一种热泵与除湿复合系统处理空气的方法.pdf

本发明公开了一种热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其利用热泵系统的吸热进行制冷，同时利用热泵系统的放热进行除湿剂的再生，再利用经再生的除湿剂对空气除湿。本发明利用热泵的吸热制冷，同时利用热泵的放热，一般为低于60℃的热源，来独立除湿制冷，从而大幅度提高了热泵系统的制冷系数；将人工制冷与间接蒸发冷却制冷相结合，从而提高空调系统季节能效比；在为空调室内提供新风的同时，增加室内的净制冷量而不增加能耗。

1.  一种热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：利用热泵系统的吸热进行制冷，同时利用热泵系统的放热进行除湿剂的再生，再利用经再生的除湿剂对空气除湿。

2.  根据权利要求1所述的高效的热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：除湿系统在除湿过程中所产生的热量，至少有一部分没有被热泵系统吸收，而是通过其它途径排至环境。

3.  根据权利要求1或2所述的高效热泵的与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：所说的除湿是需要与冷却过程结合的。

4.  根据权利要求3所述的高效的热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：冷却包括除湿前的冷却、除湿过程中的冷却。

5.  根据权利要求3或4所述的高效的热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：冷却可采用蒸发冷却的方法，即通过水与空气接触，水分蒸发带走除湿所产生的热量。

6.  根据权利要求1、2、3、4、5中任一种所述的高效的热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：所说的除湿可采用液体除湿的方法。

7.  根据权利要求6所述的高效的热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：所说的液体除湿的方法是将需除湿的空气送入除湿器的除湿通道，空气与除湿剂接触被除湿；而在除湿器的冷却通道中有空气与水接触，水在空气中蒸发吸收除湿通道内气体除湿过程中所产生的热量，除湿器的冷却通道和除湿通道之间的通道壁是可以传热的。

8.  根据权利要求7所述的高效的热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：所说的进入除湿器冷却通道的空气可先经过热分离，即得到一股干冷气体和一股或多股热湿气体。

9.  根据权利要求1所述的高效的热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：所说的热泵为机械压缩式热泵。

10.  根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9中任一种所述的高效的热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：室内空气先通过间接蒸发冷却器得到干冷气体和热湿气体，将热湿气体排出室外，干冷气体送入热泵系统中的蒸发器进一步冷却，室外空气送入除湿器中的两个通道，冷却通道内有水与空气接触，气体被加湿降温，除湿通道内有溶液与空气接触，气体被除湿，有热量产生，热量通过通道壁传递给冷却通道，除湿通道内的空气被除湿冷却，然后送入室内。溶液的再生则是利用了热泵系统所放出的热量。

一种热泵与除湿复合系统处理空气的方法
技术领域
本发明涉及暖通空调领域，特别地，涉及一种热泵与除湿复合系统处理空气的方法。
背景技术
热泵具有吸热侧和放热侧，放热侧放出的热量等于吸热侧吸收的热量加上热泵的做功，目前将热泵系统的吸热量与放热量都利用的方法概括起来有三种：
一种是对气体先经过吸热侧冷凝除湿，再经过放热侧加热，其目的只是为了对气体除湿。
一种是热泵的吸热用作制冷，而放热利用来制取热水等其他用处。
以上两种都是特殊场所和特定用途的做法。
第三种是美国专利US20040112077(Dehumidifier/air conditioningsystem)和中国专利“同时除湿和降温的空气调节方法和设备”(申请号：01138603.7)公开的一种除湿热泵系统，它是利用吸热冷却除湿液，再利用除湿液对空气同时冷却除湿，并利用溶液来除湿，放出的热量蒸发溶液中的水分来再生溶液，通过提高蒸发温度和增强冷凝能力来提高能效比。
以上方式也并没有使COP值有大的提高，主要的原因是吸热和放热没有独立利用，即放热不能不依赖或不完全依赖吸热而独立制冷。
采用热来驱动的液体除湿制冷如中国专利“空气调节方法及其设备”(申请号：97115278.0)和“空气调节方法(制冷和制热)和设备”(申请号：01141371.9)所涉及的系统，这些系统均要求有较高温度的热源，如高于60℃的热源来驱动。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种热泵与除湿复合系统处理空气的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种热泵与除湿复合系统处理空气的方法，其特征在于：利用热泵系统的吸热进行制冷，同时利用热泵系统的放热进行除湿剂的再生，再利用经再生的除湿剂对空气除湿。
本发明具有以下技术效果：本发明利用热泵的吸热制冷，同时利用热泵的放热，一般为低于60℃的热源，来独立除湿制冷，从而大幅度提高热泵系统的制冷系数；将人工制冷与间接蒸发冷却制冷相结合，从而提高空调系统季节能效比；在为空调室内提供新风的同时，增加室内的净制冷量而不增加能耗。
附图说明
图1是热泵与除湿复合系统原理示意图一；
图2是热泵与除湿复合系统原理示意图二；
图3是冷却后除湿方法原理示意图；
图4是多级除湿与多级冷却方法结合原理示意图；
图5是液体除湿与蒸发冷却方法结合原理示意图；
图6是间接蒸发冷却与除湿方法结合原理示意图；
图7是本发明一个实施例的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，利用热泵系统吸收的热量Q进行制冷，同时利用热泵系统所放出的热量Q+W进行除湿剂的再生，其中W为热泵输入的功，再利用经再生的除湿剂a4来进行对气体a1的除湿，气体a1被除湿到a2，除湿剂a4吸收气体a1中的水分后变成a3，返回除湿剂再生器中再生后循环使用。
如图2所示，除湿过程中产生的热量中，至少有一部分热量如Q₂不是由热泵系统吸收，而是通过其他方法排至环境。由于除湿后的除湿剂与气体温度都比较高，因此可以利用一些较高温度的冷源来进行冷却。
如图3所示，气体c1先经过冷却器降低温度，变成气体c2，再经过除湿器等焓除湿，变成气体c3。
如图4所示，气体d1先经过除湿器等焓除湿，变成气体d2，然后经过冷却器降低温度，变成气体d3，再经过除湿器等焓除湿，变成气体d4。
如图5所示，将需除湿的气体f1送入除湿器的除湿通道，气体f1与溶液接触被除湿；而气体g1在除湿器的冷却通道中与水接触，水在空气中蒸发吸收除湿通道内气体除湿过程中所产生的热量，除湿器的冷却通道和除湿通道之间的通道壁可以传热，冷却通道中的气体g1状态变化到g2。
如图6所示，气体h经过间接蒸发冷却器，得到一股干冷气体h1和多股湿气体h2、h3，将这些气体送入除湿器中，来冷却j1除湿过程中所产生的热量，j1被除湿并冷却，状态变化到j2。
图7示出了本发明一个具体实施例，室内空气R1和R2通过间接蒸发冷却器得到干冷气体s1和热湿气体e1，将热湿气体e1排出室外，干冷气体s1通过热泵系统中的蒸发器进一步冷却，变成气体s2。室外空气f1和f2送入除湿器中的两个通道，一个通道是水和空气混合的通道，空气被加湿降温，变成气体e2，另一个通道内是溶液和空气混合的通道，空气被除湿，热量通过通道壁传递，则溶液和空气通道内的气体被除湿的同时又被降温，变成气体s3，然后送入室内。而溶液的再生则是利用热泵系统的冷凝器所放出的热量，室外空气f3通过再生器，变成气体e3。下表为各空气的状态参数：