[发明专利]溶液除水的无霜空气源补气增焓热泵

说明书

本发明提供一种溶液除水的无霜空气源补气增焓热泵，包括补气增焓制热循环和结冰除水循环；结冰除水循环包括溶液换热管路、储存液循环管路和溶液再生管路，其中，溶液换热管路包括第一蒸发器、换热塔、第二截止阀和第一泵；储存液循环管路包括稀溶液排放管路和浓溶液循环管路，稀溶液排放管路包括第二泵和第一储液罐，浓溶液循环管路包括第二储液罐和第一泵；溶液再生管路包括第一膨胀阀、除水器、第一储液罐和第三泵。本发明不仅降低了压缩机的排气温度，还可实现制热+结冰除水+去冰等三种运行模式，保证制热的连续运行以及溶液的再生效果，占地面积和投资成本较低，操作简单，节省了热能的消耗，提升了无霜空气源热泵系统的能效。

技术领域

本发明属于热泵技术领域，具体涉及一种基于结冰除水进行溶液再生的溶液除水的无 霜空气源补气增焓热泵。

背景技术

随着热泵技术的逐渐成熟，无霜空气源热泵循环已经在我国华南以及西南等地区得到 较好的应用，尤其是在一些商业应用领域出现很多相关工程，但由于应用范围受到环境因 素的制约：当环境温度过低时，机组会出现制热量不足、性能系数下降、排气温度过高等 现象。因此，补气增焓技术应运而生。采用了补气增焓技术的无霜空气源热泵系统不仅降 低了压缩机的排气温度而且增大了热泵机组的制热量。

但是在这一技术的具体实施时，仍有一系列问题需要解决：如经济性的考量、补气节 流元件的匹配、浓溶液的再生等。其中浓溶液的再生这一问题处于“节能时代”倍受人们关注。无霜空气源补气增焓热泵循环在冬季制热运行时，由于冬季空气中含有一定的水份，防冻液循环与空气接触换热过程中，空气中的水份遇冷后不断地被溶解在防冻液之中稀释了防冻液，为了分离和清除防冻液中的水份，现有的技术是采用电加热、燃料锅炉加热或太阳能加热等多种形式的加热烘干方法，但是上述几种加热方式均导致系统运行能耗增大， 投资增加和运行成本增大的问题。

现有专利提出采用冻结再生方式来清除防冻液中的水分，再生效果较佳，但在再生的 过程中需要停止制热运行，或者需要采用独立的热泵机组为溶液再生提供冷量，以保证用 户侧机组的正常运行，两套机组不仅增加了占地面积和投资成本，还给系统的调节带来很 大不便，难以运用到实际场合。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供一种效率较高、能耗较小、节能效能 良好的溶液除水的无霜空气源补气增焓热泵。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

溶液除水的无霜空气源补气增焓热泵，包括补气增焓制热循环和结冰除水循环；补气 增焓制热循环包括压缩机、冷凝器、第一截止阀、经济器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、第一蒸发器和第二蒸发器；结冰除水循环包括溶液换热管路、储存液循环管路和溶液再生管路，其中，溶液换热管路包括第一蒸发器、换热塔、第二截止阀和第一泵，换热塔内的溶 液经第二截止阀和第一泵送至第一蒸发器，在第一蒸发器内与制冷剂换热后返回至换热塔顶部；储存液循环管路包括稀溶液排放管路和浓溶液循环管路，稀溶液排放管路包括第二泵和第一储液罐，换热塔底部的稀溶液经第二泵排放至第一储液罐内；浓溶液循环管路包括第二储液罐和第一泵，第二储液罐内的浓溶液经第六截止阀和第一泵输送至第一蒸发器；

溶液再生管路包括第一膨胀阀、除水器、第一储液罐和第三泵，由第一膨胀阀流出的 部分制冷剂经第三截止阀流动至除水器的第二进口，除水器的第二出口连通至压缩机；第 一储液罐的稀溶液出口通过第七截止阀连通除水器的第一进口，除水器的第一出口连接第 三泵的进口；第三泵的出口分别经第四截止阀连通第一储液罐的浓溶液进口，经第五截止 阀连通第二储液罐的浓溶液进口。

作为本发明的优选方案之一，还包括去冰循环，去冰循环包括第八截止阀和除水器， 第八截止阀与第一截止阀并联，冷凝器的制冷剂出口经第八截止阀连通至除水器的第三进 口，除水器的第三出口连通至第一节流阀进口。

作为本发明的优选方案之一，包括普通制热模式、制热+结冰除水模式和制热+去冰模 式。