[發明專利]熱、冷雙向共生系統及其流程

有效

• 申請號: 200710075927.1
• 申請日: 2007-07-09
• 公開（公告）號: CN101122426A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 凌霄漢
• 申請（專利權）人: 王俊平;吳濤
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B39/04
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊正坤

技術領域：

本發明涉及一種既供熱又制冷的裝置，特別是能在產生不同溫度熱水和蒸汽時也能制冷的只單向消耗制冷能源而獲雙向能量輸出的熱、冷雙向共生系統及其流程。

背景技術：

現在市場上產生熱水和蒸汽的裝置，多為鍋爐，其大約有如下幾種：

1、燃煤鍋爐，其熱效率低，燃料污染環境，消耗了地球上藏量有限的煤炭資源；

2、燃氣鍋爐，當燃料與空氣量調節不當、燃燒不充分時，易引起中毒事故，煙氣中也排放不少有害物質，對環境造成危害；

3、燃油鍋爐，對燃油要求嚴格，不合格的燃油往往不能正常燃燒，甚至會損害設備壽命，對之還需輔助設置煙囪和消聲設備等，增加額外投資；

4、電熱鍋爐，其也只能等效的按能量守恒定律轉化熱量。鍋爐為供熱裝置，它只能產生不同溫度的熱水和蒸汽，其不能同時制冷。

至于制冷，不論冰箱或空調，其產品設計也只單向的考慮制冷指標，它產生的廢熱，基本都是通過風機、水泵或順其自然向空氣中排放，使得比制冷多得多的熱能不僅就這樣白白浪費掉了，而且其對溫室效應、熱島效應推波助瀾，造成人們不愿看到的惡果。

發明內容：

當今世界，能源緊張、資源匱乏，節能、環保已成為可持續發展的主題。隨著人們生活水平的提高，制冷空調的使用已日益普及，空調器的能耗已成為日常生活的主要能耗之一。如何把人們對熱和冷的需求統一起來，用單向的能量消耗，獲得熱、冷雙向的輸出，這乃是當今的熱門課題。

根據熱力學原理，內能和內能之間存在著“轉移”，內能和機械能之間存在著“轉化”，根據熱力學第二定律(克勞修斯表述)：只要有其他物理過程參與(壓縮機工作)，熱量就可以從低溫(空氣)傳遞到高溫(熱水中)，即所稱的“空氣熱能熱泵”原理。

本發明要解決的技術問題是利用熱力學第二定律克服上述現有技術的不足，把現有制冷產生的廢棄熱能充分回收利用，將之轉換成不同溫度的熱水及蒸汽，用制冷單向的能量消耗，獲得熱、冷雙向的輸出。

本發明所采用的技術方案是按所需熱水和蒸汽的溫度及容量大小選擇壓縮機、冷凝器、過濾器、膨脹閥和蒸發器等，按照本發明制成熱、冷雙向共生系統，啟動壓縮機，將制冷系統內低壓制冷劑吸入并壓縮為高溫、高壓、過熱蒸汽后，經換熱器中的制冷劑內膽流向冷凝器，使之與換熱器和冷凝器中的水進行充分的熱交換，使制冷劑內膽中的高溫、高壓、過熱蒸汽的絕大部分熱量傳向換熱器的水中，制冷劑中未完全交換的熱量，在冷凝器中再次被水吸收，使制冷劑蒸汽凝結為高壓、過冷液體，再經過過濾器和膨脹閥成為低溫、低壓液體，進入蒸發器進行低壓蒸發，并吸收周圍空氣的熱量(液體汽化吸熱)，使周圍降溫，此后從蒸發器流出的是低壓制冷劑蒸汽，經氣液分離器，將殘余的制冷劑液體分離后的低壓制冷劑蒸汽再次被壓縮機吸入壓縮進行下一個循環。壓縮機如此連續循環作功，通過壓縮機的工作，就把空氣中的熱量搬走(使空氣降溫制冷)，而把這搬走的熱量送至換熱器(換熱器中的水吸收制冷劑帶來的熱量而變熱)。“制冷”的過程，實際上是通過消耗一定的外界能量(壓縮機運行作功)，把熱量從“低溫熱源”(空氣)轉移到“高溫熱源”(換熱器的水中)的過程。我們通過“制冷”把制冷劑的溫度降低的同時，加上外功轉化的熱量，必然會產生比冷量更大的熱量。

本發明“熱、冷雙向共生系統及其流程”與現有供熱裝置相比，其比供熱節省了鍋爐和鍋爐房的購置與基建投資，省掉了勞動強度極大的鍋爐工；與現有的制冷系統相比，其充分利用了制冷裝置的廢熱，將制冷時產生的低品位熱量有效地利用起來，達到了節約能源的目的，但制冷效果絲毫沒受影響，系統中的換熱器利用水充分吸熱，減少了排放到環境中的廢熱，對中央空調來說，由于取消了冷卻塔，減少了建筑物周圍的噪聲，使環境更安靜；使用本發明后，用戶不再需要在家中設置熱水器，減去了熱水器的裝設投資，同時省去了專門燒熱水的費用。

附圖說明：

圖1是本發明熱、冷雙向共生系統及其流程的原理簡圖。

圖2是換熱器的結構原理示意圖。

1、壓縮機，2、換熱器，21、制冷劑內膽，22、換熱器外殼，23、進水口，24、出水口，25、止逆閥，26、熱水供水閥門，2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、換熱器順序編號，211、212、接口，213、制冷劑接頭，3、冷凝器，4、過濾器，5、膨脹閥，6、電磁閥，7、蒸發器，8、電磁閥，9、板式換熱器，10、氣液分離器。

具體實施方式：