[发明专利]一种热泵系统在审
申请号: | 201910905210.8 | 申请日: | 2019-09-24 |
公开(公告)号: | CN110595106A | 公开(公告)日: | 2019-12-20 |
发明(设计)人: | 李先庭;姜思航;梁辰吉昱;石文星;吕伟华;王宝龙 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | F25B25/02 | 分类号: | F25B25/02;F25B39/00;F25B41/04 |
代理公司: | 11002 北京路浩知识产权代理有限公司 | 代理人: | 吴欢燕 |
地址: | 100084 北京市海*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 喷淋装置 盛装容器 换热通道 热泵系统 溶液循环 制冷回路 出口端 换热器 进口端 换热 喷淋 连通 热交换 第二换热器 第一换热器 溶液预处理 节流装置 空调领域 温度降低 冷凝 过渡季 压缩机 直膨式 供冷 冷媒 蒸发 | ||
本发明涉及空调领域,提供一种热泵系统,包括制冷回路和溶液循环单元,制冷回路包括压缩机、第一换热器、节流装置和第二换热器,其中第一、二换热器分别包括第一、二冷媒换热通道;溶液循环单元包括第一喷淋装置、第二喷淋装置、第一盛装容器和第二盛装容器;第一喷淋装置和第二盛装容器分别连通第一换热通道的出口端和进口端,第二喷淋装置和第一盛装容器分别连通第二换热通道的出口端和进口端。本发明采用溶液喷淋辅助直膨式热泵系统对空气进行处理,使热泵系统的蒸发温度提高,冷凝温度降低;采用可实现三种介质任意两两换热的第一、二换热器同时实现了溶液预处理和再次喷淋换热,且过渡季可实现溶液与空气的显热交换,达到免费供冷的目的。
技术领域
本发明涉及空调领域,尤其涉及一种热泵系统。
背景技术
目前,随着人们对室内环境热舒适度及节能减排要求的提高,热泵空调系统得到广泛应用,但传统的热泵空调系统仍存在一些不足。
以水作为载冷剂的传统热泵空调系统,夏季通过制取冷冻水对空气进行降温及冷凝除湿,送风温度过低,室内热舒适性较低,若对送风再热将造成冷热抵消,导致能源浪费;冷凝除湿过程产生的凝结水易滋生细菌,污染室内环境。
直膨式的热泵系统具有减少冷媒与空气间换热环节的优势,但作为一种传统的室内小型空调器,除存在上述问题外,还存在以下问题:蒸发器、冷凝器均利用温差进行显热交换,从而蒸发温度和冷凝温度受到环境的限制;冬季无法对空气进行加湿。
传统热泵系统存在上述问题的原因是:夏季采用低温冷源通过冷凝除湿降温的方式同时处理室内的潜热负荷与显热负荷。
而温湿度独立控制空调系统则将室内潜热负荷与显热负荷分开处理,分别由新风与室内循环风承担,即采用单独的除湿、加湿设备控制新风的湿度,另一套设备通过高温冷源对室内循环风进行显热降温处理,从而解决了上述问题。
但温湿度独立控制空调系统仍存在以下不足:采用新风、循环风两套处理系统,系统复杂,初投资较高、控制要求高;对于大多数情况下的纯循环风或者新风量较小的空调系统,容易导致除湿不足,且过渡季无法充分利用外界环境进行免费供冷。
相比而言,目前出现的直膨式固体吸附除湿热泵空调系统,采用一套设备就解决了上述问题。
例如,中国专利申请号为201110318394.1的“冷凝废热驱动的基于固体除湿的热湿独立控制的热泵系统”的发明专利,其除湿蒸发器和再生冷凝器均以固体吸附材料附着于传统翅片管式换热器表面制成,蒸发冷量和冷凝热量分别用于吸湿剂的除湿和再生过程,并按一定周期通过阀门切换冷媒管路与风管路来交替运行。因此,该热泵系统不能连续运行空气除湿工况。
为此,中国专利申请号为201710335443.X的“半解耦式降温除湿与分级冷却的除湿热泵系统和方法”的发明专利在上述方案的基础上通过单独设置蒸发器解决不能连续地对空气除湿冷却的问题。但仍存在一些不足:冷媒管路和风管路复杂,占据较大空间;固体干燥剂通过直接接触换热器表面进行热传导,存在较大接触热阻,换热效果有待进一步提高;固体干燥剂涂层技术仍有待进一步发展成熟;附着吸附材料(固体干燥剂的材料)的换热器热容较大,交替运行后达到稳定状态时间较长,这段时间内系统显热负荷处理能力往往难以满足要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为了实现该目的,本发明提供了一种热泵系统,包括制冷回路,所述制冷回路包括压缩机、第一换热器、节流装置和第二换热器,还包括:
溶液循环单元;
所述第一换热器和第二换热器分别包括用于所述制冷回路中冷媒流通的冷媒换热通道,所述第一换热器包括用于所述溶液循环单元中溶液流通的第一换热通道,所述第二换热器包括用于所述溶液循环单元中溶液流通的第二换热通道;
所述溶液循环单元包括:
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