一种无霜冷库用热泵转轮耦合装置及运行方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113865208A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111088017.3(22)申请日2021.09.16(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人苏醒田少宸(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人吴林松(51)Int.Cl.F25D17/04(2006.01)F25D13/00(2006.01)F25B41/20(2021.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称一种无霜冷库用热泵转轮耦合装置及运行方法(57)摘要一种无霜冷库用热泵转轮耦合装置，包括相互连接配合的热泵转轮除湿制冷系统及控制系统，根据室外温度、冷库温度和除湿转轮临界结霜温度调整装置新风、排风和再生空气流通模式，并充分利用冷库制冷时产生的冷凝热用于除湿转轮再生和新风热交换，从而以相对低的系统能耗满足冷库制冷用蒸发器的无霜运行。本发明还公开了其运行方法。在本发明中，系统通过除湿保证冷库制冷蒸发器无霜运行，且根据不同室外温度和冷库温度情况充分利用系统的余热，达到降低冷库运行能耗的目的。另一方面，系统运行模式均根据冷库温度和室外温度进行判别，相比于通过新风和回风混合点温度控制具有更加快速、稳定的优势，且避免了运行模式间频繁调整的问题。CN113865208ACN113865208A权利要求书1/3页1.一种无霜冷库用热泵转轮耦合装置，其特征在于：包括相互连接配合的热泵转轮除湿制冷系统及控制系统，根据室外温度、冷库温度和除湿转轮临界结霜温度调整装置新风、排风和再生空气流通模式，并充分利用冷库制冷时产生的冷凝热用于除湿转轮再生和新风热交换，从而以相对低的系统能耗满足冷库制冷用蒸发器的无霜运行。2.根据权利要求1所述的无霜冷库用热泵转轮耦合装置，其特征在于：所述热泵转轮除湿制冷系统包括相互连接配合的全热交换器、预热冷凝器、除湿转轮、蒸发器、送风风机、再生风机、再生冷凝器、辅助加热器、排风风机、压缩机、预热膨胀阀和再生膨胀阀；所述控制系统包括控制器以及与所述控制器均电连接的第一电动风阀、第二电动风阀、第三电动风阀、第四电动风阀、第五电动风阀、第六电动风阀、第七电动风阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和露点温度传感器；所述控制器还与所述辅助加热器的开关控制器和调压控制器电连接；所述全热交换器设置在新风通路和排风通路之间，用于新风和排风进行热交换；所述预热冷凝器、蒸发器和送风风机位于装置内的送风通路，且所述预热冷凝器在所述除湿转轮除湿区前，所述蒸发器和所述送风风机位于除湿转轮除湿区前；所述再生风机、再生冷凝器和辅助加热器位于装置内的再生风通路，且均位于除湿转轮再生区前；所述除湿转轮的除湿区位于装置内的送风通路，所述除湿转轮的再生区位于装置内的再生风通路；所述压缩机、预热膨胀阀和再生膨胀阀设置于装置外，与所述预热冷凝器、蒸发器和再生冷凝器共同组成热泵系统。3.根据权利要求2所述的无霜冷库用热泵转轮耦合装置，其特征在于：所述热泵转轮除湿制冷系统还包括第一接出风口、第二接出风口、第三接出风口、第四接出风口、第五接出风口、第六接出风口、第七接出风口和第八接出风口，其中，所述第一接出风口与室外新风口和第六接出风口连接，所述第二接出风口与室外新风口连接，所述第三接出风口与冷库内回风口连接，所述第四接出风口与冷库内送风口连接，所述第五接出风口与室外新风口连接，所述第七接出风口与室外排风口连接，所述第八接出风口与冷库内排风口连接。4.根据权利要求2所述的无霜冷库用热泵转轮耦合装置，其特征在于：所述热泵转轮除湿制冷系统的所述压缩机的第一输出端通过冷媒管依次与所述预热冷凝器、所述预热膨胀阀、所述蒸发器、所述压缩机的输入端连通形成第一回路；所述压缩机的第二输出端通过冷媒管依次与所述再生冷凝器、所述再生膨胀阀、所述蒸发器、所述压缩机的输入端连通形成第二回路。5.根据权利要求3所述的无霜冷库用热泵转轮耦合装置，其特征在于，所述热泵转轮除湿制冷系统在所述第一接出风口和所述预热冷凝器之间的全热交换器旁通管路上设置有所述第一电动风阀；在所述第一接出风口与所述全热交换器的排风出风口之间的管路上设置有所述第二电动风阀；在所述第二接出风口与所述全热交换器的新风进风口之间的管路上设置有所述第三电动风阀；在所述第二接出风口与所述排风风机之间的管路上设置有所述第四电动风阀；在所述第五接出风口与所述再生风机之间的接出管路上设置有所述第五电动风阀；在所述第六接出风口与所述再生风机之间的接出管路上设置有所述第六电动风阀；在所述除湿转轮再生区与所述全热交换器的排风进风口的主通路上设置有所述第七电动风阀；在所述第三接出风口处设置有所述第一温度