CN102706035A

CN102706035A - 一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置

Info

Publication number: CN102706035A
Application number: CN2012100026271A
Authority: CN
Inventors: 王全龄
Original assignee: Individual
Current assignee: Qinhuangdao Chang Pu Group Co ltd
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-01-05
Also published as: CN102706035B

Abstract

本发明公开了一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，由超低温喷淋液式风能热泵装置(1)、喷淋液式风能换热装置(2)、稀释防冻液加热烘干装置(3)和空调输出转换装置(4)构成。本发明通过热泵自身制热运行时输出的热能为热源，对防冻液进行烘干处理，节省了设备投资，降低了成本。

Description

一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置

技术领域

本发明涉及一种利用热泵自身制热运行时的热水为热源，边采暖供热边烘干载冷剂运行的超低温喷淋液式风能热泵空调，具体说是一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置。

背景技术

现有技术中采用空气源换热水塔式的风能热泵空调，在冬季空气源换热水塔为适应低气温的需要，将空气源换热水塔内的喷淋水换成防冻液组成喷淋液式空气换热系统。冬季制热运行时，防冻液的温度≤0℃时，空气中含有大量的水份，在低温防冻液与空气进行热交换过程中，空气中的水份遇到防冻液之后形成冰晶进入防冻液，并溶解在防冻液之中，不断地稀释着防冻液，导致防冻液容积增多。如果不将被空气水份稀释的防冻液中的水份提取出来，按一定的比例配置的防冻液的冰点温度就会相对提高，导致喷淋液式风能热泵无法正常运行。

为了分离和清除防冻液中的水份，可以采用燃料加热、电加热和太阳能等多种形式的加热烘干方法都能将水份烘干，但是上述的几种加热方式均导致系统运行能耗增高，投资加大和运行成本增多的问题。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种利用热泵自身制热运行时输出的热能为热源的喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，它由超低温喷淋液式风能热泵装置、喷淋液式风能换热装置、稀释防冻液加热烘干装置和空调输出转换装置构成，解决了目前防冻液会被空气中水分稀释，从而导致喷淋液式风能热泵无法正常运行的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，由超低温喷淋液式风能热泵装置、喷淋液式风能换热装置、稀释防冻液加热烘干装置和空调输出转换装置组合而成。

进一步的，所述的超低温喷淋液式风能热泵装置，由前级超低温热泵和后级超高温热泵构成，所述的前级超低温热泵由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、和蒸发器构成；所述的后级超高温热泵由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器连接构成，两级热泵的耦合由耦合换热水罐和耦合循环水泵构成。

进一步的，所述的喷淋液式风能换热装置，由风能喷淋换热塔、防冻液循环储罐、防冻液喷淋循环泵、稀释防冻液输出罐、稀释防冻液放液阀、防冻液与清水转换阀、注水阀和排污阀构成。所述的风能喷淋换热塔由喷嘴、风机和进风口构成风能换热装置。

进一步的，所述的稀释防冻液加热烘干装置，由稀释防冻液加热烘干罐、蓄热水罐、蓄热循环泵、稀释防冻液输出泵和干燥防冻液返回阀构成。

进一步的，所述的稀释防冻液加热烘干罐装配在蓄热水罐的顶部封头钢板上面，封头钢板不做保温处理，两罐其余部位均做保温处理。

进一步的，所述的稀释防冻液加热烘干罐配置保温透气盖，保温透气盖顶部有风帽，保温透气盖边缘配置凝水盘。

进一步的，所述的稀释防冻液加热烘干罐内配置加热盘管，加热盘管浸泡在稀释防冻液之中，盘管加热循环泵和止回阀构成盘管加热烘干制热循环回路。

进一步的，所述的空调蓄热输出转换装置，由空调输出循环泵、风机盘管和冬夏转换阀门构成。

进一步的，由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器构成前级超低温喷淋液式热泵装置；由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器构成后级超高温热泵装置；由耦合水罐和耦合循环水泵构成前后两级的耦合换热回路；由风能喷淋换热塔、防冻液循环储罐、防冻液喷淋循环泵、稀释防冻液输出罐、稀释防冻液放液阀、防冻液与清水转换阀、注水阀和排污阀构成喷淋液式风能换热装置；由稀释防冻液加热烘干罐、稀释防冻液输出泵、保温透气盖、风帽、凝水盘、干燥防冻液返回阀、蓄热水罐、蓄热循环泵构成稀释防冻液加热烘干装置；由空调输出循环泵、风机盘管和冬夏转换阀门构成空调蓄热输出转换装置。

进一步的，由制冷压缩机、四通换向阀、冷凝器、膨胀阀、蒸发器构成超低温喷淋液式热泵装置；由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器构成后级超高温热泵装置；由耦合水罐和耦合循环水泵构成前后两级的耦合换热回路；由风能喷淋液式换热塔、防冻液循环储罐、防冻液喷淋循环泵、稀释防冻液输出罐、稀释防冻液放液阀和防冻液与清水转换阀构成喷淋液式风能换热装置；由稀释防冻液加热烘干罐、稀释防冻液输出泵、保温透气盖、风帽、凝水盘、干燥防冻液返回阀、加热盘管、盘管加热循环泵和止回阀构成盘管加热式烘干装置；由空调输出泵、风机盘管、止回阀和冬夏转换阀门构成空调输出转换装置。

本发明通过热泵自身制热运行时输出的热能为热源，对防冻液进行烘干处理，节省了设备投资，降低了成本。

附图说明

下面根据实施例与附图对本发明作进一步详细说明。

图1是利用蓄热水罐加热防冻液烘干式超低温风能热泵空调的结构示意图；

图2是利用空调输出热水加热防冻液烘干式超低温风能热泵空调的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明的一个实施例，利用蓄热水罐加热防冻液烘干式超低温风能热泵空调装置，包括超低温喷淋液式风能热泵装置1、喷淋液式风能换热装置2、稀释防冻液加热烘干装置3和空调输出转换装置4。工作过程是：冬季空调制热运行时，制冷压缩机23排气经冷凝器24冷凝放热，冷凝后的制冷剂经膨胀阀25节流后至蒸发器26，蒸发吸收防冻液中的热量，这时防冻液喷淋循环泵9将防冻液8送至蒸发器26，被蒸发吸热后的防冻液进入风能喷淋换热塔5的喷嘴a喷出雾状防冻液，与进风口c进入的空气换热，过冷的空气由风机b排至大气之中，防冻液吸收空气中的热量后，过热的防冻液经防冻液与清水转换阀38进入防冻液循环储罐6之中，再经防冻液与清水转换阀37至防冻液喷淋循环泵9重复上述防冻液喷淋换热运行。经蒸发器26蒸发吸热后过冷的防冻液在风能喷淋换热塔11与空气换热过程中，空气中的水份与过冷的防冻液相遇后，形成冰晶随同防冻液一同进入防冻液循环储罐6之中，久而久之冰晶不断溶解在防冻液之中，导致防冻液配比发生变化，含水成份变大，防冻液体积增多，严重影响热泵机组的运行。被稀释的防冻液经稀释防冻液放液阀10排入至稀释防冻液输出罐7之中，当原已进入至稀释防冻液加热烘干罐17内的稀释防冻液8′被烘干后经干燥防冻液返回阀12返回至防冻液循环储罐6之后稀释防冻液加热烘干罐17内的防冻液的液位到达下限液位时，由液位控制器控制稀释防冻液输出泵11启动，被稀释的防冻液8′经稀释防冻液输出泵11送至稀释防冻液加热烘干罐17之中，当液位至上限液位时稀释防冻液输出泵11关闭。进入稀释防冻液加热烘干罐17内的稀释防冻液8′被蓄热水罐内的高温热水经封头钢板18传热加热烘干稀释防冻液8′，稀释防冻液8′内的水份受热后，水蒸汽经风帽15和保温透气盖14排出，凝结水滴入凝水盘16流至下水道，被加热烘干后的干燥防冻液经干燥防冻液返回阀12经防冻液与清水转换阀38，返回至防冻液循环储罐6之中，完成对稀释防冻液8′的加热烘干过程。

风能热泵制热运行时，由蓄热循环泵20通过冷凝器30的二次构成热水蓄热运行回路，蓄成为所需温度的采暖热水后，由空调输出循环泵21、风机盘管22、冬夏转换阀门34、蓄热水罐19、转换阀门33、至输出循环泵21构成采暖供热运行回路。

夏季制冷时，四通换向阀换向，图1示意图中的四通换向阀是由8只水阀门将蒸发器26和冷凝器24的水侧换向，原蒸发器水侧变换为冷凝器水侧，原冷凝器水侧变换为蒸发器水侧，由于该8只换向阀门篇幅文字较多，又不属于本发明内容，故省略未画。如图1风能喷淋换热塔5中的防冻液8全部由防冻液与清水转换阀38排入防冻液循环储罐6之中，关闭转换阀38。打开转换阀46将自来水放入风能喷淋换热塔5，清水经由转换阀39至防冻液喷淋循环泵9送至超低温热泵机组蒸发器26的水侧，此时蒸发器水侧已是冷凝器水侧，制冷压缩机23运行后排气经冷凝器24的制冷剂侧传至蒸发器26的冷却水侧，被喷淋循环泵9送入的清水进行冷却换热，过热的冷却水经由风能喷淋换热塔5的喷嘴a喷成雾状冷却水与由进风口c进入的空气对流换热，过热的空气由风机b排向大气，过冷的冷却水由转换阀39至防冻液喷淋循环泵9再次重复上述水冷却运行。冷凝后的制冷剂经膨胀阀25节流后进入蒸发器26的制冷剂侧蒸发吸收由水侧耦合循环泵27和耦合水罐28循环的冷媒水中的热量，将耦合水冷却为冷冻水，冷冻水由空调输出循环泵21、风机盘管22、转换阀36至耦合水罐28、转换阀35至空调输出循环泵21构成夏季冷冻水制冷空调运行回路。

图2与上述基本相同，所不同的是冬夏季换向由四通换向阀40完成，夏季运行过程是：制冷压缩机23排气经四通换向阀40的实线通路至蒸发器26，此时蒸发器的水侧已变换为冷凝器，由喷淋液式风能换热装置完成水冷却，其过程与图1相同不再重复。冷凝后的制冷剂经膨胀阀25节流后至冷凝器24，此时冷凝器24的水侧已换成为蒸发器，蒸发吸收冷媒水中的热量，气态制冷剂经四通换向阀40的另一实线通路至制冷压缩机23的吸气端被压缩后，重复上述制冷压缩过程。冷媒水的路径由空调输出循环泵21经耦合水罐28至转换阀45经风机盘管22至空调输出循环泵21构成夏季冷冻水制冷空调运行回路。

Claims

1.一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：由超低温喷淋液式风能热泵装置(1)、喷淋液式风能换热装置(2)、稀释防冻液加热烘干装置(3)和空调输出转换装置(4)构成。

2.根据权利要求1所述的一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：所述的超低温喷淋液式风能热泵装置(1)，由前级超低温热泵和后级超高温热泵构成，所述的前级超低温热泵由制冷压缩机(23)、冷凝器(24)、膨胀阀(25)、和蒸发器(26)构成；所述的后段超高温热泵包括制冷压缩机(29)、冷凝器(30)、膨胀阀(31)和蒸发器(32)连接构成，两级热泵的耦合由耦合换热水罐(28)和耦合循环水泵(27)构成。

3.根据权利要求1所述的一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：所述的喷淋液式风能换热装置(2)包括风能喷淋换热塔(5)、防冻液循环储罐(6)、防冻液喷淋循环泵(9)、稀释防冻液输出罐(7)、稀释防冻液放液阀(10)、防冻液与清水转换阀(37、38、39)、注水阀(46)和排污阀(47)，所述的风能喷淋换热塔(5)由喷嘴(a)、风机(b)和进风口(c)构成风能换热装置。

4.根据权利要求1所述的一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：所述的稀释防冻液加热烘干装置(3)包括稀释防冻液加热烘干罐(17)、蓄热水罐(19)、蓄热循环泵(20)、稀释防冻液输出泵(11)和干燥防冻液返回阀(12)。

5.根据权利要求1所述的一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：所述的稀释防冻液加热烘干罐(17)装配在蓄热水罐(19)的顶部封头钢板(18)上面，封头钢板(18)不做保温处理，两罐其余部位均做保温处理。

6.根据权利要求1所述的一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：所述的稀释防冻液加热烘干罐(17)配置保温透气盖(14)，保温透气盖顶部有风帽(15)，保温透气盖边缘配置凝水盘(16)。

7.根据权利要求1所述的一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：所述的稀释防冻液加热烘干罐(17)内配置加热盘管(13)，加热盘管(13)浸泡在稀释防冻液(8′)之中，盘管加热循环泵(41)和止回阀(42)构成盘管加热烘干制热循环回路。

8.根据权利要求1所述的一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：所述的空调蓄热输出转换装置(4)包括空调输出循环泵(21)、风机盘管(22)和冬夏转换阀门(33、34、35、36)。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的一种喷淋液烘干式超低温风能热泵空调装置，其特征是：由制冷压缩机(23)、冷凝器(24)、膨胀阀(25)、蒸发器(26)构成前级超低温喷淋液式热泵装置；由制冷压缩机(29)、冷凝器(30)、膨胀阀(31)、蒸发器(32)构成后级超高温热泵装置；由耦合水罐(28)和耦合循环水泵(27)构成前后两级的耦合换热回路；由风能喷淋换热塔(5)、防冻液循环储罐(6)、防冻液喷淋循环泵(9)、稀释防冻液输出罐(7)、稀释防冻液放液阀(10)、防冻液与清水转换阀(37、38、39)、注水阀(46)和排污阀(47)构成喷淋液式风能换热装置；由稀释防冻液加热烘干罐(17)、稀释防冻液输出泵(11)、保温透气盖(14)、风帽(15)、凝水盘(16)、干燥防冻液返回阀(12)、蓄热水罐(19)、蓄热循环泵(20)构成稀释防冻液加热烘干装置；由空调输出循环泵(21)、风机盘管(22)和冬夏转换阀门(33、34、35、36)构成空调蓄热输出转换装置。

10.根据权利要求1-8任一权利要求所述的一种自烘干超低温喷淋液式风能热泵，其特征是：由制冷压缩机(23)、四通换向阀(40)、冷凝器(24)、膨胀阀(25)、蒸发器(26)构成超低温喷淋液式热泵装置；由制冷压缩机(29)、冷凝器(30)、膨胀阀(31)、蒸发器(32)构成后级超高温热泵装置；由耦合水罐(28)和耦合循环水泵(27)构成前后两级的耦合换热回路；由风能喷淋液式换热塔(5)、防冻液循环储罐(6)、防冻液喷淋循环泵(9)、稀释防冻液输出罐(7)、稀释防冻液放液阀(10)和防冻液与清水转换阀(37、38、39)构成喷淋液式风能换热装置；由稀释防冻液加热烘干罐(17)、稀释防冻液输出泵(11)、保温透气盖(14)、风帽(15)、凝水盘(16)、干燥防冻液返回阀(12)、加热盘管(13)、盘管加热循环泵(41)和止回阀(42)构成盘管加热式烘干装置；由空调输出泵(21)、风机盘管(22)、止回阀(43)和冬夏转换阀门(44、45)构成空调输出转换装置。