CN105972734B - 热驱动和热泵组合式溶液调湿机组及调湿控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热驱动和热泵组合式溶液调湿机组及调湿控制方法。它解决了现有调湿机组稳定性差等技术问题。本溶液调湿机组包括新风出风口、新风进风口、新风调湿箱、再生风入口、再生风出口、溶液再生箱、第一蒸发/冷凝器、第二蒸发/冷凝器、蒸发组件、调湿循环泵、第一溶液‑水换热器、第一进水口、第一出水口、新风调湿箱、再生循环泵、第二溶液‑水换热器、第二进水口、第二出水口、溶液热交换板与补水口。优点在于：在热源供给充分的时候，采用热驱动模式运行，而当热源供给不足的时候，采用电驱动运动，组合设备兼有热驱动的高效率，又具有电驱动的稳定性，再冷热源不稳定的情况下不会影响房间末端舒适度。

Description

热驱动和热泵组合式溶液调湿机组及调湿控制方法
技术领域
本发明属于暖通空调设备技术领域，尤其是涉及一种热驱动和热泵组合式溶液调湿机组及调湿控制方法。
背景技术
在湿度处理领域，溶液调湿机组是相当重要的设备。其按照能源的利用方式，主要可以分为热驱动溶液调湿机组和热泵式溶液调试机组。热驱动溶液调湿机组可以利用低品位的冷热源即可以完成对房间湿度的处理，其设备运行的电效率非常的高。但是实际运行中，低品位的热能往往并不稳定，尤为典型如太阳能，其随着天气的变化，而变化明显。热能供给的不稳定，导致设备运行状态的不稳定，出风状态的湿度控制不稳定。热泵系统以电能作为主要能源，其温湿度控制较为稳定，但是其运行效率，相对热驱动系统有所衰减。
为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种基于冷凝热分级利用的热泵驱动溶液除湿装置及方法[申请号： 201410491196.9]，该装置包括传统热泵驱动溶液除湿循环回路和溶液除湿蒸发冷却循环回路，以上循环回路的连接部件为第二级冷凝器和第一冷却器。该装置利用热泵驱动溶液除湿系统中多余的冷凝热，驱动溶液除湿循环获取干燥空气，利用干燥空气在间接蒸发冷却器内蒸发冷却获取低温冷却水。
上述方案在一定程度上解决了现有除湿装置稳定性差的问题，但是该方案依然存在着：能源利用方式单一，效率低的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单合理，兼有热驱动的高效率，又具有电驱动的稳定性的采暖制冷需求的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组。
本发明的另一个目的是针对上述问题，提供一种操作方便，地源热泵与太阳能同时利用，在热源供给充分的时候采用热驱动模式运行，而当热源供给不足的时候采用电驱动运动的采暖制冷需求的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本热驱动和热泵组合式溶液调湿机组，其特征在于，本溶液调湿机组包括具有新风出风口与新风进风口的新风调湿箱以及具有再生风入口和再生风出口的溶液再生箱，所述的新风调湿箱与溶液再生箱之间设有具有设置在新风调湿箱内的第一蒸发/冷凝器以及设置在溶液再生箱内的第二蒸发/冷凝器的蒸发组件，所述的新风调湿箱远离新风出风口的一端连接有调湿循环泵，所述的调湿循环泵与第一溶液-水换热器相连，所述的第一溶液-水换热器上分别具有第一进水口与第一出水口，且所述的第一溶液-水换热器与新风调湿箱另一端相连，所述的溶液再生箱远离再生风出口的一端连接有再生循环泵，所述的再生循环泵与第二溶液-水换热器相连，所述的第二溶液-水换热器上分别具有第二进水口与第二出水口，且所述的第二溶液-水换热器与溶液再生箱另一端相连，所述的调湿循环泵与再生循环泵之间设有溶液热交换板，且所述的溶液热交换板一端与新风调湿箱相连，另一端与溶液再生箱相连，所述的新风调湿箱外侧设有与新风调湿箱内部相连通的补水口。将热驱动溶液调湿机和热泵溶液调湿机进行组合，开发了热泵和热驱动组合式的溶液调湿机组，既可以再热驱动模式下运行，又可以在热驱动的模式下运行，在热源供给充分的时候，采用热驱动模式运行，而当热源供给不足的时候，采用电驱动运动，组合设备兼有热驱动的高效率，又具有电驱动的稳定性，既拥有了热驱动系统的高效率，又包含了热泵系统的高稳定性，再冷热源不稳定的情况下不会影响房间末端舒适度。
在上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组中，所述的蒸发组件包括设置在第一蒸发/冷凝器与第二蒸发/冷凝器之间且分别与第一蒸发/冷凝器和第二蒸发/冷凝器相连的四通换向阀，且所述的四通换向阀一端与压缩机的一端相连，另一端与压缩机的另一端相连。
在上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组中，所述的新风调湿箱具有新风出风口的一端设有第一挡液板，所述的溶液再生箱具有再生风出口的一端设有第二挡液板。
在上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组中，所述的新风调湿箱与溶液再生箱之间设有平衡管。
在上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组中，所述的新风调湿箱和溶液再生箱相互对应设置。
上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组的调湿控制方法如下所述：本热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法，其特征在于，本调湿控制方法包括下述步骤：
A、夏季设备在热驱动模式下运行时：新风从新风进风口进入，经过在新风调湿箱内与溶液进行换热，调湿循环水泵运行，第一溶液-水换热器进行换热，第一进水口与第一出水口分别是冷源水的进出水口，在溶液再生箱体内，溶液进行再生，再生循环泵开启，溶液与第二溶液-水换热器换热，第二进水口与第二出水口分别是热源水的进出水口，再生风进入再生风入口经过高温溶液，吸收了溶液中的水分，从再生风出口排出，新风调湿箱中的湿溶液经过溶液热交换板流入溶液再生箱，溶液再生箱中高温溶液经过溶液热交换板流入新风调湿箱，高温溶液与低温溶液在溶液热交换板中进行热交换；
B、夏季设备在热泵模式下运行时：新风从新风进风口进入，经过在新风调湿箱内与溶液进行换热，调湿循环水泵运行，溶液与第一溶液-水换热器进行换热，第一进水口与第一出水口分别是冷源水的进出水口，第一蒸发器与新风进行降温，在溶液再生箱体内溶液进行再生，再生循环泵开启，溶液与第二溶液-水换热器换热，第二进水口与第二出水口分别是热源水的进出水口，第二冷凝器与再生风进行热交换，再生风进入再生风入口经过高温溶液，吸收了溶液中的水分，从再生风出口排出，新风调湿箱的中的湿溶液经过溶液热交换板流入溶液再生箱，溶液再生箱中高温溶液经过溶液热交换板流入新风调湿箱，高温溶液与低温溶液在溶液热交换板中进行热交换；
C、冬季设备在热驱动模式下运行时：新风从新风进风口进入，经过在新风调湿箱内与溶液进行换热，调湿循环水泵运行，溶液与第一溶液-水换热器进行换热，第一进水口与第一出水口分别是热源水的进出水口，溶液浓度通过补水口进行调节；
D、冬季设备在热泵模式下运行时：新风从新风进风口进入，经过在新风调湿箱内与溶液进行换热，调湿循环水泵运行，溶液与第一溶液-水换热器进行换热，第一进水口与第一出水口分别是热源水的进出水口，溶液浓度通过补水口进行调节，新风与第一冷凝器进行换热。
在上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法中，在步骤 B和步骤C中，新风调湿箱具有新风出风口的一端设有第一挡液板，所述的溶液再生箱具有再生风出口的一端设有第二挡液板，这样防止溶液随风带出。
在上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法中，在步骤 B中，夏季设备在热泵模式下运行，可以考虑第一进水口、第一出水口、第二进水口与第二出水口温度条件，继续辅助运行或者停止运行。
在上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法中，在步骤 D中，冬季设备在热泵模式下运行时，可以考虑第一进水口与第一出水口温度条件，继续辅助运行或者停止运行。
在上述的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法中，所述的新风调湿箱与溶液再生箱之间设有平衡管。
与现有的技术相比，本热驱动和热泵组合式溶液调湿机组及调湿控制方法的优点在于：将热驱动溶液调湿机和热泵溶液调湿机进行组合，开发了热泵和热驱动组合式的溶液调湿机组，既可以再热驱动模式下运行，又可以在热驱动的模式下运行，在热源供给充分的时候，采用热驱动模式运行，而当热源供给不足的时候，采用电驱动运动，组合设备兼有热驱动的高效率，又具有电驱动的稳定性，再冷热源不稳定的情况下不会影响房间末端舒适度。
附图说明
图1为本发明提供的结构示意图。
图中，新风出风口1、第一挡液板2、新风调湿箱3、第一蒸发/冷凝器4、新风进风口5、压缩机6、补水口7、调湿循环泵8、溶液热交换板9、平衡管10、再生循环泵11、四通换向阀12、再生风入口13、第二蒸发/冷凝器14、溶液再生箱15、第二挡液板 16、再生风出口17、第一溶液-水换热器18、第一进水口19、第一出水口20、第二进水口21、第二出水口22、第二溶液-水换热器23。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示，本热驱动和热泵组合式溶液调湿机组，包括具有新风出风口1与新风进风口5的新风调湿箱3以及具有再生风入口13和再生风出口17的溶液再生箱15，新风调湿箱3和溶液再生箱15相互对应设置，新风调湿箱3与溶液再生箱15之间设有具有设置在新风调湿箱3内的第一蒸发/冷凝器4以及设置在溶液再生箱15内的第二蒸发/冷凝器14的蒸发组件，新风调湿箱3 远离新风出风口1的一端连接有调湿循环泵8，调湿循环泵8与第一溶液-水换热器18相连，第一溶液-水换热器18上分别具有第一进水口19与第一出水口20，且第一溶液-水换热器18与新风调湿箱3另一端相连，溶液再生箱15远离再生风出口17的一端连接有再生循环泵11，再生循环泵11与第二溶液-水换热器23 相连，第二溶液-水换热器23上分别具有第二进水口21与第二出水口22，且第二溶液-水换热器23与溶液再生箱15另一端相连，调湿循环泵8与再生循环泵11之间设有溶液热交换板9，新风调湿箱3与溶液再生箱15之间设有平衡管10，其中，溶液热交换板9一端与新风调湿箱3相连，另一端与溶液再生箱15相连，新风调湿箱3外侧设有与新风调湿箱3内部相连通的补水口7。
具体地，这里的蒸发组件包括设置在第一蒸发/冷凝器4与第二蒸发/冷凝器14之间且分别与第一蒸发/冷凝器4和第二蒸发/ 冷凝器14相连的四通换向阀12，且四通换向阀12一端与压缩机 6的一端相连，另一端与压缩机6的另一端相连，这里的新风调湿箱3具有新风出风口1的一端设有第一挡液板2，溶液再生箱 15具有再生风出口17的一端设有第二挡液板16。
本热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法，包括下述步骤：A、夏季设备在热驱动模式下运行时：新风从新风进风口5进入，经过在新风调湿箱3内与溶液进行换热，调湿循环水泵8运行，第一溶液-水换热器18进行换热，第一进水口19与第一出水口20 分别是冷源水的进出水口，在溶液再生箱体15内，溶液进行再生，再生循环泵11开启，溶液与第二溶液-水换热器23换热，第二进水口21与第二出水口22分别是热源水的进出水口，再生风进入再生风入口13经过高温溶液，吸收了溶液中的水分，从再生风出口17排出，新风调湿箱3中的湿溶液经过溶液热交换板9流入溶液再生箱15，溶液再生箱15中高温溶液经过溶液热交换板9流入新风调湿箱3，高温溶液与低温溶液在溶液热交换板9中进行热交换；B、夏季设备在热泵模式下运行时：新风从新风进风口5 进入，经过在新风调湿箱3内与溶液进行换热，调湿循环水泵8 运行，溶液与第一溶液-水换热器18进行换热，第一进水口19 与第一出水口20分别是冷源水的进出水口，第一蒸发器4与新风进行降温，在溶液再生箱体15内溶液进行再生，再生循环泵11 开启，溶液与第二溶液-水换热器23换热，第二进水口21与第二出水口22分别是热源水的进出水口，第二冷凝器14与再生风进行热交换，再生风进入再生风入口13经过高温溶液，吸收了溶液中的水分，从再生风出口17排出，新风调湿箱3的中的湿溶液经过溶液热交换板9流入溶液再生箱15，溶液再生箱15中高温溶液经过溶液热交换板9流入新风调湿箱3，高温溶液与低温溶液在溶液热交换板9中进行热交换；C、冬季设备在热驱动模式下运行时：新风从新风进风口5进入，经过在新风调湿箱3内与溶液进行换热，调湿循环水泵8运行，溶液与第一溶液-水换热器18 进行换热，第一进水口19与第一出水口20分别是热源水的进出水口，溶液浓度通过补水口7进行调节；D、冬季设备在热泵模式下运行时：新风从新风进风口5进入，经过在新风调湿箱3内与溶液进行换热，调湿循环水泵8运行，溶液与第一溶液-水换热器 18进行换热，第一进水口19与第一出水口20分别是热源水的进出水口，溶液浓度通过补水口7进行调节，新风与第一冷凝器4 进行换热，新风调湿箱3与溶液再生箱15之间设有平衡管10。
步骤B和步骤C中，新风调湿箱具有新风出风口的一端设有第一挡液板，溶液再生箱具有再生风出口的一端设有第二挡液板，这样防止溶液随风带出；步骤B中，夏季设备在热泵模式下运行，可以考虑第一进水口19、第一出水口20、第二进水口21与第二出水口22温度条件，继续辅助运行或者停止运行；步骤D中，冬季设备在热泵模式下运行时，可以考虑第一进水口19与第一出水口20温度条件，继续辅助运行或者停止运行。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了新风出风口1、第一挡液板2、新风调湿箱3、第一蒸发/冷凝器4、新风进风口5、压缩机6、补水口7、调湿循环泵8、溶液热交换板9、平衡管10、再生循环泵11、四通换向阀12、再生风入口13、第二蒸发/冷凝器14、溶液再生箱 15、第二挡液板16、再生风出口17、第一溶液-水换热器18、第一进水口19、第一出水口20、第二进水口21、第二出水口22、第二溶液-水换热器23等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种热驱动和热泵组合式溶液调湿机组，其特征在于，本溶液调湿机组包括具有新风出风口(1)与新风进风口(5)的新风调湿箱(3)以及具有再生风入口(13)和再生风出口(17)的溶液再生箱(15)，所述的新风调湿箱(3)与溶液再生箱(15)之间设有具有设置在新风调湿箱(3)内的第一蒸发/冷凝器(4)以及设置在溶液再生箱(15)内的第二蒸发/冷凝器(14)的蒸发组件，所述的新风调湿箱(3)远离新风出风口(1)的一端连接有调湿循环泵(8)，所述的调湿循环泵(8)与第一溶液-水换热器(18)相连，所述的第一溶液-水换热器(18)上分别具有第一进水口(19)与第一出水口(20)，且所述的第一溶液-水换热器(18)与新风调湿箱(3)另一端相连，所述的溶液再生箱(15)远离再生风出口(17)的一端连接有再生循环泵(11)，所述的再生循环泵(11)与第二溶液-水换热器(23)相连，所述的第二溶液-水换热器(23)上分别具有第二进水口(21)与第二出水口(22)，且所述的第二溶液-水换热器(23)与溶液再生箱(15)另一端相连，所述的调湿循环泵(8)与再生循环泵(11)之间设有溶液热交换板(9)，且所述的溶液热交换板(9)一端与新风调湿箱(3)相连，另一端与溶液再生箱(15)相连，所述的新风调湿箱(3)外侧设有与新风调湿箱(3)内部相连通的补水口(7)。
2.根据权利要求1所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组，其特征在于，所述的蒸发组件包括设置在第一蒸发/冷凝器(4)与第二蒸发/冷凝器(14)之间且分别与第一蒸发/冷凝器(4)和第二蒸发/冷凝器(14)相连的四通换向阀(12)，且所述的四通换向阀(12)一端与压缩机(6)的一端相连，另一端与压缩机(6)的另一端相连。
3.根据权利要求1或2所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组，其特征在于，所述的新风调湿箱(3)具有新风出风口(1)的一端设有第一挡液板(2)，所述的溶液再生箱(15)具有再生风出口(17)的一端设有第二挡液板(16)。
4.根据权利要求3所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组，其特征在于，所述的新风调湿箱(3)与溶液再生箱(15)之间设有平衡管(10)。
5.根据权利要求1所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组，其特征在于，所述的新风调湿箱(3)和溶液再生箱(15)相互对应设置。
6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿机组的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法，其特征在于，本调湿控制方法包括下述步骤：
A、夏季设备在热驱动模式下运行时：新风从新风进风口(5)进入，经过在新风调湿箱(3)内与溶液进行换热，调湿循环水泵(8)运行，第一溶液-水换热器(18)进行换热，第一进水口(19)与第一出水口(20)分别是冷源水的进出水口，在溶液再生箱体(15)内，溶液进行再生，再生循环泵(11)开启，溶液与第二溶液-水换热器(23)换热，第二进水口(21)与第二出水口(22)分别是热源水的进出水口，再生风进入再生风入口(13)经过高温溶液，吸收了溶液中的水分，从再生风出口(17)排出，新风调湿箱(3)中的湿溶液经过溶液热交换板(9)流入溶液再生箱(15)，溶液再生箱(15)中高温溶液经过溶液热交换板(9)流入新风调湿箱(3)，高温溶液与低温溶液在溶液热交换板(9)中进行热交换；
B、夏季设备在热泵模式下运行时：新风从新风进风口(5)进入，经过在新风调湿箱(3)内与溶液进行换热，调湿循环水泵(8)运行，溶液与第一溶液-水换热器(18)进行换热，第一进水口(19)与第一出水口(20)分别是冷源水的进出水口，第一蒸发器(4)与新风进行降温，在溶液再生箱体(15)内溶液进行再生，再生循环泵(11)开启，溶液与第二溶液-水换热器(23)换热，第二进水口(21)与第二出水口(22)分别是热源水的进出水口，第二冷凝器(14)与再生风进行热交换，再生风进入再生风入口(13)经过高温溶液，吸收了溶液中的水分，从再生风出口(17)排出，新风调湿箱(3)的中的湿溶液经过溶液热交换板(9)流入溶液再生箱(15)，溶液再生箱(15)中高温溶液经过溶液热交换板(9)流入新风调湿箱(3)，高温溶液与低温溶液在溶液热交换板(9)中进行热交换；
C、冬季设备在热驱动模式下运行时：新风从新风进风口(5)进入，经过在新风调湿箱(3)内与溶液进行换热，调湿循环水泵(8)运行，溶液与第一溶液-水换热器(18)进行换热，第一进水口(19)与第一出水口(20)分别是热源水的进出水口，溶液浓度通过补水口(7)进行调节；
D、冬季设备在热泵模式下运行时：新风从新风进风口(5)进入，经过在新风调湿箱(3)内与溶液进行换热，调湿循环水泵(8)运行，溶液与第一溶液-水换热器(18)进行换热，第一进水口(19)与第一出水口(20)分别是热源水的进出水口，溶液浓度通过补水口(7)进行调节，新风与第一冷凝器(4)进行换热。
7.根据权利要求6所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法，其特征在于，在步骤B和步骤C中，新风调湿箱具有新风出风口的一端设有第一挡液板，所述的溶液再生箱具有再生风出口的一端设有第二挡液板，这样防止溶液随风带出。
8.根据权利要求6所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法，其特征在于，在步骤B中，夏季设备在热泵模式下运行，可以考虑第一进水口(19)、第一出水口(20)、第二进水口(21)与第二出水口(22)温度条件，继续辅助运行或者停止运行。
9.根据权利要求6所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法，其特征在于，在步骤D中，冬季设备在热泵模式下运行时，可以考虑第一进水口(19)与第一出水口(20)温度条件，继续辅助运行或者停止运行。
10.根据权利要求6所述的热驱动和热泵组合式溶液调湿控制方法，其特征在于，所述的新风调湿箱(3)与溶液再生箱(15)之间设有平衡管(10)。
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