一種實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉式循環(huán)的熱源塔熱泵溶液再生與供冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域，涉及一種實(shí)現(xiàn)冬夏兩用冬季實(shí)現(xiàn)溶液高效再生和夏季實(shí)現(xiàn)高效吸收式制冷的熱源塔熱泵溶液再生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熱源塔熱泵是一種冬夏兩用的新型建筑冷熱源系統(tǒng)，在夏季制冷時(shí)，熱源塔做常規(guī)冷卻塔使用，使冷水機(jī)組具有較高的COP。在冬季制熱時(shí)，借助溶液在熱源塔中與空氣進(jìn)行熱質(zhì)交換，從空氣中吸收熱量作為熱源塔熱泵機(jī)組的低位熱源。相對(duì)與空氣源熱泵，熱源塔熱泵不僅在夏季具有較高的運(yùn)行效率，而且在冬季運(yùn)行避免了結(jié)霜問(wèn)題。相對(duì)于地源熱泵，熱源塔熱泵具有使用靈活，不受地理?xiàng)l件限制等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]熱源塔熱泵在冬季制熱運(yùn)行時(shí)，溶液與空氣在熱源塔中進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，當(dāng)空氣中水蒸氣分壓力大于溶液表面水蒸氣分壓力時(shí)，空氣中的水蒸氣將進(jìn)入到溶液中，使溶液的濃度變稀，溶液的冰點(diǎn)上升，為了保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，需要對(duì)變稀的溶液進(jìn)行濃縮再生。如何對(duì)熱源塔熱泵的溶液高效再生，以及實(shí)現(xiàn)再生熱源的高效利用，對(duì)提高熱源塔熱泵系統(tǒng)性能，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行具有重要意義。同時(shí)熱源塔熱泵在夏季制冷運(yùn)行時(shí)，因熱源塔中工作的介質(zhì)是水，沒(méi)有再生需求，導(dǎo)致熱源塔熱泵的再生裝置在夏季時(shí)出現(xiàn)閑置，存在設(shè)備利用率不高的問(wèn)題。
[0004]因此，如何解決溶液再生過(guò)程的高效率和再生熱量的高效利用，并同時(shí)解決在夏季溶液再生裝置閑置的問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一種可在冬季保證熱源塔熱泵系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)溶液高效再生，同時(shí)在夏季可避免裝置閑置而造成資源浪費(fèi)的新型裝置，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明的目的是提供一種能夠保證熱源塔熱泵系統(tǒng)的高效可靠運(yùn)行，冬季實(shí)現(xiàn)熱源塔熱泵溶液高效再生，保證熱源塔熱泵在冬季的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，夏季作為吸收式制冷機(jī)組運(yùn)行，提高系統(tǒng)的效率，實(shí)現(xiàn)一機(jī)兩用的實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉式循環(huán)的熱源塔熱泵溶液再生與供冷裝置。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉式循環(huán)的熱源塔熱泵溶液再生與供冷裝置，包括再生/制冷回路、熱源回路、冷卻回路、真空回路:再生/制冷回路包括蒸發(fā)器、冷凝器、凝結(jié)水換熱器、濃溶液吸收器、回?zé)崞?、溶液池、第一電磁閥、第一電子膨脹閥、第二電磁閥、第一溶液泵、單向閥、第二電子膨脹閥、第七電磁閥、第二溶液泵、排液閥及其相關(guān)連接管道，所述蒸發(fā)器同時(shí)也是熱源回路的構(gòu)成部件，冷凝器同時(shí)也是冷卻回路的構(gòu)成部件，凝結(jié)水換熱器、濃溶液吸收器、第二電子膨脹閥同時(shí)也是真空回路的構(gòu)成部件；
[0007]所述再生/制冷回路中，蒸發(fā)器第一輸入端與回?zé)崞鞯谝惠敵龆诉B接，蒸發(fā)器第一輸出端與冷凝器第一輸入端連接，冷凝器第一輸出端與第二電子膨脹閥的入口連接，第二電子膨脹閥的出口與凝結(jié)水換熱器第一輸入端連接，凝結(jié)水換熱器第一輸出端通過(guò)排液閥與大氣連接，凝結(jié)水換熱器第二輸入端用以外接冷凍水源，為本裝置冷凍水入口，凝結(jié)水換熱器第二輸出端為本裝置冷凍水出口，凝結(jié)水換熱器第三輸出端與濃溶液吸收器第二輸入端連接；蒸發(fā)器第三輸出端與回?zé)崞鞯诙斎攵诉B接，回?zé)崞鞯诙敵龆送ㄟ^(guò)第一電子膨脹閥與濃溶液吸收器第一輸入端連接，濃溶液吸收器第一輸出端通過(guò)第二電磁閥與溶液池第一輸入端連接；溶液池第一輸出端與第一溶液泵的入口連接，第一溶液泵的出口與單向閥的入口連接；濃溶液吸收器第二輸出端與第二溶液泵入口連接，第二溶液泵的出口通過(guò)第七電磁閥與回?zé)崞鞯谝惠斎攵诉B接，冷凝器第二輸出端分為兩路，一路通過(guò)第一電磁閥與所述回?zé)崞鞯谝惠斎攵诉B接，另一路與單向閥的出口匯合后作為本裝置稀溶液/冷卻水出口 ；
[0008]所述熱源回路包括蒸發(fā)器、太陽(yáng)能集熱器、過(guò)熱段換熱器、熱水泵、第五電磁閥、第六電磁閥及其相關(guān)連接管道；所述熱源回路中，蒸發(fā)器第二輸出端與熱水泵的入口連接，熱水泵的出口分兩路，一路與過(guò)熱段換熱器第一輸入端連接，另一路與太陽(yáng)能集熱器輸入端連接，過(guò)熱段換熱器第一輸出端通過(guò)第五電磁閥與蒸發(fā)器第二輸入端連接，太陽(yáng)能集熱器輸出端通過(guò)第六電磁閥也與蒸發(fā)器第二輸入端連接，過(guò)熱段換熱器第二輸入端用以與本裝置外部的壓縮機(jī)出口連接，過(guò)熱段換熱器第二輸出端用以與本裝置外部的冷凝器的入口連接;
[0009]所述冷卻回路包括冷凝器、第四電磁閥及其相關(guān)連接管道；所述冷卻回路中，冷凝器第二輸入端通過(guò)第四電磁閥與本裝置外部的稀溶液源/冷卻水源連接，冷凝第二輸出端分兩路，一路與再生/制冷回路中的第一電磁閥的入口連接，一路與單向閥的出口匯合后作為本裝置的稀溶液/冷卻水出口；
[0010]所述真空回路包括凝結(jié)水換熱器、第二電子膨脹閥、第三電磁閥、真空泵、濃溶液吸收器及其相關(guān)連接管道；所述真空回路中，凝結(jié)水換熱器第一輸入端與第二電子膨脹閥的輸出端連接，凝結(jié)水換熱器第三輸出端分為兩路，一路與濃溶液吸收罐第二輸入端連接，另一路通過(guò)第三電磁閥與大氣連接，同時(shí)還與真空泵的入口連接，所述真空泵的出口與大氣連接。
[0011]本發(fā)明中，該裝置基于低壓真空運(yùn)行，冬季可利用較低溫度的熱源實(shí)現(xiàn)熱源塔熱泵溶液再生并獲得高的溶液再生效率，在夏季運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)吸收式制冷，供應(yīng)冷量，實(shí)現(xiàn)一機(jī)冬夏兩用，實(shí)現(xiàn)了裝置的多功能和提高了裝置使用效率。
[0012]本發(fā)明中，該裝置在太陽(yáng)能可利用時(shí)，第五電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，第六電磁閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，采用太陽(yáng)能集熱器采集的太陽(yáng)能作為溶液再生或吸收式制冷的驅(qū)動(dòng)熱源；在太陽(yáng)能不可利用時(shí)，第五電磁閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，第六電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，利用過(guò)熱段換熱器中過(guò)熱制冷劑冷卻放出的熱量，作為裝置運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)熱源，從而實(shí)現(xiàn)了冬夏季太陽(yáng)能的高效利用，同時(shí)利用過(guò)熱段制冷劑冷卻放出的熱量解決了太陽(yáng)能的不連續(xù)問(wèn)題。
[0013]本發(fā)明中，再生/制冷回路中的冷凝器第二輸出端流出的稀溶液部分經(jīng)第一電磁閥和回?zé)崞鬟M(jìn)入蒸發(fā)器，利用稀溶液經(jīng)過(guò)冷凝器吸熱后溫度升高再進(jìn)入蒸發(fā)器，減少了進(jìn)入蒸發(fā)器中再生的稀溶液所需的加熱量，從而提高系統(tǒng)效率。
[0014]熱源塔熱泵在冬季制熱運(yùn)行，當(dāng)空氣中水蒸氣分壓力大于熱源塔內(nèi)溶液表面的水蒸氣分壓力時(shí)，空氣中的水蒸氣將進(jìn)入到溶液中，使溶液濃度變稀，冰點(diǎn)上升，為了保證熱源塔熱泵裝置的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，需要對(duì)溶液進(jìn)行再生，可運(yùn)行本發(fā)明裝置。
[0015]從本裝置接外部的稀溶液/冷卻水入口進(jìn)入的低溫稀溶液經(jīng)過(guò)第四電磁閥進(jìn)入冷凝器中，稀溶液與冷凝器中的水蒸氣換熱，稀溶液吸收熱量溫度升高后，從冷凝器第二輸出端流出，從冷凝器流出的稀溶液分成兩部分，一部分直接從裝置稀溶液/冷卻水出口流出裝置，另外一部分通過(guò)第一電磁閥進(jìn)入回?zé)崞?此時(shí)第七電磁閥關(guān)閉)，在其中與從蒸發(fā)器中再生后流出進(jìn)入回?zé)崞鞯母邷貪馊芤簱Q熱，稀溶液溫度升高后從回?zé)崞髁鞒鲞M(jìn)入蒸發(fā)器，稀溶液在蒸發(fā)器中被熱水進(jìn)一步加熱，溫度升高至溶液沸點(diǎn)溫度(此時(shí)蒸發(fā)器中的壓力為真空低壓，溶液的沸點(diǎn)較低)后，溶液沸騰，所產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入冷凝器