户式溶液除湿空调系统的制作方法

本发明涉及一种空调设备，特别涉及一种户式溶液除湿空调系统。

背景技术

溶液除湿空调系统是一种基于液体吸湿剂对空气实现制冷、除湿的新型空调方式，其在利用低品位热能（例如太阳能、工业余热、废热、冷凝热等）实现制冷、除湿、空调等方面具有可观的应用前景，并且在空气湿负荷处理方面体现出了明显优势。因此，该类系统具有突出的节能环保潜力，符合可持续发展的理念。

目前，已经公开的研究和产品开发所涉及的系统中，无论是太阳能或余热能驱动的溶液除湿空调系统，还是运行稳定性更好、使用范围更广的热泵驱动的溶液除湿空调系统，它们的设备体积和占地面积都很大，只适用于空气的集中处理，并被应用在工厂、办公/商业/车站/机场等大型公共建筑内，以及博物馆、体育馆、游泳馆等特殊场合。目前公开的针对溶液除湿空调系统小型化的应用与设计还非常有限，而适合住宅类建筑使用的分体式或户式系统也只是处于初步尝试阶段。然而，溶液除湿过程对于vocs（如甲苯、甲醛）有良好的过滤作用，能有效的杀灭空气中的细菌和病毒、过滤微颗粒物（pms），所以非常有利于改善室内空气品质。考虑到社会发展对降低建筑空调能耗的需求、雾霾和环境污染程度的加剧、人们对iaq关注程度的上升等因素影响，溶液除湿空调在住宅和小型民用建筑领域会有广阔的发展空间，值得进一步进行系统的开发与设计。

进一步的，现有的溶液除湿空调系统的设计、开发与应用主要都是集中在夏季工况，尚缺乏冬季工况的研究，市场上现有的产品觉大部分也都是只具有制冷除湿功能。然而，溶液再生过程对于再生空气来说实现的就是加热加湿，所以溶液除湿空调系统实际上是具备冬季供暖加湿能力的，只是需要对现有系统形式进行合理改进，并且克服一些尚未解决的问题。同时具备夏季制冷除湿和冬季制热加湿的溶液除湿空调将更加符合住宅建筑的使用需求。

另一方面，溶液除湿空调系统运行时送排风中的溶液携带问题也是该类系统进一步推广应用的障碍。针对该问题，本领域的一些技术人员开始对膜溶液除湿方式进行开发应用。当溶液和湿空气之间存在水蒸气分压力差时，选择透过性膜具有允许水蒸气透过但是能够阻止溶液等液体穿过的特性，可以有效的对空气和除湿溶液进行隔离。膜组件能够有效的解决除湿溶液的携带问题，但是相比较溶液与空气直接接触的传热传质方式，膜组件的传热传质能力略显不足，特别是除湿效率不高，在一定程度上会影响系统的整体能效水平。因此，对膜组件的结构进行改进并设法提高其传热传质能力，也是溶液除湿空调系统优化的切实需求。

技术实现要素：

本发明是针对溶液除湿空调系统设计存在的问题，提出了一种户式溶液除湿空调系统，该系统将常规的溶液除湿空调小型化，采用分体式的设计以适合住宅建筑安装使用；利用溶液除湿循环与蒸汽压缩式热泵循环相结合，以同时实现夏季的制冷除湿和冬季的制热加湿；采用新型的膜-制冷剂盘管复合组件解决溶液携带问题的同时提升空气处理的效率。新系统在满足住宅建筑使用的同时能够提升空调系统的整体能效。

本发明的技术方案为：一种户式溶液除湿空调系统，由蒸汽压缩式热泵循环、溶液除湿和溶液再生循环构成，分为室内模块和室外模块两个部分，室内模块置于空调房间内部，吊顶安装；室外模块置于空调房间外部，固定在建筑墙体上，室内模块与室外模块之间通过制冷剂管道和溶液管道相连接，建筑墙体上有室内模块的进风和排风通道；

室内模块风回路：设置新风处理风道和回风风道两个风道，室外新风由第一风机从新风处理风道的进口端送入室内模块中，室内回风则在第二风机的作用下由回风风道的进口端进入室内模块，新风与回风在第一空-空换热器内进行热交换，第一空-空换热器出来的新风进入第一膜-制冷剂盘管复合组件进行湿度交换和热交换后，新风再被送入第二空-空换热器的上部一次进风端，随后进入室内空气加热冷却器内进行热处理后送入第二空-空换热器下部的二次进风端，新风在二次进风端与一次进风进行热交换后被送入空调房间内；回风经过第一空-空换热器后继续流经空-液换热器完成热量利用后的回风从回风风道的排风端排出室外；

室外模块风回路：第三风机设置在室外模块的进风口与第二膜-制冷剂盘管复合组件之间，室外空气由室外模块的进风口进入到机组内，室外新风流经第二膜-制冷剂盘管复合组件后，由室外模块的出风口排出；

夏季制冷剂回路：制冷剂由电子膨胀阀的第二端口流向第一膜-制冷剂盘管复合组件的制冷剂盘管第一端口；制冷剂由第一膜-制冷剂盘管复合组件的制冷剂盘管第二端口流向室内空气加热冷却器的制冷剂管道第一端口；室内空气加热冷却器的制冷剂管道第二端口通过制冷剂管道与室外模块的四通换向阀相连，并通过四通换向阀内管路后连接至压缩机的制冷剂进气端；压缩机的排气端制冷剂管道经过四通换向阀内部管路后连接至室外溶液加热冷却器的制冷剂管道第一端口；制冷剂由室外溶液加热冷却器的制冷剂管道第二端口流向第二膜-制冷剂盘管复合组件的制冷剂管道第一端口；制冷剂由第二膜-制冷剂盘管复合组件的制冷剂管道第二端口流向电子膨胀阀的第一端口；

冬季制冷剂回路：压缩机的排气端经过四通换向阀内部管道后连接至室内空气加热冷却器的制冷剂管道第二端口，压缩机的进气端经过四通换向阀内部管道后连接至室外溶液加热冷却器的制冷剂管道第一端口；制冷剂由压缩机的排气端首先流向室内空气加热冷却器的制冷剂管道第二端口，随后制冷剂由室内空气加热冷却器的制冷剂管道第一端口流向第一膜-制冷剂盘管复合组件的制冷剂管道第二端口，制冷剂由第一膜-制冷剂盘管复合组件的制冷剂管道第一端口流出后从第二端口进入电子膨胀阀，随后制冷剂由电子膨胀阀的第一端口流至第二膜-制冷剂盘管复合组件的制冷剂管道第二端口，制冷剂从第二膜-制冷剂盘管复合组件的制冷剂管道第一端口流出后进入室外溶液加热冷却器的制冷剂管道第二端口，最后制冷剂由室外溶液加热冷却器的制冷剂管道第一端口经四通换向阀内部管道后流回压缩机的进气端；

溶液循环回路：第一膜-制冷剂盘管复合组件的顶部溶液进口通过溶液管路连接到室内溶液泵的出口，第一膜-制冷剂盘管复合组件的底部溶液槽内设有两个溶液出口，第一溶液出口依次通过第一室内溶液阀、第三室内溶液阀连接至室内溶液泵的进口；第一膜-制冷剂盘管复合组件的底部溶液第二出口通过第二室内溶液阀连接至液-液换热器的第一端口；液-液换热器的第四端口则通过溶液管路连接至第一室内溶液阀和第三室内溶液阀连接管道上；第二膜-制冷剂盘管复合组件的顶部溶液进口与室外溶液加热冷却器的溶液管道出口相连，室外溶液加热冷却器的溶液管道进口则连接到室外溶液泵的出口，第二膜-制冷剂盘管复合组件的底部溶液槽内设置有两个溶液出口，第二膜-制冷剂盘管复合组件的第一溶液出口依次通过第一室外溶液阀、第三室外溶液阀连接至室外溶液泵的进口；第二膜-制冷剂盘管复合组件的底部第二溶液出口通过第二室外溶液阀连接至空-液换热器溶液进口；空-液换热器溶液出口则连接到液-液换热器的第二端口；液-液换热器的第三端口则通过溶液管路连接至第一室外溶液阀和第三室外溶液阀连接管道上，液-液换热器的第二端口和第四端口相通，液-液换热器内第一端口与第三端口相通。

所述第一和第二膜-制冷剂盘管复合组件结构设计相同，包括多个选择透过性膜及其塑料支撑体、制冷剂盘管和溶液布液管，选择透过性膜为方形中空结构，采用只允许水分子穿过的膜材料，竖向固定于塑料支撑体上，多个选择透过性膜在复合组件内并排同间隙布置，相邻的膜结构之间的空隙均为空气流道；溶液布液管置于各选择透过性膜的上方，除湿溶液由布液管流入各选择透过性膜的膜体内，膜体内的溶液自上而下竖向流动，溶液由连通各选择透过性膜下部的溶液出口集液管流入底部的溶液槽；制冷剂盘管在各平行的选择透过性膜之间的空气流道内蛇形布置。

所述第一膜-制冷剂盘管复合组件在夏季运行模式时作为除湿和蒸发器使用，在冬季运行模式时作为溶液再生和冷凝器使用；第二膜-制冷剂盘管复合组件在夏季运行模式时作为溶液再生和冷凝器使用，在冬季运行模式时作为除湿和蒸发器使用。

所述溶液循环回路所用溶液为氯化钙溶液，或者是以氯化钙溶液为主体的氯化钙与氯化锂的混合溶液，其中氯化钙溶液占比70%以上；或者是以氯化钙溶液为主体的氯化钙与溴化锂的混合溶液，其中氯化钙溶液占比70%以上。

所述第一膜-制冷剂盘管复合组件第一出口流出的溶液比例为整个第一膜-制冷剂盘管复合组件的流出溶液的70%；第二膜-制冷剂盘管复合组件第一出口流出的溶液比例为整个第二膜-制冷剂盘管复合组件的流出溶液的70%。

本发明的有益效果在于：本发明户式溶液除湿空调系统，与常规的溶液除湿空调机组相比实现了小型化，分体式的设计也便于其在住宅建筑中的使用；该系统采用了全新风的模式，并且经过除湿溶液处理后送风中的vocs、细菌和病毒、微颗粒物等得到了有效过滤，所以相对于常规的家用空调其具有更加优异的室内环境净化效果；该系统的溶液除湿和溶液再生过程均在新型膜-制冷剂盘管复合组件内完成，由于选择透过性膜的作用除湿溶液不与空气进行直接接触，所以相对于常规溶液除湿空调系统解决了送风和排风中的溶液携带问题；新型膜-制冷剂盘管复合组件中通过制冷剂盘管中冷量和热量的释放，可以提升溶液除湿和溶液再生过程中溶液与空气的热质交换效率，所以相对于常规膜溶液除湿装置其空气处理效果得到了加强，整个系统的节能效率提升明显；该系统可以同时实现夏季制冷除湿和冬季制热加湿的功能，这是常规溶液除湿空调所不具备的；夏季以制冷除湿模式运行时，新风中的湿负荷由除湿溶液承担，相对于传统的机械除湿空调机组，其冷源温度得以提升，节能效果显著；冬季以制热加湿模式运行时，由于除湿溶液的结晶温度非常低，并且除湿溶液可以降低室外空气的露点温度，该系统在极低的室外温度条件下也可以无霜运行，所以相对于一般的空气源热泵机组其使用范围更广。

附图说明

图1为本发明户式溶液除湿空调系统夏季运行模式示意图；

图2为本发明户式溶液除湿空调系统冬季运行模式示意图；

图3为本发明膜-制冷剂盘管复合组件的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示户式溶液除湿空调系统示意图，系统主要由一个蒸汽压缩式热泵循环、一个溶液除湿和溶液再生循环构成，分为室内模块和室外模块两个部分。其中，室内模块置于空调房间内部，吊顶安装；室外模块置于空调房间外部，固定在建筑墙体上，室内模块与室外模块之间通过制冷剂管道和溶液管道相连接，在建筑墙体内为制冷剂管道和溶液管道留有通道，同时墙体上还为室内模块留有进风和排风通道。

室内模块中设置新风处理风道和回风风道两个风道。在新风处理风道中，由新风进口端到房间送风端依次设置第一风机1、第一空-空换热器2、第一膜-制冷剂盘管复合组件3、第二空-空换热器4和室内空气加热冷却器5。其中，新风由第一膜-制冷剂盘管复合组件3处理后先进入第二空-空换热器4的上部的一次侧换热管道，随后进入室内空气加热冷却器5，新风由室内空气加热冷却器5处理后再进入第二空-空换热器4的下部二次换热管道，由第二空-空换热器4的下部二次换热管道流出的新风最终送入空调房间。回风风道与新风风道在第一空-空换热器2处相交，回风风道中由进口端到排风端依次设置第一空-空换热器2、空-液换热器6和第二风机8。另外，室内模块中的溶液循环管道上还设有液-液换热器7、第一室内溶液阀9、第二室内溶液阀10、第三室内溶液阀11、以及室内溶液泵12。

室外模块中设置有压缩机13、四通换向阀14、电子膨胀阀17，以及室外溶液加热冷却器15和第二膜-制冷剂盘管复合组件16，另外，第三风机22设置在室外模块的进风口与第二膜-制冷剂盘管复合组件16之间。室外模块中的溶液循环管路上还设有第一室外溶液阀18、第二室外溶液阀19、第三室外溶液阀20、以及室外溶液泵21。

一种户式溶液除湿空调系统具有夏季运行模式和冬季运行模式两种运行方法，能够实现新风的冷却除湿和加热加湿，从而对室内的温湿度进行调节。该系统中室外模块中设置的四通换向阀14可以通过其内部管路的切换来实现整个热泵循环制冷剂流向的改变，从而实现系统夏季和冬季运行模式的转换。

户式溶液除湿空调系统在夏季运行模式如图1所示，压缩机13的排气管道经四通换向阀14内部管道切换后连接至室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口1，室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口2连接至第二膜-制冷剂盘管复合组件16的制冷剂管道端口1，第二膜-制冷剂盘管复合组件16的制冷剂管道端口2连接至电子膨胀阀17的端口1，电子膨胀阀17的端口2通过制冷剂管道连接至室内模块的第一膜-制冷剂盘管复合组件3的制冷剂管道端口1，第一膜-制冷剂盘管复合组件3的制冷剂管道端口2连接到室内空气加热冷却器5的制冷剂管道端口1，空气加热冷却器5的制冷剂管道端口2通过制冷剂管路连接回室外模块的四通换向阀14、经四通换向阀内部管道切换后与压缩机13的进气管路相连通。在夏季模式运行时，室外新风首先在第一空-空换热器2内被室内回风初步降温，随后在第一膜-制冷剂复合组件3内被除湿和冷却，然后新风再经室内空气加热冷却器5冷却、并且由第二空-空换热器4进行温度控制后送入空调房间。

户式溶液除湿空调系统在冬季运行模式如图2所示，压缩机13的排气管道经四通换向阀14内部管路切换后、通过制冷剂管路连接至室内模块的室内空气加热冷却器5的制冷剂管道端口2，室内空气加热冷却器5的制冷剂管道端口1则连接至第一膜-制冷剂盘管复合组件3的制冷剂管道端口2，第一膜-制冷剂盘管复合组件3的制冷剂管道端口1通过制冷剂管道连接回室外模块的电子膨胀阀17的端口2，电子膨胀阀17的端口1连接至第二膜-制冷剂盘管复合组件16的制冷剂管道端口2，第二膜-制冷剂盘管复合组件16的制冷剂管道端口1连接室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口2，室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口1连接到四通换向阀14，经四通换向阀13内部管路切换后与压缩机13的进气端管道相通。在冬季模式运行时，室外新风首先在第一空-空换热器2内被室内回风初步加热，随后在第一膜-制冷剂复合组件3内被进一步升温和加湿，然后新风再经室内空气加热冷却器5加热、并且由第二空-空换热器4进行温度控制后送入空调房间。

户式溶液除湿空调系统在夏季和冬季运行模式时其溶液循环的管路连接方式相同。第一膜-制冷剂盘管复合组件3的顶部溶液进口通过溶液管路连接到室内溶液泵12的出口，第一膜-制冷剂盘管复合组件3的底部溶液槽内设有两个溶液出口，溶液出口1依次通过第一室内溶液阀9、第三室内溶液阀11连接至室内溶液泵12的进口；第一膜-制冷剂盘管复合组件3的底部溶液出口2通过第二室内溶液阀10连接至液-液换热器7的端口1。液-液换热器7的端口4则通过溶液管路连接至第一室内溶液阀9和第三室内溶液阀11连接管道上。第二膜-制冷剂盘管复合组件16的顶部溶液进口与室外溶液加热冷却器15的溶液管道出口相连，室外溶液加热冷却器15的溶液管道进口则连接到室外溶液泵21的出口，第二膜-制冷剂盘管复合组件16的底部溶液槽内设置有两个溶液出口，溶液出口1依次通过第一室外溶液阀18、第三室外溶液阀20连接至室外溶液泵21的进口；第二膜-制冷剂盘管复合组件16的底部溶液出口2通过第二室外溶液阀19连接至空-液换热器6溶液进口；空-液换热器6溶液出口则连接到液-液换热器7的端口2。液-液换热器7的端口3则通过溶液管路连接至第一室外溶液阀18和第三室外溶液阀20连接管道上。

如图3所示的膜-制冷剂盘管复合组件的主体结构包括多个选择透过性膜及其塑料支撑体、制冷剂盘管和溶液布液管。其中，选择透过性膜为方形中空结构，采用只允许水分子穿过的膜材料，竖向固定于塑料支撑体上，多个选择透过性膜在复合组件内并排同间隙布置，相邻的膜结构之间的空隙均为空气流道；溶液布液管置于各选择透过性膜的上方，除湿溶液由布液管流入各选择透过性膜的膜体内，膜体内的溶液自上而下竖向流动，溶液由连通各选择透过性膜下部的溶液出口集液管流入底部的溶液槽；制冷剂盘管在各平行的选择透过性膜之间的空气流道内蛇形布置。

户式溶液除湿空调系统中第一膜-制冷剂盘管复合组件3在夏季运行模式时作为除湿和蒸发器使用，在冬季运行模式时作为溶液再生和冷凝器使用；第二膜-制冷剂盘管复合组件16在夏季运行模式时作为溶液再生和冷凝器使用，在冬季运行模式时作为除湿和蒸发器使用。

户式溶液除湿空调系统中使用的溶液循环中所用溶液为氯化钙溶液，或者是以氯化钙溶液为主体的氯化钙与氯化锂的混合溶液（氯化钙溶液占比70%以上）、氯化钙与溴化锂的混合溶液（氯化钙溶液占比70%以上）。

所述一种户式溶液除湿空调系统夏季的运行方案及制冷剂和溶液管路的连接方式为：

系统的室内模块主要完成新风的热湿处理和回风的热利用过程。室外新风由第一风机1从新风处理风道的进口端送入室内模块中；室内回风则在第二风机8的作用下由回风风道的进口端进入室内模块。新风与回风在第一空-空换热器2内进行热交换，新风温度被初步降低；随后新风进入第一膜-制冷剂盘管复合组件3，在该组件内新风中的水分被选择透过性膜内部的除湿溶液吸收，同时制冷剂盘管中所释放的冷量用于冷却新风及抵消除湿过程中所产生的热量；被除湿和进一步冷却后的新风送入第二空-空换热器4的上部一次进风端，随后在室内空气加热冷却器5内进行最终的降温处理，降温后的新风则进入第二空-空换热器4下部的二次进风端，新风在此处被回热后送入空调房间内，第二空-空换热器4设置的目的在于使用被室内空气加热冷却器5冷却之前的温度较高的空气来控制送风温度，使得最终送入室内的新风温度不会过低。回风经过第一空-空换热器2后继续流经空-液换热器6用于再生后热溶液的降温，最终高温的回风从回风风道的排风端排出室外。第一膜-制冷剂盘管复合组件3用于溶液除湿过程，室内空气加热冷却器5用于新风的冷却，这两个装置中的冷量使用的是热泵循环的蒸发冷量。

制冷剂由电子膨胀阀17的端口2流向第一膜-制冷剂盘管复合组件3的制冷剂盘管端口1；制冷剂由第一膜-制冷剂盘管复合组件3的制冷剂盘管端口2流向室内空气加热冷却器的制冷剂管道端口1。室内空气加热冷却器5的制冷剂管道端口2通过制冷剂管道与室外模块的四通换向阀14相连，并通过四通换向阀内管路后连接至压缩机13的制冷剂进气端。压缩机13的排气端制冷剂管道经过四通换向阀14内部管路后连接至室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口1；制冷剂由室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口2流向第二膜-制冷剂盘管复合组件16的制冷剂管道端口1；制冷剂由第二膜-制冷剂盘管复合组件16的制冷剂管道端口2流向电子膨胀阀17的端口1。上述即为夏季运行模式下系统的制冷剂管路连接方式和制冷剂流向控制。

所述系统的室外模块完成热泵冷凝热的处理和溶液的再生过程。在第三风机22的作用下，室外空气由室外模块的进风口进入到机组内，室外新风流经第二膜-制冷剂盘管复合组件16时，带走第二膜-制冷剂盘管复合组件16中选择透过性膜内部除湿溶液中的水分并且吸收第二膜-制冷剂盘管复合组件16中制冷剂盘管内的热泵冷凝热，高温高湿的室外空气最终由室外模块的出风口排出。进入第二膜-制冷剂盘管复合组件16内的除湿溶液为在室外溶液加热冷却器15内吸收了冷凝热被加热的高温溶液，高温溶液的水蒸气分压力高于室外空气，所以溶液中的水分可以被室外空气吸收，溶液再生过程可以完成，溶液浓度得意恢复。

所述系统的溶液循环管路连接方式为：除湿溶液由第一膜-制冷剂盘管复合组件3顶部的溶液布液管进入到选择透过性膜内，顶部布液管与室内溶液泵12的出口相连接；除湿后的稀溶液由第一膜-制冷剂盘管复合组件3底部的集液管流出后进入溶液槽，溶液槽内设置有两个溶液出口，出口1通过溶液管路连接至室内溶液泵12的进口，该段管路上设置有第一室内溶液阀9和第三室内溶液阀11，溶液槽出口1至复合组件3顶部溶液进口之间的管路为除湿溶液自循环管路；出口2通过溶液管路连接至液-液换热器7的端口1，该段管路上设置第二室内溶液阀10；由出口1和出口2所流出的溶液流量分别由第一室内溶液阀9和第三室内溶液阀11控制，其中从出口1流出的溶液比例为整个第一膜-制冷剂盘管复合组件的70%。再生溶液由第二膜-制冷剂盘管复合组件16顶部的溶液布液管进入到选择透过性膜内，此处顶部布液管与室外溶液加热冷却器15的溶液管道出口相连接，室外溶液加热冷却器15的溶液管道进口则连接至室外溶液泵21的出口；第二膜-制冷剂盘管复合组件底部的溶液槽同样设置有两个出口，出口1通过溶液管路连接至室外溶液泵21的进口，该段管路上设置有第一室外溶液阀18和第三室外溶液阀20，溶液槽出口1至复合组件16顶部溶液进口之间的管路为再生溶液自循环管路；出口2通过溶液管路连接至室内模块的空-液换热器6的溶液端进口，该段管路上设置第二室外溶液阀19；由出口1和出口2所流出的溶液流量分别由第一室外溶液阀18和第三室外溶液阀20控制，其中从出口1流出的溶液比例为整个第二膜-制冷剂盘管复合组件的70%。第二膜-制冷剂盘管复合组件16底部出口2流向室内模块的再生溶液用于除湿溶液的浓度补充，空-液换热器6的溶液端出口连接到液-液换热器7的端口2，液-液换热器7的端口2和端口4相通，液-液换热器7的端口4则连接至第一室内溶液阀和第三室内溶液阀之间的连接溶液管路，再生后的浓溶液从该出输入到除湿溶液自循环中。另外，液-液换热器7内端口1与端口3相通，端口3则连接至室外模块的第一室外溶液阀18和第三室外溶液阀20之间连接溶液管路，从第一膜-制冷剂盘管复合组件3底部出口2到液-液换热器7内端口1的管路用于除湿后的稀溶液向再生自循环的输送。室内空-液换热器6和液-液换热器7的作用是给再生后的浓溶液降温，以提高第一膜-制冷剂盘管复合组件3内溶液除湿过程的效率。

所述一种户式溶液除湿空调系统冬季的运行方案及制冷剂和溶液管路的连接方式为：

系统的室内模块主要完成新风的加热加湿和回风的热利用过程。新风与回风在第一空-空换热器2内进行热交换，新风被初步加热；随后新风进入第一膜-制冷剂盘管复合组件3，新风从第一膜-制冷剂盘管复合组件3中选择透过性膜内部的溶液中吸收水分，新风被加湿，同时吸收第一膜-制冷剂盘管复合组件3中制冷剂盘管中所释放的热量，温度被进一步升高；被加热加湿后的新风送入第二空-空换热器4的上部一次进风端，随后在室内空气加热冷却器5内进行最终的升温处理，升温后的新风则进入第二空-空换热器4下部的二次进风端，新风在此处与一次进风进行热交换后被送入空调房间内，第二空-空换热器4设置的目的在于使用被室内空气加热冷却器加热之前的温度较低的空气来控制送风温度，使得最终送入室内的新风温度不会过高。回风经过第一空-空换热器2后继续流经空-液换热器6用于室外模块输入回的冷溶液的加热，最终完成热量利用后的回风从回风风道的排风端排出室外。第一膜-制冷剂盘管复合组件3用于溶液的再生过程，室内空气加热冷却器5用于新风的加热，这两个装置中的热量使用的是热泵循环的冷凝热。

冬季运行模式下的系统各部件之间的制冷剂管路连接方式与夏季运行模式保持一致，只是通过四通换向阀14内部管路的切换实现系统制冷剂流向的改变。其中，压缩机13的排气端经过四通换向阀14内部管道后连接至室内空气加热冷却器5的制冷剂管道端口2，压缩机13的进气端经过四通换向阀14内部管道后连接至室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口1；制冷剂由压缩机13的排气端首先流向室内空气加热冷却器5的制冷剂管道端口2，随后制冷剂由室内空气加热冷却器5的制冷剂管道端口1流向第一膜-制冷剂盘管复合组件3的制冷剂管道端口2，制冷剂由第一膜-制冷剂盘管复合组件3的制冷剂管道端口1流出后从端口2进入电子膨胀阀17，随后制冷剂由电子膨胀阀17的端口1流至第二膜-制冷剂盘管复合组件16的制冷剂管道端口2，制冷剂从第二膜-制冷剂盘管复合组件16的制冷剂管道端口1流出后进入室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口2，最后制冷剂由室外溶液加热冷却器15的制冷剂管道端口1经四通换向阀14内部管道后流回压缩机13的进气端，完成整个热泵循环。

冬季运行模式下所述系统的室外模块完成室外空气的热量和水分的吸收过程。在第三风机22的作用下，室外空气由室外模块的进风口进入到机组内，室外新风流经第二膜-制冷剂盘管复合组件16时，空气中的水分和热量被低温的除湿溶液所吸收，低温低湿的室外空气最终由室外模块的出风口排出。进入第二膜-制冷剂盘管复合组件16内的除湿溶液为在室外溶液加热冷却器15内吸收蒸发冷量被降温的溶液，低温溶液的水蒸气分压力低于室外空气，所以溶液可以吸收室外空气中的水分和热量，完成能量与室外空气向系统内的转移。该系统具有明显的无霜运行特征，以室外空气温度-5^oc、相对湿度80%的湿冷工况为例。此时室外空气的含湿量为2.0g/kg、露点温度为-7.3^oc，若此状态的室外空气直接进入热泵蒸发器会有明显的结霜风险。而在本系统中，第二膜-制冷剂盘管复合组件16同时作为室外蒸发器和除湿器使用，进入膜组件的室外空气中的水分会被除湿溶液吸收，使得其露点温度大幅降低（空气温度-5^oc、含湿量1.0g/kg时，露点温度低至-15.1^oc），从而不会有结霜风险。除湿溶液具有的低温工况下吸湿能力强、不结晶的特性（以常用的licl溶液为例，在-10^oc、质量浓度为0.3时，其等效空气含湿量为0.68g/kg、结晶温度低至-57.2^oc）是本系统冬季无霜运行方案设计的基础。

冬季运行模式下溶液循环的管路连接方式及溶液流向与夏季模式保持一致，不同的是第一膜-制冷剂盘管复合组件3内完成的是溶液再生过程，第二膜-制冷剂盘管复合组件16内完成的是溶液除湿过程，第一膜-制冷剂盘管复合组件3底部出口1与其顶部布液管入口之间的管路为再生溶液自循环管路，第二膜-制冷剂盘管复合组件16底部出口1与其顶部布液管入口之间的管路为除湿溶液自循环管路。另外，从第一膜-制冷剂盘管复合组件3和第二膜-制冷剂盘管复合组件16的底部溶液槽出口1流出的溶液比例均为70%；除湿后的稀溶液由第二膜-制冷剂盘管复合组件16底部溶液槽出口2流向室内模块，由液-液换热器7的端口4至第一室内溶液阀9和第三室内溶液阀11之间的溶液管路输入到再生溶液自循环中；再生后的浓溶液由第一膜-制冷剂盘管复合组件3的底部溶液槽出口2流向室外模块，由液-液换热器7端口3至第一室外溶液阀18和第三室外溶液阀20之间的溶液管路输入到除湿溶液自循环中；室内空-液换热器6和液-液换热器7的作用是给室外除湿后的稀溶液进行加热，以提高第一膜-制冷剂盘管复合组件3内溶液再生过程和新风加热加湿过程的效率。