CN115164407B - 一种热泵与太阳能耦合式热水***及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热泵与太阳能耦合式热水***及其操作方法，所述***包括水循环***和压缩式热泵循环***。所述方法是：除湿器排出的干空气和原料液在冷凝器内吸收制冷剂的热量后进入加湿器内进行热质交换，产生的湿空气进入除湿器内被蒸发器放热冷却后的低温原料液冷却，水蒸汽凝结为冷凝水后主要依靠太阳能热水器加热产生热水，阴雨天气及夜晚时利用热泵循环的高温制冷剂实现水的加热。本发明利用热泵循环的冷凝器加热干空气和原料液便于加湿以及利用蒸发器冷却进入除湿器的原料液进行除湿，能够达到更高效的加湿除湿法水处理效果，同时，太阳能热水制备和热泵热水制备的结合，既能全天候实现热水的供应需求，又能达到节能的目的。

Description

一种热泵与太阳能耦合式热水***及其操作方法
技术领域
本发明属于加湿除湿水处理及热水制备领域，尤其涉及一种利用热泵和太阳能耦合的加湿除湿热水***及其操作方法。
背景技术
目前最为常用的海水淡化及污水处理的方式主要是低温多效蒸发、多效闪蒸和反渗透法，但是低温多效蒸发和多效闪蒸的水处理方法仅适合大规模生产，投资成本高，耗能巨大，不适合解决区域分散地区的污水处理需求，而且也存在传热面结垢影响***性能的情况。反渗透技术不能处理浓度太高的废水或海水，还会对环境造成污染。为了满足用水点比较分散且用水量较小的小规模淡水供应需求，达到户式家用电器的应用要求，具有能耗低、结构简单、可利用低品位能源和能源利用率高等优点，可在小规模淡水供应场合中发挥重要作用的加湿除湿水处理技术被认为是最有应用前景的方式之一。
同时，沿海地区或干旱地区，水资源紧张，为了满足家庭生活用水需求，家用海水淡化以及生活废水净化回收制备纯净水市场需求大，家庭生活用水目前市场上家用***主要采用的技术有：活性炭为主的介质过滤法；微滤、超滤、纳滤、反渗透为主的膜法和除菌功能为主的物化消毒法，活性炭吸附具有价格低廉的特点，但活性炭吸附能力有限，而且容易滋长细菌造成二次污染；膜渗透法通量低，易堵塞，同吸附法类似都需要反复更换滤芯，造成资源浪费。物化消毒法由于完全依靠物理化学方法去除有害物质，该技术价格较昂贵，此外水中安全成分可能会被干扰。此外，在家庭用水中，生活用热水通常采用的电加热式能耗高，也有采用太阳能加热的，但太阳能受地域气候等因素影响，不稳定。
所以迫切需要一种低能耗高效率的能实现家庭电器化使用的水处理装置及热水供应***，加湿除湿是一种可小型化的海水淡化或者水处理装置，能够生产出符合安全要求的纯水，避免了现有净水机的缺点。但是目前常使用的等焓加湿的喷水室加湿和表冷式除湿的能耗高，水处理效率低，因此引入热泵循环的蒸发器和冷凝器用作冷源和热源，能够利用热泵的优点，实现更好的加湿和除湿效果。同时，热泵与太阳能的结合，能够很好的利用其各自优点，节能环保的全天候供应热水。
发明内容
本发明是针对上述现有技术存在的问题，提出一种热泵与太阳能耦合式热水***及其操作方法。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种热泵与太阳能耦合式热水***，包括水处理***和压缩式热泵循环***，所述水处理***由：原料液管路连接至所述预处理设备1内进行预处理，预处理后的原料液通过管路连接到离心泵2，离心泵2出口通过管路经第一截止阀22连接到第一蒸发器3的溶液入口a1，第一蒸发器3的溶液出口a2通过管路连接到除湿器4的溶液入口b1，除湿器4的溶液出口b3通过管路连接到第一冷凝器5的溶液入口c1，第一冷凝器5的溶液出口c2通过管路连接到加湿器6的溶液入口e1；所述除湿器4的空气出口b2通过管路经风机7连接到第二冷凝器8的空气入口d1，第二冷凝器8的空气出口d2通过管路连接到加湿器6的空气入口e2，加湿器6的底部出水口通过管路经第二截止阀23排出，加湿器6顶部空气出口通过管路连接到除湿器4的顶部湿空气入口，除湿器4的底部冷凝水出口通过管路经第三截止阀24和水泵9后分两路，一路通过管路经第四截止阀25连接到太阳能热水器10，另一路通过管路经第五截止阀26连接到第三冷凝器11的冷凝水入口f1，第三冷凝器11的水出口f2和太阳能热水器10的水出口通过管路共同连接到集水箱12的入口，并由集水箱12的出口通过管路经第六截止阀27排出构成；
所述压缩式热泵循环***由：压缩机13的出口通过管路经第七截止阀28和调节阀18连接到第三冷凝器11的制冷剂入口f3以及通过管路连接到第二冷凝器8的制冷剂入口d3，所述第二冷凝器8的制冷剂出口d4通过管路连接到第一冷凝器5的制冷剂入口c3，第一冷凝器5的制冷剂出口c4通过管路经第一单向阀19和第三冷凝器11的制冷剂出口f4通过管路共同接至储液罐14的入口，储液罐14的出口通过管路依顺经第八截止阀29和第一节流阀15接至第一蒸发器3的制冷剂入口a3以及依顺经第九截止阀30和第二节流阀16接至第二蒸发器17的入口，第一蒸发器3的制冷剂出口a4通过管路依顺经第二单向阀20和第二蒸发器17的出口通过管路经第三单向阀21共同接至压缩机13的入口构成。
进一步，所述第二冷凝器8的出口d2管路上设置有第一温度控制器31，所述第一温度控制器31的控制信号通过导线连接压缩机13。
进一步，所述第三冷凝器11的出口f2管路上设置有第二温度控制器32，所述第二温度控制器32的控制信号通过导线连接调节阀18。
进一步，所述第一蒸发器3的出口a2管路上设置有第三温度控制器33，所述第三温度控制器33的控制信号通过导线连接第一节流阀15。
进一步，所述压缩机13的入口管路上设置有第四温度控制器34，所述第四温度控制器34的控制信号通过导线连接第二节流阀16。
进一步，所述压缩机13受第一温度控制器31的温度控制，压缩机13的频率与第二冷凝器8的出口d2处的温度成反比例关系。
进一步，所述调节阀18受第二温度控制器32的温度控制，调节阀18的开度与第三冷凝器11的出口f2处的温度成反比例关系。
进一步，所述第一节流阀15受第三温度控制器33的温度控制，第一节流阀15的开度与第一蒸发器3的出口a2处的温度成正比例关系。
进一步，所述第二节流阀16受第四温度控制器34的温度控制，第二节流阀16的开度与压缩机13的入口处的温度成正比例关系。
一种热泵与太阳能耦合式热水***的操作方法，包括水处理操作方法和热水制备操作方法：
一、水处理操作方法为：
打开第一截止阀22、第二截止阀23、第七截止阀28、第八截止阀29、第九截止阀30，启动压缩机13，预处理设备1内经过预处理的原料液由离心泵2泵入第一蒸发器3内放热冷却，冷却后的原料液由除湿器4的下端入口b1流入，并由上端出口b3流出后进入第一冷凝器5内吸收高温制冷剂的热量，升温后由第一冷凝器5的出口c2接入加湿器6的进口e1后喷淋在加湿器6内；同时，除湿器4的下端空气出口b2流出的干空气由风机7通入第二冷凝器8内吸收高温高压制冷气体的冷凝热，升温后由第二冷凝器8的出口d2接入加湿器6的下端空气入口e1，由底部进入加湿器6的热空气与喷淋在加湿器6内的热溶液进行热质交换，未蒸发的原料液因为水分蒸发而成为浓缩液由底部出口经第二截止阀23排出，干空气吸收蒸发的水蒸汽变为湿空气由加湿器6的顶部气体出口流出接入除湿器4的顶部气体入口，进入除湿器4的热湿空气被低温原料液冷却，湿空气中的水蒸汽凝结为冷凝水，而除湿后的干空气由除湿器4下端空气出口b2排出进入下一循环，产生的冷凝水汇集在除湿器4底部；
热泵循环中压缩机13压缩后产生的高温高压制冷剂气体进入第二冷凝器8内放热冷凝加热干空气后，继续通入第一冷凝器5内放热冷凝加热除湿器4上端出口b3流出的原料液，第一冷凝器5的制冷剂出口c4流出的制冷剂经第一单向阀19接入储液罐14内，储液罐14内的制冷剂液体由储液罐14的出口流出后分为两路，一路经第一节流阀15节流后通入第一蒸发器3内吸收蒸发器3内原料液的热量，另一路则由第二节流阀16节流后通入第二蒸发器17内吸收周围环境的热量，第一蒸发器3的出口a4经第二单向阀20流出的制冷剂气体与第二蒸发器17的出口经第三单向阀21流出的制冷剂气体汇合，共同通入压缩机13内压缩进入下一个循环；
二、热水制备操作方法：
热水制备工作方法分为太阳能热水制备法和热泵热水制备法；
(一)、太阳能热水制备法为：在太阳能热水工况下，打开第三截止阀24、第四截止阀25，除湿器4底部出口流出的冷凝水由水泵9泵入太阳能热水器10内被加热，升温后由太阳能热水器10的出口接入集水箱12内；
(二)、热泵热水制备法为：打开第三截止阀24、第五截止阀26、第七截止阀28，除湿器4底部出口流出的冷凝水由水泵9泵入第三冷凝器11内，压缩机13排出的部分制冷剂气体经调节阀18进入第三冷凝器11内放热冷凝加热除湿器4底部出口流出的冷凝水，冷凝后的制冷剂气体进入储液罐14；第三冷凝器11出口f2流出的热水接入集水箱12内。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点和有益效果：
利用热泵循环的高温高压制冷剂蒸汽放热冷凝的热能来加热进入加湿器的干空气和原料液，加湿器内热质交换产生的热湿空气又进入除湿器内被由蒸发器放热冷却后进入的低温原料液冷却，凝结产生的冷凝水被太阳能热水器或者热泵加热为热水。热泵与加湿除湿技术结合，热泵循环的蒸发器和冷凝器用作冷源和热源，能够利用热泵的优点，实现更好的加湿和除湿效果，提高能源的利用率，获得更为理想的冷凝水产量，同时也降低了净化水的成本，得益于热泵技术较高的热回收能力，提供1份电能，即可从湿空气中回收3～5份热量供加热水使用，相比于电加热式加湿除湿水处理***，同等工况下生产同等质量的淡水，该***能耗比从12.4kg/kWh高到了16.8kg/kWh，提高了36％，相对应的***增益输出比则从1.24提高到了2.42，提高了95.2％。同时，在制备热水的过程中，太阳能热水***和热泵***的结合，利用各自的优点，能够全天候的实现热水供应，避免了单一使用太阳能加热受天气影响的弊端，同时相对于单一热泵加湿除湿***，更加的节能环保。
附图说明
图1为本发明的***构造示意图，
图中：1是预处理设备、2是离心泵、3是第一蒸发器、4是除湿器、5是第一冷凝器、6是加湿器、7是风机、8是第二冷凝器、9是水泵、10是太阳能热水器、11是第三冷凝器、12是集水箱、13是压缩机、14是储液罐、15是第一节流阀、16是第二节流阀、17是第二蒸发器、18是调节阀、19是第一单向阀、20是第二节流阀、21是第三节流阀、22是第一截止阀、23是第二截止阀、24是第三截止阀、25是第四截止阀、26是第五截止阀、27是第六截止阀、28是第七截止阀、29是第八截止阀、30是第九截止阀、31是第一温度控制器、32是第二温度控制器、33是第三温度控制器、34是第四温度控制器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，一种热泵与太阳能耦合式热水***，包括水处理***和压缩式热泵循环***，所述水处理***由：原料液管路连接至所述预处理设备1内进行预处理，原料液可以为海水，也可以为家庭中的生活用水，预处理后的原料液通过管路连接到离心泵2，离心泵2出口通过管路经第一截止阀22连接到第一蒸发器3的溶液入口a1,第一蒸发器3的溶液出口a2通过管路连接到除湿器4的溶液入口b1，除湿器4的溶液出口b3通过管路连接到第一冷凝器5的溶液入口c1，第一冷凝器5的溶液出口c2通过管路连接到加湿器6的溶液入口e1；所述除湿器4的空气出口b2通过管路经风机7连接到第二冷凝器8的空气入口d1，第二冷凝器8的空气出口d2通过管路连接到加湿器6的空气入口e2，加湿器6的底部出水口通过管路经第二截止阀23排出，加湿器6顶部空气出口通过管路连接到除湿器4的顶部湿空气入口，除湿器4的底部冷凝水出口通过管路经第三截止阀24和水泵9后分两路，一路通过管路经第四截止阀25连接到太阳能热水器10，另一路通过管路经第五截止阀26连接到第三冷凝器11的冷凝水入口f1，第三冷凝器11的水出口f2和太阳能热水器10的水出口通过管路共同连接到集水箱12的入口，并由集水箱12的出口通过管路经第六截止阀27排出构成；
所述压缩式热泵循环***由：压缩机13的出口通过管路经第七截止阀28和调节阀18连接到第三冷凝器11的制冷剂入口f3以及通过管路连接到第二冷凝器8的制冷剂入口d3，所述第二冷凝器8的制冷剂出口d4通过管路连接到第一冷凝器5的制冷剂入口c3，第一冷凝器5的制冷剂出口c4通过管路经第一单向阀19和第三冷凝器11的制冷剂出口f4通过管路共同接至储液罐14的入口，储液罐14的出口通过管路依顺经第八截止阀29和第一节流阀15接至第一蒸发器3的制冷剂入口a3以及依顺经第九截止阀30和第二节流阀16接至第二蒸发器17的入口，第一蒸发器3的制冷剂出口a4通过管路依顺经第二单向阀20和第二蒸发器17的出口通过管路经第三单向阀21共同接至压缩机13的入口构成。
所述第二冷凝器8的出口d2管路上设置有第一温度控制器31，所述第一温度控制器31的控制信号通过导线连接压缩机13。
所述第三冷凝器11的出口f2管路上设置有第二温度控制器32，所述第二温度控制器32的控制信号通过导线连接调节阀18。
所述第一蒸发器3的出口a2管路上设置有第三温度控制器33，所述第三温度控制器33的控制信号通过导线连接第一节流阀15。
所述压缩机13的入口管路上设置有第四温度控制器34，所述第四温度控制器34的控制信号通过导线连接第二节流阀16。
所述压缩机13受第一温度控制器31的温度控制，压缩机13是变频压缩机，频率根据空气温度调节，压缩机13的频率与第二冷凝器8的出口d2处的温度成反比例关系，当第二冷凝器8的出口温度过低时，说明第二冷凝器8内热源热量不足，此时调大压缩机13的频率，增加进入第二冷凝器8的制冷剂的热量。
所述调节阀18受第二温度控制器32的温度控制，调节阀18的开度与第三冷凝器11的出口f2处的温度成反比例关系，当第三冷凝器11的出口温度过低时，说明第三冷凝器11内热源热量不足，此时增大调节阀18的阀门开度，增加进入第三冷凝器11的高温制冷剂的流量。
所述第一节流阀15受第三温度控制器33的温度控制，第一节流阀15的开度与第一蒸发器3的出口a2处的温度成正比例关系，当第一蒸发器3的出口温度过高时，说明第一蒸发器13的制冷量不足，此时增大第一节流阀15的开度，增加制冷剂的流量。
所述第二节流阀16受第四温度控制器34的温度控制，第二节流阀16的开度与压缩机13的入口处的温度成正比例关系，当压缩机13的入口处温度过高时，说明制冷剂供应量不足，此时增大第二节流阀16的开度，增加第一蒸发器17内制冷剂流量。
一种热泵与太阳能耦合式热水***的操作方法，包括水处理操作方法和热水制备操作方法：
一、水处理操作方法为：
打开第一截止阀22、第二截止阀23、第七截止阀28、第八截止阀29、第九截止阀30，启动压缩机13，预处理设备1内经过预处理的原料液由离心泵2泵入第一蒸发器3内放热冷却，冷却后的原料液由除湿器4的下端入口b1流入，并由上端出口b3流出后进入第一冷凝器5内吸收高温制冷剂的热量，升温后由第一冷凝器5的出口c2接入加湿器6的进口e1后喷淋在加湿器6内；同时，除湿器4的下端空气出口b2流出的干空气由风机7通入第二冷凝器8内吸收高温高压制冷气体的冷凝热，升温后由第二冷凝器8的出口d2接入加湿器6的下端空气入口e1，由底部进入加湿器6的热空气与喷淋在加湿器6内的热溶液进行热质交换，未蒸发的原料液因为水分蒸发而成为浓缩液由底部出口经第二截止阀23排出，干空气吸收蒸发的水蒸汽变为湿空气由加湿器6的顶部气体出口流出接入除湿器4的顶部气体入口，进入除湿器4的热湿空气被低温原料液冷却，湿空气中的水蒸汽凝结为冷凝水，而除湿后的干空气由除湿器4下端空气出口b2排出进入下一循环，产生的冷凝水汇集在除湿器4底部；
热泵循环中压缩机13压缩后产生的高温高压制冷剂气体进入第二冷凝器8内放热冷凝加热干空气后，继续通入第一冷凝器5内放热冷凝加热除湿器4上端出口b3流出的原料液，第一冷凝器5的制冷剂出口c4流出的制冷剂经第一单向阀19接入储液罐14内，储液罐14内的制冷剂液体由储液罐14的出口流出后分为两路，一路经第一节流阀15节流后通入第一蒸发器3内吸收蒸发器3内原料液的热量，另一路则由第二节流阀16节流后通入第二蒸发器17内吸收周围环境的热量，第一蒸发器3的出口a4经第二单向阀20流出的制冷剂气体与第二蒸发器17的出口经第三单向阀21流出的制冷剂气体汇合，共同通入压缩机13内压缩进入下一个循环；
二、热水制备操作方法：
热水制备操作方法分为太阳能热水制备法和热泵热水制备法；
(一)、太阳能热水制备法为：在太阳能热水工况下，打开第三截止阀24、第四截止阀25，除湿器4底部出口流出的冷凝水由水泵9泵入太阳能热水器10内被加热，升温后由太阳能热水器10的出口接入集水箱12内；
(二)、热泵热水制备法为：打开第三截止阀24、第五截止阀26、第七截止阀28，除湿器4底部出口流出的冷凝水由水泵9泵入第三冷凝器11内，压缩机13排出的部分制冷剂气体经调节阀18进入第三冷凝器11内放热冷凝加热除湿器4底部出口流出的冷凝水，冷凝后的制冷剂气体进入储液罐14；第三冷凝器11出口f2流出的热水接入集水箱12内。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种变更与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种热泵与太阳能耦合式热水***，包括水处理***和压缩式热泵循环***，其特征在于，所述水处理***由：原料液管路连接至预处理设备(1)内进行预处理，预处理后的原料液通过管路连接到离心泵(2)，离心泵(2)出口通过管路经第一截止阀(22)连接到第一蒸发器(3)的溶液入口(a1)，第一蒸发器(3)的溶液出口(a2)通过管路连接到除湿器(4)的溶液入口(b1)，除湿器(4)的溶液出口(b3)通过管路连接到第一冷凝器(5)的溶液入口(c1)，第一冷凝器(5)的溶液出口(c2)通过管路连接到加湿器(6)的溶液入口(e1)；所述除湿器(4)的空气出口(b2)通过管路经风机(7)连接到第二冷凝器(8)的空气入口(d1)，第二冷凝器(8)的空气出口(d2)通过管路连接到加湿器(6)的空气入口(e2)，加湿器(6)的底部出水口通过管路经第二截止阀(23)排出，加湿器(6)顶部空气出口通过管路连接到除湿器(4)的顶部湿空气入口，除湿器(4)的底部冷凝水出口通过管路经第三截止阀(24)和水泵(9)后分两路，一路通过管路经第四截止阀(25)连接到太阳能热水器(10)，另一路通过管路经第五截止阀(26)连接到第三冷凝器(11)的冷凝水入口(f1)，第三冷凝器(11)的水出口(f2)和太阳能热水器(10)的水出口通过管路共同连接到集水箱(12)的入口，并由集水箱(12)的出口通过管路经第六截止阀(27)排出构成；
所述压缩式热泵循环***由：压缩机(13)的出口通过管路经第七截止阀(28)和调节阀(18)连接到第三冷凝器(11)的制冷剂入口(f3)以及通过管路连接到第二冷凝器(8)的制冷剂入口(d3)，所述第二冷凝器(8)的制冷剂出口(d4)通过管路连接到第一冷凝器(5)的制冷剂入口(c3)，第一冷凝器(5)的制冷剂出口(c4)通过管路经第一单向阀(19)和第三冷凝器(11)的制冷剂出口(f4)通过管路共同接至储液罐(14)的入口，储液罐(14)的出口通过管路依顺经第八截止阀(29)和第一节流阀(15)接至第一蒸发器(3)的制冷剂入口(a3)以及依顺经第九截止阀(30)和第二节流阀(16)接至第二蒸发器(17)的入口，第一蒸发器(3)的制冷剂出口(a4)通过管路依顺经第二单向阀(20)和第二蒸发器(17)的出口通过管路经第三单向阀(21)共同接至压缩机(13)的入口构成。
2.根据权利要求1所述一种热泵与太阳能耦合式热水***，其特征在于，所述第二冷凝器(8)的出口(d2)管路上设置有第一温度控制器(31)，所述第一温度控制器(31)的控制信号通过导线连接压缩机(13)。
3.根据权利要求1所述一种热泵与太阳能耦合式热水***，其特征在于，所述第三冷凝器(11)的出口(f2)管路上设置有第二温度控制器(32)，所述第二温度控制器(32)的控制信号通过导线连接调节阀(18)。
4.根据权利要求1所述一种热泵与太阳能耦合式热水***，其特征在于，所述第一蒸发器(3)的出口(a2)管路上设置有第三温度控制器(33)，所述第三温度控制器(33)的控制信号通过导线连接第一节流阀(15)。
5.根据权利要求1所述一种热泵与太阳能耦合式热水***，其特征在于，所述压缩机(13)的入口管路上设置有第四温度控制器(34)，所述第四温度控制器(34)的控制信号通过导线连接第二节流阀(16)。
6.根据权利要求1所述一种热泵与太阳能耦合式热水***，其特征在于，所述压缩机(13)受第一温度控制器(31)的温度控制，压缩机(13)的频率与第二冷凝器(8)的出口(d2)处的温度成反比例关系。
7.根据权利要求1所述一种热泵与太阳能耦合式热水***，其特征在于，所述调节阀(18)受第二温度控制器(32)的温度控制，调节阀(18)的开度与第三冷凝器(11)的出口(f2)处的温度成反比例关系。
8.根据权利要求4所述一种热泵与太阳能耦合式热水***，其特征在于，所述第一节流阀(15)受第三温度控制器(33)的温度控制，第一节流阀(15)的开度与第一蒸发器(3)的出口(a2)处的温度成正比例关系。
9.根据权利要求5所述一种热泵与太阳能耦合式热水***，其特征在于，所述第二节流阀(16)受第四温度控制器(34)的温度控制，第二节流阀(16)的开度与压缩机(13)的入口处的温度成正比例关系。
10.一种根据权利要求1～9项任一所述一种热泵与太阳能耦合式热水***的操作方法，其特征在于，包括水处理操作方法和热水制备操作方法：
一、水处理操作方法为：
打开第一截止阀(22)、第二截止阀(23)、第七截止阀(28)、第八截止阀(29)、第九截止阀(30)，启动压缩机(13)，预处理设备(1)内经过预处理的原料液由离心泵(2)泵入第一蒸发器(3)内放热冷却，冷却后的原料液由除湿器(4)的溶液入口(b1)流入，并由除湿器(4)的溶液出口(b3)流出后进入第一冷凝器(5)内吸收高温制冷剂的热量，升温后由第一冷凝器(5)的出口(c2)接入加湿器(6)的溶液入口(e1)后喷淋在加湿器(6)内；同时，除湿器(4)的下端空气出口(b2)流出的干空气由风机(7)通入第二冷凝器(8)内吸收高温高压制冷气体的冷凝热，升温后由第二冷凝器(8)的出口(d2)接入加湿器(6)的下端空气入口(e2)，由底部进入加湿器(6)的热空气与喷淋在加湿器(6)内的热溶液进行热质交换，未蒸发的原料液因为水分蒸发而成为浓缩液由底部出口经第二截止阀(23)排出，干空气吸收蒸发的水蒸汽变为湿空气由加湿器(6)的顶部气体出口流出接入除湿器(4)的顶部气体入口，进入除湿器(4)的热湿空气被低温原料液冷却，湿空气中的水蒸汽凝结为冷凝水，而除湿后的干空气由除湿器(4)下端空气出口(b2)排出进入下一循环，产生的冷凝水汇集在除湿器(4)底部；
热泵循环中压缩机(13)压缩后产生的高温高压制冷剂气体进入第二冷凝器(8)内放热冷凝加热干空气后，继续通入第一冷凝器(5)内放热冷凝加热除湿器(4)的溶液出口(b3)流出的原料液，第一冷凝器(5)的制冷剂出口(c4)流出的制冷剂经第一单向阀(19)接入储液罐(14)内，储液罐(14)内的制冷剂液体由储液罐(14)的出口流出后分为两路，一路经第一节流阀(15)节流后通入第一蒸发器(3)内吸收蒸发器内原料液的热量，另一路则由第二节流阀(16)节流后通入第二蒸发器(17)内吸收周围环境的热量，第一蒸发器(3)的出口(a4)经第二单向阀(20)流出的制冷剂气体与第二蒸发器(17)的出口经第三单向阀(21)流出的制冷剂气体汇合，共同通入压缩机(13)内压缩进入下一个循环；
二、热水制备操作方法：
热水制备操作方法分为太阳能热水制备法和热泵热水制备法；
(一)、太阳能热水制备法为：在太阳能热水工况下，打开第三截止阀(24)、第四截止阀(25)，除湿器(4)底部出口流出的冷凝水由水泵(9)泵入太阳能热水器(10)内被加热，升温后由太阳能热水器(10)的出口接入集水箱(12)内；
(二)、热泵热水制备法为：打开第三截止阀(24)、第五截止阀(26)、第七截止阀(28)，除湿器(4)底部出口流出的冷凝水由水泵(9)泵入第三冷凝器(11)内，压缩机(13)排出的部分制冷剂气体经调节阀(18)进入第三冷凝器(11)内放热冷凝加热除湿器(4)底部出口流出的冷凝水，冷凝后的制冷剂气体进入储液罐(14)；第三冷凝器(11)出口(f2)流出的热水接入集水箱(12)内。
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