本發(fā)明屬于空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吸收式熱泵與蒸發(fā)冷卻結(jié)合的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

吸收式熱泵是利用工質(zhì)的吸收循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱泵功能的裝置，它是利用熱能直接驅(qū)動(dòng)，而不是依靠電能和機(jī)械能等其它能源。目前，工業(yè)用能主要是依賴化石類燃料，大量的工業(yè)廢熱常常無(wú)法得到有效的回收利用，許多場(chǎng)合應(yīng)用工業(yè)吸收式熱泵在提高能源利用率、降低溫室氣體排放量等方面起到很好的效果；并且，吸收式熱泵在回收利用低品位能源的同時(shí)，又可以制得低溫冷媒水。

蒸發(fā)冷卻技術(shù)是一種利用水蒸發(fā)吸熱制冷的技術(shù)。現(xiàn)有蒸發(fā)冷卻設(shè)備都是利用循環(huán)水對(duì)空氣降溫，無(wú)法實(shí)現(xiàn)除濕功能，從而阻礙了蒸發(fā)冷卻設(shè)備在高濕地區(qū)的應(yīng)用。

將吸收式熱泵蒸發(fā)冷卻結(jié)合，利用吸收式熱泵回收低品位熱源(工業(yè)余/廢熱)，制取60℃左右的高溫?zé)崴?℃～9℃的冷媒水。其中，高溫?zé)崴糜诠I(yè)或民用生活熱水，冷媒水為復(fù)合式蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組的直接蒸發(fā)冷卻單元提供冷量，使其具有除濕功能，從而能在高濕地區(qū)得以應(yīng)用。由此可見(jiàn)，將吸收式熱泵與蒸發(fā)冷卻結(jié)合而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)既能提供生活熱水，又能對(duì)被處理空間進(jìn)行供冷，有效實(shí)現(xiàn)了“一機(jī)兩用”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種吸收式熱泵與蒸發(fā)冷卻結(jié)合的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，在使用中既能提供生活熱水，又能對(duì)被處理空間進(jìn)行供冷。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，吸收式熱泵與蒸發(fā)冷卻結(jié)合的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，包括有連接在一起的吸收式熱泵和復(fù)合式蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組，吸收式熱泵外接有溶液熱交換器。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

復(fù)合式蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組，包括有機(jī)組殼體，機(jī)組殼體相對(duì)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有新風(fēng)口、送風(fēng)口；機(jī)組殼體內(nèi)按照空氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有空氣過(guò)濾器、管式間接蒸發(fā)冷卻單元、填料式直接蒸發(fā)冷卻單元及送風(fēng)機(jī)；填料式直接蒸發(fā)冷卻單元與吸收式熱泵連接。

管式間接蒸發(fā)冷卻單元，包括有換熱管組，換熱管組的上方依次設(shè)置有布水器a及二次排風(fēng)機(jī)，換熱管組的下方設(shè)置有循環(huán)水箱a，布水器a通過(guò)第一供水管與循環(huán)水箱a連接；第一供水管上分別設(shè)置有循環(huán)水泵a及水處理器a。

布水器a由第一布水管和多個(gè)均勻設(shè)置于第一布水管上且面向換熱管組噴淋的噴嘴構(gòu)成，第一布水管與第一供水管連接；換熱管組由多根水平設(shè)置的換熱管構(gòu)成，且多根換熱管呈上下分布。

填料式直接蒸發(fā)冷卻單元，包括有填料和設(shè)置于填料后方的擋水板；填料的上方設(shè)置有布水器b，填料和擋水板的下方設(shè)置有循環(huán)水箱b，且循環(huán)水箱b內(nèi)設(shè)置有冷媒水盤管a；冷媒水盤管a的兩端分別通過(guò)循環(huán)水管a、循環(huán)水管b與吸收式熱泵連接形成閉合回路，且循環(huán)水管a上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥；循環(huán)水箱b還通過(guò)第二供水管與布水器b連接，第二供水管上分別設(shè)置有循環(huán)水泵b、水處理器b。

吸收式熱泵，包括有熱泵殼體，熱泵殼體內(nèi)的上部分別設(shè)置有冷凝器和發(fā)生器；冷凝器為填充有冷水的冷水箱，發(fā)生器由發(fā)生器腔體和設(shè)置于發(fā)生器腔體內(nèi)的加熱盤管構(gòu)成；冷凝器一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與發(fā)生器連通的通風(fēng)口，能使發(fā)生器腔體內(nèi)的空氣流入冷凝器內(nèi)；冷凝器的下方設(shè)置有吸收器；吸收器，包括有吸收器腔體，吸收器腔體內(nèi)呈上下設(shè)置有溶液噴淋系統(tǒng)和盤管，盤管的一端連接出水管，出水管穿過(guò)冷凝器且一端伸出冷凝器，盤管的另一端外接供熱管；發(fā)生器的下方設(shè)置有蒸發(fā)器；蒸發(fā)器，包括有蒸發(fā)器腔體，且蒸發(fā)器腔體側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與吸收器腔體連通的風(fēng)口，能使蒸發(fā)器腔體內(nèi)的氣體流入吸收器腔體內(nèi)，在蒸發(fā)器腔體內(nèi)呈自上而下依次設(shè)置的冷劑噴淋系統(tǒng)、冷媒水盤管b及溶液槽，冷劑噴淋系統(tǒng)由呈上下平行設(shè)置的第一冷劑噴淋單元和第二冷劑噴淋單元構(gòu)成，且第一冷劑噴淋單元與出水管連接，第二冷劑噴淋單元通過(guò)溶液循環(huán)管與溶液槽連接，溶液循環(huán)管上設(shè)置有蒸發(fā)器泵；吸收器腔體、溶液噴淋系統(tǒng)及發(fā)生器腔體通過(guò)管道網(wǎng)與溶液熱交換器連接。

吸收器腔體通過(guò)第一管道與溶液熱交換器連接，第一管道上設(shè)置有發(fā)生器泵，溶液熱交換器通過(guò)第二管道與發(fā)生器腔體連接，構(gòu)成一條循環(huán)回路；溶液噴淋系統(tǒng)通過(guò)第三管道與溶液熱交換器連接，第三管道上設(shè)置有膨脹閥b，溶液熱交換器通過(guò)第四管道與發(fā)生器腔體連接，構(gòu)成另一條循環(huán)回路。

溶液噴淋系統(tǒng)由溶液噴淋管和多個(gè)均勻設(shè)置于溶液噴淋管上且面向盤管噴淋的溶液噴嘴構(gòu)成，溶液噴淋管與第三管道連接。

第一冷劑噴淋單元，包括有第一冷劑噴淋管，第一冷劑噴淋管上均勻設(shè)置有多個(gè)面向冷媒水盤管b噴淋的冷劑噴頭，且第一冷劑噴淋管與出水管連接，并在連接處設(shè)置有膨脹閥a；第二冷劑噴淋單元由第二劑噴淋管和多個(gè)均勻設(shè)置于第二劑噴淋管上且面向冷媒水盤管b噴淋的冷劑噴嘴構(gòu)成，第二劑噴淋管與溶液循環(huán)管連接。

布水器b由第二布水管和多個(gè)均勻設(shè)置于第二布水管上的噴頭構(gòu)成，第二布水管與第二供水管連接。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，能充分回收并利用工業(yè)設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中所排放的廢熱、廢水及廢氣等低品位能源。

(2)本發(fā)明的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，將吸收式熱泵技術(shù)與蒸發(fā)冷卻技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，既充分利用了低品位熱源(工業(yè)余/廢熱)，又制取出了60℃左右的高溫?zé)崴?℃～9℃的冷媒水；其中，制取的高溫?zé)崴捎糜诠I(yè)或民用生活熱水，冷媒水則為復(fù)合式蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組的直接蒸發(fā)冷卻單元提供冷量，使其具有除濕功能，從而在高濕地區(qū)得以應(yīng)用；這樣，使得本發(fā)明吸收式熱泵與蒸發(fā)冷卻結(jié)合的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)既能供生活熱水，又能對(duì)被處理空間供冷，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)兩用”。

(3)在本發(fā)明的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)管式間接蒸發(fā)冷卻單元能對(duì)被處理空氣起到預(yù)冷作用，減少了直接蒸發(fā)冷卻單元所需冷量，從而減少了吸收式熱泵的溶液裝機(jī)容量和機(jī)組尺寸。

(4)本發(fā)明的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，其內(nèi)部的空氣處理機(jī)組帶有量子水處理器，可對(duì)管式間接蒸發(fā)冷卻單元和直接蒸發(fā)冷卻單元的噴淋水過(guò)濾凈化，從而防止噴嘴堵塞，延長(zhǎng)了噴淋裝置的使用壽命。

(5)本發(fā)明的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，在內(nèi)部的吸收器循環(huán)中加設(shè)了溶液熱交換器，使由吸收器出來(lái)的冷稀溶液吸收發(fā)生器出來(lái)的熱濃溶液的熱量，從而減少發(fā)生器的耗熱量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.空氣過(guò)濾器，2.循環(huán)水箱a，3.循環(huán)水泵a，4.水處理器a，5.循環(huán)水泵b，6.冷媒水盤管a，7.循環(huán)水箱b，8.送風(fēng)機(jī)，9.填料，10.布水器a，11.水處理器b，12.布水器b，13.二次排風(fēng)機(jī)，14.換熱管，15.加熱盤管，16.發(fā)生器，17.冷凝器，18.膨脹閥a，19.溶液噴淋系統(tǒng)，20.吸收器，21.供熱管，22.發(fā)生器泵，23.膨脹閥b，24.溶液熱交換器，25.蒸發(fā)器泵，26.蒸發(fā)器，27.冷劑噴淋系統(tǒng)，28.調(diào)節(jié)閥，29.擋水板，30.新風(fēng)口，31.送風(fēng)口，32.循環(huán)水管a，33.循環(huán)水管b，34.出水管，35.冷媒水盤管b，36.溶液槽，37.盤管，38.溶液循環(huán)管，G1.第一管道，G2.第二管道，G3.第三管道，G4第四管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明吸收式熱泵與蒸發(fā)冷卻結(jié)合的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括有連接在一起的吸收式熱泵和復(fù)合式蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組，且吸收式熱泵外接有溶液熱交換器24。

復(fù)合式蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組，如圖1所示，包括有機(jī)組殼體，機(jī)組殼體相對(duì)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有新風(fēng)口30、送風(fēng)口31；機(jī)組殼體內(nèi)按照空氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有空氣過(guò)濾器1、管式間接蒸發(fā)冷卻單元、填料式直接蒸發(fā)冷卻單元及送風(fēng)機(jī)8，填料式直接蒸發(fā)冷卻單元與吸收式熱泵連接。

新風(fēng)口30內(nèi)設(shè)置有風(fēng)量控制閥。

管式間接蒸發(fā)冷卻單元，包括有換熱管組，換熱管組的上方依次設(shè)置有布水器a10及二次排風(fēng)機(jī)13，換熱管組的下方設(shè)置有循環(huán)水箱a2，布水器a10通過(guò)第一供水管與循環(huán)水箱a2連接，第一供水管上分別設(shè)置有循環(huán)水泵a3及水處理器a4。

布水器a10由第一布水管和多個(gè)均勻設(shè)置于第一布水管上且面向換熱管組噴淋的噴嘴構(gòu)成，第一布水管與第一供水管連接。

換熱管組由多根水平設(shè)置的換熱管14構(gòu)成，且多根換熱管14呈上下分布。

填料式直接蒸發(fā)冷卻單元，如圖1所示，包括有填料9和設(shè)置于填料9后方的擋水板29，填料9的上方設(shè)置有布水器b12，填料9和擋水板29的下方設(shè)置有循環(huán)水箱b7，且循環(huán)水箱b7內(nèi)設(shè)置有冷媒水盤管a6，冷媒水盤管a6的兩端分別通過(guò)循環(huán)水管a32、循環(huán)水管b33與吸收式熱泵連接形成閉合回路，且循環(huán)水管a32上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥28；循環(huán)水箱b7還通過(guò)第二供水管與布水器b12連接，第二供水管上分別設(shè)置有循環(huán)水泵b5、水處理器b11。

布水器b12由第二布水管和多個(gè)均勻設(shè)置于第二布水管上且面向填料9噴淋的噴頭構(gòu)成，第二布水管與第二供水管連接。

吸收式熱泵，如圖1所示，包括有熱泵殼體，熱泵殼體內(nèi)的上部分別設(shè)置有冷凝器17和發(fā)生器16；冷凝器17為填充有冷水的冷水箱，發(fā)生器16由發(fā)生器腔體和設(shè)置于發(fā)生器腔體內(nèi)的加熱盤管15構(gòu)成；冷凝器17一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與發(fā)生器16連通的通風(fēng)口，能使發(fā)生器腔體內(nèi)的空氣流入冷凝器17內(nèi)；冷凝器17的下方設(shè)置有吸收器20；吸收器20，包括有吸收器腔體，吸收器腔體內(nèi)呈上下設(shè)置有溶液噴淋系統(tǒng)19和盤管37，盤管37的一端連接出水管34，出水管34穿過(guò)冷凝器17且一端伸出冷凝器17，盤管37的另一端外接供熱管21；發(fā)生器16的下方設(shè)置有蒸發(fā)器26；蒸發(fā)器26，包括有蒸發(fā)器腔體，且蒸發(fā)器腔體側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與吸收器腔體連通的風(fēng)口，能使蒸發(fā)器腔體內(nèi)的氣體流入吸收器腔體內(nèi)，在蒸發(fā)器腔體內(nèi)呈自上而下依次設(shè)置的冷劑噴淋系統(tǒng)27、冷媒水盤管b35及溶液槽36，冷劑噴淋系統(tǒng)27由呈上下平行設(shè)置的第一冷劑噴淋單元和第二冷劑噴淋單元構(gòu)成，且第一冷劑噴淋單元與出水管34連接，第二冷劑噴淋單元通過(guò)溶液循環(huán)管38與溶液槽36連接，溶液循環(huán)管38上設(shè)置有蒸發(fā)器泵25；吸收器腔體、溶液噴淋系統(tǒng)19及發(fā)生器腔體通過(guò)管道網(wǎng)與溶液熱交換器24連接，具體連接方式為：

吸收器腔體通過(guò)第一管道G1與溶液熱交換器24連接，第一管道G1上設(shè)置有發(fā)生器泵22，溶液熱交換器24通過(guò)第二管道G2與發(fā)生器腔體連接，構(gòu)成一條循環(huán)回路；溶液噴淋系統(tǒng)19通過(guò)第三管道G3與溶液熱交換器24連接，第三管道G3上設(shè)置有膨脹閥b23，溶液熱交換器24通過(guò)第四管道G4與發(fā)生器腔體連接，構(gòu)成另一條循環(huán)回路。

溶液噴淋系統(tǒng)19由溶液噴淋管和多個(gè)均勻設(shè)置于溶液噴淋管上且面向盤管37噴淋的溶液噴嘴構(gòu)成，溶液噴淋管與第三管道G3連接。

第一冷劑噴淋單元，包括有第一冷劑噴淋管，第一冷劑噴淋管上均勻設(shè)置有多個(gè)面向冷媒水盤管b35噴淋的冷劑噴頭，且第一冷劑噴淋管與出水管34連接，并在連接處設(shè)置有膨脹閥a18。

第二冷劑噴淋單元由第二劑噴淋管和多個(gè)均勻設(shè)置于第二劑噴淋管上且面向冷媒水盤管b35噴淋的冷劑噴嘴構(gòu)成，第二劑噴淋管與溶液循環(huán)管38連接。

本發(fā)明吸收式熱泵與蒸發(fā)冷卻結(jié)合的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)的具體工作過(guò)程如下：

1)空氣處理過(guò)程具體如下：

在炎熱的夏季，室外高溫高濕的新風(fēng)由新風(fēng)口30進(jìn)入機(jī)組殼體內(nèi)：先由空氣過(guò)濾器1對(duì)室外新風(fēng)進(jìn)行粗效過(guò)濾形成潔凈的空氣；然后潔凈的空氣再進(jìn)入管式間接蒸發(fā)冷卻單元內(nèi)進(jìn)行等濕冷卻，形成冷空氣；之后冷空氣進(jìn)入填料式直接蒸發(fā)冷卻單元內(nèi)流過(guò)淋濕的填料9后，完成對(duì)冷空氣的冷卻除濕處理，形成符合送風(fēng)條件的冷風(fēng)；最終符合送風(fēng)條件的冷風(fēng)由送風(fēng)機(jī)8送入房間內(nèi)進(jìn)行冷卻。

填料式直接蒸發(fā)冷卻單元內(nèi)的循環(huán)水箱b7中設(shè)置有冷媒水盤管a6，且冷媒水盤管a6通過(guò)循環(huán)水管a32、循環(huán)水管b33與蒸發(fā)器26內(nèi)的冷媒水盤管b35構(gòu)成閉合回路，能使循環(huán)水箱b7內(nèi)的噴淋水溫低于被處理空氣的濕球溫度即亞濕球溫度，從而使得直接蒸發(fā)冷卻單元具有冷卻除濕功能。

2)水循環(huán)處理過(guò)程具體如下：

循環(huán)水箱a2內(nèi)的循環(huán)水在循環(huán)水泵a3加壓作用下輸送到水處理器a4中，循環(huán)水經(jīng)水處理器a4凈化處理后由第一供水管輸送至布水器a10中，并由布水器a10內(nèi)的噴嘴將水噴淋到每根換熱管14的外壁上，噴淋出來(lái)的水依靠重力作用向下流動(dòng)，潤(rùn)濕每根換熱管14的外壁并在每根換熱管14的外壁上形成均勻的水膜；二次空氣與換熱管14外壁上的水膜進(jìn)行熱濕交換，從而對(duì)一次空氣進(jìn)行等濕預(yù)冷；最后，所有換熱管14上多余噴淋水在重力作用下流回循環(huán)水箱a2中，如此不斷循環(huán)。

同理，循環(huán)水箱b7內(nèi)的循環(huán)水在循環(huán)水泵b5加壓作用下輸送到水處理器b11內(nèi)，循環(huán)水經(jīng)水處理器b11凈化處理后通過(guò)布水器b12內(nèi)噴頭噴淋到填料9上，噴淋出來(lái)的水靠重力作用向下流，潤(rùn)濕整個(gè)填料9并形成均勻的水膜；一次空氣(即被處理空氣)與填料9上的水膜充分進(jìn)行熱濕交換后，實(shí)現(xiàn)冷卻除濕；最后，填料9上多余的噴淋水在重力作用下流回循環(huán)水箱b7中，如此不斷循環(huán)。

冷媒水在冷媒水盤管a6與冷媒水盤管b35之間循環(huán)，完成蒸發(fā)器26與循環(huán)水箱b7內(nèi)的循環(huán)水的換熱。

3)吸收式熱泵的工作過(guò)程：

a.吸收劑循環(huán)過(guò)程：在吸收器20中，吸收劑吸收來(lái)自蒸發(fā)器26內(nèi)的低壓制冷劑蒸汽，成為含有制冷劑濃度較高的制冷劑-吸收劑二元溶液；制冷劑-吸收劑二元溶液經(jīng)發(fā)生器泵22加壓后由第一管道G1送入溶液熱交換器24中，再?gòu)娜芤簾峤粨Q器24中經(jīng)第二管道G2送到發(fā)生器16中；在發(fā)生器16中設(shè)置有加熱盤管15，主要用于回收利用低品位熱源的熱量，使制冷劑-吸收劑二元溶液中的制冷劑大量汽化為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑并進(jìn)入到冷凝器17中，而剩下的含有制冷劑濃度較低的制冷劑-吸收劑二元溶液則經(jīng)第四管道G4流入到溶液熱交換器24內(nèi)，并把熱量傳給來(lái)自吸收器20的制冷劑-吸收劑二元溶液，最后經(jīng)膨脹閥b23節(jié)流減壓后由第三管道G3流回吸收器20內(nèi)，如此不斷循環(huán)。

b.制冷劑循環(huán)過(guò)程：從發(fā)生器16出來(lái)的高溫高壓制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器17中，并向供熱管21傳遞熱量成為高壓常溫的液體，接著經(jīng)膨脹閥a18節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器26內(nèi)，在蒸發(fā)器26內(nèi)，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器泵25加壓作用下經(jīng)第五管道G5輸送至冷劑噴淋系統(tǒng)27，經(jīng)冷劑噴嘴噴出，灑在冷媒水盤管b35外表面，吸收冷媒水的熱量后汽化為冷劑蒸汽，被吸收器20內(nèi)的吸收劑吸收后在發(fā)生器泵22作用下經(jīng)第一管道G1送入發(fā)生器16中，而部分來(lái)不及汽化的制冷劑與來(lái)自冷凝器17的液態(tài)制冷劑一起被蒸發(fā)器的水盤收集后重新送入冷劑噴淋系統(tǒng)27，如此不斷循環(huán)。

本發(fā)明吸收式熱泵與蒸發(fā)冷卻結(jié)合的能源綜合應(yīng)用系統(tǒng)，在使用中既能提供生活熱水，又能對(duì)被處理空間進(jìn)行供冷。