能源塔热泵系统技术方案

本发明专利技术提供一种能源塔热泵系统，包括：喷淋塔、液体管路、第一换热器、第二换热器、第一风机、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器；第一换热器与第二换热器构成制冷剂回路，液体管路将喷淋塔底部的液体输送至喷淋塔顶部，以使得液体与喷淋塔内的第一换热器接触；喷淋塔设有进风口和出风口，第一温度传感器设于进风口，用于检测进风口的进风温度；第一风机和第二温度传感器均设于出风口，第二温度传感器用于检测出风口的出风温度；控制器根据进风温度和出风温度，确定第一温度差值，并根据第一温度差值和第一目标温度差值之间的比较结果来控制第一风机的运转频率。本发明专利技术的能源塔热泵系统，运行成本低，换热效率高，可靠性高。性高。性高。

【技术实现步骤摘要】
能源塔热泵系统


[0001]本专利技术涉及供热设备
，尤其涉及一种能源塔热泵系统。

技术介绍

[0002]近年来，建筑能耗呈现大幅增长趋势，能源塔热泵因具有高效节能、低温区工作宽泛、防结霜、四季皆可使用、不受地理环境条件限制等诸多优点，可广泛应用在建筑空调领域，实现冬季供热、夏季供冷和全年生活热水，逐渐取代水源热泵、地源热泵、空气源热泵、以及电能/燃油/燃煤锅炉，能源塔热泵技术应用于建筑供暖领域，市场空间巨大，发展前景广阔。
[0003]为应对南方冬季低温高湿的气候环境，作为中央空调系统冷热源方案的能源塔热泵系统，可在低于零度的环境温度下获取大气中的低品位热量，实现制热功能且运行稳定，能源塔喷淋溶液通过吸收大气中的空气显热和水蒸气潜热，为水源热泵机机组提供热量来源，实现建筑供热、供暖需求，水蒸气潜热约占整体空气能源的比例在10～30％之间。
[0004]现有的能源塔热泵系统在低温高湿环境运行时，喷淋溶液会不断吸收大气中的水蒸气而使得自身被稀释，被稀释后的喷淋溶液冰点下降，使得能源塔热泵系统面临停机风险，影响系统稳定运转。后续需要对喷淋溶液再生以维持喷淋溶液的浓度在一定范围内，导致能源塔系统面临喷淋溶液再生问题，且工艺流程长、能耗高、存在停机风险等。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种能源塔热泵系统，用以解决现有的能源塔热泵系统需要通过浓缩再生方式或者添加药剂方式维持喷淋溶液的浓度，导致其能耗高、运行成本高及可靠性低的缺陷。
[0006]本专利技术提供一种能源塔热泵系统，包括：喷淋塔、液体管路、第一换热器、第二换热器、第一风机、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器；
[0007]所述第一换热器设于所述喷淋塔内，所述第一换热器与所述第二换热器构成制冷剂回路，所述液体管路能够将所述喷淋塔底部的液体输送至所述喷淋塔顶部，以使得所述液体与所述第一换热器接触；
[0008]所述喷淋塔底部设有进风口，所述喷淋塔顶部设有出风口，所述第一温度传感器设于所述进风口，用于检测所述进风口的进风温度；所述第一风机和所述第二温度传感器均设于所述出风口，所述第二温度传感器用于检测所述出风口的出风温度；
[0009]所述控制器根据所述进风温度和所述出风温度，确定所述进风温度和所述出风温度之间的第一温度差值，并根据所述第一温度差值和第一目标温度差值之间的比较结果来控制所述第一风机的运转频率。
[0010]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述能源塔热泵系统还包括湿度传感器，所述湿度传感器设于所述进风口，用于检测所述进风口的进风湿度；
[0011]所述控制器根据所述进风湿度确定所述第一目标温度差值。
[0012]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述第一目标温度差值为2～5℃。
[0013]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述液体管路包括第一循环泵和喷淋组件；
[0014]所述喷淋组件设于所述第一换热器和所述第一风机之间，所述第一循环泵的一端与所述喷淋塔的底部连接，所述第一循环泵的另一端与所述喷淋组件连接。
[0015]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述能源塔热泵系统还包括第三温度传感器和第四温度传感器；
[0016]所述第三温度传感器设于所述喷淋塔的底部，用于检测所述液体的温度，所述第四温度传感器设于所述第一换热器，用于检测所述制冷剂的蒸发温度；
[0017]所述控制器根据所述液体的温度和所述制冷剂的蒸发温度，确定所述液体的温度和所述制冷剂的蒸发温度之间的第二温度差值，并根据所述第二温度差值和第二目标温度差值之间的比较结果来控制所述第一循环泵的运转频率。
[0018]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述第二目标温度差值为3～5℃。
[0019]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述能源塔热泵系统还包括浓缩装置，所述浓缩装置包括储液罐和结冰室，所述储液罐与所述结冰室连接，所述储液罐用于存储流体，所述结冰室用于对所述液体进行浓缩。
[0020]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述能源塔热泵系统还包括第五温度传感器，所述第五温度传感器用于检测所述结冰室内的温度；
[0021]所述控制器根据所述结冰室内的温度和目标温度之间的比较结果来控制所述流体的流量。
[0022]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述能源塔热泵系统还包括密度传感器，所述密度传感器设于所述喷淋塔的底部，用于检测所述液体的密度；
[0023]所述控制器根据所述液体的密度和目标密度之间的比较结果来控制所述浓缩装置的启动或关闭。
[0024]根据本专利技术提供的一种能源塔热泵系统，所述能源塔热泵系统还包括第三换热器以及第二循环泵；
[0025]所述第二循环泵的一端与所述第二换热器连接，所述第二循环泵的另一端与所述第三换热器连接。
[0026]本专利技术提供的能源塔热泵系统，液体管路将喷淋塔底部的液体输送至喷淋塔的顶部，液体在降落的过程中与空气进行充分的热交换，液体在第一换热器的表面均匀布膜，液体与第一换热器内的制冷剂进行热交换，完成空气的热量向液体的转移，进一步从液体到制冷剂的转移，控制器通过控制第一风机的运转频率使得第一温度差值位于第一目标温度差值的范围内，进而确保液体的浓度维持在合理范围内，确保能源塔热泵系统的稳定运行，运行成本低，换热效率高，可靠性高。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附
图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术提供的能源塔热泵系统的结构示意图；
[0029]附图标记：
[0030]1：喷淋塔；
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2：第一风机；
[0031]3：第一循环泵；
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4：喷淋组件；
[0032]5：第一换热器；
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6：压缩机；
[0033]7：第一温度传感器；
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8：第一湿度传感器；
[0034]9：第二温度传感器；
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10：第二湿度传感器；
[0035]11：第三温度传感器；
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12：密度传感器；
[0036]13：第四温度传感器；
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14：储液罐；
[0037]15：第二阀门；
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16：结冰室；
[0038]17：第三阀门；
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18：第四阀门；
[0039]19：第五温度传感器；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源塔热泵系统，其特征在于，包括：喷淋塔、液体管路、第一换热器、第二换热器、第一风机、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器；所述第一换热器设于所述喷淋塔内，所述第一换热器与所述第二换热器构成制冷剂回路，所述液体管路能够将所述喷淋塔底部的液体输送至所述喷淋塔顶部，以使得所述液体与所述第一换热器接触；所述喷淋塔底部设有进风口，所述喷淋塔顶部设有出风口，所述第一温度传感器设于所述进风口，用于检测所述进风口的进风温度；所述第一风机和所述第二温度传感器均设于所述出风口，所述第二温度传感器用于检测所述出风口的出风温度；所述控制器根据所述进风温度和所述出风温度，确定所述进风温度和所述出风温度之间的第一温度差值，并根据所述第一温度差值和第一目标温度差值之间的比较结果来控制所述第一风机的运转频率。2.根据权利要求1所述的能源塔热泵系统，其特征在于，所述能源塔热泵系统还包括湿度传感器，所述湿度传感器设于所述进风口，用于检测所述进风口的进风湿度；所述控制器根据所述进风湿度确定所述第一目标温度差值。3.根据权利要求1至2任一项所述的能源塔热泵系统，其特征在于，所述第一目标温度差值为2～5℃。4.根据权利要求1所述的能源塔热泵系统，其特征在于，所述液体管路包括第一循环泵和喷淋组件；所述喷淋组件设于所述第一换热器和所述第一风机之间，所述第一循环泵的一端与所述喷淋塔的底部连接，所述第一循环泵的另一端与所述喷淋组件连接。5.根据权利要求1所述的能源塔热泵系统，其特征在于，所述能源塔热泵系统还包括第三温度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：张化福，杨俊玲，李晓琼，张振涛，徐鹏，于泽，王有栋，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：