一種熱泵驅動的內冷型溶液除濕新風機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新風機組，特別是關于一種熱泵驅動的內冷型溶液除濕新風機組。
【背景技術】
[0002]民用建筑空調系統的主要任務是滿足室內適宜的溫濕度參數需求，而空氣除濕過程是其重要組成環節。現有除濕方式多以冷凝除濕為主，即采用低溫冷水、制冷劑等冷媒來將空氣降溫到露點溫度以下，使得空氣中水分凝結來完成除濕過程。由于需要的冷源溫度較低(低于空氣的露點溫度)，造成制冷機的蒸發溫度降低，從而嚴重影響了制冷機的性能系數。此外，傳統的冷凝除濕方式存在送風溫度偏低、部分情況下需再熱導致能源浪費以及存在冷凝水、影響空氣品質等問題，因此尋求新的高效空氣濕度處理方式已成為當前暖通空調領域的研宄熱點。
[0003]溶液除濕方式采用具有吸濕性質的鹽溶液作為介質，通過溶液與新風進行傳熱傳質來實現對新風的除濕處理過程。作為一種有效的空氣濕度處理途徑，溶液除濕方式能夠高效地滿足空氣濕度處理需求，并具有不需要再熱、可利用多種能源等優勢，近年來在我國已得到越來越廣泛的應用。已有溶液除濕方式與熱泵循環有效結合的空氣處理裝置，例如ZL03134688.X、ZL200610012259.3公開了使用溶液為媒介的熱泵驅動式溶液除濕新風機組處理流程，通過設置熱泵循環，利用其中蒸發器的冷量來降低溶液溫度、增強溶液的吸濕性能，冷凝器的熱量用于吸濕溶液的濃縮再生。
[0004]對于這類采用熱泵循環的溶液除濕處理裝置，當溶液除濕過程全部利用蒸發器側冷量時，由于熱泵循環中冷凝器的排熱量等于蒸發器冷量與壓縮機功耗之和即冷凝器側熱量大于蒸發器側冷量，冷凝器的排熱量大于系統中溶液濃縮再生所需的熱量。這種冷熱量間的不匹配會影響機組的性能，已有專利從排除冷凝器側多余熱量的角度給出了解決方案。例如在專利ZL03134688.X中，通過設置輔助冷凝器(采用空氣冷卻)帶走多余的冷凝器排熱量，但由于輔助冷凝器是對空氣加熱(含濕量不發生變化)使得空氣帶走熱量的能力有限，冷凝溫度仍然比較高。ZL201010175940.6公開了一種利用再生過程排風蒸發冷卻來帶走冷凝器多余熱量的溶液除濕新風機組。在專利ZL200610012259.3中，通過在溶液再生模塊中設置補水裝置，通過增加與空氣接觸的溶液中的水分含量提高空氣的出口濕度，來帶走冷凝器多余的排熱量，使得冷凝溫度維持在較低的溫度水平。但再生模塊本身的作用在于提高溶液濃度、實現對于溶液的濃縮再生作用，而補水則直接導致溶液的濃度降低，二者之間存在著顯著矛盾。而從溶液再生的角度出發，冷凝器側熱量均是可以得到有效利用的，上述設置輔助冷凝器排出冷凝熱量的方案均未能充分利用冷凝器側熱量來對溶液進行再生。
[0005]因此，從現有技術來看，尚缺少能夠利用冷凝器側全部熱量進行溶液再生的熱泵驅動型溶液除濕裝置。

【發明內容】

[0006]針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠使熱泵循環的冷凝器側的熱量全部得到有效利用的熱泵驅動的多級溶液除濕新風處理機組。
[0007]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:一種熱泵驅動的內冷型溶液除濕新風機組，其特征在于:它包括呈多級設置的新風處理單元，每一級所述新風處理單元均包括一內冷型溶液除濕器、一內熱型溶液再生器、一輔助絕熱型溶液除濕器、一壓縮機和一膨脹閥；其中，所述內冷型溶液除濕器中內置有一蒸發器，所述內熱型溶液再生器內置有一冷凝器；所述壓縮機、內熱型溶液再生器中的冷凝器、膨脹閥和內冷型溶液除濕器中的蒸發器依次連接組成熱泵循環回路；所述輔助絕熱型溶液除濕器與一溶液循環泵連接組成除濕器內溶液循環回路；所述內熱型溶液再生器分別通過一溶液循環泵與所述內冷型溶液除濕器、輔助絕熱型溶液除濕器連接組成溶液循環回路；在所述內冷型溶液除濕器與所述內熱型溶液再生器之間的所述溶液循環回路上設置一溶液-溶液換熱器。
[0008]多級所述新風處理單元之間采用串聯的方式布置。
[0009]所述新風處理單元的數量為兩個。
[0010]在最后一級所述新風處理單元的所述內冷型溶液除濕器的后方設置一表冷器。
[0011]一種熱泵驅動的內冷型溶液除濕新風機組，其特征在于:它包括呈多級設置的新風處理單元和一輔助絕熱型溶液除濕器，每一級所述新風處理單元均包括一內冷型溶液除濕器、一內熱型溶液再生器、一壓縮機和一膨脹閥；其中，所述內冷型溶液除濕器中內置有一蒸發器，所述內熱型溶液再生器內置有一冷凝器；所述壓縮機、內熱型溶液再生器中的冷凝器、膨脹閥和內冷型溶液除濕器中的蒸發器依次連接組成熱泵循環回路；所述輔助絕熱型溶液除濕器位于第一級所述新風處理單元的所述內冷型溶液除濕器的前方，所述輔助溶液除濕器與一溶液循環泵連接組成除濕器內溶液循環回路；所述輔助溶液除濕器與各級所述新風處理單元的所述內熱型溶液再生器連接分別組成溶液循環回路。
[0012]本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本發明每一級新風處理單元中的冷凝熱量全部用于加熱溶液再生器中的循環溶液、對溶液進行再生，而熱泵循環的蒸發器冷量用來冷卻部分溶液除濕過程中的循環溶液，并設置輔助的絕熱型溶液除濕器，顯著改善由于熱泵循環冷熱量不匹配導致的溶液除濕過程冷量與再生過程熱量間的需求不一致情況，更充分地利用熱泵循環的冷量和熱量，并有助于提高熱泵循環的能效水平。2、本發明所使用的溶液再生器為內熱型，即熱泵循環的冷凝器與溶液再生器結合在一起，實現內熱型溶液再生過程；熱泵循環的蒸發器也與溶液除濕器有效結合，從而實現內冷型溶液除濕過程。3、本發明利用多級處理單元來對空氣進行濕度處理，可實現更為匹配的處理過程，每級處理單元均包括熱泵循環、溶液除濕-再生循環等，空氣與溶液間的熱濕處理過程均為叉流流型；在每一級處理單元中，再生空氣流經內熱型溶液再生器并對溶液進行再生，由內熱型溶液再生器流出的較高濃度溶液一部分進入內冷型溶液除濕器，一部分進入輔助設置的絕熱型溶液除濕器；新風依次流經輔助設置的絕熱型溶液除濕器和內冷型溶液除濕器，由內冷型溶液除濕器流出的溶液和由輔助設置的絕熱型溶液除濕器流出的溶液被送至內熱型溶液再生器；在除濕器與再生器之間循環的濃溶液與稀溶液間設置溶液熱回收器，對循環溶液進行能量回收，有助于改善處理過程能效。4、本發明在最后一級新風處理單元的溶液除濕器的后方設置一表冷器，對滿足濕度處理需求后的空氣進一步降溫，使送風能夠同時滿足濕度與溫度的多重需求。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明實施例一的結構示意圖；
[0014]圖2是本發明實施例二的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。
[0016]實施例一:
[0017]如圖1所示，本實施例的新風機組包括呈多級設置的新風處理單元，每一級新風處理單元均包括一內冷型溶液除濕器D、一內熱型溶液再生器R、一輔助絕熱型溶液除濕器A、一壓縮機I和一膨脹閥2，其中，內冷型溶液除濕器D中內置有一蒸發器，內熱型溶液再生器R內置有一冷凝器，且壓縮機1、內熱型溶液再生器R中的冷凝器、膨脹閥2和內冷型溶液除濕器D中的蒸發器依次連接組成熱泵循環回路。輔助絕熱型溶液除濕器A與一溶液循環泵3連接組成除濕器內溶液循環回路；內熱型溶液再生器R分別通過一溶液循環泵3與內冷型溶液除濕器D、輔助絕熱型溶液除濕器A連接組成溶液循環回路，且在內冷型溶液除濕器D與內熱型溶液再生器R之間的溶液循環回路上設置一溶液-溶液換熱器4。
[0018]上述實施例中，多級新風處理單元之間采用串聯的方式布置，即新風(待處理空氣)依次通過每一級新風處理單元后成為送風。
[0019]上述實施例中，可以在最后一級新風處理單元的內冷型溶液除濕器D的后方設置一表冷器5，用于對經過除濕后的空氣進行降溫以達到新風處理的濕度、溫度雙重要求。
[0020]上述實施例中，新風處理單元可以設置為兩級。
[0021]下面以包括兩級新風處理單元的新風機組為例說明本實施例的工作原理:
[0022]如圖1所示，新風(待處理空氣)首先進入第一級新風處理單元中的輔助絕熱型溶液除濕器A，與