CN113654123A - 两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统 - Google Patents

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CN113654123A CN202010355928.7A CN202010355928A CN113654123A CN 113654123 A CN113654123 A CN 113654123A CN 202010355928 A CN202010355928 A CN 202010355928A CN 113654123 A CN113654123 A CN 113654123A
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Abstract

本发明公开了一种两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，旨在解决夏季高湿气候下空调因处理湿负荷而造成的制冷效果差且能耗大的问题。本系统对湿空气进行热湿分开处理，首先利用溶液干燥剂通过膜除湿器对湿空气进行除湿，然后再利用热泵蒸发器对除湿后的干空气进行降温，使得蒸发器仅需处理空气的显热，所以蒸发温度较传统除湿空调高，从而使系统更高效运行。在热泵环节，低压级冷凝器由不限于环境空气的冷却流体冷却，高压级冷凝器则用于溶液在真空条件下的再生。在真空再生模式下，溶液具有更低的沸点，再生热量需求少，可以合理利用高压级冷凝废热。由于上述原因，本发明能够显著降低高温高湿环境下空调系统的整体能耗。

Description

两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统
技术领域
本发明涉及一种两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统。
背景技术
伴随着经济的快速发展，人民对改善居住舒适度、提升生活水平的需求也越来越强烈，由此带来建筑能耗的大幅增长。目前，建筑能耗占社会总能耗的比例已高达20～30％，而这其中又有40～50％是暖通空调造成的。可见，暖通空调的节能对于改善全社会的能源问题将起着关键作用。
暖通空调的能耗很大一部分是用在夏季制冷上。而在南方，夏季也正是湿度最大的时候，高湿的条件给空调运行带来非常不利的影响，空调需要处理的不只是显热负荷，还有相当比例的湿负荷。这是因为，空调在对湿空气进行降温时，湿空气很快就会达到饱和状态而凝出液态水，空调的制冷量被大量浪费在水蒸气的冷凝潜热上，而不是用于空气的进一步降温。为保证制冷效果，只能加大制冷量，从而造成高能耗。
热湿独立处理是解决该问题的一个有效手段。其基本理念是，利用独立的低能耗除湿方法预先对湿空气进行除湿处理，然后空气以较低的湿度进入空调蒸发器而被冷却至目标温度，其间不产生相变潜热，制冷量被完全用于空气的显热降温。而要实现持续的除湿能力，就必须对除湿工质进行再生处理，将吸收的水分从溶液中分离出来以重新获得除湿所需的浓度。固体除湿通常需要很高的再生温度，常见的固体除湿方法如转轮除湿，体积大、再生温度高、成本高。溶液除湿对再生温度要求相对较低，更适合缺乏高温热源的空调系统。
中国专利201010175918.1公开了一种热回收型溶液除湿新风机组，热泵的两级并联蒸发器用于冷却溶液以对空气进行除湿和降温，热泵的两级并联冷凝器用于加热溶液使其获得再生能力，除湿和再生分别在两级串联喷淋式除湿器和两级串联喷淋式再生器中进行。中国专利ZL201320097733.2公开了一种热泵驱动的逆流式溶液调湿新风机组，蒸发器、冷凝器、除湿器、再生器均为单级。中国专利ZL201810146294.7公开了一种热泵驱动的溶液除湿-再生空气处理系统，采用两组独立的热泵对溶液进行梯级加热和冷却，而除湿器和再生器均为单级。
上述现有技术中，热泵的蒸发器用于冷却溶液以获得除湿能力，热泵的冷凝器用于加热溶液以获得再生能力。因此在该现有技术中，除湿过程需要消耗热泵的制冷量。
另外，上述现有技术中，再生过程采用开式喷淋结构，溶液与空气进行直接接触接触式传热传质，溶液在向空气传递水蒸气的同时，也向空气传递显热热量，因此溶液温度显著下降，造成再生性能快速恶化。
发明内容
针对现有技术的空气热湿独立处理方案所存在的问题，本发明提供了一种两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，以溶液为除湿工质，利用高比表面积的膜除湿器对湿空气进行除湿，得到目标湿度的干空气，再利用蒸发器对干空气进行无相变的显热降温，实现热湿独立处理，除湿环节无需消耗冷量，有效降低制冷空调能耗；同时，利用高压级冷凝器释放的冷凝废热来加热并再生溶液干燥剂，不需要额外的能量输入，而真空模式的溶液再生可以在较低的温度下进行，因而为溶液再生提供热量的高压级制冷剂不需要太高的冷凝温度，从而也就不需要工作在太高的高压级冷凝压力状态，故有利于改善高压级压缩机的运行工况；热泵循环的两级压缩模式，在保证溶液能够从高压级冷凝器中获得再生温度的同时，因为高压级较小的制冷剂流量而有效降低高压级压缩机的能耗。与传统空气热湿独立处理方法不同之处在于，本发明仅使用一套热泵系统，除湿过程不消耗冷量，且热泵冷凝温度分为两级，将不同品位的热量合理分级配置，实现能量利用效率的最大化，不仅降低了系统复杂性和成本，而且显著提高了夏季潮湿工况下的制冷空调能效。
本发明的目的通过以下技术方案来实现。本发明的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，其包括：低压级压缩机、分流三通、低压级冷凝器、低压级膨胀阀、汇流三通、蒸发器、高压级压缩机、高压级冷凝器、高压级膨胀阀、膜除湿器、散热器、溶液泵、凝水器、储水罐、真空泵。
根据本发明的一个实施例，制冷剂蒸汽在低压级压缩机中被压缩至低压级冷凝压力，由分流三通分成两路，第一路制冷剂进入低压级冷凝器，被冷却流体冷却而冷凝至液态，经低压级膨胀阀节流膨胀至蒸发压力下的气液两相状态，第二路制冷剂进入高压级压缩机，被进一步压缩至高压级冷凝压力，然后在高压级冷凝器中被除湿后的稀溶液冷却而冷凝至液态，经高压级膨胀阀节流膨胀至蒸发压力下的气液两相状态，两路制冷剂在汇流三通处汇合后进入蒸发器，被除湿后的干空气加热而蒸发至过热蒸汽状态，最终回到低压级压缩机，完成热泵循环。
根据本发明的一个实施例，在膜除湿器中，溶液与空气之间被膜隔开，膜对水蒸气有选择渗透性，阻止溶液与空气的直接接触，避免液滴夹带造成空气污染。进入膜除湿器的是浓度较高的溶液，具有较低的水蒸气分压力，而来自环境的湿空气具有较高的水蒸气分压力，于是在膜两侧形成水蒸气分压力差，构成水蒸气传质的驱动力，水蒸气因此从空气侧分离出来，透过膜中进入溶液侧，被溶液吸收，从而实现对湿空气的除湿。溶液自身因为吸收水蒸气而浓度下降，变成稀溶液，同时溶液因吸收过程释放的潜热而升温。此外，由于膜的导热作用，溶液与空气之间还存在显热传热。
根据本发明的一个实施例，完成除湿过程的稀溶液进入高压级冷凝器，将高压级冷凝器腔体底部的制冷剂盘管浸没，但又不会将腔体充满，而是形成自由液面，溶液以上部分为真空区。溶液被盘管内冷凝的制冷剂加热，达到再生温度。
根据本发明的一个实施例，高压级冷凝器同时也是溶液再生器，内部腔体为真空环境，溶液被加热至再生温度后，表面形成较高的水蒸气分压力而产生传质驱动力，推动水蒸气离开溶液进入上方的真空区。在这种真空再生模式下，溶液不需要与其他介质进行显热交换，溶液温度仅因为水蒸气蒸发而存在有限的下降，这对于维持溶液再生能力是有利的；换言之，溶液也就不需要很高的再生温度来应对大温降，反过来也就不需要高压级冷凝器工作在很高的冷凝压力，有利于改善高压级压缩机的运行工况。
根据本发明的一个实施例，水蒸气从溶液中蒸发出来，离开高压级冷凝器，进入凝水器被冷凝成液态水，并被储存在储水罐中，从而将真空度维持在特定工作压力，即水蒸气冷凝压力，以保证持续的溶液再生能力。凝水器的冷源是不限于环境空气的冷却流体，水蒸气冷凝压力由凝水器的冷却条件决定。
根据本发明的一个实施例，再生的真空环境由真空泵创建，在系统运行之前，真空泵将高压级冷凝器、凝水器、储水罐内部抽成真空，当系统运行时，真空泵不再工作，真空度依靠凝水器自动维持。
根据本发明的一个实施例，溶液离开高压级冷凝器后温度较高，需要经散热器冷却至除湿所需的较低温度，以形成较低的水蒸气分压力，满足持续除湿的需求。散热器的冷源为不限于环境空气的冷却流体。
根据本发明的一个实施例，当系统稳定运行时，在除湿/再生循环中，溶液吸收、释放的水蒸气质量达到平衡，同时各环节的吸热、放热也达到平衡。不过，在启动、停机或工况变化时，系统是处于非稳态的，由于传热传质的瞬时不平衡，溶液会有膨胀或收缩的趋势，而具有自由液面的高压级冷凝器则起到缓冲作用。
本发明的有益效果包括：
(1)在夏季高湿地区，两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统利用溶液的吸湿特性，通过膜除湿器将湿空气预先除湿，然后再通过热泵的蒸发器对干空气进行降温，降温过程不会出现水蒸气冷凝，从而实现热湿独立处理，该方式能有效避免空调病的发生，另外，系统制冷量被充分用在显热负荷上，而不必浪费在湿负荷上，可以有效提高制冷效果、降低制冷能耗；
(2)膜将空气与溶液隔开，这种非直接接触的除湿方式可以有效避免液滴夹带造成的空气污染；
(3)在热泵循环中，蒸发器制冷的同时，冷凝器制热，冷凝器放出的热量原本是作为废热直接排放到环境中的，本发明将部分冷凝废热回收，用于溶液再生，因而再生过程不需要额外的热量输入；
(4)两级压缩式热泵循环通过高压级冷凝器为溶液提供再生所需的加热温度，同时将制冷剂流量分流，以较小的高压级流量来降低高压级压缩机的能耗；
(5)真空再生模式下，溶液不存在显热降温，高压级冷凝器为再生提供的加热量只消耗在溶液的潜热降温上，因此可以实现低温再生，反过来也就不需要热泵提供很高的高压级冷凝压力，有利于改善高压级压缩机运行工况。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统流程示意图。
图2为根据本发明的一个实施例的膜除湿器结构示意图。
图3为根据本发明的一个实施例的高压级冷凝器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式具体说明本发明的技术方案。
如图1所示，根据本发明的一个实施例的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统包括：低压级压缩机1、分流三通2、低压级冷凝器3、低压级膨胀阀4、汇流三通5、蒸发器6、高压级压缩机7、高压级冷凝器8、高压级膨胀阀9、膜除湿器10、散热器11、溶液泵12、凝水器13、储水罐14、真空泵15。其中，低压级压缩机1、分流三通2、低压级冷凝器3、低压级膨胀阀4、汇流三通5、蒸发器6、高压级压缩机7、高压级冷凝器8、高压级膨胀阀9构成热泵循环，工质为制冷剂；膜除湿器10、高压级冷凝器8、溶液泵12、散热器11构成除湿/再生循环，工质为溶液；高压级冷凝器8内部腔体与凝水器13、储水罐14、真空泵15连通，内部为真空环境。
来自环境的湿空气首先被膜除湿器10除湿，出来的干空气被蒸发器6冷却而不发生结露，实现热湿独立处理，蒸发器6的制冷量被完全用于对干空气的显热降温，而没有被消耗在湿负荷上。
在热泵循环中，制冷剂蒸汽进入低压级压缩机1，被压缩至低压级冷凝压力下的过热状态，由分流三通2分流成两路，一路进入低压级冷凝器3被不限于环境空气的冷却流体冷却而冷凝成液态，再经低压级膨胀阀4节流膨胀至蒸发压力下的气液两相状态，另一路进入高压级压缩机7，被进一步压缩至高压级冷凝压力下的过热状态，经高压级冷凝器8被除湿后的稀溶液冷却而冷凝成液态，再经高压级膨胀阀9节流膨胀至蒸发压力下的气液两相状态，两路制冷剂在汇流三通5处汇合后进入蒸发器6，被除湿后的干空气加热而蒸发至过热蒸汽状态，最终回到低压级压缩机1，完成热泵循环。
在除湿/再生循环中，浓溶液进入膜除湿器10对湿空气进行除湿，自身因吸收湿空气中的水蒸气而浓度下降，稀溶液进入高压级冷凝器8，将高压级冷凝器8内部腔体下方的制冷剂盘管浸没，与在盘管内冷凝的制冷剂进行换热，溶液被加热，溶液表面形成较高的水蒸气分压力，与上方的真空区之间构成水蒸气分压力差，推动水蒸气从溶液中蒸发出来进入真空区，从而实现溶液再生，再生后的浓溶液被溶液泵12抽出，经散热器11被不限于环境空气的冷却流体冷却，最终回到膜除湿器10，完成除湿/再生循环。
从溶液中蒸发出来的水蒸气离开高压级冷凝器8后，进入凝水器13，被不限于环境空气的冷却流体冷却而冷凝，液态水被储存在储水罐14中。
系统运行之前，真空泵15将高压级冷凝器8内部腔体、凝水器13、储水罐14抽成真空，系统运行时真空泵15不再工作，真空度由水蒸气的冷凝来维持。
如图2所示，作为本发明的一种两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统的空气除湿部件，膜除湿器10包括：膜10-1、壳体10-2、溶液入口封头10-3、溶液出口封头10-4、溶液入口端头10-5、溶液出口端头10-6、溶液入口接头10-7、溶液出口接头10-8、空气入口接头10-9、空气出口接头10-10。膜10-1为管状结构，膜管束将膜除湿器10内部分隔成管侧和壳侧空间，溶液在管侧流动，空气在壳侧流动，溶液和空气之间通过膜进行传热传质。溶液入口封头10-3和溶液出口封头10-4用于支撑膜管束，并将壳侧的空气分别与溶液入口端头10-5和溶液出口端头10-6中的溶液隔离开来。浓溶液从溶液入口接头10-7流入，由溶液入口端头10-5分配至各膜管内，经过除湿过程吸收水蒸气而变成稀溶液，最后汇集到溶液出口端头10-6，从溶液出口接头10-8流出；同时，湿空气从空气入口接头10-9流入，经过除湿过程变成干空气，最后从空气出口接头10-10流出。
如图3所示，作为本发明的一种两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统的高压级制冷剂冷凝与溶液再生一体部件，高压级冷凝器8包括：课题8-1、制冷剂盘管8-2、制冷剂入口接头8-3、制冷剂出口接头8-4、溶液入口接头8-5、溶液出口接头8-6、水蒸气出口接头8-7。壳体-1为刚性结构，能够承受外界的大气压力。制冷剂盘管8-2安装在内部靠下的位置，并焊接在壳体8-1上。制冷剂蒸汽从制冷剂入口接头8-3进入制冷剂盘管8-2，与制冷剂盘管8-2外的溶液进行换热，冷凝成液态后从制冷剂出口接头8-4流出。稀溶液从溶液入口接头8-5进入壳体内部，将制冷剂盘管8-2浸没，从而被制冷剂的冷凝热加热而发生再生。溶液表面较高的水蒸气分压力和上方真空区较低的水蒸气分压力之间形成传质驱动力，推动水蒸气从溶液中蒸发出来进入真空区，最后从水蒸气出口接头8-7流出。高压级冷凝器8内部腔体具有一定空间，同时也起到储液罐的作用，溶液的自由液面能够缓冲因传热传质而造成的溶液容积变化。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，其特征在于包括：
低压级压缩机(1)、分流三通(2)、低压级冷凝器(3)、低压级膨胀阀(4)、汇流三通(5)、蒸发器(6)、高压级压缩机(7)、高压级冷凝器(8)、高压级膨胀阀(9)、膜除湿器(10)、散热器(11)、溶液泵(12)、凝水器(13)、储水罐(14)、真空泵(15)，
其中：
低压级压缩机(1)、分流三通(2)、低压级冷凝器(3)、低压级膨胀阀(4)、汇流三通(5)、蒸发器(6)、高压级压缩机(7)、高压级冷凝器(8)、高压级膨胀阀(9)构成热泵循环，工质为制冷剂，
同时也是溶液再生器的高压级冷凝器(8)、膜除湿器(10)、溶液泵(12)、散热器(11)构成除湿/再生循环，工质为溶液，
来自环境的高湿空气依次经膜除湿器(6)除湿和蒸发器(5)降温后被提供给用户，其中湿空气的湿负荷和热负荷由除湿和降温两个过程分开、独立处理，
空气预先在膜除湿器(10)中被处理至低湿状态，从而使空气的露点温度显著下降，因而空气在蒸发器(6)中不会发生凝水现象，蒸发器(6)仅需将空气降温至用户所需的干球温度，蒸发器(6)的制冷量全部被用于空气的显热降温而不必消耗在水蒸气冷凝潜热上，
在热泵循环中，高压级冷凝器(8)是制冷剂-溶液换热形式，通过制冷剂蒸汽的冷凝热将处于真空条件下的溶液蒸发而实现溶液再生，
制冷剂蒸汽经低压级压缩机(1)压缩而升温、升压后，在分流三通(2)处分成两路，其中：
第一路制冷剂进入低压级冷凝器(3)被冷却流体带走热量而冷凝，再经低压级膨胀阀(4)节流膨胀，
第二路制冷剂进入高压级压缩机(7)被进一步压缩，进入高压级冷凝器(8)向溶液散热而自身冷凝，高压液态制冷剂再经高压级膨胀阀(9)节流膨胀，膨胀降压后的第一和第二路制冷剂在汇流三通(5)处汇合后一起进入蒸发器(6)，对干燥后的空气降温，制冷剂吸热蒸发后变为过热蒸汽，回到低压级压缩机(1)，完成热泵循环，
在蒸发器(6)中，制冷剂蒸发过程吸收热量，干燥后的空气被冷却，
在低压级冷凝器(3)和高压级冷凝器(8)中，制冷剂冷凝过程放出热量，高压级冷凝器(8)因为更高的冷凝压力而具有更高的冷凝温度，从而将溶液加热至再生温度并将溶液蒸发浓缩，
在除湿/再生循环中，浓溶液进入膜除湿器(10)对来自环境的湿空气进行除湿，同时溶液自身因吸收水蒸气而浓度下降，变成稀溶液后进入高压级冷凝器(8)，溶液被加热的同时也进行再生，再生后重新变回浓溶液，进而被溶液泵(12)抽至散热器(11)进行降温，以获得除湿所需的较低温度，最后回到膜除湿器(10)，完成除湿/再生循环。
2.根据权利要求1所述的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，其特征在于：
膜除湿器(10)有一对空气进/出口和一对溶液进/出口，高湿的空气具有较高的水蒸气分压力，而经散热器(11)冷却的浓溶液具有较低的水蒸气分压力，于是膜两侧形成水蒸气分压力差，推动水蒸气从空气侧穿过膜进入溶液侧，从而实现除湿，溶液因吸收水蒸气而浓度下降，同时，水蒸气传质带来的潜热造成溶液温度升高。
3.根据权利要求1所述的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，其特征在于：
高压级冷凝器(8)综合了冷凝器和溶液再生器两种功能，主体结构为用于盛装溶液的真空容器，容器内部腔体下方焊接有制冷剂盘管，外部总共设有五个接口，包括一对制冷剂进/出口、一对溶液进/出口和顶部的一个水蒸气出口，水蒸气出口连接至凝水器(13)，系统运行之前，真空泵(15)将高压级冷凝器(8)溶液侧腔体、凝水器(13)和储水罐(14)内部抽成真空，之后真空泵(15)停止工作并保持在关机状态，
经过除湿过程的稀溶液进入高压级冷凝器(8)，将制冷剂盘管淹没，来自高压级压缩机(7)的制冷剂蒸汽在盘管内冷凝，放出热量，将溶液加热至再生温度，溶液表面形成较高的水蒸气分压力，与腔体的真空环境之间形成水蒸气分压力差，推动水蒸气从溶液中蒸发出来进入凝水器(13)，水蒸气被冷凝成液态水储存在储水罐(14)中，从而将真空侧的压力维持基本稳定，保证溶液能不断被再生浓缩。
4.根据权利要求1所述的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，其特征在于：
散热器(11)利用冷却流体作为冷源来对溶液进行降温，以将溶液温度恢复至除湿所需的较低温度，保证进入膜除湿器(10)的溶液具有较低的水蒸气分压力以形成良好的除湿能力。
5.根据权利要求1所述的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，其特征在于：
空气除湿装置的型式可以采用溶液膜除湿器，也可以采用带杀菌功能和内冷却的金属间壁式溶液除湿器。
6.根据权利要求1所述的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，其特征在于：
低压级冷凝器(3)、散热器(11)、凝水器(13)的冷却流体包括环境空气、自然水源等，可根据应用场景的不同做相应的选择。
7.根据权利要求1所述的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，其特征在于：
热泵循环设置了两级压缩，也可以根据需要，低压级压缩机(1)、分流三通(2)和高压级压缩机(7)组合成一台双级压缩机。
8.一种低温再生热湿独立处理空调方法，其基于一种两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调系统，上述低温再生热湿独立处理空调系统包括：
低压级压缩机(1)、分流三通(2)、低压级冷凝器(3)、低压级膨胀阀(4)、汇流三通(5)、蒸发器(6)、高压级压缩机(7)、高压级冷凝器(8)、高压级膨胀阀(9)、膜除湿器(10)、散热器(11)、溶液泵(12)、凝水器(13)、储水罐(14)、真空泵(15)，
其特征在于包括：
使低压级压缩机(1)、分流三通(2)、低压级冷凝器(3)、低压级膨胀阀(4)、汇流三通(5)、蒸发器(6)、高压级压缩机(7)、高压级冷凝器(8)、高压级膨胀阀(9)构成热泵循环，工质为制冷剂，
使同时也是溶液再生器的高压级冷凝器(8)、膜除湿器(10)、溶液泵(12)、散热器(11)构成除湿/再生循环，工质为溶液，
把来自环境的高湿空气依次经膜除湿器(6)除湿和蒸发器(5)降温后被提供给用户，其中湿空气的湿负荷和热负荷由除湿和降温两个过程分开、独立处理，
把空气预先在膜除湿器(10)中被处理至低湿状态，从而使空气的露点温度显著下降因而空气在蒸发器(6)中不会发生凝水现象，蒸发器(6)仅需将空气降温至用户所需的干球温度，且蒸发器(6)的制冷量全部被用于空气的显热降温而不必消耗在水蒸气冷凝潜热上，
在热泵循环中，通过高压级冷凝器(8)进行制冷剂-溶液换热，通过制冷剂蒸汽的冷凝热将处于真空条件下的溶液蒸发而实现溶液再生，
使制冷剂蒸汽经低压级压缩机(1)压缩而升温、升压后，在分流三通(2)处分成两路，其中：
第一路制冷剂进入低压级冷凝器(3)被冷却流体带走热量而冷凝，再经低压级膨胀阀(4)节流膨胀，
第二路制冷剂进入高压级压缩机(7)被进一步压缩，进入高压级冷凝器(8)向溶液散热而自身冷凝，高压液态制冷剂再经高压级膨胀阀(9)节流膨胀，膨胀降压后的第一和第二路制冷剂在汇流三通(5)处汇合后一起进入蒸发器(6)，对干燥后的空气降温，制冷剂吸热蒸发后变为过热蒸汽，回到低压级压缩机(1)，完成热泵循环，
在蒸发器(6)中，通过制冷剂蒸发过程吸收热量，使干燥后的空气被冷却，
在低压级冷凝器(3)和高压级冷凝器(8)中，通过制冷剂冷凝过程放出热量，其中高压级冷凝器(8)因为更高的冷凝压力而具有更高的冷凝温度，从而将溶液加热至再生温度并将溶液蒸发浓缩，
在除湿/再生循环中，使浓溶液进入膜除湿器(10)对来自环境的湿空气进行除湿，同时溶液自身因吸收水蒸气而浓度下降，变成稀溶液后进入高压级冷凝器(8)，溶液被加热的同时也进行再生，再生后重新变回浓溶液，进而用溶液泵(12)把浓溶液抽至散热器(11)进行降温，从而获得除湿所需的较低温度，并使浓溶液回到膜除湿器(10)，完成除湿/再生循环。
9.根据权利要求8所述的低温再生热湿独立处理空调方法，其特征在于：
膜除湿器(10)有一对空气进/出口和一对溶液进/出口，高湿的空气具有较高的水蒸气分压力，而经散热器(11)冷却的浓溶液具有较低的水蒸气分压力，于是膜两侧形成水蒸气分压力差，推动水蒸气从空气侧穿过膜进入溶液侧，从而实现除湿，溶液因吸收水蒸气而浓度下降，同时，水蒸气传质带来的潜热造成溶液温度升高。
10.根据权利要求8或9所述的两级压缩式热泵驱动的低温再生热湿独立处理空调方法，其特征在于：
高压级冷凝器(8)综合了冷凝器和溶液再生器两种功能，主体结构为用于盛装溶液的真空容器，容器内部腔体下方焊接有制冷剂盘管，外部总共设有五个接口，包括一对制冷剂进/出口、一对溶液进/出口和顶部的一个水蒸气出口，水蒸气出口连接至凝水器(13)，系统运行之前，真空泵(15)将高压级冷凝器(8)溶液侧腔体、凝水器(13)和储水罐(14)内部抽成真空，之后真空泵(15)停止工作并保持在关机状态，
经过除湿过程的稀溶液进入高压级冷凝器(8)，将制冷剂盘管淹没，来自高压级压缩机(7)的制冷剂蒸汽在盘管内冷凝，放出热量，将溶液加热至再生温度，溶液表面形成较高的水蒸气分压力，与腔体的真空环境之间形成水蒸气分压力差，推动水蒸气从溶液中蒸发出来进入凝水器(13)，水蒸气被冷凝成液态水储存在储水罐(14)中，从而将真空侧的压力维持基本稳定，保证溶液能不断被再生浓缩，
散热器(11)利用冷却流体作为冷源来对溶液进行降温，以将溶液温度恢复至除湿所需的较低温度，保证进入膜除湿器(10)的溶液具有较低的水蒸气分压力以形成良好的除湿能力，
空气除湿装置的型式可以采用从溶液膜除湿器和带杀菌功能及内冷却的金属间壁式溶液除湿器中选出的一种。
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