CN204345834U - 一种水蒸发耦合地源热泵制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水蒸发耦合地源热泵制冷系统，包括对高温高湿空气的降温除湿水蒸发子系统，和用于向水蒸发子系统传冷的地源热泵换热子系统；水蒸发子系统包括水制冷空气回路和制冷剂制冷除湿空气回路。本发明的水蒸发耦合地源热泵制冷系统不但利用了水冷蒸发器对集水箱内的水进行降温以提高制冷效果，还充分利用地能除湿蒸发器对空气进行除湿和二次降温，达到了节能、降温除湿的目的。

Description

一种水蒸发耦合地源热泵制冷系统

技术领域

本实用新型涉及地源热泵技术领域，尤其涉及一种水蒸发耦合地源热泵制冷系统。

背景技术

随着科技发展的稳健步伐，人们对生活水平的要求也紧跟时代的节奏而不断的提高，而对于客运站这类服务性质的行业来说，其市场的竞争性显得更具挑战。目前交通行业的能耗问题备受关注，而在客运站，客车在冷启动、怠速行驶和停放过程中所排放出来的大量的有害气体，不仅对客运站的环境造成极大的破坏，而且也会影响乘客的身心健康。为了保证站内空气达到卫生标准，乘客能舒适性地候车，同时也为了能使广西交通空调耗能减负，客运站营业方能降低成本与运行费用的投资，必须对客运站进行机械降温换气。水蒸发技术与传统空调技术相比有投资低，运行成本低等特点，而在高温高湿地区却不怎么理想，原因是高湿度情况下水蒸发量较少，其水蒸发优势不能充分体现出来；而对于地源热泵来说，虽然其效果好，但投资成本较高。本课题基于在大空间、大冷量场合下将两者耦合起来，通过对南宁某客运站工程实例应用的分析得出，本课题所提出的高效节能空调技术为客运站提供健康舒适的候车，同时具有投资成本低，减少空调耗能等意义。

目前针对直接蒸发冷却耦合地热技术在高温高湿地区的适用性仅停留在理论分析上，却没有通过工程应用实验的方法进行验证的先例。

实用新型内容

本实用新型为水蒸发耦合地源热泵制冷系统，它不但利用了水冷蒸发器9对冷冻水箱10内的水进行降温以提高制冷效果，还充分利用地能除湿蒸发器8对空气进行除湿和二次降温，达到了节能、降温除湿的目的。

水蒸发耦合地源热泵制冷系统，包括对高温高湿空气的降温除湿水蒸发子系统，和用于向水蒸发子系统传冷的地源热泵换热子系统；其特征在于，所述的高温高湿空气降温除湿水蒸发子系统设置有冷水降温回路和制冷剂蒸发冷却降温除湿回路。

冷水降温回路，所述的冷水降温回路包括冷冻水箱10，湿帘循环泵11和设置在湿帘的喷水器12，湿帘13，所述的冷冻水箱10和接入系统的冷水管2-2相连，所述的湿帘13与风机引入的外界空气1-1相连。

制冷剂蒸发冷却降温除湿回路，所述制冷剂蒸发冷却降温除湿回路包括地能除湿蒸发器8，水冷蒸发器9，压缩机6，水冷式冷凝器4，节流阀5，所述的地能蒸发器8与通过湿帘的空气1-3相连，所述的水冷蒸发器9侵入在冷冻水箱10中，所述的水冷式冷凝器4与地源热泵换热子系统相连。

水蒸发制冷除湿结构原理就是利用水的蒸发吸收空气中的热量， 进而达到空气降温的目的；空气通过空调机组的蒸发器，由于制冷剂的蒸发吸收空气中的热量从而使高温高湿的空气降温，并且冷凝空气中的水蒸气，达到制冷除湿的目的。

地源热泵的结构原理是利用水源热泵的一种形式，是利用水与土壤进行冷(热)交换来作为水源热泵的冷(热)源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到土壤，此时地能为“冷源”。

水蒸发耦合地源热泵制冷系统的原理是通过湿帘13将风机吸入的室外风1-1与喷水器12喷下的水相接触，利用水蒸发吸热来对风机吸入的室外空气进行冷却；喷水器喷下的水是冷冻水，利用换热原理，可以加快进风1-2的冷却。穿过湿帘的空气1-3通过地能除湿蒸发器8时，利用制冷剂蒸发吸收热量来降低空气温度可达到使出风口的水冷凝、降温的目的；制冷剂经过水冷蒸发器9时再次吸热蒸发，从而降低了冷冻水箱10的水温；空调机组制冷剂吸收热量蒸发，经过压缩机6时形成高温高压的气体，在水冷式冷凝器4中进行热交换，利用地源热泵技术将制冷剂冷凝时散发出的热量释放到土壤里。通过南宁某客运站具体工程事例得出，本课题所提出的高效节能空调技术不仅为客运站提供健康舒适的候车环境，同时具有投资成本低，减少空调耗能等意义。

优选的，冷冻水箱10的容积足够大，处于湿帘13的下端并进入系统的自来冷水1-1相连，通过湿帘循环泵11实现循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

附图说明

下面结合附图对本发明中一种地源热泵系统作进一步说明。

图1是本发明提供的水蒸发耦合地源热泵制冷系统的结构示意图。

具体实施方式

下面参照着附图，结合着具体实施例，对本实用新型做更详细的介绍：

图1的说明：

参图1所示，为本实用新型所述的水蒸发耦合地源热泵制冷系统的原理框图，其中高温高湿空气的降温除湿水蒸发子系统：其结构原理图包括冷水降温回路和制冷剂蒸发冷却降温除湿回路；所述的冷水降温回路：其结构原理为冷冻水箱10和接入系统的冷水管2-2联接，湿帘13与风机7引入的外界空气1-2相通；制冷剂蒸发冷却降温除湿回路：其结构原理为地能除湿蒸发器8与通过湿帘的空气1-3相通，所述的水冷蒸发器9放置在冷冻水箱10中，所述的水冷式冷凝器4与地源热泵换热子系统联接。

向水蒸发子系统传冷的地源热泵换热子系统：地埋管与水冷式冷凝器联接，地埋管与地能循环泵联接，地埋管与接入地能热泵换热子系统的自来水管入口联接。

具体实施例：

高温高湿空气的降温除湿水蒸发子系统的工作状态是利用湿帘循环泵11将冷冻水箱10中的冷冻水提供给了喷水气12，于是在喷水气12的的作用下，吸收的室外空气1-1中在湿帘7中遇到冷冻水，进而达到空气降温的目的；通过湿帘13的空气1-3经过空调机组的蒸发器8时，由于制冷剂的蒸发吸收空气1-3中的热量从而使高温高湿的1-3空气再次降温，并且冷凝空气1-3中的水蒸气，达到制冷除湿的目 的。

向水蒸发子系统传冷的地源热泵换热子系统的工作状态是利用水源热泵的一种形式，是利用水与土壤进行热交换来作为水源热泵的冷源。首先，水冷式冷凝器通过将水蒸发子系统所释放出来的热量传递给了地埋管1中的载热剂，然后，载热剂通过地埋管将自身携带的热量“释放”给了土壤，并通过地能循环泵3来实现循环。

水蒸发耦合地源热泵制冷系统的原理是通过湿帘13将风机吸入的室外风1-1与喷水器12喷下的水相接触，利用水蒸发吸热来对风机吸入的室外空气进行冷却；喷水器喷下的水是冷冻水，利用换热原理，可以加快进风1-2的冷却。穿过湿帘的空气1-3通过地能除湿蒸发器8时，利用制冷剂蒸发吸收热量来降低空气温度可达到使出风口的水冷凝、降温的目的；制冷剂经过水冷蒸发器9时再次吸热蒸发，从而降低了冷冻水箱10的水温；空调机组制冷剂吸收热量蒸发，经过压缩机6时形成高温高压的气体，在水冷式冷凝器4中进行热交换，利用地源热泵技术将制冷剂冷凝时散发出的热量通过地埋管1释放到土壤里。

以上是对本实用新型的描述而非限定，基于本实用新型思想的其它实施方式，均在本实用新型的保护范围之中。

Claims (4)

1.水蒸发耦合地源热泵制冷系统，包括对高温高湿空气的降温除湿水蒸发子系统，和用于向水蒸发子系统传冷的地源热泵换热子系统；其特征在于，所述的高温高湿空气降温除湿水蒸发子系统设置有冷水降温回路和制冷剂蒸发冷却降温除湿回路；冷水降温回路，所述的冷水降温回路包括冷冻水箱(10)，湿帘循环泵(11)和设置在湿帘的喷水器(12)，湿帘(13)；所述的冷冻水箱(10)和接入系统的冷水管(2-2)相连，所述的湿帘(13)与风机(7)引入的外界空气(1-2)相通；制冷剂蒸发冷却降温除湿回路，所述制冷剂蒸发冷却降温除湿回路包括地能除湿蒸发器(8)，水冷蒸发器(9)，压缩机(6)，水冷式冷凝器(4)，节流阀(5)，所述的地能除湿蒸发器(8)与通过湿帘的空气(1-3)相通，所述的水冷蒸发器(9)放置在冷冻水箱(10)中，所述的水冷式冷凝器(4)与地源热泵换热子系统相连。

2.如权利要求1所述的水蒸发耦合地源热泵制冷系统，其特征在于，水冷蒸发器(9)放置在冷冻水箱(10)中，水冷蒸发器(9)中的制冷剂通过吸收冷冻水箱(10)中水的热量，从而使水的温度降低。

3.如权利要求1所述的水蒸发耦合地源热泵制冷系统，其特征在于，地能除湿蒸发器(8)放置在室内的进风口处，能够对空气进行除湿和进一步的降温，达到室内所需要的环境。

4.如权利要求1所述的水蒸发耦合地源热泵制冷系统，其特征在于， 水冷式冷凝器(4)通过与地源热泵子系统的热交换，将水蒸发子系统制冷剂回路产生的热量通过地埋管(1)排到地下，而作为能量载体的地埋管(1)里的水通过补水(2)来补给，并通过地能循环泵(3)实现该系统的循环。