一种吸收式热泵‑蒸发冷却联合的空调系统的制作方法

本实用新型属于空调系统技术领域，具体涉及一种吸收式热泵-蒸发冷却联合的空调系统。

背景技术：

吸收式热泵是利用工质的吸收循环实现热泵功能的装置，它是利用热能直接驱动，而不是依靠电能和机械能等其它能源。目前，工业用能主要是依赖化石类燃料，大量的工业废热常常无法得到有效的回收利用，许多场合应用工业吸收式热泵在提高能源利用率、降低温室气体排放量等方面起到很好的效果；并且，吸收式热泵在回收利用低品位能源的同时，又可以制得低温冷媒水。

蒸发冷却技术是一种利用水蒸发吸热制冷的技术。现有蒸发冷却设备都是利用循环水对空气降温，无法实现除湿功能，从而阻碍了蒸发冷却设备在高湿地区的应用。

将吸收式热泵蒸发冷却结合，利用吸收式热泵回收低品位热源(工业余/废热)，制取60℃左右的高温热水和7℃～9℃的冷媒水。其中，高温热水用于工业或民用生活热水，冷媒水为复合式蒸发冷却空调机组的直接蒸发冷却单元提供冷量，使其具有除湿功能，从而能在高湿地区得以应用。由此可见，将吸收式热泵与蒸发冷却结合而构成的综合系统既能提供生活热水，又能对被处理空间进行供冷，有效实现了“一机两用”。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种吸收式热泵-蒸发冷却联合的空调系统，在使用中既能提供生活热水，又能对被处理空间进行供冷。

本实用新型所采用的技术方案是，一种吸收式热泵-蒸发冷却联合的空调系统，包括有连接在一起的吸收式热泵和复合式蒸发冷却空调机组，吸收式热泵外接有溶液热交换器；复合式蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有新风口、送风口，且新风口内设置有风量控制阀；机组壳体内按照空气流动方向依次设置有空气过滤器、管式间接蒸发冷却单元、填料式直接蒸发冷却单元及送风机；填料式直接蒸发冷却单元与吸收式热泵连接。

本实用新型的特点还在于：

管式间接蒸发冷却单元，包括有换热管组，换热管组的上方依次设置有布水器a及二次排风机，换热管组的下方设置有循环水箱a，布水器a通过第一供水管与循环水箱a连接；第一供水管上分别设置有循环水泵a及水处理器a。

布水器a由第一布水管和多个均匀设置于第一布水管上且面向换热管组喷淋的喷嘴构成，第一布水管与第一供水管连接；换热管组由多根水平设置的换热管构成，且多根换热管呈上下分布。

填料式直接蒸发冷却单元，包括有填料和设置于填料后方的挡水板；填料的上方设置有布水器b，填料和挡水板的下方设置有循环水箱b，且循环水箱b内设置有冷媒水盘管a；冷媒水盘管a的两端分别通过循环水管a、循环水管b与吸收式热泵连接形成闭合回路，且循环水管a上设置有调节阀；循环水箱b还通过第二供水管与布水器b连接，第二供水管上分别设置有循环水泵b、水处理器b。

吸收式热泵，包括有热泵壳体，热泵壳体内的上部分别设置有冷凝器和发生器；冷凝器为填充有冷水的冷水箱，发生器由发生器腔体和设置于发生器腔体内的加热盘管构成；冷凝器一侧壁上开设有与发生器连通的通风口，能使发生器腔体内的空气流入冷凝器内；冷凝器的下方设置有吸收器；吸收器，包括有吸收器腔体，吸收器腔体内呈上下设置有溶液喷淋系统和盘管，盘管的一端连接出水管，出水管穿过冷凝器且一端伸出冷凝器，盘管的另一端外接供热管；发生器的下方设置有蒸发器；蒸发器，包括有蒸发器腔体，且蒸发器腔体侧壁上开设有与吸收器腔体连通的风口，能使蒸发器腔体内的气体流入吸收器腔体内，在蒸发器腔体内呈自上而下依次设置的冷剂喷淋系统、冷媒水盘管b及溶液槽，冷剂喷淋系统由呈上下平行设置的第一冷剂喷淋单元和第二冷剂喷淋单元构成，且第一冷剂喷淋单元与出水管连接，第二冷剂喷淋单元通过溶液循环管与溶液槽连接，溶液循环管上设置有蒸发器泵；吸收器腔体、溶液喷淋系统及发生器腔体通过管道网与溶液热交换器连接。

吸收器腔体通过第一管道与溶液热交换器连接，第一管道上设置有发生器泵，溶液热交换器通过第二管道与发生器腔体连接，构成一条循环回路；溶液喷淋系统通过第三管道与溶液热交换器连接，第三管道上设置有膨胀阀b，溶液热交换器通过第四管道与发生器腔体连接，构成另一条循环回路。

溶液喷淋系统由溶液喷淋管和多个均匀设置于溶液喷淋管上且面向盘管喷淋的溶液喷嘴构成，溶液喷淋管与第三管道连接。

第一冷剂喷淋单元，包括有第一冷剂喷淋管，第一冷剂喷淋管上均匀设置有多个面向冷媒水盘管b喷淋的冷剂喷头，且第一冷剂喷淋管与出水管连接，并在连接处设置有膨胀阀a。

第二冷剂喷淋单元由第二剂喷淋管和多个均匀设置于第二剂喷淋管上且面向冷媒水盘管b喷淋的冷剂喷嘴构成，第二剂喷淋管与溶液循环管连接。

布水器b由第二布水管和多个均匀设置于第二布水管上的喷头构成，第二布水管与第二供水管连接。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的空调系统，能充分回收并利用工业设备在生产过程中所排放的废热、废水及废气等低品位能源。

(2)本实用新型的空调系统，将吸收式热泵技术与蒸发冷却技术有机的结合起来，既充分利用了低品位热源(工业余/废热)，又制取出了60℃左右的高温热水和7℃～9℃的冷媒水；其中，制取的高温热水可用于工业或民用生活热水，冷媒水则为复合式蒸发冷却空调机组的直接蒸发冷却单元提供冷量，使其具有除湿功能，从而在高湿地区得以应用；这样，使得本实用新型一种吸收式热泵-蒸发冷却联合的空调系统既能供生活热水，又能对被处理空间供冷，实现“一机两用”。

(3)在本实用新型的空调系统内管式间接蒸发冷却单元能对被处理空气起到预冷作用，减少了直接蒸发冷却单元所需冷量，从而减少了吸收式热泵的溶液装机容量和机组尺寸。

(4)本实用新型的空调系统，其内部的空气处理机组带有量子水处理器，可对管式间接蒸发冷却单元和直接蒸发冷却单元的喷淋水过滤净化，从而防止喷嘴堵塞，延长了喷淋装置的使用寿命。

(5)本实用新型的空调系统，在内部的吸收器循环中加设了溶液热交换器，使由吸收器出来的冷稀溶液吸收发生器出来的热浓溶液的热量，从而减少发生器的耗热量。

附图说明

图1是本实用新型的空调系统的结构示意图。

图中，1.空气过滤器，2.循环水箱a，3.循环水泵a，4.水处理器a，5.循环水泵b，6.冷媒水盘管a，7.循环水箱b，8.送风机，9.填料，10.布水器a，11.水处理器b，12.布水器b，13.二次排风机，14.换热管，15.加热盘管，16.发生器，17.冷凝器，18.膨胀阀a，19.溶液喷淋系统，20.吸收器，21.供热管，22.发生器泵，23.膨胀阀b，24.溶液热交换器，25.蒸发器泵，26.蒸发器，27.冷剂喷淋系统，28.调节阀，29.挡水板，30.新风口，31.送风口，32.循环水管a，33.循环水管b，34.出水管，35.冷媒水盘管b，36.溶液槽，37.盘管，38.溶液循环管，G1.第一管道，G2.第二管道，G3.第三管道，G4第四管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种吸收式热泵-蒸发冷却联合的空调系统，其结构如图1所示，包括有连接在一起的吸收式热泵和复合式蒸发冷却空调机组，且吸收式热泵外接有溶液热交换器24。

复合式蒸发冷却空调机组，如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有新风口30、送风口31；机组壳体内按照空气流动方向依次设置有空气过滤器1、管式间接蒸发冷却单元、填料式直接蒸发冷却单元及送风机8，填料式直接蒸发冷却单元与吸收式热泵连接。

新风口30内设置有风量控制阀。

管式间接蒸发冷却单元，包括有换热管组，换热管组的上方依次设置有布水器a10及二次排风机13，换热管组的下方设置有循环水箱a2，布水器a10通过第一供水管与循环水箱a2连接，第一供水管上分别设置有循环水泵a3及水处理器a4。

布水器a10由第一布水管和多个均匀设置于第一布水管上且面向换热管组喷淋的喷嘴构成，第一布水管与第一供水管连接。

换热管组由多根水平设置的换热管14构成，且多根换热管14呈上下分布。

填料式直接蒸发冷却单元，如图1所示，包括有填料9和设置于填料9后方的挡水板29，填料9的上方设置有布水器b12，填料9和挡水板29的下方设置有循环水箱b7，且循环水箱b7内设置有冷媒水盘管a6，冷媒水盘管a6的两端分别通过循环水管a32、循环水管b33与吸收式热泵连接形成闭合回路，且循环水管a32上设置有调节阀28；循环水箱b7还通过第二供水管与布水器b12连接，第二供水管上分别设置有循环水泵b5、水处理器b11。

布水器b12由第二布水管和多个均匀设置于第二布水管上且面向填料9喷淋的喷头构成，第二布水管与第二供水管连接。

吸收式热泵，如图1所示，包括有热泵壳体，热泵壳体内的上部分别设置有冷凝器17和发生器16；冷凝器17为填充有冷水的冷水箱，发生器16由发生器腔体和设置于发生器腔体内的加热盘管15构成；冷凝器17一侧壁上开设有与发生器16连通的通风口，能使发生器腔体内的空气流入冷凝器17内；冷凝器17的下方设置有吸收器20；吸收器20，包括有吸收器腔体，吸收器腔体内呈上下设置有溶液喷淋系统19和盘管37，盘管37的一端连接出水管34，出水管34穿过冷凝器17且一端伸出冷凝器17，盘管37的另一端外接供热管21；发生器16的下方设置有蒸发器26；蒸发器26，包括有蒸发器腔体，且蒸发器腔体侧壁上开设有与吸收器腔体连通的风口，能使蒸发器腔体内的气体流入吸收器腔体内，在蒸发器腔体内呈自上而下依次设置的冷剂喷淋系统27、冷媒水盘管b35及溶液槽36，冷剂喷淋系统27由呈上下平行设置的第一冷剂喷淋单元和第二冷剂喷淋单元构成，且第一冷剂喷淋单元与出水管34连接，第二冷剂喷淋单元通过溶液循环管38与溶液槽36连接，溶液循环管38上设置有蒸发器泵25；吸收器腔体、溶液喷淋系统19及发生器腔体通过管道网与溶液热交换器24连接，具体连接方式为：

吸收器腔体通过第一管道G1与溶液热交换器24连接，第一管道G1上设置有发生器泵22，溶液热交换器24通过第二管道G2与发生器腔体连接，构成一条循环回路；溶液喷淋系统19通过第三管道G3与溶液热交换器24连接，第三管道G3上设置有膨胀阀b23，溶液热交换器24通过第四管道G4与发生器腔体连接，构成另一条循环回路。

溶液喷淋系统19由溶液喷淋管和多个均匀设置于溶液喷淋管上且面向盘管37喷淋的溶液喷嘴构成，溶液喷淋管与第三管道G3连接。

第一冷剂喷淋单元，包括有第一冷剂喷淋管，第一冷剂喷淋管上均匀设置有多个面向冷媒水盘管b35喷淋的冷剂喷头，且第一冷剂喷淋管与出水管34连接，并在连接处设置有膨胀阀a18。

第二冷剂喷淋单元由第二剂喷淋管和多个均匀设置于第二剂喷淋管上且面向冷媒水盘管b35喷淋的冷剂喷嘴构成，第二剂喷淋管与溶液循环管38连接。

本实用新型一种吸收式热泵-蒸发冷却联合的空调系统的具体工作过程如下：

1)空气处理过程具体如下：

在炎热的夏季，室外高温高湿的新风由新风口30进入机组壳体内：先由空气过滤器1对室外新风进行粗效过滤形成洁净的空气；然后洁净的空气再进入管式间接蒸发冷却单元内进行等湿冷却，形成冷空气；之后冷空气进入填料式直接蒸发冷却单元内流过淋湿的填料9后，完成对冷空气的冷却除湿处理，形成符合送风条件的冷风；最终符合送风条件的冷风由送风机8送入房间内进行冷却。

填料式直接蒸发冷却单元内的循环水箱b7中设置有冷媒水盘管a6，且冷媒水盘管a6通过循环水管a32、循环水管b33与蒸发器26内的冷媒水盘管b35构成闭合回路，能使循环水箱b7内的喷淋水温低于被处理空气的湿球温度即亚湿球温度，从而使得直接蒸发冷却单元具有冷却除湿功能。

2)水循环处理过程具体如下：

循环水箱a2内的循环水在循环水泵a3加压作用下输送到水处理器a4中，循环水经水处理器a4净化处理后由第一供水管输送至布水器a10中，并由布水器a10内的喷嘴将水喷淋到每根换热管14的外壁上，喷淋出来的水依靠重力作用向下流动，润湿每根换热管14的外壁并在每根换热管14的外壁上形成均匀的水膜；二次空气与换热管14外壁上的水膜进行热湿交换，从而对一次空气进行等湿预冷；最后，所有换热管14上多余喷淋水在重力作用下流回循环水箱a2中，如此不断循环。

同理，循环水箱b7内的循环水在循环水泵b5加压作用下输送到水处理器b11内，循环水经水处理器b11净化处理后通过布水器b12内喷头喷淋到填料9上，喷淋出来的水靠重力作用向下流，润湿整个填料9并形成均匀的水膜；一次空气(即被处理空气)与填料9上的水膜充分进行热湿交换后，实现冷却除湿；最后，填料9上多余的喷淋水在重力作用下流回循环水箱b7中，如此不断循环。

冷媒水在冷媒水盘管a6与冷媒水盘管b35之间循环，完成蒸发器26与循环水箱b7内的循环水的换热。

3)吸收式热泵的工作过程：

a.吸收剂循环过程：在吸收器20中，吸收剂吸收来自蒸发器26内的低压制冷剂蒸汽，成为含有制冷剂浓度较高的制冷剂-吸收剂二元溶液；制冷剂-吸收剂二元溶液经发生器泵22加压后由第一管道G1送入溶液热交换器24中，再从溶液热交换器24中经第二管道G2送到发生器16中；在发生器16中设置有加热盘管15，主要用于回收利用低品位热源的热量，使制冷剂-吸收剂二元溶液中的制冷剂大量汽化为高温高压的气态制冷剂并进入到冷凝器17中，而剩下的含有制冷剂浓度较低的制冷剂-吸收剂二元溶液则经第四管道G4流入到溶液热交换器24内，并把热量传给来自吸收器20的制冷剂-吸收剂二元溶液，最后经膨胀阀b23节流减压后由第三管道G3流回吸收器20内，如此不断循环。

b.制冷剂循环过程：从发生器16出来的高温高压制冷剂蒸汽进入冷凝器17中，并向供热管21传递热量成为高压常温的液体，接着经膨胀阀a18节流后进入蒸发器26内，在蒸发器26内，液态制冷剂在蒸发器泵25加压作用下经第五管道G5输送至冷剂喷淋系统27，经冷剂喷嘴喷出，洒在冷媒水盘管b35外表面，吸收冷媒水的热量后汽化为冷剂蒸汽，被吸收器20内的吸收剂吸收后在发生器泵22作用下经第一管道G1送入发生器16中，而部分来不及汽化的制冷剂与来自冷凝器17的液态制冷剂一起被蒸发器的水盘收集后重新送入冷剂喷淋系统27，如此不断循环。

本实用新型一种吸收式热泵-蒸发冷却联合的空调系统，在使用中既能提供生活热水，又能对被处理空间进行供冷。