CN217357009U - 一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，包括热源塔热泵系统和溶液浓缩装置，溶液浓缩装置包括第五管道和第六管道，第五管道上设置有冷侧泵和第一电动阀，第五管道和第六管道之间连接有翅片管换热器，翅片管换热器的下方设置有水箱，水箱上连通有第七管道，第七管道的一端连接有板换，第七管道和板换之间设置有循环泵，板换上连接有第九管道和第十管道，第九管道上设置有热侧泵，第七管道和第六管道之间连接有第八管道，所述第八管道上设置有第二电动阀，溶液浓缩装置还包括设置风机和热管，热管之间填充有湿膜，第五管道上还设置有浓度计，本实用新型可以实现实时检测溶液浓度达到节能的效果。

Description

一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组

技术领域

本实用新型涉及制冷空调技术领域，具体涉及一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组。

背景技术

在目前建筑制冷空调系统中，广泛使用的供冷/暖方式为冷水机组+锅炉（燃煤、燃气或燃油）和热泵机组（空气源热泵、地源热泵和水源热泵）两种，其供冷/热方式各有其优缺点和适用范围。

空气源热泵冬季运行时蒸发器表面容易结霜，霜层在蒸发器表面的形成和增长增加了传热过程的热阻，增加了空气流过换热器的阻力，恶化了传热效果，造成风机功耗增加。地源热泵的能量平衡问题以及地埋管换热能力衰减问题造成了其被全面推广受到了一定的限制。水源热泵仅仅适合于有合适水源的区域，大大影响了其使用的范围。水冷冷水机组加锅炉的供冷/热方式在大型中央空调系统中应用的较为普遍。然而冷却塔仅限于在夏季运行，冷水机组在冬季时处于闲置状态。冬季则采用锅炉等设备供暖，一次能源利用率低且排放物污染环境，目前城市中燃煤锅炉已经基本禁止运行。

针对以上情况，一种新型的热泵系统—热源塔热泵系统应运而生。该系统在夏季以水冷冷水机组的供冷模式运行，而在冬季则以热泵的供热模式运行，冷却塔转化为吸热设备—热源塔，通过向塔内淋水填料表面喷淋溶液吸收空气中的热量，而热泵中的冷凝器提供热量实现系统供暖。采用该系统既不影响冷水机组夏季高效制冷性能，在冬季又可以替代锅炉供暖，提高了能源利用率和设备利用效率。

然而由于冬季需要通过溶液在热源塔中从空气中吸热，存在溶液空气中吸收水蒸气从而浓度变稀的现象，此极大的限制了热源塔热泵系统的应用，开发一种具有自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，用于解决上述背景技术存在的技术问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，包括第一管道、第二管道、第三管道和第四管道，四根管道的相同端连接有压缩机、冷凝器、蒸发器，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、压缩机、冷凝器和蒸发器构成热源塔热泵系统，还包括溶液浓缩装置，所述溶液浓缩装置包括与第一管道相连通的第五管道和第六管道，第五管道上设置有冷侧泵和第一电动阀，第五管道和第六管道之间连接有翅片管换热器，翅片管换热器的下方设置有水箱，所述水箱上连通有第七管道，所述第七管道远离水箱的一端连接有板换，第七管道和板换之间设置有循环泵，所述板换上连接有第九管道和第十管道，所述第九管道和第十管道均与第四管道连通，且所述第九管道上设置有热侧泵，第七管道和第六管道之间连接有第八管道，所述第八管道上设置有第二电动阀，所述溶液浓缩装置还包括设置在翅片管换热器上的风机和位于翅片管换热器外侧的热管，所述热管之间填充有湿膜，所述第五管道上还设置有浓度计。

优选地，所述第六管道上设置有第一单向阀。

优选地，所述第八管道上还设置有第二单向阀，所述第二单向阀位于第二电动阀和第六管道之间。

优选地，所述翅片管换热器的下端连接有位于水箱上方的集水盘。

有益效果：本实用新型提出的一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，其可以实现实时检测溶液浓度、并根据主机的负载率状态开启溶液浓缩装置，实现溶液浓度控制在稳定范围，保证机组和系统能够可靠稳定运行，并最大程度上降低系统能耗，从大达到节能的效果。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，包括第一管道1、第二管道2、第三管道3和第四管道4，四根管道的相同端连接有压缩机11、冷凝器12、蒸发器13，第一管道1、第二管道2、第三管道3、第四管道4、压缩机11、冷凝器12和蒸发器13构成热源塔热泵系统，本实用新型中热源塔热泵系统的工作过程如下：正常运行模式下，热侧泵和冷侧泵均处于关闭状态，冷侧溶液进入热泵机组蒸发器13中，温度降低后排出，热侧热水进入热泵机组冷凝器12中，吸收热量温度升高后排出进入到用户侧。压缩机11则运行实现系统为冷凝器12提供热量同时从蒸发器13中吸收热量。

还包括溶液浓缩装置，溶液浓缩装置包括与第一管道1相连通的第五管道5和第六管道6，第五管道5上设置有冷侧泵14和第一电动阀15，第五管道5和第六管道6之间连接有翅片管换热器16，翅片管换热器16的下方设置有水箱17，水箱17上连通有第七管道7，第七管道7远离水箱17的一端连接有板换18，第七管道7和板换18之间设置有循环泵19，板换18上连接有第九管道9和第十管道10，第九管道9和第十管道10均与第四管道4连通，且第九管道9上设置有热侧泵20，第七管道7和第六管道6之间连接有第八管道8，第八管道8上设置有第二电动阀21，溶液浓缩装置还包括设置在翅片管换热器16上的风机22和位于翅片管换热器16外侧的热管23，热管23之间填充有湿膜24，第五管道5上还设置有浓度计25。

本实用新型溶液浓缩装置的工作原理如下：首先溶液浓度计25检测到溶液浓度达到溶液再生要求，且热源塔热泵系统检测到负载率达到溶液再生要求，测试开启溶液浓度控制模式，打开冷侧泵和第一电动阀15，此时冷侧溶液大部分通过第五管道5、第六管道6和翅片管换热器16完成换热循环，少部分溶液进入水箱17中，当水箱17溶液液位达到要求后关闭第一电动阀15，打开循环泵19和热侧泵20，测试低温溶液通过第七管道7与第九管道9进入的热水通过板换18换热，换热完成后热水从第十管道10出，此时溶液温度升高，当溶液温度升高达到给定温度时，打开风机22，这里的风机22为闭式循环风机，从风机22出口的低温饱和空气通过热管23热侧后温度升高，湿度不变，然后流入湿膜24换热器，在湿膜24换热器中，空气的温度和湿度均增高，而溶液的温度降低，同时溶液中的水分蒸发出来，然后空气通过热管23冷侧实现空气的温度降低，然后空气通过翅片管换热器16，由于翅片管换热器16内部溶液温度很低，空气中大量的水蒸气在翅片管换热器16表面冷凝，水蒸气在重力作用下汇集低温饱和空气则通过风机22排出，完成闭式风系统循环。当水箱17溶液浓度达到给定要求后打开第二电动阀21，使得浓溶液通过第八管道8和第六管道6排出到热源塔热泵系统中，完成溶液浓度控制循环。

第六管道6上设置有第一单向阀26，防止从第八管道8出来的浓溶液再次进入到水箱17中。

第八管道8上还设置有第二单向阀27，第二单向阀27位于第二电动阀21和第六管道6之间，第二单向阀27能够避免从第六管道6出来的溶液进入到第八管道8中。

翅片管换热器16的下端连接有位于水箱17上方的集水盘28，用于汇集翅片管换热器16表面的冷凝水。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，包括第一管道、第二管道、第三管道和第四管道，四根管道的相同端连接有压缩机、冷凝器、蒸发器，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、压缩机、冷凝器和蒸发器构成热源塔热泵系统，其特征在于：还包括溶液浓缩装置，所述溶液浓缩装置包括与第一管道相连通的第五管道和第六管道，第五管道上设置有冷侧泵和第一电动阀，第五管道和第六管道之间连接有翅片管换热器，翅片管换热器的下方设置有水箱，所述水箱上连通有第七管道，所述第七管道远离水箱的一端连接有板换，第七管道和板换之间设置有循环泵，所述板换上连接有第九管道和第十管道，所述第九管道和第十管道均与第四管道连通，且所述第九管道上设置有热侧泵，第七管道和第六管道之间连接有第八管道，所述第八管道上设置有第二电动阀，所述溶液浓缩装置还包括设置在翅片管换热器上的风机和位于翅片管换热器外侧的热管，所述热管之间填充有湿膜，所述第五管道上还设置有浓度计。

2.根据权利要求1所述的一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，其特征在于：所述第六管道上设置有第一单向阀。

3.根据权利要求1所述的一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，其特征在于：所述第八管道上还设置有第二单向阀，所述第二单向阀位于第二电动阀和第六管道之间。

4.根据权利要求2所述的一种自带溶液浓度控制的热源塔热泵机组，其特征在于：所述翅片管换热器的下端连接有位于水箱上方的集水盘。

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