专利名称：无霜型空气源热泵系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷技术和空气源热泵的技术领域，尤其涉及一种无霜型空气 源热泵系统。
背景技术：
空气源热泵系统目前正在我国长江流域以南地区广泛使用。但长江以南地
区，冬季空气的相对湿度一般在75%以上，若环境温度在0°C左右，则热泵极 易结霜。冬季蒸发器结霜问题是影响空气源热泵制热性能和广泛推广的重要因 素之一。水冷冷水机组在夏季很多的工业或民用建筑中也广泛使用，但其冬季 往往处于闲置状态，代之以单独锅炉来供暖，造成了设备利用率低和能量浪费 高的双层弊端。如果能利用水冷冷水机组的冷却塔冬季从室外空气环境中吸热， 则既可避免原机组的闲置，又避免了常规空气源热泵系统中的结霜问题，实现 设备利用率高和降低能耗的双赢。传统冷却塔内的冷却介质通常为水，水在环 境温度低的时候要结冰，此外，水还可能蒸发扩散到空气中，不仅不能从空气 中吸热，而且还要向空气中放热，因此，要实现双赢，首先要取代冷却介质。 如果采用类似盐类溶液做冷却介质，不仅可以避免结冰问题，同时，还可以吸 收空气中的水分，实现空气中水蒸气潜热的吸收。但是，伴随而来的问题是要 解决冷却介质的再生问题。本发明就是为解决上述问题而提出的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术不足，提出了一种无霜型空气源热泵系统。 一种无霜型空气源热泵系统包括热泵机组、溶液吸热子系统和溶液再生子 系统三部分；溶液再生子系统包括溶液回热器、溶液/空气预热器、第一再生器、 再生热吸收器、第二再生器、第一调节阀、第二调节阀、第二液体泵和第三液 体泵，第一调节阀出口与溶液回热器的再生稀溶液进口、溶液/空气预热器、第 一再生器、第二液体泵、再生热吸收器、第二再生器进口依次连接，第二再生 器出口与第三液体泵进口、溶液回热器的再生浓溶液进口、第二调节阀进口依 次连接；溶液吸热子系统包括冷却塔和第一液体泵，第一液体泵出口分成两路， 一路为再生稀溶液，与第一调节阀进口相连，另一路为混合用稀溶液，与第二 调节阀出口相连；热泵机组包括A、 B、 C、 D、 E、 F六个连接端口， A、 B端 口是热泵机组室外换热器换热流体的连接端口，热泵机组A端口进口与第一液 体泵出口相连，热泵机组B端口出口与冷却塔和第一液体泵的进口依次相连；热泵机组C、 D端口是热泵机组高压侧与低压侧制冷剂管道的连接端口,与再生
热吸收器相连，热泵机组E、 F端口是热泵机组室内换热器换热流体的连接端口 ， 溶液吸热子系统和溶液再生子系统的介质可为电解质或非电解质溶液。
另一种无霜型空气源热泵系统包括热泵机组、溶液吸热子系统和溶液再生 子系统三部分；溶液再生子系统包括溶液回热器、溶液/空气预热器、第一再生 器、再生热吸收器、第二再生器、第一调节阀、第二调节阀和第二液体泵，第 一调节阀出口与溶液回热器的再生稀溶液进口、溶液/空气预热器、第一再生器、 第二液体泵、再生热吸收器、第二再生器进口依次连接，第二再生器出口与溶 液回热器的再生浓溶液进口、第二调节阀进口依次连接；溶液吸热子系统包括 冷却塔、第一液体泵和引射器，第一液体泵的出口分成两路， 一路为再生稀溶 液，与第一调节阀进口相连，另一路为混合用稀溶液，与引射器进口相连，引 射器的引射回路与第二调节阀出口相连；热泵机组包括A、 B、 C、 D、 E、 F六 个连接端口 ，热泵机组A、B端口是热泵机组室外换热器换热流体的连接端口 ，热 泵机组A端口进口与引射器出口相连，热泵机组B端口出口与冷却塔、第一液 体泵和引射器的进口依次相连；热泵机组C、 D端口是热泵机组高压侧与低压侧 制冷剂管道的连接端口,与再生热吸收器相连，热泵机组E、 F端口是热泵机组室 内换热器换热流体的连接端口；溶液吸热子系统和溶液再生子系统的介质可为 电解质或非电解质溶液。
所述的再生热吸收器包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单 向阀、第一节流装置、第二节流装置、过冷器；热泵机组制热工况下，制冷剂 从第三单向阀正向进入，第三单向阀出口与过冷器的一端口、第一节流装置进 口和第二单向阀正向进口依次相连，过冷器的制冷剂流动方向与再生热吸收器 G、 H端口的溶液流动方向相反；热泵机组制冷工况下，制冷剂从第一单向阀正 向进入，第一单向阀出口与过冷器另一端口、第二节流装置进口和第四单向阀 正向进口依次相连。
所述的再生热吸收器包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单 向阀、第一节流装置、过冷器；热泵机组制热工况下，制冷剂从第二单向阀正 向进入，第二单向阀出口与过冷器一端口、第一节流装置进口和第四单向阀正 向进口依次相连，再生热吸收器G、 H端口的溶液流动方向与过冷器的制冷剂 流动方向相反；热泵机组制冷工况下，制冷剂从第一单向阀正向进入，第一单 向阀出口与过冷器另一端口、第一节流装置进口和第三单向阀正向进口依次相 连。所述的再生热吸收器包括过冷器和第一节流装置；热泵机组为制冷循环， 制冷剂从过冷器一端口进入，过冷器的另一端口与第一节流装置进口相连，再 生热吸收器G、 H端口的溶液流动方向与过冷器的制冷剂流动方向相反。
所述的溶液/空气预热器包括第一喷淋装置、气/液热交换器和挡风淋液器， 喷淋装置在气/液热交换器的上方，气/液热交换器在挡风淋液器的上方；第一再 生器包括第一再生器填料和第一再生储液器，第一再生器填料位于第一再生储 液器的上方，挡风淋液器是连接溶液/空气预热器和第一再生器的连接部件；溶 液/空气预热器和第一再生器的同侧侧壁面与第二再生器的一侧侧壁面共用；第 二再生器包括第二喷淋装置、第二再生器填料、第二再生储液器和引风机，第 二喷淋装置位于第二再生器填料的上方，第二再生器填料位于第二再生储液器 的上方，引风机位于第二再生器填料和第二再生储液器之间，且靠近第二再生 器与第一再生器的公共壁面处。
所述的吸热和再生所用介质为电解质或非电解质溶液；电解质或非电解质 溶液冰点低于所在环境温度2(TC 4(TC。从冷却塔流入溶液回热器中的流体质 量流量与从溶液回热器流出的流体质量流量应基本相等，流入溶液再生子系统 的流体质量由冷却塔处理的风量和室外环境的含湿量综合确定。
所述的第一调节阀、第二调节阀在夏季工况下都关闭，冬季工况下都打开。
本发明与现有技术相比具有的有益效果
1) 用类似盐溶液代替水，通过冷却塔从环境中吸取热量，类似盐溶液的冰 点温度低于环境温度20°C 40 °C，从环境中吸热时能避免溶液结冰，且能充分 吸取环境中空气的显热和潜热；
2) 溶液再生子系统中采用了溶液/空气预热器，充分回收了用于冷却浓縮再 生溶液后的热湿空气热量。再生热源可采用热泵自身冷凝废热、太阳能或废热 等低品位能源，提高了再生热源的有效利用率；
3) 让流入溶液/空气预热器中的再生流体经溶液回热器后温度高于(TC，且 通过调整空气循环量控制流出溶液/空气预热器的空气露点温度，使其高于0°C， 避免空气经过溶液/空气预热器中可能发生的热湿空气结霜现象出现。
图1是热泵机组制冷剂切换的液体泵驱动溶液再生子系统流程图； 图2是热泵机组制冷剂切换的引射器引射溶液再生子系统流程图； 图3(a)是热泵C、 D端口带过冷器的I型单向节流转向开关管道连接结构示 意图；图3(b)是热泵C、 D端口带过冷器的II型单向节流转向开关管道连接结构示 意图3(c)是热泵C、 D端口带过冷器的III型节流装置管道连接结构示意图； 图3(d)是热泵C、D端口不带过冷器的IV型单向节流转向开关管道连接结构 示意图3(e)是热泵C、 D端口不带过冷器的V型单向节流转向开关管道连接结构 示意图3(f)是热泵C、 D端口不带过冷器的VI型节流装置管道连接结构示意图； 图4(a)再生热吸收器中G、 H端口太阳能集热器与再生溶液管道直接接触 的连接示意图4(b)再生热吸收器中G、 H端口太阳能集热器与再生溶液管道间接接触 的连接示意图4(c)再生热吸收器中G、 H端口废热热源与再生溶液管道直接接触的连 接示意图5溶液/空气预热器、第一再生器和第二再生器的组成结构及气流方向示 意图6是热泵机组换热流体切换的液体泵驱动溶液再生子系统流程图； 图7是热泵机组换热流体切换的引射器引射溶液再生子系统流程图； 图中冷却塔l、溶液回热器2、溶液/空气预热器3、第一喷淋装置31、气 /液换热器32、挡风淋液器33、第一再生器4、第一再生器填料41、第一再生储 液器42、再生热吸收器5、第二再生器6、第二喷淋装置61、第二再生器填料 62、第二再生储液器63、引风机64、第一调节阀7、第二调节阀8、第一液体 泵9、第二液体泵IO、第三液体泵ll、过冷器12;、第一单向阀121、第二单向 阀122、第三单向阔123、第四单向阀124、第一节流装置125、第二节流装置 126、热泵机组室外换热器13、热泵机组室内换热器14、太阳能集热器15、废 热热源15，、液液换热器16、第四液体泵17、第三调节阀18、第四调节阀19、 第五调节阀20、第六调节阀21、第七调节阀22、第八调节阔23、第九调节阀 24、第十调节阀25。
具体实施例方式
如图1所示，无霜型空气源热泵系统包括热泵机组、溶液吸热子系统和溶 液再生子系统三部分；溶液再生子系统包括溶液回热器2、溶液/空气预热器3、 第一再生器4、再生热吸收器5、第二再生器6、第一调节阀7、第二调节阀8、
8第二液体泵10和第三液体泵11，第一调节阀7出口与溶液回热器2的再生稀溶 液进口、溶液/空气预热器3、第一再生器4、第二液体泵IO、再生热吸收器5、 第二再生器6进口依次连接，第二再生器6出口与第三液体泵11进口、溶液回 热器2的再生浓溶液进口、第二调节阀8进口依次连接；溶液吸热子系统包括 冷却塔1和第一液体泵9，第一液体泵9的出口分成两路， 一路为再生稀溶液， 与第一调节阀7进口相连，另一路为混合用稀溶液，与第二调节阀8出口相连； 热泵机组包括A、 B、 C、 D、 E、 F六个连接端口， A、 B端口是热泵机组室外 换热器13换热流体的连接端口，热泵机组A端口进口与第一液体泵9出口相 连，热泵机组B端口出口与冷却塔1和第一液体泵9的进口依次相连；热泵机 组C、 D端口是热泵机组高压侧与低压侧制冷剂管道的连接端口,其与再生热吸 收器5相连，热泵机组E、 F端口是热泵机组室内换热器14换热流体的连接端 □。
如图2所示，另一种无霜型空气源热泵系统包括热泵机组、溶液吸热子系 统和溶液再生子系统三部分；溶液再生子系统包括溶液回热器2、溶液/空气预 热器3、第一再生器4、再生热吸收器5、第二再生器6、第一调节阀7、第二调 节阀8、第二液体泵IO，第一调节阀7出口与溶液回热器2的再生稀溶液进口、 溶液/空气预热器3、第一再生器4、第二液体泵IO、再生热吸收器5、第二再生 器6进口依次连接，第二再生器6出口与溶液回热器2的再生浓溶液进口、第 二调节阀8进口依次连接；溶液吸热子系统包括冷却塔1、第一液体泵9和引射 器n'，第一液体泵9出口分成两路， 一路为再生稀溶液，与第一调节阀7的进
口相连，另一路为混合用稀溶液，与引射器ir的主干路相连，弓谢器ir的引
射回路与与第二调节阀8出口相连；热泵机组包括A、 B、 C、 D、 E、 F六个连 接端口，热泵机组A、B端口是热泵机组室外换热器13换热流体的连接端口，热 泵机组A端口进口与引射器11'出口相连，热泵机组B端口出口与冷却塔1、第 一液体泵9和引射器11'的进口依次相连；热泵机组C、 D端口是热泵机组高压 侧与低压侧制冷剂管道的连接端口,与再生热吸收器5相连，热泵机组E、 F端口 是热泵机组室内换热器14换热流体的连接端口。
如图3(a)所示，再生热吸收器5包括第一单向阀121、第二单向阀122、第 三单向阀123、第四单向阀124、第一节流装置125、第二节流装置126、过冷 器12;热泵机组制热工况下，制冷剂从第三单向阀123正向进入，第三单向阀 123出口与过冷器12的一端口、第一节流装置125进口和第二单向阀122正向 进口依次相连，过冷器12的制冷剂流动方向与再生热吸收器5中G、 H端口的溶液流动方向相反；热泵机组制冷工况下，制冷剂从第一单向阀121正向进入， 第一单向阀121出口与过冷器12另一端口、第二节流装置126进口和第四单向 阀124正向进口依次相连。
如图3(b)所示，再生热吸收器5包括第一单向阀121、第二单向阀122、第 三单向阀123、第四单向阀124、第一节流装置125、过冷器12;热泵机组制热 工况下，制冷剂从第二单向阀122正向进入，第二单向阀122出口与过冷器12 一端口、第一节流装置125进口和第四单向阀124正向进口依次相连，再生热 吸收器5中G、 H端口的溶液流动方向与过冷器12的制冷剂流动方向相反；热 泵机组制冷工况下，制冷剂从第一单向阀121正向进入，第一单向阀121出口 与过冷器12 —端口、第一节流装置125进口和第三单向阀123正向进口依次相 连。
如图3(c)所示，再生热吸收器5包括过冷器12和第一节流装置125;热泵 机组为制冷循环，制冷剂从过冷器12 —端口进入，过冷器12的另一端口与第 一节流装置125进口相连，再生热吸收器5G、 H端口的溶液流动方向与过冷器 12的制冷剂流动方向相反。
如图5所示，溶液/空气预热器3包括第一喷淋装置31、气/液热交换器32 和挡风淋液器33;第一再生器4包括第一再生器填料41和第一再生储液器42， 挡风淋液器33是连接溶液/空气预热器3和第一再生器4的连接部件；溶液/空 气预热器3、第一再生器4的同侧侧壁面与第二再生器6的一侧侧壁面共用；第 二再生器6包括第二喷淋装置61、第二再生器填料62、第二再生储液器63和 引风机64，第二喷淋装置61位于第二再生器填料62的上方，第二再生器填料 62位于第二再生储液器63的上方，引风机64位于第二再生器填料62和第二再 生储液器63之间，且靠近第二再生器6与第一再生器4的公共壁面处。
如图6所示，无霜型空气源热泵系统包括热泵机组、溶液吸热子系统和溶 液再生子系统三部分；溶液再生子系统和溶液吸热子系统与图1同，热泵机组 只有制冷循环，热泵机组A端口进口与第五调节阀20和第四调节阀19分别相 连，热泵机组B端口出口与第六调节阀21和第三调节阀18分别相连；热泵机 组C、 D端口是热泵机组高压侧与低压侧制冷剂管道的连接端口，其与再生热吸 收器5相连，热泵机组E、 F端口是热泵机组室内换热器14换热流体的连接端 口。热泵机组E端口进口与第七调节阀22和第九调节阀24分别相连，热泵机 组F端口出口与第八调节阀23和第十调节阀25分别相连。夏季工况下，第三 调节阀18、第四调节阀19、第九调节阀24、第十调节阀25均关闭，第五调节阀20、第六调节阀21、第七调节阀22、第八调节阀23全部打开。冬季工况下， 第三调节阀18、第四调节阀19、第九调节阀24、第十调节阀25均打开，第五 调节阀20、第六调节阀21、第七调节阀22、第八调节阀23全部关闭。
如图7所示，无霜型空气源热泵系统包括热泵机组、溶液吸热子系统和溶 液再生子系统三部分；溶液再生子系统和溶液吸热子系统与图2同，热泵机组 只有制冷循环，换热流体具体连接形式与图6相同。
实施方案可以分两类，第一类热泵子系统为制冷剂切换，包括制冷循环和 制热循环两种形式，而热泵机组室内外换热器换热流体不作切换。具体有如下 几种实施方式-
第1-1种实施方案，即再生热源为热泵子系统的过冷器12，再生后流体由 第三液体泵ll驱动。
具体实施过程为溶液吸热子系统中溶液吸热循环为，浓度较高的溶液进 入热泵机组室外换热器13，与室外换热器13发生热量交换后，溶液温度降低而 不变，进入冷却塔吸收环境空气的显热和部分潜热后，溶液温度升高浓度 降低，从第一液体泵9流出的稀溶液， 一部分经第一调节阀7进口进入再生子 系统，再生后的浓溶液从第二调节阀8出口流出，与另一部分稀溶液混合后再 次进入热泵机组室外换热器13中。
溶液再生子系统中溶液再生循环为，需要再生的稀溶液经第一调节阀7，依 次流入溶液回热器2、溶液/空气预热器3、第一再生器4，在第一种再生热吸收 器5 (如图3(a))或第二种再生热吸收器5 (如图3(b))中吸收过冷器12的热量 后，进入第二再生器6中，溶液被空气浓縮冷却后依次进入第三液体泵11和溶 液回热器2的浓溶液进口，最后从第二调节阀8中流出。
溶液再生子系统中空气的流程为，室外环境空气先进入第一再生填料区41， 与从挡风淋液器33下来的溶液进行换热，经引风机64进入第二再生填料区63 中，与流入第二再生器6的高温稀溶液热质交换后，变成湿热空气，进入气/液 换热器32中，与气/液换热器32外侧再生溶液换热后，变成温度略高于0°C的 湿冷空气流出。
第1-2种实施方案，即再生热源为热泵子系统的过冷器12，再生后流体由 引射器ll'驱动。
具体实施过程为溶液吸热子系统中溶液吸热循环为，浓度较高的溶液进 入热泵机组室外换热器13，与室外换热器13发生热量交换后，溶液温度降低而 浓度不变，进入冷却塔吸收环境空气的显热和部分潜热后，溶液温度升高浓度降低，从第一液体泵9流出的稀溶液， 一部分经第一调节阀7进口进入再生子 系统，再生后的浓溶液从第二调节阀8出口流出，通过引射器ll'的引射回路与 另一部分稀溶液混合后再次进入室外换热器13中。
溶液再生子系统中溶液再生循环为，需要再生的溶液经第一调节阀7，依次 流入溶液回热器2、溶液/空气预热器3、第一再生器4，在第一种再生热吸收器 5 (如图3(a))或第二种再生热吸收器5 (如图3(b))中吸收过冷器12的热量后， 进入第二再生器6中，溶液被空气浓縮冷却后经溶液回热器2的浓溶液进口、 第二调节阀8进口，由引射器ll'的引射回路流出。
溶液再生子系统中空气的流程与实施方案一 同。
第l-3、第l-4、第l-5、第l-6种实施方案，再生热源为太阳能集热器15， 再生后流体由第三液体泵11驱动。
第1-3实施方案中再生热吸收器包括第一单向阀121、第二单向阀122、第 三单向阀123、第四单向阀124、第一节流装置125、第二节流装置126和太阳 能集热器15 (如图3(c)和图4(a));热泵机组制热工况下，制冷剂从第三单向阀 123正向进入，第三单向阀123出口与第一节流装置125进口、第二单向阀122 正向进口依次相连，再生热吸收器G、 H端口的溶液与太阳能集热器15直接接 触；热泵机组制冷工况下，制冷剂从第一单向阀121正向进入，第一单向阀121 出口与第二节流装置126进口和第四单向阀124正向进口依次相连。
第l-4实施方案中再生热吸收器包括第一单向阀121、第二单向阀122、第 三单向阀123、第四单向阀124、第一节流装置125和太阳能集热器15 (如图 3(d)和图4(a));热泵机组制热工况下，制冷剂从第二单向阀122正向进入，第 二单向阀122出口与第一节流装置125进口、第四单向阀124正向进口依次相 连，再生热吸收器G、 H端口的溶液与太阳能集热器15直接接触；热泵机组制 冷工况下，制冷剂从第一单向阀121正向进入，第一单向阀121出口与第一节 流装置125进口和第三单向阀123正向进口依次相连。
第1-5实施方案中再生热吸收器包括第一单向阀121、第二单向阀122、第 三单向阀123、第四单向阀124、第一节流装置125、第二节流装置126、太阳 能集热器15、液液换热器16、第四液体泵17 (如图3(c)和4(b));制冷剂流程 与第三实施方案同。
第l-6实施方案中再生热吸收器包括第一单向阀121、第二单向阀122、第 三单向阀123、第四单向阀124、第一节流装置125、太阳能集热器15、液液换 热器16、第四液体泵17 (如图3(d)和4(b));制冷剂流程与第四实施方案同。第l-3、第l-4、第l-5、第1-6种实施方案的其余循环均与第1-1种实施方案同。
类似实施方案有再生热源为太阳能集热器15，再生后流体由引射器ll，驱 动；或再生热源为废热热源15，(如图3(c)和4(c))或(如图3(d)和4(c)),再 生后流体由引射器ll'驱动，再生吸热器5的组成类似第l-3、第l-4、第l-5、 第l-6方案，而其余循环与第l-2实施方案同，在此不赘述。
实施方案的第二类热泵子系统为换热流体切换，热泵子系统只有制冷循环， 制冷剂不切换。
具体实施方式
如图6或如图7，再生溶液的驱动动力为第三液体 泵ll或引射器ll'，再生热源可以是过冷器12 (如图3 (c))，也可以太阳能集 热器15或废热热源15'，热泵机组C、 D端口连接形式为图3(f)。
权利要求
1.一种无霜型空气源热泵系统，其特征在于包含热泵机组、溶液吸热子系统和溶液再生子系统三部分；溶液再生子系统包括溶液回热器(2)、溶液/空气预热器(3)、第一再生器(4)、再生热吸收器(5)、第二再生器(6)、第一调节阀(7)、第二调节阀(8)、第二液体泵(10)和第三液体泵(11)，第一调节阀(7)出口与溶液回热器(2)的再生稀溶液进口、溶液/空气预热器(3)、第一再生器(4)、第二液体泵(10)、再生热吸收器(5)、第二再生器(6)进口依次连接，第二再生器(6)出口与第三液体泵(11)进口、溶液回热器(2)的再生浓溶液进口、第二调节阀(8)进口依次连接；溶液吸热子系统包括冷却塔(1)和第一液体泵(9)，第一液体泵(9)的出口分成两路，一路为再生稀溶液，与第一调节阀(7)进口相连，另一路为混合用稀溶液，与第二调节阀(8)出口相连；热泵机组包括A、B、C、D、E、F六个连接端口，A、B端口是热泵机组室外换热器(13)换热流体的连接端口，热泵机组A端口进口与第一液体泵(9)出口相连，热泵机组B端口出口与冷却塔(1)和第一液体泵(9)的进口依次相连；热泵机组C、D端口是热泵机组高压侧与低压侧制冷剂管道的连接端口，与再生热吸收器(5)相连，热泵机组E、F端口是热泵机组室内换热器(14)换热流体的连接端口；溶液吸热子系统和溶液再生子系统的介质可为电解质或非电解质溶液。
2. —种无霜型空气源热泵系统，其特征在于包含热泵机组、溶液吸热子系 统和溶液再生子系统三部分；溶液再生子系统包括溶液回热器(2)、溶液/空气 预热器(3)、第一再生器(4)、再生热吸收器(5)、第二再生器(6)、第一调 节阀(7)、第二调节阀(8)、第二液体泵(10)，第一调节阀(7)出口与溶液 回热器(2)的再生稀溶液进口、溶液/空气预热器(3)、第一再生器(4)、第二 液体泵(10)、再生热吸收器(5)、第二再生器(6)进口依次连接，第二再生 器(6)出口与溶液回热器(2)的再生浓溶液进口、第二调节阀(8)进口依次 连接；溶液吸热子系统包括冷却塔(1)、第一液体泵(9)和引射器(ll')，第 一液体泵(9)的出口分成两路， 一路为再生稀溶液，与第一调节阀(7)进口相连，另一路为混合用稀溶液，与引射器(ir)进口相连，弓l射器(ir)的引射回路与第二调节阀(8)出口相连；热泵机组包括A、 B、 C、 D、 E、 F六个 连接端口，热泵机组A、 B端口是热泵机组室外换热器(13)换热流体的连接端口, 热泵机组A端口进口与引射器(U')出口相连，热泵机组B端口出口与冷却塔 (1)、第一液体泵(9)、弓l射器(11，)的进口依次相连；热泵机组C、 D端口是热泵机组高压侧与低压侧制冷剂管道的连接端口,与再生热吸收器(5)相连， 热泵机组E、 F端口是热泵室内换热器(14)换热流体的连接端口；溶液吸热子 系统和溶液再生子系统的介质可为电解质或非电解质溶液。
3. 根据权利要求1或2所述的一种无霜型空气源热泵系统，其特征在于所述 的再生热吸收器(5)包括第一单向阀(121)、第二单向阀(122)、第三单向阀(123)、第四单向阀(124)、第一节流装置(125)、第二节流装置(126)、过 冷器(12);热泵机组制热工况下，制冷剂从第三单向阀(123)正向进入，第 三单向阀(123)出口与过冷器(12) —端口、第一节流装置(125)进口和第 二单向阀(122)正向进口依次相连，过冷器(12)的制冷剂流动方向与再生热 吸收器(5) G、 H端口的溶液流动方向相反；热泵机组制冷工况下，制冷剂从 第一单向阀(121)正向进入，第一单向阀(121)出口与过冷器(12)另一端 口、第二节流装置(126)进口和第四单向阀(124)正向进口依次相连。
4. 根据权利要求1或2所述的一种无霜型空气源热泵系统，其特征在于所述 的再生热吸收器(5)包括第一单向阀(121)、第二单向阀(122)、第三单向阀(123)、第四单向阀(124)、第一节流装置(125)、过冷器(12);热泵机组制 热工况下，制冷剂从第二单向阀(122)正向进入，第二单向阀(122)出口与 过冷器(12) —端口、第一节流装置(125)进口和第四单向阀(124)正向进 口依次相连，再生热吸收器(5) G、 H端口的溶液流动方向与过冷器(12)的 制冷剂流动方向相反；热泵机组制冷工况下，制冷剂从第一单向阀(121)正向 进入，第一单向阀(121)出口与过冷器(12) —端口、第一节流装置(125) 进口和第三单向阀(123)正向进口依次相连。
5. 根据权利要求1或2所述的一种无霜型空气源热泵系统，其特征在于所述 的再生热吸收器(5)包括过冷器(12)和第一节流装置(125);热泵机组为制 冷循环，制冷剂从过冷器(12) —端口进入，过冷器(12)的另一端口与第一 节流装置(125)进口相连，再生热吸收器(5) G、 H端口的溶液流动方向与过 冷器(12)的制冷剂流动方向相反。
6. 根据权利要求1或2所述的一种无霜型空气源热泵系统，其特征在于所述 的溶液/空气预热器(3)包括第一喷淋装置(31)、气/液热交换器(32)和挡风 淋液器(33)，第一喷淋装置(31)在气/液热交换器(32)的上方，气/液热交 换器(32)在挡风淋液器(33)的上方；第一再生器(4)包括第一再生器填料(41) 和第一再生储液器(42)，第一再生器填料(41)位于第一再生储液器(42)的 上方，挡风淋液器(33)是连接溶液/空气预热器(3)和第一再生器(4)的连接部件；溶液/空气预热器(3)、第一再生器(4)的同侧侧壁面与第二再生器(6) 的一侧侧壁面共用；第二再生器(6)包括第二喷淋装置(61)、第二再生器填 料(62)、第二再生储液器(63)和引风机(64)，第二喷淋装置(61)位于第 二再生器填料(62)的上方，第二再生器填料(62)位于第二再生储液器(63) 的上方，引风机(64)位于第二再生器填料(62)和第二再生储液器(63)之 间，且靠近第二再生器(6)与第一再生器(4)的公共壁面处。
7. 根据权利要求1或2所述的一种无霜型空气源热泵系统，其特征在于所述 的吸热和再生所用介质为电解质或非电解质溶液；电解质或非电解质溶液冰点 低于所在环境温度20°C 40°C 。
8. 根据权利要求1或2所述的一种无霜型空气源热泵系统，其特征在于所述 的第一调节阀(7)、第二调节阀(8)在夏季工况下都关闭，冬季工况下都打开。
全文摘要
本发明公开了一种无霜型空气源热泵系统。该系统作热泵循环，能从环境空气吸热，并能避免结霜现象。它利用了类似盐溶液的吸收/解吸特性，通过冷却塔向周围环境吸热。系统由热泵子循环循环、溶液吸热子循环和溶液再生子循环三部分组成。溶液再生子循环由溶液回热器、溶液/空气预热器、第一再生器、第二再生器和再生热吸收器组成，环境空气经第一再生器预热后进入第二再生器，吸收再生溶液中水分后再从溶液/空气预热器中流出，流出空气用来预热进入溶液/空气预热器的部分低温稀溶液。本发明避免了传统空气源热泵系统的结霜状况出现；提高了设备和能源的利用率。
文档编号F25B15/00GK101634501SQ200910098008
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者刘利华, 唐黎明, 袁一军, 陈光明 申请人:浙江大学