[發明專利]低品位能驅動與機械功驅動復合熱泵或制冷系統

無效

• 申請號: 200910098013.6
• 申請日: 2009-04-23
• 公開（公告）號: CN101556095A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 陳光明;唐黎明;劉利華;何一堅
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F25B25/02
• 分類號: F25B25/02;F25B27/00;F25B30/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種低品位能驅動與機械功驅動復合熱泵或制冷系統。

背景技術

我國蘊藏的石油、天然氣以及煤碳等化石能源按人均非常有限，而且，相對干旱，土地沙漠化嚴重，環境承受能力比較弱，化石能源的開發利用容易給環境帶來非常不利影響。所以，有效地開發、利用低品位能可以彌補化石能源的不足，改善用能結構，將具有很高的社會效益和經濟價值。

空調熱泵、制冷系統是耗能大戶，其消耗的電能約占社會全部消耗電能的15％。但在工業和其他領域中，大量低品位能沒有得到很好利用。此外，太陽能作為一種能量巨大的清潔可再生能源，基于吸收制冷原理利用太陽能熱利用的方式，把太陽能用于空調熱泵、制冷系統具有原理上的可行性并具有一系列的優點。

針對常規低品位能特別是太陽熱能驅動熱泵、制冷循環存在效率低、對熱源溫度要求高以及難以適應太陽輻射自身不連續、不穩定等一直困擾太陽能熱泵、制冷推廣的問題，依據熱(冷)量分級原理。本發明提出一個能提高低品位熱能驅動熱泵(制冷)系統總能效率的新型熱泵(制冷)系統。新系統由熱能驅動制冷單元與機械功驅動熱泵、制冷單元復合而成。熱能驅動制冷單元提供低品位冷量，機械功驅動熱泵(制冷)單元提供高品位熱(冷)量，通過能量耦合達到提升低品位熱能驅動熱泵(制冷)系統總能效率的目的。此外，新系統還能克服太陽輻射不連續、不穩定的缺點，為太陽能以及其他低品位能源的高效利用奠定基礎。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種低品位能驅動與機械功驅動復合熱泵或制冷系統。

低品位能驅動與機械功驅動復合熱泵或制冷系統中的低品位能收集器與發生器、第一冷凝器、制冷劑存儲器、第一節流閥、冷凝蒸發器、吸收器、儲液器、溶液泵、溶液熱交換器、發生器依次相連接，壓縮機高壓端與溶液熱交換器、第二冷凝器、冷凝蒸發器、三通閥、第二節流閥、冬季蒸發器、壓縮機低壓端依次相連接，三通閥與第三節流閥、夏季蒸發器、壓縮機低壓端依次相連接，發生器濃溶液出口與溶液熱交換器、吸收器依次相連接。

所述的低品位能收集器是太陽能集熱器、工業廢熱熱交換器或廢水余熱熱交換器。

所述的冬季蒸發器是風冷換熱器、地源換熱器或水源換熱器。以太陽能為例，本發明具有的有益效果：

1)它具備所有低品位能熱泵、制冷系統的優點，節能，經濟，清潔，環保。

2)由于在低溫蒸發制冷部分采用壓縮式制冷系統，使得吸收制冷系統的蒸發溫度可以不需要很低，從而很大程度上提高了系統的效率，所需加熱水溫度較低，從而對于集熱器的要求較低，可以大大的節約集熱器的初投資。

3)在低品位能供給充分的時候，由于與常規的壓縮制冷系統相比復合式系統的冷凝溫度大幅降低，使得系統的COP得到大幅的提升，節約電能。

4)在低品位能供給不充裕的時候系統仍然可以較高效地運行，低品位能主要用于對壓縮式熱泵(制冷)系統的制冷劑進行過冷，同時壓縮式熱泵(制冷)系統的高溫高壓的制冷劑可以有效地使吸收制冷系統的稀溶液的溫度得到提升，從而對能量進行了回收。此時的系統由于有了過冷部分的存在比起常規壓縮式熱泵、制冷系統來說也可以節約能源。

5)在低品位能完全沒有的情況下，此系統相當于一個普通水冷(或水源、或地源)熱泵(制冷)機組，仍可以穩定地運行。

6)除了具有“低品位能驅動與機械功驅動復合熱泵、制冷系統(申請號：200710068960.1)的全部優點外，還具有系統簡單、可靠性高、更加節能的優點。

附圖說明

附圖是低品位能驅動與機械功驅動復合熱泵或制冷系統結構示意圖，圖中：低品位能收集器1、發生器2、第一冷凝器3、制冷劑存儲器4、第一節流閥5、第二冷凝器6、溶液熱交換器7、冷凝蒸發器8、吸收器9、儲液器10、溶液泵11、壓縮機12、冬季蒸發器13、夏季蒸發器14、第二節流閥15、第三節流閥16、三通閥17。

具體實施方式

如附圖所示，低品位能驅動與機械功驅動復合熱泵或制冷系統中的低品位能收集器1與發生器2、第一冷凝器3、制冷劑存儲器4、第一節流閥5、冷凝蒸發器8、吸收器9、儲液器10、溶液泵11、溶液熱交換器7、發生器2依次相連接，壓縮機12高壓端與溶液熱交換器7、第二冷凝器6、冷凝蒸發器8、三通閥17、第二節流閥15、冬季蒸發器13、壓縮機12低壓端依次相連接，三通閥17與第三節流閥16、夏季蒸發器14、壓縮機12低壓端依次相連接，發生器2濃溶液出口與溶液熱交換器7、吸收器9依次相連接。