能源塔热泵系统

1.本实用新型涉及供热设备技术领域，尤其涉及一种能源塔热泵系统。


背景技术：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.本实用新型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。
6.本实用新型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；
7.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；
8.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；
9.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。
10.根据本实用新型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；
11.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。
12.根据本实用新型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℃。
13.根据本实用新型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；
14.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。
15.根据本实用新型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；
16.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；
17.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。
18.根据本实用新型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℃。
19.根据本实用新型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。
20.根据本实用新型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；
21.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。
22.根据本实用新型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；
23.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。
24.根据本实用新型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；
25.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。
26.本实用新型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
27.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
28.图1是本实用新型提供的能源塔热泵系统的结构示意图；
29.附图标记：
30.1：喷淋塔；2：第一风机；
31.3：第一循环泵；4：喷淋组件；
32.5：第一换热器；6：压缩机；
33.7：第一温度传感器；8：第一湿度传感器；
34.9：第二温度传感器；10：第二湿度传感器；
35.11：第三温度传感器；12：密度传感器；
36.13：第四温度传感器；14：储液罐；
37.15：第二阀门；16：结冰室；
38.17：第三阀门；18：第四阀门；
39.19：第五温度传感器；20：第一阀门；
40.21：第五阀门；22：第二风机；
41.23：第六阀门；24：第二换热器；
42.25：第二循环泵；26：第三换热器。
具体实施方式
43.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.下面结合图1描述本实用新型实施例的能源塔热泵系统。
46.如图1所示，本实用新型实施例提供的能源塔热泵系统，包括：喷淋塔1、液体管路、第一换热器5、第二换热器24、第一风机2、第一温度传感器7、第二温度传感器9以及控制器。
47.第一换热器5设于喷淋塔1内，第一换热器5与第二换热器24构成制冷剂回路，液体管路能够将喷淋塔1底部的液体输送至喷淋塔1顶部，以使得液体与第一换热器5接触。
48.喷淋塔1底部设有进风口，喷淋塔1顶部设有出风口，第一温度传感器7设于进风口，用于检测进风口的进风温度；第一风机2和第二温度传感器9均设于出风口，第二温度传感器9用于检测出风口的出风温度。
49.控制器根据进风温度和出风温度，确定进风温度和出风温度之间的第一温度差值，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2的运转频率。
50.具体地，喷淋塔1的底部设有进风口，进风口沿喷淋塔1的周向方向布设，进风口的数量和尺寸根据实际需求设置，喷淋塔1的顶部设有出风口，第一风机2驱动外界的空气沿进风口进入喷淋塔1内，空气在喷淋塔1内由下往上运动。喷淋塔1内盛放有用于与空气进行热交换的液体，液体管路将喷淋塔1底部的液体输送至喷淋塔1的顶部，液体由喷淋塔1的顶部往下降落，液体在喷淋塔1内由上往下运动。
51.液体在喷淋塔1内由上往下运动，空气在喷淋塔1内由下向上运动，液体和空气在喷淋塔1内进行充分的热交换，空气的热量传递给液体，液体在降落的过程中在第一换热器5的表面均匀布膜，第一换热器5的管程内充满制冷剂，液体吸收的空气的热量进一步传递给管程内的制冷剂，制冷剂吸收液体的热量而蒸发。
52.制冷剂回路上设有压缩机6和第六阀门23，第六阀门23为膨胀阀，经压缩机6压缩后的高温高压的气态的制冷剂进入第二换热器24，在第二换热器24内冷凝放热后转变为液态的制冷剂，液态的制冷剂沿着管道再流入第一换热器5，流入第一换热器5内的液态的制冷剂吸收第一换热器5的表面上的液体的热量，重复上述压缩循环的过程。
53.第一换热器5选用管壳式换热器，优选双管程或四管程，换热管直径优选在20～32mm之间，换热面积优选在120～150m2之间。
54.第一换热器5即充当液体和空气的气液热质交换场地，又充当制冷剂的蒸发器，通过逆流热质交换和对流传热的方式，实现空气热量向液体的转移，进一步向制冷剂转移的目的，最终实现热量的转移和利用。
55.液体在与空气热交换的过程中，液体若吸收空气中的水蒸汽会使得其被稀释，被稀释后的液体冰点下降，会影响整个系统的稳定运转，因此需对液体的浓度进行控制，使得液体的浓度维持在合理的范围内。
56.具体地，第一温度传感器7、第二温度传感器9和第一风机2均与控制器通信连接，第一温度传感器7检测进风口的进风温度，第二温度传感器9检测出风口的出风温度，控制器计算进风温度和出风温度之间的第一温度差值，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2的运转频率，通过控制第一风机2的运转频率使得第一温度差值与第一目标温度差值一致，确保液体在热交换的过程中不会被稀释或者被浓缩。
57.第一目标温度差值为2～5℃。第一目标温度差值与外界环境有关，例如白天外界环境温度高、相对湿度小，第一目标温度差值为5℃，若第一温度差值低于5℃，表明此时需要降低液体与空气之间的换热量，控制器减小第一风机2的运转频率；若第一温度差值高于5℃，表明此时需要加强液体与空气之间的换热量，控制器增大第一风机2的运转频率，通过控制第一风机2的运转频率使得第一温度差值与第一目标温度差值一致，从而确保液体的浓度维持在合理范围内。
58.例如晚上外界环境温度低、相对湿度大，第一目标温度差值为2℃，若第一温度差值低于2℃，表明此时需要降低液体与空气之间的换热量，控制器减小第一风机2的运转频率；若第一温度差值高于2℃，表明此时需要加强液体与空气之间的换热量，控制器增大第一风机2的运转频率。
59.控制器通过控制第一风机2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。
60.此外需控制出风温度在进风露点温度以上，出风温度低于进风露点温度，喷淋塔1
内的部分空气会液化，稀释液体，若第二温度传感器9检测的出风温度低于进风露点温度，则控制器应增大第一风机2的运转频率，提高换热量，使得出风温度大于进风露点温度，防止液体被稀释。
61.在本实用新型实施例中，液体管路将喷淋塔1底部的液体输送至喷淋塔1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5的表面均匀布膜，液体与第一换热器5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2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。
62.在可选的实施例中，能源塔热泵系统还包括湿度传感器，湿度传感器设于进风口，用于检测进风口的进风湿度，控制器根据进风湿度确定第一目标温度差值。
63.如图1所示，进风口设有第一湿度传感器8，第一湿度传感器8用于检测进风口的进风湿度，出风口设有第二湿度传感器10，第二湿度传感器10用于检测出风口的出风湿度。第一湿度传感器8和第二湿度传感器10与控制器通信连接。当进风湿度大于液体的湿度平衡点时，液体就会吸收空气中的水分，液体会逐渐被稀释；当进风湿度小于液体的湿度平衡点时，空气就会吸收液体中的水分，液体会逐渐被浓缩，进风湿度对液体的浓度具有十分重要的影响。
64.根据进风湿度来确定第一目标温度差值，使进风和出风的绝对含湿量保持不变。
65.环境温度和环境相对湿度是已知的，环境温度相当于沿进风口进入喷淋塔1内的空气的温度，环境温度相当于进风口的进风温度，环境相对湿度相当于进风湿度，同一环境温度下环境相对湿度是变化的，针对不同的环境相对湿度，第一目标温度差值也不同。
66.环境温度、环境相对湿度与第一目标温度差值的关系见表1，表1为环境温度、环境相对湿度及第一目标温度差值的参数表。
67.表1环境温度、环境相对湿度及第一目标温度差值参数表
[0068][0069]
如表1所示，例如，环境温度为5℃，环境相对湿度为87％时，第一目标温度差值为2℃，即进风口的进风温度为5℃，出风口的出风温度应为3℃。例如，环境温度为5℃，环境相
对湿度为75％时，第一目标温度差值为4℃，即进风口的进风温度为5℃，出风口的出风温度应为1℃。
[0070]
在本实用新型实施例中，通过进风湿度和进风温度确定第一目标温度差值，进一步控制器通过控制第一风机2的运转频率控制出风口的出风温度，使得第一温度差值与第一目标温度差值一致，从而确保液体的浓度维持在合理范围内。
[0071]
如图1所示，在可选的实施例中，液体管路包括第一循环泵3和喷淋组件4。
[0072]
喷淋组件4设于第一换热器5和第一风机2之间，第一循环泵3的一端与喷淋塔1的底部连接，第一循环泵3的另一端与喷淋组件4连接。
[0073]
具体地，第一换热器5、喷淋组件4和第一风机2在喷淋塔1内沿喷淋塔1的高度方向依次布设，第一循环泵3的一个端口通过管道连接在喷淋塔1的底部，第一循环泵3的另一个端口通过管道与喷淋组件4连接，第一循环泵3与喷淋组件4之间设有第一阀门20，第一循环泵3驱动降落至喷淋塔1底部的液体沿着管道通过第一阀门20返回至喷淋组件4，由喷淋组件4均匀喷出，液体在喷淋塔1内由上往下运动。
[0074]
液体由喷淋组件4均匀喷出后在喷淋塔1内由上往下运动，空气在喷淋塔1内由下向上运动，液体和空气在喷淋塔1内进行充分的逆流传热。
[0075]
液体降落至喷淋塔1的底部后，通过第一循环泵3输送至喷淋组件4处，再由喷淋组件4均匀喷出，继续与由外界进入喷淋塔1内的空气进行热交换，淋降至第一换热器5表面的液体将空气的热量传递给第一换热器5内的制冷剂，由此重复上述喷淋循环换热过程。
[0076]
在本实用新型实施例中，第一循环泵3和喷淋组件4驱动液体往复循环地在喷淋塔1内与空气之间进行充分的热交换，有利于提高换热效率。
[0077]
如图1所示，在可选的实施例中，能源塔热泵系统还包括第三温度传感器11和第四温度传感器13。
[0078]
第三温度传感器11设于喷淋塔1的底部，用于检测液体的温度，第四温度传感器13设于第一换热器5，用于检测制冷剂的蒸发温度；
[0079]
控制器根据液体的温度和制冷剂的蒸发温度，确定液体的温度和制冷剂的蒸发温度之间的第二温度差值，并根据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第一循环泵3的运转频率。
[0080]
具体地，第三温度传感器11、第四温度传感器13和第一循环泵3与控制器通信连接，控制器计算液体的温度和制冷剂的蒸发温度之间的第二温度差值，并根据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第一循环泵3的运转频率，通过控制第一循环泵3的运转频率使得第二温度差值位于第二目标温度差值的范围内，确保液体在热交换的过程中不会被稀释或者被浓缩。
[0081]
第二目标温度差值的范围为3～5℃。若第二温度差值大于5℃，表明此时需要加强液体与制冷剂之间的换热量，控制器增加第一循环泵3的运转频率；若第二温度差值小于3℃，表明此时需要减弱液体与制冷剂之间的换热量，控制器减小第一循环泵3的运转频率，通过控制第一循环泵3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，从而确保液体的浓度维持在合理范围内。
[0082]
在本实用新型实施例中，控制器通过控制第一循环泵3的运转频率使得第二温度差值位于第二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，有利于进
一步提高能源塔热泵系统的可靠性。
[0083]
如图1所示，在可选的实施例中，能源塔热泵系统还包括浓缩装置，浓缩装置包括储液罐14和结冰室16，储液罐14与结冰室16连接，储液罐14用于存储流体，结冰室16用于对液体进行浓缩。
[0084]
具体地，储液罐14内存储有低温流体，低温流体经第二阀门15进入结冰室16，低温流体和液体在结冰室16内混合，低温流体将液体冷却结冰后，冰浆从结冰室16的底部排出，浓缩的液体返回喷淋塔1的底部。
[0085]
结冰室16的一端与第一循环泵3之间设有第三阀门17，结冰室16的另一端与喷淋塔1之间设有第四阀门18，喷淋塔1内的液体因稀释而偏离预设浓度时，第三阀门17开启，第一阀门20关闭，稀释的液体进入结冰室16内进行冷冻浓缩，冷冻浓缩完成后，第四阀门18开启，浓缩的液体进入喷淋塔1内，完成液体的浓度的调节。
[0086]
在本实用新型实施例中，浓缩装置用于应对设备异常工况而产生的液体被稀释的情况，通过低温流体对稀释的液体进行浓缩，确保液体浓度维持在合理范围内。
[0087]
如图1所示，在可选的实施例中，能源塔热泵系统还包括第五温度传感器19，第五温度传感器19用于检测结冰室16内的温度；
[0088]
控制器根据结冰室16内的温度和目标温度之间的比较结果来控制流体的流量。
[0089]
具体地，第五温度传感器19设于结冰室16处，第五温度传感器19用于检测结冰室16内液体与低温流体混合后的冰浆溶液温度，第五温度传感器19与控制器通信连接。
[0090]
检测的冰浆溶液温度低于目标温度，表明此时需要降低低温流体的流量，此时减小第二阀门15的开度；检测的冰浆溶液温度高于目标温度，表明此时需要增大低温流体的流量，增强低温流体对液体的冷冻浓缩程度，此时增大第二阀门15的开度，使得更多低温流体进入结冰室16。
[0091]
如图1所示，在可选的实施例中，能源塔热泵系统还包括密度传感器12，密度传感器12设于喷淋塔1的底部，用于检测液体的密度；
[0092]
控制器根据液体的密度和目标密度之间的比较结果来控制浓缩装置的启动或关闭。
[0093]
具体地，密度传感器12用于检测喷淋塔1内液体的密度，密度传感器12与控制器通信连接。
[0094]
密度传感器12检测的液体的密度低于目标密度，则开启第三阀门17，启动浓缩装置的浓缩功能，直至液体的浓度达到目标密度，关闭第三阀门17，停止冷冻浓缩。
[0095]
密度传感器12检测的液体的密度高于目标密度，则开启第五阀门21，向喷淋塔1内补水，直至液体的密度达到目标密度，关闭第五阀门21，通过密度纠偏机制，确保液体的浓度在合理范围内。
[0096]
在本实用新型实施例中，密度传感器12检测液体的密度，控制器根据液体的密度和目标密度之间的比较结果来控制浓缩装置的启动或关闭以及第五阀门21的启动或关闭，确保液体的浓度维持在合理范围内，提高能源塔热泵系统的可靠性。
[0097]
如图1所示，在可选的实施例中，能源塔热泵系统还包括第三换热器26以及第二循环泵25。
[0098]
第二循环泵25的一端与第二换热器24连接，第二循环泵25的另一端与第三换热器
26连接。
[0099]
以下以采暖供热应用为例进行说明，第三换热器26为暖气片，气态的制冷剂在第二换热器24内冷凝放热后，第二循环泵25中的低温水在第二换热器24处吸收冷凝潜热后，通过第三换热器26将热量传递给用户。
[0100]
进一步地，供热系统还包括第二风机22，第二风机22与第二换热器24的换热面相对设置，第二风机22将环境空气的低温风吹送至第二换热器24的换热面，低温风与第二换热器24进行热交换，低温风吸收冷凝潜热，将热量再吹送至周围环境，达到取暖的目的。
[0101]
在可选的实施例中，压缩机6为离心压缩机或螺杆压缩机。
[0102]
采用离心压缩机时，调节范围为40～100％，采用螺杆压缩机时，调节范围为10～100％。
[0103]
以下以某地区某建筑物1mw供热项目为例，具体说明该能源塔热泵系统的应用。
[0104]
某地区地处北温带季风区域，属温带季风气候。市区由于海洋环境的直接调节，受来自洋面上的东南季风及海流、水团的影响，故又具有显著的海洋性气候特点。空气湿润，雨量充沛，温度适中，四季分明。据1898年以来百余年气象资料查考，市区年平均气温12.7℃，极端高气温38.9℃(2002年7月15日)，极端低气温-16.9℃(1931年1月10日)。降水量年平均为662.1毫米，春、夏、秋、冬四季雨量分别占全年降水量的17％、57％、21％、5％。年平均相对湿度为73％，7月份最高，为89％；12月份最低，为68％。
[0105]
针对以上某地区的典型气候特征，本实施例中，为应对冬季供暖需求，环境大气温度按照最恶劣温度工况-16.9℃设计，冬季某地区的相对湿度偏低，按照全年相对湿度平均值73％进行设计。
[0106]
根据表1列出的第一目标温度差值与环境温度、环境相对湿度的对应关系可知，在环境温度为-16.9℃和环境相对湿度为73％的条件下，第一目标温度差值为4℃。
[0107]
喷淋塔1内的液体采用冰点温度在-25℃以上的溶液，优先选用高浓度的离子溶液，比如溴化锂、氯化锂、硝酸钠、硝酸铵、碳酸钾、甲酸钾、甲酸铵、醋酸甲、乙酸甲、乙酸铵、氯化钾、甲酸铵、氯化钙等离子溶液，喷淋塔1内的液体的温度优选为-22～-23℃。
[0108]
喷淋组件4采用超大通径防堵塞，选用轴流实心锥体喷嘴，喷嘴角度为120度，喷嘴压力为0.5～1.5bar。
[0109]
第一循环泵3的流量优选为400～600m3/h，扬程优选10～15m；第一风机2的流量优选在500000～700000m3/h，压升优选为100～150pa。
[0110]
第二循环泵25的流量为200～250m3/h，扬程为15～30m。
[0111]
第一换热器5采用管壳式换热器，优选双管程或四管程，换热管直径优选在20～32mm之间，换热面积优选在120～150m2之间。
[0112]
第一换热器5的管程内填充有制冷剂，制冷剂为r22，r22属于氢氯氟烃类，制冷剂的蒸发温度约为-25～-26℃。
[0113]
第二换热器24采用板式或管壳式换热器。
[0114]
压缩机6采用单螺杆压缩机，其中吸气温度为-25～-26℃，排气温度为49～51℃，配置变频电机功率为350kw，调节范围10～100％。
[0115]
液体的温度约为-22～-23℃，进风温度约为-16.9℃，出风温度约为-21℃，液体与空气温差控制在2～5℃。
[0116]
第一温度传感器7、第二温度传感器9、第三温度传感器11、第四温度传感器13和第五温度传感器19的量程均为-50～100℃，第一湿度传感器8和第二湿度传感器10的量程均为0～100％rh，密度传感器12的量程为0.5～2.5g/cc，传感器的输入、输出信号为4～20ma。
[0117]
第一循环泵3驱动液体在喷淋塔1内由上往下运动，第一风机2驱动空气在喷淋塔1内由下往上运动，液体与空气进行充分的热交换，液体在向下运动的过程中降落至第一换热器5的表面上，液体在第一换热器5的水平管外均匀布膜，液体吸收的热量传递给第一换热器5内的制冷剂。
[0118]
第一换热器5内液态的制冷剂吸热蒸发转变为气态的制冷剂，气态的制冷剂通过单螺杆压缩机6进入第二换热器24，气态的制冷剂在第二换热器24处冷凝放热转变为液态的制冷剂，液态的制冷剂经过第六阀门23回流至第一换热器5内。
[0119]
第二循环泵25将低温水输送至第二换热器24，低温水吸收冷凝潜热后通过第三换热器26将热量传递给用户。
[0120]
第二风机22将环境空气吹送至第二换热器24的换热面，迎面吹来的低温风吸收冷凝潜热后，被吹送至周围环境中，达到取暖的目的。
[0121]
控制器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2的运转频率，控制器根据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第一循环泵3的运转频率，确保液体的浓度在合理范围内，具体的控制方式与上述相同，此处不再赘述。
[0122]
储液罐14内存储低温流体，低温流体种类不限，优选为对环境无污染的流体，可以为液氧、液态空气等，液氧、液态空气的温度一般在-200℃左右，低温流体进入结冰室16并与稀释的液体混合，使其降温至结冰点结冰，达到对液体浓缩的目的。
[0123]
结冰室16内设置过滤丝网，过滤精度为10～30目，过滤丝网将冰浆溶液中的冰晶截留而使浓缩的液体自由通过，浓缩的液体进入喷淋塔1底部。
[0124]
喷淋塔1内的液体的浓度因稀释而偏离预设浓度时，开启第三阀门17，稀释的液体进入结冰室16内，储液罐14内储存的低温流体经第二阀门15进入结冰室16内，稀释的液体与低温流体混合后，冷却至结冰后，冰浆从结冰室16的底部排出，浓缩的液体经第四阀门18返回喷淋塔1的底部，完成对液体的浓度的调节。
[0125]
控制器根据结冰室16内的温度和目标温度之间的比较结果来控制低温流体的流量，控制器根据液体的密度和目标密度之间的比较结果来控制浓缩装置的启动或关闭。具体的控制方式与上述相同，此处不再赘述。
[0126]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。