一种实现开闭式循环的热源塔热泵溶液再生与供冷装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于制冷空调系统设计和制造领域，涉及一种实现冬夏两用冬季实现溶液高效再生和夏季实现高效吸收式制冷的热源塔热泵溶液再生装置。
【背景技术】
[0002]热源塔热泵是一种冬夏两用的新型建筑冷热源系统，在夏季制冷时，热源塔做常规冷却塔使用，使冷水机组具有较高的COP。在冬季制热时，借助溶液在热源塔中与空气进行热质交换，从空气中吸收热量作为热源塔热泵机组的低位热源。相对与空气源热泵，热源塔热泵不仅在夏季具有较高的运行效率，而且在冬季运行避免了结霜问题。相对于地源热泵，热源塔热泵具有使用灵活，不受地理条件限制等优点，具有广阔的应用前景。
[0003]热源塔热泵在冬季制热运行时，溶液与空气在热源塔中进行传热传质，当空气中水蒸气分压力大于溶液表面水蒸气分压力时，空气中的水蒸气将进入到溶液中，使溶液的浓度变稀，溶液的冰点上升，为了保证系统的安全可靠运行，需要对变稀的溶液进行浓缩再生。如何对热源塔热泵的溶液高效再生，以及实现再生热源的高效利用，对提高热源塔热泵系统性能，保证系统安全可靠运行具有重要意义。同时热源塔热泵在夏季制冷运行时，因热源塔中工作的介质是水，没有再生需求，导致热源塔热泵的再生装置在夏季时出现闲置，存在设备利用率不高的问题。
[0004]因此，如何解决溶液再生过程的高效率和再生热量的高效利用，并同时解决在夏季溶液再生装置闲置的问题，设计出一种可在冬季保证热源塔热泵系统稳定可靠运行，并实现溶液高效再生，同时在夏季可避免装置闲置而造成资源浪费的新型装置，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
【发明内容】
[0005]技术问题:本发明的目的是提供一种能够保证热源塔热泵系统的高效可靠运行，冬季实现热源塔热泵溶液高效再生，保证热源塔热泵在冬季的稳定可靠运行，夏季作为吸收式制冷机组运行，提高系统的效率，实现一机两用的实现开闭式循环的热源塔热泵溶液再生与供冷装置。
[0006]技术方案:本发明的实现开闭式循环的热源塔热泵溶液再生与供冷装置，包括再生/制冷回路、热源回路、冷却回路、真空回路:再生/制冷回路包括蒸发器、冷凝器、凝结水换热器、浓溶液吸收器、回热器、溶液池、第一电磁阀、第一电子膨胀阀、第二电磁阀、第一溶液泵、单向阀、第二电子膨胀阀、第七电磁阀、第二溶液泵、排液阀及其相关连接管道，所述蒸发器同时也是热源回路的构成部件，冷凝器同时也是冷却回路的构成部件，凝结水换热器、浓溶液吸收器、第二电子膨胀阀同时也是真空回路的构成部件；
[0007]所述再生/制冷回路中，蒸发器第一输入端与回热器第一输出端连接，蒸发器第一输出端与冷凝器第一输入端连接，冷凝器第一输出端与第二电子膨胀阀的入口连接，第二电子膨胀阀的出口与凝结水换热器第一输入端连接，凝结水换热器第一输出端通过排液阀与大气连接，凝结水换热器第二输入端用以外接冷冻水源，为本装置冷冻水入口，凝结水换热器第二输出端为本装置冷冻水出口，凝结水换热器第三输出端与浓溶液吸收器第二输入端连接；蒸发器第三输出端与回热器第二输入端连接，回热器第二输出端通过第一电子膨胀阀与浓溶液吸收器第一输入端连接，浓溶液吸收器第一输出端通过第二电磁阀与溶液池第一输入端连接；溶液池第一输出端与第一溶液泵的入口连接，第一溶液泵的出口与单向阀的入口连接；浓溶液吸收器第二输出端与第二溶液泵入口连接，第二溶液泵的出口通过第七电磁阀与回热器第一输入端连接，冷凝器第二输出端分为两路，一路通过第一电磁阀与所述回热器第一输入端连接，另一路与单向阀的出口汇合后作为本装置稀溶液/冷却水出口 ；
[0008]所述热源回路包括蒸发器、太阳能集热器、过热段换热器、热水泵、第五电磁阀、第六电磁阀及其相关连接管道；所述热源回路中，蒸发器第二输出端与热水泵的入口连接，热水泵的出口分两路，一路与过热段换热器第一输入端连接，另一路与太阳能集热器输入端连接，过热段换热器第一输出端通过第五电磁阀与蒸发器第二输入端连接，太阳能集热器输出端通过第六电磁阀也与蒸发器第二输入端连接，过热段换热器第二输入端用以与本装置外部的压缩机出口连接，过热段换热器第二输出端用以与本装置外部的冷凝器的入口连接;
[0009]所述冷却回路包括冷凝器、第四电磁阀及其相关连接管道；所述冷却回路中，冷凝器第二输入端通过第四电磁阀与本装置外部的稀溶液源/冷却水源连接，冷凝第二输出端分两路，一路与再生/制冷回路中的第一电磁阀的入口连接，一路与单向阀的出口汇合后作为本装置的稀溶液/冷却水出口；
[0010]所述真空回路包括凝结水换热器、第二电子膨胀阀、第三电磁阀、真空泵、浓溶液吸收器及其相关连接管道；所述真空回路中，凝结水换热器第一输入端与第二电子膨胀阀的输出端连接，凝结水换热器第三输出端分为两路，一路与浓溶液吸收罐第二输入端连接，另一路通过第三电磁阀与大气连接，同时还与真空泵的入口连接，所述真空泵的出口与大气连接。
[0011]本发明中，该装置基于低压真空运行，冬季可利用较低温度的热源实现热源塔热泵溶液再生并获得高的溶液再生效率，在夏季运行可实现吸收式制冷，供应冷量，实现一机冬夏两用，实现了装置的多功能和提高了装置使用效率。
[0012]本发明中，该装置在太阳能可利用时，第五电磁阀处于关闭状态，第六电磁阀处于开启状态，采用太阳能集热器采集的太阳能作为溶液再生或吸收式制冷的驱动热源；在太阳能不可利用时，第五电磁阀处于开启状态，第六电磁阀处于关闭状态，利用过热段换热器中过热制冷剂冷却放出的热量，作为装置运行的驱动热源，从而实现了冬夏季太阳能的高效利用，同时利用过热段制冷剂冷却放出的热量解决了太阳能的不连续问题。
[0013]本发明中，再生/制冷回路中的冷凝器第二输出端流出的稀溶液部分经第一电磁阀和回热器进入蒸发器，利用稀溶液经过冷凝器吸热后温度升高再进入蒸发器，减少了进入蒸发器中再生的稀溶液所需的加热量，从而提高系统效率。
[0014]热源塔热泵在冬季制热运行，当空气中水蒸气分压力大于热源塔内溶液表面的水蒸气分压力时，空气中的水蒸气将进入到溶液中，使溶液浓度变稀，冰点上升，为了保证热源塔热泵装置的稳定可靠运行，需要对溶液进行再生，可运行本发明装置。
[0015]从本装置接外部的稀溶液/冷却水入口进入的低温稀溶液经过第四电磁阀进入冷凝器中，稀溶液与冷凝器中的水蒸气换热，稀溶液吸收热量温度升高后，从冷凝器第二输出端流出，从冷凝器流出的稀溶液分成两部分，一部分直接从装置稀溶液/冷却水出口流出装置，另外一部分通过第一电磁阀进入回热器(此时第七电磁阀关闭)，在其中与从蒸发器中再生后流出进入回热器的高温浓溶液换热，稀溶液温度升高后从回热器流出进入蒸发器，稀溶液在蒸发器中被热水进一步加热，温度升高至溶液沸点温度(此时蒸发器中的压力为真空低压，溶液的沸点较低)后，溶液沸腾，所产生的水蒸气进入冷凝器