[实用新型]结冰除水的无霜空气源热泵

说明书

本实用新型提供一种结冰除水的无霜空气源热泵，包括制热循环和结冰除水循环；制热循环包括压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器；结冰除水循环包括溶液换热管路和溶液再生管路，溶液换热管路包括蒸发器、换热塔和第一泵，换热塔内的溶液经第一泵送至蒸发器，在蒸发器内与制冷剂换热后返回至换热塔顶部；溶液再生管路包括蒸发器、除水器、第二泵和换热塔，由第一节流阀流出的部分制冷剂经第二节流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；在蒸发器内与制冷剂换热后的部分溶液经第四截止阀流动至除水器的第一进口，结冰除水后由除水器的第一出口流出并经第二泵输送至换热塔。本实用新型所述热泵效率较高、能耗较小、节能效能良好。

技术领域

本实用新型属于热泵技术领域，具体涉及一种基于结冰除水进行溶液再生的无霜空气源热泵。

背景技术

随着人类社会的不断进步，人们对节能环保的要求不断提高。空气源热泵作为一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置，具有很大的发展优势，尤其是无霜空气源热泵技术。但无霜空气源热泵每年在浓的防冻溶液再生这方面消耗大量的热能，这一缺点无疑将是阻碍它发展的最大门坎。因此进一步改进无霜空气源热泵技术是当今的热门话题。

无霜空气源热泵循环作为一种新型的系统，具有适用性广、运行稳定的优点，比其他新能源系统更优的是它具有很突出的节能效果，但无霜空气源热泵仍有不少需要改进之处，包括其防冻溶液循环利用中水分脱除的问题。因此，解决这一问题便成了该行业迫在眉睫的事情。溶液型无霜空气源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分，防冻液循环与空气接触换热过程中，空气中的水分遇冷后不断地被溶解在防冻液之中，使得防冻液的浓度逐渐变低。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加热烘干的方法来分离和清除防冻液中的水分，从而达到浓防冻液再生的目的，但是上述几种加热方式可能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。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供一种效率较高、能耗较小、节能效能良好的结冰除水的无霜空气源热泵。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

结冰除水的无霜空气源热泵，包括制热循环和结冰除水循环：制热循环包括压缩机、冷凝器、第一截止阀、第一节流阀和蒸发器；结冰除水循环包括溶液换热管路和溶液再生管路，其中，溶液换热管路包括蒸发器、换热塔和第一泵，换热塔内的溶液经第一泵送至蒸发器，在蒸发器内与制冷剂换热后返回至换热塔顶部；溶液再生管路包括蒸发器、除水器、第二泵和换热塔，由第一节流阀流出的部分制冷剂经第二节流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；在蒸发器内与制冷剂换热后的部分溶液经第四截止阀流动至除水器的第一进口，该部分溶液在除水器内与制冷剂换热经结冰除水后，由除水器的第一出口流出并经第二泵输送至换热塔。

作为本实用新型的优选方案之一，还包括去冰循环，去冰循环包括第五截止阀和除水器，第五截止阀与第一截止阀并联，冷凝器的制冷剂出口经第五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入口。

作为本实用新型的优选方案之一，包括普通制热模式、制热+结冰除水模式和制热+去冰模式，普通制热模式和制热+去冰模式下，蒸发器通过第三截止阀连通压缩机；制热+结冰除水模式下，蒸发器通过第三节流阀连通压缩机。

作为本实用新型的优选方案之一，换热塔包括溶液槽和位于溶液槽上方的换热腔体，换热塔顶部的溶液在换热腔体内与空气接触换热后，流动至溶液槽内。