商用型開閉式熱源塔熱泵成套裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明型涉及的商用型開閉式熱源塔熱泵成套裝置涉及到我國新能源節(jié)能技術(shù)、環(huán)境保護與資源兩大領(lǐng)域。
[0002]新能源節(jié)能技術(shù):將夏季高效開式橫流冷卻塔與冬季高性能閉式翅片盤管熱源塔合二為一，保留各自的性能優(yōu)勢。閉式雙功能熱源塔夏季利用太陽能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的干濕球差，外置水體液膜蒸發(fā)冷卻器提高制冷機冷卻效率；冬季利用翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組吸收濕冷霧霾空氣能作為熱泵的熱源，經(jīng)濟環(huán)保替代化石能源，冬季對比傳統(tǒng)空氣源熱泵利用空氣中的濕冷熱源能力提高了 90%以上，夏季制外置水體液膜蒸發(fā)冷卻器對比熱風冷卻制冷節(jié)能50%以上。本裝置集成了過冷蓄熱融霜系統(tǒng)、冬季供熱負荷系統(tǒng)、夏季制冷負荷系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的最佳組合，實現(xiàn)大型商用空調(diào)系統(tǒng)百年單冷機升級變熱泵的廣泛應(yīng)用，可在空氣溫度_15°C以下地區(qū)全部高效地應(yīng)用并減少由化石能源供熱產(chǎn)生的碳排放，可在空氣溫度-15°C以上地區(qū)30— 50%高效地應(yīng)用并減少化石能源供熱產(chǎn)生的碳排放。
[0003]環(huán)境保護與資源:冬季在我國北方霧霾天氣應(yīng)用開閉式雙功能熱源塔吸收霧霾濕冷熱源作為熱泵低溫位熱源來源，在取熱的同時凈化霧霾空氣。
【背景技術(shù)】
[0004]隨著人們生活水平的提高，人們對建筑環(huán)境的要求也越來越高。各種制冷空調(diào)通風及供熱技術(shù)日益在建筑中得到推廣使用，在當前節(jié)能低碳，減少霧霾天氣，創(chuàng)建生態(tài)城市、綠色生態(tài)小區(qū)、綠色低碳建筑的大形式下，熱源塔作為熱泵冷(熱)源來源的低碳環(huán)保節(jié)能供熱方式，在人們生產(chǎn)生活的發(fā)展中將要扮演著重要角色。然而在長期運行項目調(diào)研顯示:
常規(guī)開式熱源塔(類似開式冷卻塔構(gòu)造)，在夏季保留的傳統(tǒng)直接在填料表面形成液膜蒸發(fā)冷卻的高效率。然而在冬季利用外置循環(huán)溶液直接在填料表面液膜吸收低溫位熱源，質(zhì)融過程含濕量漂移污染腐蝕環(huán)境金屬比鍋爐污染還嚴重。利用冷凍溶液吸收空氣中的濕冷熱源，溶液析濕稀釋排放造成一定的水體污染，同時溶液稀釋造成溶液濃度冰點上升，熱泵機組凍脹損毀現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，且溶液年損耗占冬季供熱運行費用的20%以上。
[0005]新型閉式熱源塔成套裝置也存在不足，在冬季利用寬帶低密經(jīng)濟溫差翅片管表熱器通過對霧霾濕冷空氣的循環(huán)傳熱，獲得了對大氣環(huán)境具有凈化作用的低溫位熱源作為熱泵的熱源經(jīng)濟環(huán)保，沒有外置循環(huán)溶液對環(huán)境的污染，結(jié)霜幾率比傳統(tǒng)大溫差高密翅片熱泵利用空氣中的能量下降了 90%以上。然而在夏季制冷冷卻過程中，需要對噴淋蒸發(fā)冷卻水進行嚴格阻垢滅藻的水處理的精心維護，一旦運行維護管理失控，形成水垢+藻類+空氣中膠狀物覆蓋翅片管表面嚴重影響傳熱效果達到20%左右，減低制冷機冷卻性能?？諝庳摐囟绕陂g采用外噴淋高分子溶液噴淋防霜，稀釋溶液反滲透濃縮增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
[0006]因而解決完善熱源塔熱泵技術(shù)，成為推廣應(yīng)用熱源塔熱泵技術(shù)替代化石能源的關(guān)鍵。技術(shù)要求熱源塔夏季應(yīng)具有外置填料噴淋蒸發(fā)冷卻的高效率，冬季應(yīng)具有內(nèi)置循環(huán)溶液通過寬帶經(jīng)濟溫差傳熱與空氣循環(huán)，再減少結(jié)霜幾率提高效率的同時獲得對大氣環(huán)境凈化作用的經(jīng)濟性，設(shè)備之間的最佳關(guān)聯(lián)組合直接關(guān)系到熱源塔熱泵的經(jīng)濟安全穩(wěn)定性。
[0007]發(fā)明型內(nèi)容
本發(fā)明型商用型開閉式熱源塔熱泵成套裝置目的。夏季在于直接利用循環(huán)水體在填料表面形成液膜蒸發(fā)，提高循環(huán)水體冷卻的高效率和耐污染的特點；冬季在于利用寬帶經(jīng)濟溫差翅片管表熱器通過空氣的循環(huán)傳熱，獲得對大氣環(huán)境具有凈化作用的低溫位熱源作為熱泵的熱源。本裝置集成了過冷蓄熱融霜系統(tǒng)、冬季供熱負荷系統(tǒng)、夏季制冷負荷系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的最佳組合，實現(xiàn)大型商用空調(diào)系統(tǒng)百年單冷機升級變熱泵的廣泛應(yīng)用，可在空氣溫度-15以下地區(qū)全部高效地替代化石能源供熱產(chǎn)生的碳排放，可在空氣溫度-15以上地區(qū)30— 50%高效地替代化石能源供熱產(chǎn)生的碳排放。
[0008]與常規(guī)開式熱源塔對比，可有效地解決冬季吸收低溫位熱源，外置循環(huán)溶液液一氣交換質(zhì)融過程導(dǎo)致溶液含濕量漂移，污染環(huán)境腐蝕金屬比鍋爐污染還嚴重問題，且溶液年損耗占冬季供熱運行費用的20%以上下降到低于2%，達到內(nèi)置循環(huán)溶液不受取熱凝結(jié)水稀釋，溶液濃度穩(wěn)定保障了熱泵機組的安全性。
[0009]與新型閉式熱源塔對比，可有效地解決夏季未經(jīng)水處理的循環(huán)冷卻水在翅片管表面噴淋蒸發(fā)冷卻，形成水垢+藻類+空氣中膠狀物覆蓋翅片管表面嚴重影響傳熱效果達到20%左右，降低制冷機冷卻性能問題，附屬設(shè)備系統(tǒng)簡單利益過冷蓄熱融霜系統(tǒng)沒有外置溶液參與系統(tǒng)運行。
[0010]本發(fā)明經(jīng)濟、合理地運行，能夠徹底解決目前我國熱源塔泵開式冷卻塔致命的缺點和閉式熱源塔翅片盤管易受污染影響導(dǎo)致的性能問題。商用型開閉式熱源塔熱泵成套裝置創(chuàng)新技術(shù)，可以為熱源塔熱泵技術(shù)成熟附屬設(shè)施的關(guān)聯(lián)配套提供了安全可靠經(jīng)濟性保障。
[0011]本發(fā)明型的技術(shù)方案是:由開閉塔式維護結(jié)構(gòu)1，風動換熱循環(huán)系統(tǒng)2，冬季閉式熱源系統(tǒng)3，夏季開式冷卻系統(tǒng)4，過冷蓄熱融霜系統(tǒng)5，冬季供熱負荷系統(tǒng)6，夏季制冷負荷系統(tǒng)7組成。
[0012]所述開閉塔式維護結(jié)構(gòu)1包括塔體支撐桁架、冷卻水集水盤、塔體立柱桁架、塔體上平行桁架、風動裝置桁架、塔體維護結(jié)構(gòu)組成，所述塔體支撐桁架上端通過冷卻水集水盤與體盤與塔體立柱桁架連接固定，塔體支撐桁架地腳與基礎(chǔ)固定，塔體立柱桁架與塔體上平行桁架連接固定，風動裝置桁架安裝與塔體立柱桁架上部，塔體維護結(jié)構(gòu)分別與塔體立柱桁架、上平行桁架連接固定。
[0013]所述風動換熱循環(huán)系統(tǒng)2包括光觸媒進風柵、外置水體液膜蒸發(fā)冷卻器、翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組、風動大氣換熱裝置組成，所述光觸媒進風柵布置于外置水體液膜蒸發(fā)冷卻器迎風面，翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組布置于外置水體液膜蒸發(fā)冷卻器后面并與塔體立柱桁架結(jié)構(gòu)固定，風動大氣換熱裝置固定于塔體上平行桁架結(jié)構(gòu)上面。
[0014]所述冬季閉式熱源系統(tǒng)3包括三通換向冷流電動閥、翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組、冷流及排氣電動閥、三通換向熱源電動閥、膨脹管電磁閥、蓄熱緩沖補液罐、冷熱源循環(huán)驅(qū)動泵、四通換向熱源閥、熱泵機組蒸發(fā)器、四通換向冷流閥組成，所述三通換向冷流電動閥出口通過管路分別與兩側(cè)翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組上進液管連接、上進液管最高處通過管路與冷流及排氣電動閥連接，兩側(cè)翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組下出液管分別通過管路與三通換向熱源電動閥進口、膨脹管電磁閥出口連接，蓄熱緩沖補液罐出液閥D 口通過管路膨脹管電磁閥進口連接，三通換向熱源電動閥出口通過管路與冷熱源循環(huán)驅(qū)動泵入口連接，冷熱源循環(huán)驅(qū)動泵出口通過管路與四通換向熱源閥進口連接，四通換向熱源閥出口連接通過管路與熱泵機組蒸發(fā)器進口連接，熱泵機組蒸發(fā)器出口通過管路與四通換向冷流閥連接，四通換向冷流閥通過管路與三通換向冷流電動閥進口連接。
[0015]所述夏季開式冷卻系統(tǒng)4包括夏季循環(huán)水槽、三通換向冷源閥、冷熱源循環(huán)驅(qū)動泵、四通換向冷源閥、熱泵機組冷凝器、四通換向熱流閥、三通換向熱流閥、橫流塔淋水器、外置水體液膜蒸發(fā)冷卻器組成，所述夏季循環(huán)水槽位于冷卻水集水盤下面，夏季循環(huán)水槽出水口通過管路與三通換向冷源閥入口連接，三通換向冷源閥出口通過管路與冷熱源循環(huán)驅(qū)動泵入口連接，冷熱源循環(huán)驅(qū)動泵出口通過管路與四通換向冷源閥進口連接，四通換向冷源閥出口通過管路與熱泵機組冷凝器進口連接，熱泵機組冷凝器出口通過管路與四通換向熱流閥進口連接，四通換向熱流閥出口通過管路與三通換向熱流閥進口連接，三通換向熱流閥出口通過管路與橫流塔淋水器連接，橫流塔淋水器分布于外置水體液膜蒸發(fā)冷卻器頂部，外置水體液膜蒸發(fā)冷卻器安裝于冷卻水集水盤上面。
[0016]所述過冷蓄熱融霜系統(tǒng)5包括負溫度檢測蓄熱器、塔內(nèi)負壓檢測融霜器、熱介質(zhì)變速驅(qū)動泵、顯熱過冷經(jīng)濟器、融霜熱流電動閥、翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組、融霜冷流電動閥、介質(zhì)補液調(diào)節(jié)電動閥、蓄熱緩沖補液罐組成，所述負溫度檢測蓄熱器安裝與進風柵處，塔內(nèi)負壓檢測融霜器安裝于翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組內(nèi)側(cè)，蓄熱緩沖補液罐出液閥A 口通過管路與熱介質(zhì)變速驅(qū)動泵入口連接，熱介質(zhì)變速驅(qū)動泵出口通過管路分別與顯熱過冷經(jīng)濟器進口和融霜熱流電動閥進口連接，顯熱過冷經(jīng)濟器出口通過管路與蓄熱緩沖補液罐回液閥B 口連接，融霜熱流電動閥出口通過管路與翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組下出液口連接，翅片盤管內(nèi)置介質(zhì)模塊組上進液口通過管路與融霜冷流電動閥進口連接，融霜冷流電動閥出口通過管路與蓄熱緩沖補液罐進口 C連接。
[0017]所述冬季供熱負荷系統(tǒng)6包括熱泵機組冷凝器、四通換向熱流閥、負荷側(cè)熱交換器、負荷側(cè)循環(huán)驅(qū)動泵、微循環(huán)膨脹罐、四通換向回流閥組成，所述熱泵機組冷凝器出口通過管路與四通換向熱流閥進口連接，四通換向熱流閥出口通過管路與負荷側(cè)熱交換器系統(tǒng)進口連接，負荷側(cè)熱交換器系統(tǒng)出口通過管路與負荷側(cè)循環(huán)驅(qū)動泵入口連接，負荷側(cè)循環(huán)驅(qū)動泵入口通過