[发明专利]两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统及方法

说明书

本发明提供了一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，包括闭式制冷剂系统；所述闭式制冷剂系统包括低温侧压缩机、四通换向阀、第一低温侧除湿换热器、第二低温侧除湿换热器、低温侧节流装置、高温侧压缩机、第一三通换向阀、第二三通换向阀、高温侧节流装置、第一高温侧除湿换热器以及第二高温侧除湿换热器。本发明还提供了一种两级双除湿降温升温的方法。在本发明中，采用不同蒸发/冷凝温度下并联的两个除湿蒸发器/冷凝器，处理空气依次流经高温及低温的除湿蒸发器。与现有技术相比，本发明的循环切换时间得以延长，且可靠性、经济性均有所提高，另外还可以变换多模式运行。

技术领域

本发明涉及是一种固体除湿空调热泵技术领域的系统，具体地，涉及一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统。

背景技术

解耦式固体除湿空调技术采用干燥剂处理空气中的潜热负荷，显热负荷则通过自然冷源或传统压缩式制冷系统来处理，系统实现了显热负荷和潜热负荷的分开处理与独立控制，克服了压缩式空调技术集中处理负荷的局限。但除湿材料在固体除湿过程中释放出的吸附热，不仅会增加后续需处理的显热负荷，还会引起除湿剂再生温度的升高。基于蒸发冷却内冷的除湿换热器循环将再生式蒸发冷却产生的冷冻水引入除湿换热器，通过管内冷冻水处理显热负荷和吸附热。然而此类系统的冷却极限是室外空气湿球温度，系统处理显热负荷的能力有限。基于制冷剂冷却的除湿换热器循环采用涂覆有干燥剂材料的除湿蒸发/冷凝器代替传统压缩式循环中的蒸发/冷凝器，通过制冷剂蒸发降低了内冷源温度及干燥剂的吸附温度，热湿负荷处理能力得到提升。然而当除湿蒸发器表面干燥剂吸附饱和后，低温的内冷源则会带来除湿蒸发器表面凝露问题，产生的液态水会对涂敷干燥剂物性及后续再生产生极大的不利影响，导致整体循环性能的不稳定性及下降。

经对现有技术的公开文献检索发现，为解决上述问题，Y.D.Tu等在ScientificReports上发表的Comfortable,high-efficiency heat pump with desiccant-coated,water-sorbing heat exchangers(2017,7,40437)通过控制蒸发除湿与冷凝再生的切换时间来避免凝露的产生，然而频繁的切换会导致整体循环热力性能一直处于冷热动态交变中，同时大热容金属基的热阻又导致干燥剂吸附及解吸能力的降低，从而使得整体循环性能下降。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统及方法。

根据本发明提供的一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，包括闭式制冷剂系统；

所述闭式制冷剂系统包括低温侧压缩机、四通换向阀、第一低温侧除湿换热器、第二低温侧除湿换热器、低温侧节流装置、高温侧压缩机、第一三通换向阀、第二三通换向阀、高温侧节流装置、第一高温侧除湿换热器以及第二高温侧除湿换热器；

从低温侧压缩机出来的制冷剂蒸汽分为多种路径：

一种路径为低温侧压缩机的出口经四通换向阀的第一流道连接到第一低温侧除湿换热器和第二低温侧除湿换热器这两者中的一个低温除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器和第二低温侧除湿换热器这两者中的一个低温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置连接到第一低温侧除湿换热器和第二低温侧除湿换热器这两者中的另一个低温除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器和第二低温侧除湿换热器这两者中的另一个低温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经四通换向阀的第二流道流回到低温侧压缩机；

另一种路径为低温侧压缩机的出口经高温侧压缩机、第一三通换向阀和第二三通换向阀这两者中的一个三通换向阀的流道连接到第一高温侧除湿换热器和第二高温侧除湿换热器这两者中的一个高温除湿换热器的第一流道的一流道口；