一种低温热源吸收式耦合空调装置及调控方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低温热源吸收式耦合空调装置及调控方法，包括低温热源吸收式制冷系统、溶液除湿循环系统和冷却水循环系统，本发明专利技术利用溶液除湿承担空气的潜热负荷，吸收式制冷承担空气显热负荷，通过提高吸收式制冷的蒸发温度，增大吸收式制冷的放气范围，使得吸收式制冷循环能效比增加，也可在保证制冷效果的基础上降低发生温度，扩大低温热源的利用范围，同时利用吸收式制冷的冷凝热再生除湿溶液，冷却塔产生冷却水用来进行吸收器、除湿溶液冷却以及冷凝器的进一步冷却，在保证空调效果的基础上大大提升了系统能效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调装置及调控方法，属于制冷空调系统

技术介绍
目前，主要的空调方式还是采用蒸汽压缩式制冷，以电能作为动力，通过氟利昂等制冷剂循环将室内热量传递到室外。这种传统的蒸汽压缩式制冷技术主要存在以下缺陷：一是利用电能高品位能量，能耗较大；二是当前的主要制冷剂为氟利昂等氟化物，其大量使用会破坏大气臭氧层，造成生态环境恶化；三是火力发电过程产生大量二氧化碳，以及主要的制冷剂GWP较高，会增加全球温室效应。吸收式制冷系统区别于蒸汽压缩式制冷，其主要包括发生器、蒸发器、冷凝器和吸收器等，利用一些太阳能或工业余热等低品位的热能进行制冷。其主要缺点有以下几点：一是吸收式制冷系统整体效率较低；二是受热源影响较大，如太阳能吸收制冷由于太阳能集热技术有限，高温热源温度很难进一步提高；三是吸收式制冷由于采用热源进行制冷，需要排放大量的冷凝热。随着除湿技术的快速发展，温湿度独立调节空调系统日益成熟，可以将空气温度与湿度分别处理，不再需要很低的蒸发温度来消除空气的潜热负荷。河南科技大学梁坤峰等人提出一种基于太阳能热回收的吸收式制冷与溶液除湿空调系统，利用太阳能再生除湿溶液，用吸收式制冷来冷却除湿溶液完成除湿后，空气回收室内冷量送到房间。该方法虽然提到了将吸收式制冷与溶液除湿技术相结合，但系统更多的是用吸收式制冷来完成溶液的除湿和再生过程，空气潜热得到了较好的处理，而空气显热尽靠回收室内冷量无法满足室内要求。
技术实现思路
专利技术目的：针对目前吸收制冷蒸发温度较低，制冷效率较低，需较高热源温度的问题和不足，本专利技术提供一种除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调装置及调控方法，利用低温余热吸收式制冷，冷凝热再生除湿溶液进行空气的温湿度独立处理，提升了吸收式制冷的性能，扩大了热源的使用范围。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调装置，包括低温热源吸收式制冷系统、溶液除湿循环系统和冷却水循环系统。所述低温热源吸收式制冷系统包括发生器(1)、第二热交换器(11)、冷凝器(3)、节流阀(5)、蒸发器(4)、吸收器(2)、循环泵一(14)、第一热交换器(10)。所述溶液除湿循环系统包括溶液除湿器(8)、循环泵三(16)、第三热交换器(12)、溶液再生器(7)、第四热交换器(13)。所述冷却水循环系统包括冷却塔(6)、循环泵四(17)，其中：发生器(1)的高温水蒸汽出气口与第二热交换器(11)的高温水蒸汽进气口连接，而第二热交换器(11)的低温水蒸汽出气口与冷凝器(3)的低温水蒸汽进气口连接，而冷凝器(3)的冷剂水出口通过节流阀(5)与蒸发器(4)的冷剂水入口相连，所述蒸发器(4)的水蒸气出口与吸收器(2)的水蒸气进气口连接。所述吸收器(2)的低温低浓度出液口通过循环泵一(14)与第一热交换器(10)的低温低浓度进液口连接，而所述第一热交换器(10)高温低浓度出液口与发生器(1)的高温低浓度进液口连接。所述发生器(1)的高温高浓度出液口与第一热交换器(10)的高温高浓度进液口连接，所述第一热交换器(10)的低温高浓度出液口与吸收器(2)的低温高浓度进液口连接。溶液除湿器(8)的低温低浓度出液口通过循环泵三(16)与第三热交换器(12)的低温低浓度进液口连接，而所述第三热交换器(12)的中温低浓度出液口与第二热交换器(11)的中温低浓度进液口连接，而所述第二热交换器(11)的高温低浓度出液口与溶液再生器(7)的高温低浓度进液口连接。溶液再生器(7)的高温高浓度出液口与第三热交换器(12)的高温高浓度进液口连接，第三热交换器(12)的中温高浓度出液口与第四热交换器(13)的中温高浓度进液口连接，第四热交换器(13)的低温高浓度出液口与溶液除湿器(8)的低温高浓度进液口连接。冷却塔(6)的冷却水出口通过循环泵四(17)分别与吸收器(2)的冷却水进口和第四换热器(13)的冷却水进口连通。而所述吸收器(2)的中温冷却水出口与冷凝器(3)的中温冷却水进口连接，第四换热器(13)的中温冷却水出口与冷凝器(3)的中温冷却水进口连接，冷凝器(3)的高温冷却水出口与冷却塔(6)的高温冷却水进口连接。蒸发器(4)的低温冷冻水出口与空气冷却器(9)的低温冷冻水进口连接，而所述空气冷却器(9)的高温冷冻水出口与蒸发器(4)的高温冷冻水进口连接，而溶液除湿器(8)的干燥空气出口与空气冷却器(9)的干燥空气进口连接。优选的：所述溶液除湿器(8)与溶液再生器(7)均为叉流型式。优选的：所述溶液除湿器(8)的除湿溶液为溴化锂溶液。优选的：所述蒸发器(4)的低温冷冻水出口流出的低温冷冻水的温度在10-18℃。进一步地：所述溶液再生器(7)还设置有风机一(18)，室外空气在风机一(18)作用下进入溶液再生器(7)内，室外空气在溶液再生器(7)中与高温低浓度溴化锂溶液进行热湿交换完成溶液再生过程。进一步地：所述溶液除湿器(8)还设置有风机二(19)，室外空气在风机二(19)作用下首先流经溶液除湿器(8)进行干燥，之后进入空气冷却器(9)完成冷却降温。一种除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调系统的调控方法：经热源加热后的热水输送到发生器(1)中，在发生器(1)中溴化锂溶液被加热后产生高温水蒸气和高温高浓度溴化锂溶液，高温水蒸气首先通过发生器(1)的水蒸汽出口进入到第二热交换器(11)中。高温水蒸气在第二热交换器(11)中与来自于第三热交换器(12)的中温低浓度溴化锂溶液换热，形成低温水蒸气和高温低浓度溴化锂溶液，低温水蒸气进入到冷凝器(3)中结成冷剂水，冷剂水经节流阀(5)节流后流入蒸发器(4)。冷剂水在蒸发器(4)中完成蒸发制冷，在蒸发器(4)中，空气冷却器(9)过来的高温冷冻水在冷凝器(3)中的冷剂水的蒸发作用下变成低温冷冻水同时产生水蒸气，蒸发器(4)中产生的水蒸气进入吸收器(2)中。高温高浓度溴化锂溶液通过发生器(1)的高温高浓度出液口进入到第一换热器(10)中，在第一换热器(10)中与来自于吸收器(2)的低温低浓度溴化锂溶液产生热交换，形成低温高浓度溴化锂溶液和高温低浓度溴化锂溶液，低温高浓度溴化锂溶液通过第一换热器(10)的低温高浓度出液口进入到吸收器(2)中，在吸收器(2)中，低温高浓度溴化锂溶液吸收来自于蒸发器(4)产生的水蒸气，形成低温低浓度溴化锂溶液，低温低浓度溴化锂溶液通过循环泵一(14)进入到第一热交换器(10)的低温低浓度进液口中，在第一热交换器(10)生成的高温低浓度溴化锂溶液通过高温低浓度出液口进入到发生器(1)中。低温高浓度溴化锂溶液在溶液除湿器(8)中与空气进行热湿交换后，得到干燥空气和低温低浓度溴化锂溶液，低温低浓度溴化锂溶液从溶液除湿器(8)的低温低浓度溶液出口由循环泵三(16)进入到第三热交换器(12)内，在第三热交换器(12)中，低温低浓度溴化锂溶液与来自于溶液再生器(7)出来的高温高浓度溴化锂溶液进行换热，得到中温低浓度溴化锂溶液和中温高浓度溴化锂溶液。中温低浓度溴化锂溶液进入到第二热交换器(11)内，在第二热交换器(11)中，中温低浓度溴化锂溶液与来自于从发生器(1)的高温水蒸气进行换交热，得到高温低浓度溴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调装置，其特征在于：包括低温热源吸收式制冷系统、溶液除湿循环系统和冷却水循环系统；所述低温热源吸收式制冷系统包括发生器(1)、第二热交换器(11)、冷凝器(3)、节流阀(5)、蒸发器(4)、吸收器(2)、循环泵一(14)、第一热交换器(10)；所述溶液除湿循环系统包括溶液除湿器(8)、循环泵三(16)、第三热交换器(12)、溶液再生器(7)、第四热交换器(13)；所述冷却水循环系统包括冷却塔(6)、循环泵四(17)，其中：发生器(1)的高温水蒸汽出气口与第二热交换器(11)的高温水蒸汽进气口连接，而第二热交换器(11)的低温水蒸汽出气口与冷凝器(3)的低温水蒸汽进气口连接，而冷凝器(3)的冷剂水出口通过节流阀(5)与蒸发器(4)的冷剂水入口相连，所述蒸发器(4)的水蒸气出口与吸收器(2)的水蒸气进气口连接；所述吸收器(2)的低温低浓度出液口通过循环泵一(14)与第一热交换器(10)的低温低浓度进液口连接，而所述第一热交换器(10)高温低浓度出液口与发生器(1)的高温低浓度进液口连接；所述发生器(1)的高温高浓度出液口与第一热交换器(10)的高温高浓度进液口连接，所述第一热交换器(10)的低温高浓度出液口与吸收器(2)的低温高浓度进液口连接；溶液除湿器(8)的低温低浓度出液口通过循环泵三(16)与第三热交换器(12)的低温低浓度进液口连接，而所述第三热交换器(12)的中温低浓度出液口与第二热交换器(11)的中温低浓度进液口连接，而所述第二热交换器(11)的高温低浓度出液口与溶液再生器(7)的高温低浓度进液口连接；溶液再生器(7)的高温高浓度出液口与第三热交换器(12)的高温高浓度进液口连接，第三热交换器(12)的中温高浓度出液口与第四热交换器(13)的中温高浓度进液口连接，第四热交换器(13)的低温高浓度出液口与溶液除湿器(8)的低温高浓度进液口连接；冷却塔(6)的冷却水出口通过循环泵四(17)分别与吸收器(2)的冷却水进口和第四换热器(13)的冷却水进口连通；而所述吸收器(2)的中温冷却水出口与冷凝器(3)的中温冷却水进口连接，第四换热器(13)的中温冷却水出口与冷凝器(3)的中温冷却水进口连接，冷凝器(3)的高温冷却水出口与冷却塔(6)的高温冷却水进口连接；蒸发器(4)的低温冷冻水出口与空气冷却器(9)的低温冷冻水进口连接，而所述空气冷却器(9)的高温冷冻水出口与蒸发器(4)的高温冷冻水进口连接，而溶液除湿器(8)的干燥空气出口与空气冷却器(9)的干燥空气进口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调装置，其特征在于：包括低温热源吸收式制冷系统、溶液除湿循环系统和冷却水循环系统；所述低温热源吸收式制冷系统包括发生器(1)、第二热交换器(11)、冷凝器(3)、节流阀(5)、蒸发器(4)、吸收器(2)、循环泵一(14)、第一热交换器(10)；所述溶液除湿循环系统包括溶液除湿器(8)、循环泵三(16)、第三热交换器(12)、溶液再生器(7)、第四热交换器(13)；所述冷却水循环系统包括冷却塔(6)、循环泵四(17)，其中：发生器(1)的高温水蒸汽出气口与第二热交换器(11)的高温水蒸汽进气口连接，而第二热交换器(11)的低温水蒸汽出气口与冷凝器(3)的低温水蒸汽进气口连接，而冷凝器(3)的冷剂水出口通过节流阀(5)与蒸发器(4)的冷剂水入口相连，所述蒸发器(4)的水蒸气出口与吸收器(2)的水蒸气进气口连接；所述吸收器(2)的低温低浓度出液口通过循环泵一(14)与第一热交换器(10)的低温低浓度进液口连接，而所述第一热交换器(10)高温低浓度出液口与发生器(1)的高温低浓度进液口连接；所述发生器(1)的高温高浓度出液口与第一热交换器(10)的高温高浓度进液口连接，所述第一热交换器(10)的低温高浓度出液口与吸收器(2)的低温高浓度进液口连接；溶液除湿器(8)的低温低浓度出液口通过循环泵三(16)与第三热交换器(12)的低温低浓度进液口连接，而所述第三热交换器(12)的中温低浓度出液口与第二热交换器(11)的中温低浓度进液口连接，而所述第二热交换器(11)的高温低浓度出液口与溶液再生器(7)的高温低浓度进液口连接；溶液再生器(7)的高温高浓度出液口与第三热交换器(12)的高温高浓度进液口连接，第三热交换器(12)的中温高浓度出液口与第四热交换器(13)的中温高浓度进液口连接，第四热交换器(13)的低温高浓度出液口与溶液除湿器(8)的低温高浓度进液口连接；冷却塔(6)的冷却水出口通过循环泵四(17)分别与吸收器(2)的冷却水进口和第四换热器(13)的冷却水进口连通；而所述吸收器(2)的中温冷却水出口与冷凝器(3)的中温冷却水进口连接，第四换热器(13)的中温冷却水出口与冷凝器(3)的中温冷却水进口连接，冷凝器(3)的高温冷却水出口与冷却塔(6)的高温冷却水进口连接；蒸发器(4)的低温冷冻水出口与空气冷却器(9)的低温冷冻水进口连接，而所述空气冷却器(9)的高温冷冻水出口与蒸发器(4)的高温冷冻水进口连接，而溶液除湿器(8)的干燥空气出口与空气冷却器(9)的干燥空气进口连接。2.根据权利要求1所述的除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调系统，其特征在于：所述溶液除湿器(8)与溶液再生器(7)均为叉流型式。3.根据权利要求1所述的除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调系统，其特征在于：所述溶液除湿器(8)的除湿溶液为溴化锂溶液。4.根据权利要求1所述的除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调系统，其特征在于：所述蒸发器(4)的低温冷冻水出口流出的低温冷冻水的温度在10-18℃。5.根据权利要求1所述的除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调系统，其特征在于：所述溶液再生器(7)还设置有风机一(18)，室外空气在风机一(18)作用下进入溶液再生器(7)内，室外空气在溶液再生器(7)中与高温低浓度溴化锂溶液进行热湿交换完成溶液再生过程。6.根据权利要求1所述的除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调系统，其特征在于：所述溶液除湿器(8)还设置有风机二(19)，室外空气在风机二(19)作用下首先流经溶液除湿器(8)进行干燥，之后进入空气冷却器(9)完成冷却降温。7.根据权利要求1所述的除湿溶液冷凝热再生的低温热源吸收式耦合空调系统的调控...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟，张小松，魏宏阳，张舒阳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32