[发明专利]一种闭式热源塔接水分水集液循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种闭式热源塔接水分水集液循环系统，能够同时接纳由热源塔上部落下的各种液体，包括下雨时通过热源塔出风口落入塔体的雨水、夏季进行喷淋降温时的喷淋水、冬季湿工况运行情况下由换热器表面落下的冷凝水、冬季防霜工况下喷淋的防冻液，并将雨水与冷凝水自动排放、将喷淋水与防冻液等循环液自动收集进行循环使用。 

背景技术

目前，闭式热源塔热泵空调系统作为一种新型的空调系统得到了广泛的应用，其利用闭式热源塔在夏季进行蒸发式冷却提供热泵冷源、冬季进行对流换热提供热泵热源，从而有利于节约用地、节省初投资、减少能耗、减少环境污染。由于闭式热源塔必须工作在自然环境中，受外部气候环境的影响较大。同时闭式热源塔要承担夏季散热、冬季取热两种不同的功能，在工作过程中会出现夏季的喷淋工况、冬季的干工况、湿工况、防霜工况、结霜工况、除霜工况等多工况工作情况。

闭式热源塔在夏季工作中，换热器盘管内流动冷却水，风机将外部空气从导风口吸入，通过换热器进行换热；喷淋水通过喷淋系统喷洒在换热器盘管及肋片表面，进行强化换热，喷淋水经过换热器后落入热源塔下部接水盘中由喷淋水泵再次送入喷淋系统进行循环喷淋。换热器盘管内的冷却水将热量传递给空气与喷淋水，温度降低，从而提供给热泵主机作为冷源。

在冬季工作中，换热器盘管内流动冰点较低的循环溶液，风机将外部空气从导风口吸入与换热器进行换热，循环溶液吸收外部空气的热量，温度升高，从而为热泵主机提供热源。如果此时内循环溶液温度较高，换热器盘管及肋片表面温度低于环境干球温度而高于环境湿球温度，则换热器表面不会结露，热源塔在干工况下运行；如果此时内循环溶液温度较低，换热器表面温度低于露点温度而高于0℃，此时换热器表面会出现结露现象，此种运行工况称为湿工况，在湿工况下换热器表面冷凝水会沿肋片落至积水盘中，需要连续排放。如果此时内循环溶液温度低、换热器表面温度低于0℃，换热器表面会出现结霜现象，为防止其结霜，需要从喷淋系统中喷冰点较低的喷淋溶液在换热器表面以降低换热器表面冰点，喷淋溶液经过换热器后落入接水盘中由喷淋水泵再次送入喷淋系统进行循环喷淋，此为防霜工况。如果不进行喷淋防霜，而是在结霜情况下连续运行，霜层逐渐生成、加厚，此为结霜工况。由于霜层的热阻较大，热源塔工作性能逐渐降低，需要对换热器表面进行除霜处理（可通过加热换热器表面等方式进行），换热器表面霜层融化后变为凝水落入到接水盘中，此为除霜工况。  

从以上情况可以看出，目前的热源塔在夏季与冬季运行期间，由于热源塔提供的功能不同，热源塔需要在不同的工况下转换。尤其是在冬季，热源塔在不同的工况下运行时，热源塔将出现有喷淋液、冷凝水相互交替产生的现象。当热源塔从干工况转为湿工况时，有冷凝水产生需要排放到外部环境，当由湿工况转为防霜工况时，防冻液需要添加至热源塔内进行循环喷淋，不能够排放到环境中去。当结霜工况结束需要进行除霜时，除霜工况下融化的冷凝水也需要排放到环境中。这样一来，闭式热源塔接水盘中，会出现有时是冷凝水、有时是喷淋防冻液、有时是霜融化后的冷凝水的情况。冷凝水需要排放，防冻液需要回收进行循环，而冷凝水的产生和排放以及防冻液的循环利用都是受到天气情况影响，没有一个具体的参照可言，从而为热源塔的运行带来了一定影响。

在目前使用的闭式热源塔中，采用的都是同一个接水盘，下部接一个储水箱。在夏季工况中，喷淋水盛放在储水箱中，喷淋循环泵直接抽取储水箱中的水进行喷淋。由于接水盘与大气相通，在下雨时雨水直接通过风机出口落入接水盘从而进入储水箱，造成对储水箱水质的污染进而加速换热器表面的结垢与腐蚀。在冬季，雨雪也同样能够进入到接水盘中造成同样的影响。在冬季的运行中，目前往往采用“一次排放、一次充注、再次排放、再次充注”的方式进行凝水的排放与防冻液的使用。即外界温度不太低时，统一一次性排放冷凝水，当需要进行防霜处理时，将储水箱充满防冻液，循环水泵开启进行防霜处理，当不需要防霜处理时，将防冻液取出后进行冷凝水的排放（如果防冻液不取出，则冷凝水会进入到防冻液中导致防冻液冰点升高），下次再需要防冻液循环时再次进行防冻液的充注。同时，由于防冻液储存在储水箱中时，由于与大气相通，会出现水分蒸发的现象，造成粘度过大，导致水泵运行不稳定。