二单向阀、第一电磁阀(此时第二电磁阀关闭)、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经过四通阀进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用过冷热量实现溶液再生的热源塔热泵装置，其特征在于，该装置包括制冷剂回路、溶液回路、真空维持回路、空气回路、再生溶液加热回路和冷热水回路；所述制冷剂回路包括压缩机（1）、四通阀（2）、第一换热器（3）、第一单向阀（4）、第二单向阀（5）、第一电磁阀（6）、第二电磁阀（7）、第二换热器（8）、储液器（9）、过滤器（10）、电子膨胀阀（11）、第三单向阀（12）、第四单向阀（13）、第三换热器（14）、气液分离器（15）及其相关连接管道，所述第一换热器（3）同时也是冷热水回路的构成部件，第二换热器（8）同时也是再生溶液加热回路的构成部件，第三换热器（14）同时也是溶液回路的构成部件；所述制冷剂回路中，压缩机（1）的输出端与四通阀第一输入端（2a）连接，四通阀第一输出端（2b）与第一换热器第一输入端（3a）连接，第一换热器第一输出端（3b）同时与第一单向阀（4）的入口和第三单向阀（12）的出口连接，第一单向阀（4）的出口分成三路，一路通过第一电磁阀（6）与储液器（9）的输入端连接，一路通过第二电磁阀（7）与第二换热器第一输入端（8a）连接，另外一路与第二单向阀（5）的出口连接，储液器（9）的输入端同时与第二换热器第一输出端（8b）连接，第二单向阀（5）的入口同时与第三换热器第一输入端（14a）和第四单向阀（13）的出口连接，储液器（9）的输出端通过过滤器（10）与电子膨胀阀（11）的输入端连接，电子膨胀阀（11）的输出端分成两路，一路连接第三单向阀（12）的入口，另外一路连接第四单向阀（13）的入口，第三换热器第一输出端（14b）与四通阀第二输入端（2c）连接，四通阀第二输出端（2d）与气液分离器（15）的输入端连接，气液分离器（15）的输出端与压缩机（1）的输入端连接；所述溶液回路包括第三换热器（14）、溶液沸腾再生器（16）、翅片管换热器（19）、第一电动调节阀（20）、第二电动调节阀（21）、第一溶液泵（22）、热源塔（23）、热回收器（24）、第三电磁阀（27）、第二溶液泵（26）、溶液储液器（28）、第七电磁阀（38）、第八电磁阀（39）及其相关连接管道，所述翅片管换热器（19）同时也是空气回路的构成部件，溶液沸腾再生器（16）同时也是空气回路、再生溶液加热回路、真空维持回路的构成部件；所述溶液回路中，热源塔溶液输出端（23b）与第一溶液泵（22）的入口连接，第一溶液泵（22）的出口分三路，一路通过第一电动调节阀（20）连接翅片管换热器溶液输入端（19a），一路连接第三换热器第二输入端（14c），另一路通过第二电动调节阀（21）连接热回收器第一输入端（24a），翅片管换热器溶液输出端（19b）与热源塔溶液第一输入端（23a）连接，第三换热器第二输出端（14d）也与热源塔溶液第一输入端（23a）连接，热回收器第一输出端（24b）与溶液沸腾再生器第一输入端（16a）连接，溶液沸腾再生器第一输出端（16b）与第二溶液泵（26）的输入端相连，第二溶液泵（26）的输出端接热回收器第二输入端（24c），热回收器第二输出端（24d）分为两路，一路通过第七电磁阀（38）同时连接热源塔溶液第一输入端（23a）和第三换热器第二输出端（14d），另一路通过第三电磁阀（27）连接溶液储液器（28）的输入端，溶液储液器（28）的输出端通过第八电磁阀（39）连接热源塔溶液第二输入端（23c），在翅片管换热器溶液输出端（19b）装有温度传感器（29）测量翅片管换热器（19）出口溶液温度，溶液沸腾再生器（16）中装有密度传感器（37）测量溶液密度；所述真空维持回路包括溶液沸腾再生器（16）、调压阀（30）、调压器（31）、第四电磁阀（32）、真空泵（33）及其相关连接管道；所述真空维持回路中，溶液沸腾再生器调压端（16e）通过调压阀（30）连接调压器（31）的输入端，调压器（31）的输出端通过第四电磁阀（32）与真空泵（33）的输入端连接，在溶液沸腾再生器（16）中装有压力传感器（17），用以测量溶液沸腾再生器（16）中的空气压力；所述空气回路包括依次相接的溶液沸腾再生器（16）、风机（18）、翅片管换热器（19）及相关连接管道；在所述空气回路中，溶液沸腾再生器（16）、风机（18）和翅片管换热器（19）通过管道依次连接，翅片管换热器（19）的空气出口与溶液沸腾再生器（16）的空气入口连接，构成一个闭合循环回路；所述再生溶液加热回路包括第二换热器（8）、溶液沸腾再生器（16）、水泵（25）及相关连接管道；所述再生溶液加热回路中，第二换热器第二输出端（8...
【技术特征摘要】
1.一种利用过冷热量实现溶液再生的热源塔热泵装置，其特征在于，该装置包括制冷剂回路、溶液回路、真空维持回路、空气回路、再生溶液加热回路和冷热水回路； 所述制冷剂回路包括压缩机(I)、四通阀(2)、第一换热器(3)、第一单向阀(4)、第二单向阀(5)、第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)、第二换热器(8)、储液器(9)、过滤器(10)、电子膨胀阀(11)、第三单向阀(12)、第四单向阀(13)、第三换热器(14)、气液分离器(15)及其相关连接管道，所述第一换热器(3)同时也是冷热水回路的构成部件，第二换热器(8)同时也是再生溶液加热回路的构成部件，第三换热器(14)同时也是溶液回路的构成部件； 所述制冷剂回路中，压缩机(I)的输出端与四通阀第一输入端(2a)连接，四通阀第一输出端(2b)与第一换热器第一输入端(3a)连接,第一换热器第一输出端(3b)同时与第一单向阀(4)的入口和第三单向阀(12)的出口连接，第一单向阀(4)的出口分成三路，一路通过第一电磁阀(6 )与储液器(9 )的输入端连接，一路通过第二电磁阀(7 )与第二换热器第一输入端(8a)连接，另外一路与第二单向阀(5)的出口连接，储液器(9)的输入端同时与第二换热器第一输出端(8b)连接,第二单向阀(5)的入口同时与第三换热器第一输入端(14a)和第四单向阀(13)的出口连接，储液器(9)的输出端通过过滤器(10)与电子膨胀阀(11)的输入端连接，电子膨胀阀(11)的输出端分成两路，一路连接第三单向阀(12)的入口，另外一路连接第四单向阀(13)的入口，第三换热器第一输出端(14b)与四通阀第二输入端(2c)连接，四通阀第二输出端(2d)与气液分离器(15)的输入端连接，气液分离器(15)的输出端与压缩机(I)的输入端连接； 所述溶液回路包括第三换热器(14)、溶液沸腾再生器(16)、翅片管换热器(19)、第一电动调节阀(20)、第二电动调节阀(21)、第一溶液泵(22)、热源塔(23)、热回收器(24)、第三电磁阀(27)、第二溶液泵(26)、溶液储液器(28)、第七电磁阀(38)、第八电磁阀(39)及其相关连接管道，所述翅片管换热器(19)同时也是空气回路的构成部件，溶液沸腾再生器(16)同时也是空气回路、再生溶液加热回路、真空维持回路的构成部件； 所述溶液回路中，热源塔溶液输出端(23b)与第一溶液泵(22)的入口连接，第一溶液泵(22)的出口分三路，一路通过第一电动调节阀(20)连接翅片管换热器溶液输入端(19a)，一路连接第三换热器第二输入端(14c)，另一路通过第二电动调节阀(21)连接热回收器第一输入端(24a),翅片管换热器溶液输出端(19b)与热源塔溶液第一输入端(23a)连接，第三换热器第二输出端(14d)也与热源塔溶液第一输入端(23a)连接,热回收器第一输出端(24b)与溶液沸腾再生器第一输入端(16a)连接，溶液沸腾再生器第一输出端(16b)与第二溶液泵(26)的输入端相连，第二溶液泵(26)的输出端接热回收器第二输入端(24c)，热回收器第二输出端(24d)分为两路，一路通过第七电磁阀(38)同时连接热源塔溶液第一输入端(23a)和第三换热器第二输出端(14d)，另一路通过第三电磁阀(27)连接溶液储液器(28)的输入端，溶液储液器(28)的输出端通过第八电磁阀(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁彩华，孙立镖，蒋冬梅，张小松，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：实用新型
国别省市：
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