CN109186132A - 中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备 - Google Patents

Abstract

一种中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备，特征在于冬季经济合理地规模化应用低温热源吸收装置，吸收空太阳能次生源水汽潜热和温室热源，小温差无霜堵传热有效利用可再生能源，通过低温补偿多联定频压缩机将低温位热源提升为可供热的高温位能量，寒冷气候期启动谷电辅助热能满足极寒天气供热，在吸收提升温室热源同时向大气输送低温冷气流引峰驱霾，实现人工冷源治霾的经济和社会效益；夏季通过较低的湿球温度和高负压蒸发设备而形成天然蒸发冷源，直接进入负荷侧吸收空调余热，降低制冷空调能耗。

Description

中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备

技术领域

本发明型涉及一种中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备,涉及到我国新能源节能技术、环境保护与资源两大领域。

背景技术

温室效应，由温室气体和温室热源组成，是大气保温效应的俗称。适量的温室效应能使太阳短波辐射到达地面，地表受热后向外放出的大量长波热辐射被大气吸收阻止向外太空扩散，使地表温度处于保温平衡状态。自工业革命以来，热电联产供热、汽车动力尾气、工农业生产向大气中排入的二氧化碳和废气余热等吸热性强的温室气体和温室热源打破了地球温室效应平衡，地球表面温度逐年增加全球气候变暖破坏了稳定大气环流，气候灾难频繁。因此人类需要一种以规模化人工冷源吸收温室热源供热减少碳排放温室气体和温室热源供热，是阻止全球气候变暖的人工治理措施。目前中国中纬度40°类似吐鲁番盆地区域城市，冬季寒冷天气空气平均相对湿度达到80%与低纬地区接近，人类活动排放的过量温室气体与高湿空气混合形成大气逆温层，雾霾频发持续周期长，空气中蕴藏了太阳能次生源水汽潜热和温室热源未能有效利用；夏季气温高大40℃以上，如火焰山蒸发量大湿度小，湿球温度22℃左右，蒸发水体中蕴藏了太阳能次生源天然蒸发冷源未能很好利用。

国家为治理雾霾应用煤改电清洁能源政策，目前传统小型煤改电空气源热泵设备容量小、压缩机设计简单低强度易损坏。冬季供热吸收温室雾霾湿冷热源结霜严重，难以形成规模化扰动大气逆温层循环，实现冷峰驱霾，同时室外热泵机组噪音大，热量损失严重；夏季制冷热空气冷凝高达60℃以上冷凝温度制冷能效低。

本发明型中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备目的，特征在于冬季经济合理地规模化应用低温热源吸收装置，吸收空太阳能次生源水汽潜热和温室热源，小温差无霜堵传热有效利用可再生能源，通过低温补偿多联定频压缩机将低温位热源提升为可供热的高温位能量，寒冷气候期启动谷电辅助热能满足极寒天气供热，在吸收提升温室热源同时向大气输送低温冷气流引峰驱霾，实现人工冷源治霾的经济和社会效益；夏季通过较低的湿球温度和高负压蒸发设备而形成天然蒸发冷源，直接进入负荷侧吸收空调余热，降低制冷空调能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种的中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括低温热源吸收与负压蒸发直冷装置1、多程逆流经济热泵提升装置2和寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3，所述低温热源吸收与负压蒸发直冷装置1包括温室雾霾吸收取热装置1100、冷却喷淋循环泵1200、源侧溶液循环泵1300、源侧系统定压装置1400、溶液勾兑膨胀箱1500、源侧系统定压膨胀罐1600、源侧逆流传热换向站1700、谷电加热融霜装置1800和负压蒸发直冷循环装置1900，所述温室雾霾吸收取热装置1100 通过管道经高端混液三通13a、高端混液三通分别与源侧溶液循环泵1300的泵出口 1320、溶液勾兑膨胀箱1500 的勾兑回液口1530连接，并且通过管道分别与直冷回流三通11a连接、通过冷液回流三通17a与源侧逆流传热换向站1700的接口1740、冷却喷淋循环泵1200的出口1220连接；源侧系统定压装置1400的进口1410通过管道与溶液勾兑膨胀箱1500的出口1510连接；源侧系统定压装置1400的出口1420分别通过管道与源侧系统定压膨胀罐1600 低端混液三通13c连接；谷电加热融霜装置1800进口1810通管道与冷液回流三通17a连接，谷电加热融霜装置1800出口1820通管道与热融进口三通13a连接；温室雾霾吸收取热装置1100通过直冷切换供水三通12a与负压蒸发直冷循环装置1900进口1910连接；源侧逆流传热换向站1700通过管道连接多程逆流经济热泵提升装置2，多程逆流经济热泵提升装置2通过管道连接寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3，寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3通过管道与负压蒸发直冷循环装置1900出口（1920）、直冷回流三通11a连接。

温室雾霾吸收取热装置1100包括钢结构复叠框架维护1110、双侧导向进风栅1120、双侧尘埃折射器1130、双侧阴极防腐翅片管1140、双侧水雾吸收器1150、变风量高负压循环装置1160、双侧冷却喷淋洗涤器1170、双侧收水积水槽1180和镁牺牲阳极1190，所述钢结构复叠框架维护1110内部底部桁架安装有双侧收水积水槽1180；双侧收水积水槽1180上面按顺序双向布置安装有双侧导向进风栅1120、双侧尘埃折射器1130、双侧阴极防腐翅片管1140、双侧水雾吸收器1150，中间部位由钢结构复叠框架维护1110内部中部桁架固定；变风量高负压循环装置1160安装于钢结构复叠框架维护1110内部顶部中心桁架之上与大气联通；双侧冷却喷淋洗涤器1170双向布置安装于钢结构复叠框架维护1110顶部上面两侧，下面设备为双侧尘埃折射器1130、双侧阴极防腐翅片管1140、双侧水雾吸收器1150，双侧收水积水槽1180内部安装有镁牺牲阳极1190。

双侧阴极防腐翅片管1140进液管1141分别通过管道三通经热融进口三通13a与泵出口混液三通13b连接；双侧阴极防腐翅片管1140出液管1142 分别通过管道三通与冷液回流三通17a、源侧逆流换向站1700接口1740连接；双侧收水积水槽1180出水口1183通过管道和直冷切换供水三通12a与冷却喷淋循环泵1200进口1210连接；冷却喷淋循环泵1200出口1220通过管道与双侧冷却喷淋洗涤器1170进口1171和直冷回流三通11a连接；直冷回流三通11a通过管道和直冷切换阀3130与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3负荷侧循环泵阀组3100出口3120、回水直冷三通31a连接；直冷切换供水三通12a通过管道与负压蒸发直冷循环装置1900进口1910连接；负压蒸发直冷循环装置1900出口1920通过管道与供水直冷三通32a连接；双侧收水积水槽1180内部安装有镁牺牲阳极1190；源侧溶液循环泵1300进口1310通过管道经低端混液三通13c与源侧逆流传热换向站1700接口1730连接；源侧溶液循环泵1300出口1320通过管道经高端混液三通13a连接；源侧系统定压装置1400进口1410通过管道与溶液勾兑膨胀箱1500出口1510连接；源侧系统定压装置1400出口1420分别通过管道与源侧系统定压膨胀罐1600、低端混液三通13c连接；源侧膨胀安全阀1430跨接于源侧系统定压装置1400两端；溶液勾兑膨胀箱1500布置有软水进口1520、勾兑回液口1530、加液盖板1540、底位排污口1550；勾兑回液口1530通过管道与高端混液三通13b连接；源侧逆流传热换向站1700接口1710通过管道与液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2322连接；源侧逆流传热换向站1700接口1720通过管道与液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2321连接；谷电加热融霜装置1800进口1810通管道与冷液回流三通17a连接；谷电加热融霜装置1800出口1820通管道与热融进口三通13a连接；源侧逆流传热换向站1700的接口1710通过管道与多程逆流经济热泵提升装置2连接。

所述多程逆流经济热泵提升装置2包括低热源油冷多联补偿压缩机2100、丝网重力油分/油冷却器2200、液浸换向蒸发/冷凝器2300、中压增效经济器2400、液泡吸收经济器2500、液控节流装置2600和多流程换向冷凝/蒸发器2700，所述低热源油冷多联补偿压缩机2100吸气口2110通过管路经回气虹吸三通210v、气流换向三通210x与液浸换向蒸发/冷凝器2300出口阀2317连接；低热源油冷多联补偿压缩机2100排气口2120通过管路与丝网重力油分/油冷却器2200进气口2210连接；丝网重力油分/油冷却器2200出气口2220通过管路分别与液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2320、多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2711连接；丝网重力油分/油冷却器2200排油口节流阀组2230通过管路三通与低热源油冷多联补偿压缩机2100补油口2140连接；低热源油冷多联补偿压缩机2100油冷回口2160通过管路和三通与丝网重力油分/油冷却器2200出油口2230连接；丝网重力油分/油冷却器2200进油口2240通过管路与低热源油冷多联补偿压缩机2100油冷出口2150连接；丝网重力油分/油冷却器2200分别接有冷却水进口2250和冷却水出口2260并可输出卫生热水；低热源油冷多联补偿压缩机2100增焓口2130通过管路与中压增效经济器2400回气口2420连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2311通过管路经低压液流三通273x与多程流换向冷凝/蒸发器2700接口2719连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300微孔液泡回油装置2318通过管路经液泡回油三通273w与多流程换向冷凝/蒸发器2700微孔液泡回油装置2718连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2319通过管路经高压液流三通273z与中压增效经济器2400接口2440连接；多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2717通过管路与高压液流三通273z连接；中压增效经济器2400过冷膨胀阀组进口2410通过管路与高压液流三通273y连接；液泡吸收经济器2500接口2540通过管路与高压液流三通273y连接；液泡吸收经济器2500接口2530通过管路与液控节流装置2600进口2610连接；液控节流装置2600出口2620通过管路与低压液流三通273x连接；制热蒸发液位控制器2640安装于液浸换向蒸发/冷凝器2300外壳体中部；制冷蒸发液位控制器2630安装于多流程换向冷凝/蒸发器2700外壳体中部；液泡吸收经济器2500接口2510通过管路与液泡回油三通273w连接；液泡吸收经济器2500接口2520通过管路与回气虹吸三通210v连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2322通过管道与源侧逆流传热换向站1700接口1710连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2321通过管道与源侧逆流传热换向站1700接口1720连接；多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2722通过管道与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3谷电加热器3200进口3210连接；多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2721通过管道与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3负荷侧循环泵阀组3100出口3110连接。

液浸换向蒸发/冷凝器2300壳体内部由下至上依次布置有下均流板2312、浸泡竖排蒸发管簇2313、液泡吸收管簇2314、气雾吸收防霜管簇2315和上均流板2316。

多流程换向冷凝/蒸发器2700壳体内部由上至下依次布置有上分流板2712、过热蒸汽一级热吸收管簇2713、蒸汽二级热吸收管簇2714、开翅竖排冷凝管2715、下分流板2716。

所述寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3构成包括负荷侧循环泵阀组3100、谷电加热器3200和荷侧软化补水定压装置3300，所述负荷侧循环泵阀组3100出口3110通过管道与低温补偿多联定频压缩机冷热装置2多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2721连接；负荷侧循环泵阀组3100进口3120经回水直冷三通31a、膨胀接口三通31b与负荷侧回水接点30a连接；谷电加热器3200进口3210通过管路与低温补偿多联定频压缩机冷热装置2多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2722连接；谷电加热器3200出口3220通过管路经供水直冷三通32a与负荷侧供水接点30b连接；膨胀接口三通31b通过管道与荷侧软化补水定压装置3300连接。

本发明的有益效果是：冬季经济合理地规模化应用低温热源吸收装置，吸收空太阳能次生源水汽潜热和温室热源，小温差无霜堵传热有效利用可再生能源，通过低温补偿多联定频压缩机将低温位热源提升为可供热的高温位能量，寒冷气候期启动谷电辅助热能满足极寒天气供热，在吸收提升温室热源同时向大气输送低温冷气流引峰驱霾，实现人工冷源治霾的经济和社会效益；夏季通过较低的湿球温度和高负压蒸发设备而形成天然蒸发冷源，直接进入负荷侧吸收空调余热，降低制冷空调能耗。

附图说明

图1为本发明的系统原理图；

说明：图中空心箭头表示空气流动方向，实心箭头表示循环介质、水体循环流动方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

参照附图，本实施例中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备包括低温热源吸收与负压蒸发直冷装置1，低温补偿多联定频压缩机冷热装置2，寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3。

所述低温热源吸收与负压蒸发直冷装置1构成包括温室雾霾吸收取热装置1100、冷却喷淋循环泵1200、源侧溶液循环泵1300、源侧系统定压装置1400、溶液勾兑膨胀箱1500、源侧系统定压膨胀罐1600、源侧逆流传热换向站1700、谷电加热融霜装置1800和负压蒸发直冷循环装置1900，所述温室雾霾吸收取热装置1100包括钢结构复叠框架维护1110、双侧导向进风栅1120、双侧尘埃折射器1130、双侧阴极防腐翅片管1140、双侧水雾吸收器1150、变风量高负压循环装置1160、双侧冷却喷淋洗涤器1170、双侧收水积水槽1180、镁牺牲阳极1190。

所述钢结构复叠框架维护1110内部底部桁架安装有双侧收水积水槽1180；双侧收水积水槽1180上面按顺序双向布置安装有双侧导向进风栅1120、双侧尘埃折射器1130、双侧阴极防腐翅片管1140、双侧水雾吸收器1150，中间部位由钢结构复叠框架维护1110内部中部桁架固定；变风量高负压循环装置1160安装于钢结构复叠框架维护1110内部顶部中心桁架之上与大气联通；双侧冷却喷淋洗涤器1170双向布置安装于钢结构复叠框架维护1110顶部上面两侧，下面设备为双侧尘埃折射器1130、双侧阴极防腐翅片管1140、双侧水雾吸收器1150；双侧阴极防腐翅片管1140进液管1141分别通过管道三通经热融进口三通13a与泵出口混液三通13b连接；双侧阴极防腐翅片管1140出液管1142 分别通过管道三通与冷液回流三通17a、源侧逆流换向站1700接口1740连接；双侧收水积水槽1180出水口1183通过管道和直冷切换供水三通12a与冷却喷淋循环泵1200进口1210连接；冷却喷淋循环泵1200出口1220通过管道与双侧冷却喷淋洗涤器1170进口1171和直冷回流三通11a连接；直冷回流三通11a通过管道和直冷切换阀3130与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3负荷侧循环泵阀组3100出口3120、回水直冷三通31a连接；直冷切换供水三通12a通过管道与负压蒸发直冷循环装置1900进口1910连接；负压蒸发直冷循环装置1900出口1920通过管道与供水直冷三通32a连接；双侧收水积水槽1180内部安装有镁牺牲阳极1190；源侧溶液循环泵1300进口1310通过管道经低端混液三通13c与源侧逆流传热换向站1700接口1730连接；源侧溶液循环泵1300出口1320通过管道经高端混液三通13a连接；源侧系统定压装置1400进口1410通过管道与溶液勾兑膨胀箱1500出口1510连接；源侧系统定压装置1400出口1420分别通过管道与源侧系统定压膨胀罐1600、低端混液三通13c连接；源侧膨胀安全阀1430跨接于源侧系统定压装置1400两端；溶液勾兑膨胀箱1500布置有软水进口1520、勾兑回液口1530、加液盖板1540、底位排污口1550；勾兑回液口1530通过管道与高端混液三通13b连接；源侧逆流传热换向站1700接口1710通过管道与液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2322连接；源侧逆流传热换向站1700接口1720通过管道与液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2321连接；谷电加热融霜装置1800进口1810通管道与冷液回流三通17a连接；谷电加热融霜装置1800出口1820通管道与热融进口三通13a连接。

所述低温补偿多联定频压缩机冷热装置2构成包括低热源油冷多联补偿压缩机2100；丝网重力油分/油冷却器2200；液浸换向蒸发/冷凝器2300；中压增效经济器2400；液泡吸收经济器2500；液控节流装置2600；多流程换向冷凝/蒸发器2700。

所述低热源油冷多联补偿压缩机2100吸气口2110通过管路经回气虹吸三通210v、气流换向三通210x与液浸换向蒸发/冷凝器2300出口阀2317连接；低热源油冷多联补偿压缩机2100排气口2120通过管路与丝网重力油分/油冷却器2200进气口2210连接；丝网重力油分/油冷却器2200出气口2220通过管路分别与液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2320、多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2711连接；丝网重力油分/油冷却器2200排油口节流阀组2230通过管路三通与低热源油冷多联补偿压缩机2100补油口2140连接；低热源油冷多联补偿压缩机2100油冷回口2160通过管路和三通与丝网重力油分/油冷却器2200出油口2230连接；丝网重力油分/油冷却器2200进油口2240通过管路与低热源油冷多联补偿压缩机2100油冷出口2150连接；丝网重力油分/油冷却器2200分别接有冷却水进口2250和冷却水出口2260并可输出卫生热水；低热源油冷多联补偿压缩机2100增焓口2130通过管路与中压增效经济器2400回气口2420连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2311通过管路经低压液流三通273x与多程流换向冷凝/蒸发器2700接口2719连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300微孔液泡回油装置2318通过管路经液泡回油三通273w与多流程换向冷凝/蒸发器2700微孔液泡回油装置2718连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2319通过管路经高压液流三通273z与中压增效经济器2400接口2440连接；多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2717通过管路与高压液流三通273z连接；中压增效经济器2400过冷膨胀阀组进口2410通过管路与高压液流三通273y连接；液泡吸收经济器2500接口2540通过管路与高压液流三通273y连接；液泡吸收经济器2500接口2530通过管路与液控节流装置2600进口2610连接；液控节流装置2600出口2620通过管路与低压液流三通273x连接；制热蒸发液位控制器2640安装于液浸换向蒸发/冷凝器2300外壳体中部；制冷蒸发液位控制器2630安装于多流程换向冷凝/蒸发器2700外壳体中部；液泡吸收经济器2500接口2510通过管路与液泡回油三通273w连接；液泡吸收经济器2500接口2520通过管路与回气虹吸三通210v连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2322通过管道与源侧逆流传热换向站1700接口1710连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2321通过管道与源侧逆流传热换向站1700接口1720连接；多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2722通过管道与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3谷电加热器3200进口3210连接；多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2721通过管道与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3负荷侧循环泵阀组3100出口3110连接；液浸换向蒸发/冷凝器2300壳体内部由下至上分别布置有下均流板2312、浸泡竖排蒸发管簇2313、液泡吸收管簇2314、气雾吸收防霜管簇2315、上均流板2316；多流程换向冷凝/蒸发器2700壳体内部由上至下分别布置有上分流板2712、过热蒸汽一级热吸收管簇2713、蒸汽二级热吸收管簇2714、开翅竖排冷凝管2715、下分流板2716。

所述寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3构成包括负荷侧循环泵阀组3100；谷电加热器3200；荷侧软化补水定压装置3300。

所述负荷侧循环泵阀组3100出口3110通过管道与低温补偿多联定频压缩机冷热装置2多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2721连接；负荷侧循环泵阀组3100进口3120经回水直冷三通31a、膨胀接口三通31b与负荷侧回水接点30a连接；谷电加热器3200进口3210通过管路与低温补偿多联定频压缩机冷热装置2多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2722连接；谷电加热器3200出口3220通过管路经供水直冷三通32a与负荷侧供水接点30b连接；膨胀接口三通31b通过管道与荷侧软化补水定压装置3300连接。

中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备工作原理

低温热源吸收与负压蒸发直冷装置1工作原理

传统空气源热泵技术利用窄翅片管低面积结构，以低压工质膨胀湿气体在窄翅片管内吸收空气中水汽低温位热源，窄翅片管结霜，空气与工质间传热差平均在15℃以上，热泵供热性能低。随之而来的派生技术以外置盐溶液，曝气循环吸收吸收空气中水汽低温位热源由传统低性能的水源热泵提升，造成稀释溶液排放污染水体，空气循环盐雾漂移污染空气，盐溶液蒸发吸热热源温度低，热泵供热性能低。

本发明采用宽带高面积片翅管小温差传热，以10倍上的循环流量湍流速率在宽翅片管内吸收来自空气中水汽低温位热源，减少翅片管结霜几率超过98%以上，空气热源温度与工质间温度传热差平均小于5℃，热源温度高，热泵供热性能高。工作原理如下：

来自大气环境的温室雾霾热源在系统变风量高负压循环装置1160驱动下，系统内呈现负压状态，大气温室雾霾热源经双侧导向进风栅1120、双侧尘埃折射器1130、双侧阴极防腐翅片管1140、双侧水雾吸收器1150吸收处理，大气温室雾霾热源通过双侧阴极防腐翅片管1140内低温冷冻溶液传热介质吸收（焓值下降）成为低温净化冷空气，经变风量高负压循环装置1160驱动将低于大气温度的冷空气射向空中完成冷热交换过程。来自低温补偿多联定频压缩机冷热装置2低温冷冻溶液进入源侧逆流换向站1700接口1720，经换向阀170d由接口1730进入源侧溶液循环泵1300进口1310，经循环泵加压驱动，由出口1320进入双侧阴极防腐翅片管1140进液管1141，低温冷冻溶液双侧阴极防腐翅片管内，逆流吸收来自翅片管传入的低温位热源，溶液温度上升含热量增加，由出液管1142进入源侧逆流换向站1700接口1740，经换向阀170b由接口1710进入低温补偿多联定频压缩机冷热装置2完成低温冷冻溶液介质的小温差湍流循环传热过程。

夏季在中国中纬度40°的新疆地区气候干热在40℃以上，湿度在20%左右，湿球温度低在22℃，系统变风量高负压循环装置1160驱动下，系统内呈现出负压近百帕状态实现高负压低温蒸发冷源，通过关闭负荷侧循环泵阀组3100，开启直接负压蒸发直冷循环装置1900、直冷切换阀3130高负压蒸发直接水冷空调。

低温补偿多联定频压缩机冷热装置2工作原理

传统技术利用二流程蒸发器吸收低温位热源，传热效率只有空调工况的50%，机组蒸发器进出液温差普遍只有2度，过量未饱和湿气体进入热泵压缩机继续吸热，造成压缩机结霜严重，蒸发压力偏高，导致循环冷冻溶液出液温度高与空气温度差减小，吸收低温位热源能力不足成为本领域技术难题。

本发明采用低温热源循环介质多流程微通道传热，一级经济器过冷吸收进行中压增焓补偿，二级微通道热动力泡沫回油虹吸回气（同时工质液体再过冷）多项技术应用确保了制冷低压工质充分蒸发，机组蒸发器进出液温差大，压缩机不结霜蒸发压力低，蒸发温度低循环冷冻溶液出液温度低与空气温度差加大，吸收低温位热源能力加大解决了成为本领域技术难题。机组以少量电能为驱动力，以制冷工质为载体，源源不断地吸收空气或自然环境中难以利用的低品位热能，转化为高品位热能，实现低温热能向高温热能的转移，将高品位热能释放到水中制取热水，夏季通过阀门切换可实现制冷功能。工作原理如下：

来自温室热源闭环热源吸收系统1冷冻溶液传热介质（溶液温度最高含热量最高）由接口2322进入液浸换向蒸发/冷凝器2300气雾吸收防霜管簇2315管程，向壳程工质未饱和气体释放低温位能，管程冷冻溶液传热介质温度下降；经管板进入液泡吸收管簇2314管程，向壳程工质泡沫液滴继续释放低温位能，管程冷冻溶液传热介质温度下降；经管板进入浸泡竖排蒸发管簇2313上管程，向壳程工质液体继续释放低温位能管程冷冻溶液传热介质温度下降；经管板进入浸泡竖排蒸发管簇2313下管程向壳程工质液体继续释放低温位能，管程冷冻溶液传热介质温度下降至最低（溶液温度最低含热量最低）经液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2321进入温室热源闭环热源吸收系统1完成蒸发器管程介质传热过程。

来自液控节流装置2600低压工质膨胀液体，经接口2311进入液浸换向蒸发/冷凝器2300下均流板2312均流，进入浸泡竖排蒸发管簇2313外沸腾蒸发，产生的气泡破裂携带液滴经液泡吸收管簇2314吸收蒸发为工质未饱和气体，再经防霜管簇2315最后吸收成为工质饱和气体，经上均流板2312汇流，经液浸换向蒸发/冷凝器2300接口2317进入低热源油冷多联补偿压缩机2100吸气口2110，经压缩机做功提升为工质高压过热气体，由排气口2120进入丝网重力油分/油冷却器2200进气口2210，工质高压过热气体在油分中分离出油雾沉积于容器底部间歇回油，工质高压过热气体经出气口2220、接口2711进入多流程换向冷凝/蒸发器2700壳程上分流板2712分流后、经过热蒸汽一级热吸收管簇2713向管程寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3中间段至出水端释放显热，冷凝为工质高压饱和蒸汽，进入二级热吸收管簇2714、开翅竖排冷凝管2715释放冷凝潜热，将热量传递给管程寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3回水端至中间段，冷凝为工质高压饱和液体经下分流板2716汇流，由多流程换向冷凝/蒸发器2700接口2717进入中压增效经济器2400接口2440，高压饱和液体释放显热温度下降（中间冷却蒸发气体由压缩机中间接口吸入实现补气增焓的性能），再进入液泡吸收经济器2500吸收液浸换向蒸发/冷凝器2300微孔液泡回油装置2318所携带的制冷剂，蒸发气体由回气虹吸三通210v进入压缩机，工质高压饱和液体经过二次过冷蒸发温度更低，由液泡吸收经济器2500接口2520进入液控节流装置2600节流降压后，低压工质液体经接口2311进入液浸换向蒸发/冷凝器2300完成制冷工质逆卡诺循环。

系统冷热功能工质侧切换，是由液浸换向蒸发/冷凝器2300、多流程换向冷凝/蒸发器2700相互切换实现功能转换。

液浸换向蒸发/冷凝器2300供热模式：接口2317开；接口2311开；接口2320关；接口2319关。

液浸换向蒸发/冷凝器2300制冷模式：接口2317关；接口2311关；接口2320开；接口2319开。

多流程换向冷凝/蒸发器2700供热模式：接口2711 开；接口2717开；接口2720关；接口2719关。

多流程换向冷凝/蒸发器2700供热模式：接口2711 关；接口2717关；接口2720 开；接口2719 开。

系统冷热源逆流循环切换，是由源侧逆流传热换向站1700自切换功能转换。

供热：阀170关a；阀170b开；阀170b关c；阀170b开d；

制冷：阀170开a；阀170b关；阀170b开c；阀170b关d。

寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置3工作原理

在寒冷天气下供热量增加负荷大，来自低温补偿多联定频压缩机冷热装置2接口2722循环循环热水温度不足，经谷电加热器3200加热进入负荷侧供水接点30b进入供热场所释放高温位能，由负荷侧回水接点30a进入负荷侧循环泵阀组3100驱动加压，进入多联定频压缩机冷热装置2接口2721加热循环。

Claims (7)

1.一种中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备，其特征是：它包括低温热源吸收与负压蒸发直冷装置(1)、多程逆流经济热泵提升装置(2)和寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置(3)，所述低温热源吸收与负压蒸发直冷装置(1)包括温室雾霾吸收取热装置(1100)、冷却喷淋循环泵(1200)、源侧溶液循环泵(1300)、源侧系统定压装置(1400)、溶液勾兑膨胀箱(1500)、源侧系统定压膨胀罐(1600)、源侧逆流传热换向站(1700)、谷电加热融霜装置(1800)和负压蒸发直冷循环装置(1900)，所述温室雾霾吸收取热装置(1100) 通过管道经高端混液三通(13a)、高端混液三通分别与源侧溶液循环泵(1300)的泵出口 (1320)、溶液勾兑膨胀箱(1500) 的勾兑回液口(1530)连接，并且通过管道分别与直冷回流三通(11a)连接、通过冷液回流三通(17a)与源侧逆流传热换向站(1700)的接口(1740)、冷却喷淋循环泵(1200)的出口(1220)连接；源侧系统定压装置(1400)的进口(1410)通过管道与溶液勾兑膨胀箱(1500)的出口(1510)连接；源侧系统定压装置(1400)的出口(1420)分别通过管道与源侧系统定压膨胀罐(1600) 低端混液三通(13c)连接；谷电加热融霜装置(1800)进口(1810)通管道与冷液回流三通(17a)连接，谷电加热融霜装置(1800)出口(1820)通管道与热融进口三通(13a)连接；温室雾霾吸收取热装置(1100)通过直冷切换供水三通(12a)与负压蒸发直冷循环装置(1900)进口(1910)连接；源侧逆流传热换向站(1700)通过管道连接多程逆流经济热泵提升装置(2)，多程逆流经济热泵提升装置(2)通过管道连接寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置(3)，寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置(3)通过管道与负压蒸发直冷循环装置(1900)出口（1920）、直冷回流三通(11a)连接。

2.根据权利要求1所述的中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备，其特征是：温室雾霾吸收取热装置(1100)包括钢结构复叠框架维护(1110)、双侧导向进风栅(1120)、双侧尘埃折射器(1130)、双侧阴极防腐翅片管(1140)、双侧水雾吸收器(1150)、变风量高负压循环装置(1160)、双侧冷却喷淋洗涤器(1170)、双侧收水积水槽(1180)和镁牺牲阳极(1190)，所述钢结构复叠框架维护(1110)内部底部桁架安装有双侧收水积水槽(1180)；双侧收水积水槽(1180)上面按顺序双向布置安装有双侧导向进风栅(1120)、双侧尘埃折射器(1130)、双侧阴极防腐翅片管(1140)、双侧水雾吸收器(1150)，中间部位由钢结构复叠框架维护(1110)内部中部桁架固定；变风量高负压循环装置(1160)安装于钢结构复叠框架维护(1110)内部顶部中心桁架之上与大气联通；双侧冷却喷淋洗涤器(1170)双向布置安装于钢结构复叠框架维护(1110)顶部上面两侧，下面设备为双侧尘埃折射器(1130)、双侧阴极防腐翅片管(1140)、双侧水雾吸收器(1150)，双侧收水积水槽(1180)内部安装有镁牺牲阳极(1190)。

3.根据权利要求2所述的中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备，其特征是：双侧阴极防腐翅片管(1140)进液管(1141)分别通过管道三通经热融进口三通(13a)与泵出口混液三通(13b)连接；双侧阴极防腐翅片管(1140)出液管(1142) 分别通过管道三通与冷液回流三通(17a)、源侧逆流换向站(1700)接口(1740)连接；双侧收水积水槽(1180)出水口(1183)通过管道和直冷切换供水三通(12a)与冷却喷淋循环泵(1200)进口(1210)连接；冷却喷淋循环泵(1200)出口(1220)通过管道与双侧冷却喷淋洗涤器(1170)进口(1171)和直冷回流三通(11a)连接；直冷回流三通(11a)通过管道和直冷切换阀(3130)与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置(3)负荷侧循环泵阀组(3100)出口(3120)、回水直冷三通(31a)连接；直冷切换供水三通(12a)通过管道与负压蒸发直冷循环装置(1900)进口(1910)连接；负压蒸发直冷循环装置(1900)出口(1920)通过管道与供水直冷三通(32a)连接；双侧收水积水槽(1180)内部安装有镁牺牲阳极(1190)；源侧溶液循环泵(1300)进口(1310)通过管道经低端混液三通(13c)与源侧逆流传热换向站(1700)接口(1730)连接；源侧溶液循环泵(1300)出口(1320)通过管道经高端混液三通(13a)连接；源侧系统定压装置(1400)进口(1410)通过管道与溶液勾兑膨胀箱(1500)出口(1510)连接；源侧系统定压装置(1400)出口(1420)分别通过管道与源侧系统定压膨胀罐(1600)、低端混液三通(13c)连接；源侧膨胀安全阀(1430)跨接于源侧系统定压装置(1400)两端；溶液勾兑膨胀箱(1500)布置有软水进口(1520)、勾兑回液口(1530)、加液盖板(1540)、底位排污口(1550)；勾兑回液口(1530)通过管道与高端混液三通(13b)连接；源侧逆流传热换向站(1700)接口(1710)通过管道与液浸换向蒸发/冷凝器(2300)接口(2322)连接；源侧逆流传热换向站(1700)接口(1720)通过管道与液浸换向蒸发/冷凝器(2300)接口(2321)连接；谷电加热融霜装置(1800)进口(1810)通管道与冷液回流三通(17a)连接；谷电加热融霜装置(1800)出口(1820)通管道与热融进口三通(13a)连接；源侧逆流传热换向站(1700)的接口(1710)通过管道与多程逆流经济热泵提升装置(2)连接。

4.根据权利要求1所述的中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备，其特征是：所述多程逆流经济热泵提升装置(2)包括低热源油冷多联补偿压缩机(2100)、丝网重力油分/油冷却器(2200)、液浸换向蒸发/冷凝器(2300)、中压增效经济器(2400)、液泡吸收经济器(2500)、液控节流装置(2600)和多流程换向冷凝/蒸发器(2700)，所述低热源油冷多联补偿压缩机(2100)吸气口(2110)通过管路经回气虹吸三通(210v)、气流换向三通(210x)与液浸换向蒸发/冷凝器(2300)出口阀(2317)连接；低热源油冷多联补偿压缩机(2100)排气口(2120)通过管路与丝网重力油分/油冷却器(2200)进气口(2210)连接；丝网重力油分/油冷却器(2200)出气口(2220)通过管路分别与液浸换向蒸发/冷凝器(2300)接口(2320)、多流程换向冷凝/蒸发器(2700)接口(2711)连接；丝网重力油分/油冷却器(2200)排油口节流阀组(2230)通过管路三通与低热源油冷多联补偿压缩机(2100)补油口(2140)连接；低热源油冷多联补偿压缩机(2100)油冷回口(2160)通过管路和三通与丝网重力油分/油冷却器(2200)出油口(2230)连接；丝网重力油分/油冷却器(2200)进油口(2240)通过管路与低热源油冷多联补偿压缩机(2100)油冷出口(2150)连接；丝网重力油分/油冷却器(2200)分别接有冷却水进口(2250)和冷却水出口(2260)并可输出卫生热水；低热源油冷多联补偿压缩机(2100)增焓口(2130)通过管路与中压增效经济器(2400)回气口(2420)连接；液浸换向蒸发/冷凝器(2300)接口(2311)通过管路经低压液流三通(273x)与多程流换向冷凝/蒸发器(2700)接口(2719)连接；液浸换向蒸发/冷凝器(2300)微孔液泡回油装置(2318)通过管路经液泡回油三通(273w)与多流程换向冷凝/蒸发器(2700)微孔液泡回油装置(2718)连接；液浸换向蒸发/冷凝器(2300)接口(2319)通过管路经高压液流三通(273z)与中压增效经济器(2400)接口(2440)连接；多流程换向冷凝/蒸发器(2700)接口(2717)通过管路与高压液流三通(273z)连接；中压增效经济器(2400)过冷膨胀阀组进口(2410)通过管路与高压液流三通(273y)连接；液泡吸收经济器(2500)接口(2540)通过管路与高压液流三通(273y)连接；液泡吸收经济器(2500)接口(2530)通过管路与液控节流装置(2600)进口(2610)连接；液控节流装置(2600)出口(2620)通过管路与低压液流三通(273x)连接；制热蒸发液位控制器(2640)安装于液浸换向蒸发/冷凝器(2300)外壳体中部；制冷蒸发液位控制器(2630)安装于多流程换向冷凝/蒸发器(2700)外壳体中部；液泡吸收经济器(2500)接口(2510)通过管路与液泡回油三通(273w)连接；液泡吸收经济器(2500)接口(2520)通过管路与回气虹吸三通(210v)连接；液浸换向蒸发/冷凝器(2300)接口(2322)通过管道与源侧逆流传热换向站(1700)接口(1710)连接；液浸换向蒸发/冷凝器(2300)接口(2321)通过管道与源侧逆流传热换向站(1700)接口(1720)连接；多流程换向冷凝/蒸发器(2700)接口(2722)通过管道与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置(3)谷电加热器(3200)进口(3210)连接；多流程换向冷凝/蒸发器(2700)接口(2721)通过管道与寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置(3)负荷侧循环泵阀组(3100)出口(3110)连接。

5.根据权利要求4所述的中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备，其特征是：液浸换向蒸发/冷凝器(2300)壳体内部由下至上依次布置有下均流板(2312)、浸泡竖排蒸发管簇(2313)、液泡吸收管簇(2314)、气雾吸收防霜管簇(2315)和上均流板(2316)。

6.根据权利要求4所述的中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备，其特征是：多流程换向冷凝/蒸发器(2700)壳体内部由上至下依次布置有上分流板(2712)、过热蒸汽一级热吸收管簇(2713)、蒸汽二级热吸收管簇(2714)、开翅竖排冷凝管(2715)、下分流板(2716)。

7.根据权利要求1所述的中纬度低温水汽源热泵直联蒸发冷装备，其特征是：所述寒冷夜热泵及谷电辅热源循环装置(3)构成包括负荷侧循环泵阀组(3100)、谷电加热器(3200)和荷侧软化补水定压装置(3300)，所述负荷侧循环泵阀组(3100)出口(3110)通过管道与低温补偿多联定频压缩机冷热装置(2)多流程换向冷凝/蒸发器(2700)接口(2721)连接；负荷侧循环泵阀组(3100)进口(3120)经回水直冷三通(31a)、膨胀接口三通(31b)与负荷侧回水接点(30a)连接；谷电加热器(3200)进口(3210)通过管路与低温补偿多联定频压缩机冷热装置(2)多流程换向冷凝/蒸发器(2700)接口(2722)连接；谷电加热器(3200)出口(3220)通过管路经供水直冷三通(32a)与负荷侧供水接点(30b)连接；膨胀接口三通(31b)通过管道与荷侧软化补水定压装置(3300)连接。