[發明專利]基于半透膜的熱驅動吸收式制冷系統

無效

• 申請號: 201010256180.1
• 申請日: 2010-08-17
• 公開（公告）號: CN101943502A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 韓曉紅;閔旭偉;高贊軍;陳光明;仇宇;徐英杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F25B15/14
• 分類號: F25B15/14;F25B41/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種熱驅動吸收式制冷系統，尤其涉及一致利用廢熱，太陽能等低品位熱源，半透膜的吸附擴散特性的吸收式制冷系統。

背景技術

目前中國的能源結構中，還是以化石能源為主，而化石能源是一種不可再生能源。一方面，到2020年，我國GDP要翻兩番，單位GDP能耗卻只能翻一番，那么我們就必須大力倡導節約能源；另一方面，人類社會常年使用化石能源會產生大量二氧化碳和二氧化硫等對環境有害的物質，使能源枯竭、全球氣候變暖和大氣污染加劇等問題變得相當嚴重。在這樣的大背景下，充分利用低品位能源，如工業大量的廢熱、余熱以及太陽能、生物質能等能源越來越引起了人們極大的重視。針對此國家提出“節能減排”這一具有戰略意義的舉措是旨在維持可持續發展，是應對資源稀缺與環境承載能力有限的挑戰的必然選擇，是遵循人類社會發展規律和順應當今世界發展潮流的戰略舉措。

吸收式制冷系統能夠有效利用工業中大量的廢熱、余熱以及太陽能、生物質能等低品位能源，具有節能和環保的雙重優點，在空調、制冷領域得到廣泛的應用，有著良好的發展前景。目前許多學者都開展了關于吸收式制冷系統的研究，并在傳統吸收式制冷系統的基礎上做了許許多多的改進，提出了許多新的吸收式制冷系統。但是這些吸收式制冷系統存在如下問題：

1.目前的吸收式制冷系統需要吸收劑和制冷劑之間存在比較大的沸點差，這樣在很大程度上影響了吸收式工質對的選取范圍；

2.目前常用的吸收式制冷系統的工質對有溴化鋰水溶液和氨水溶液，他們都存在腐蝕性和毒性問題，此外，氨水溶液需要精餾器，溴化鋰水溶液還存在結晶等問題，這在一定程度上限制了它的應用；

3.目前簡單的吸收式制冷系統所制取的制冷溫區也是比較受限的，如采用氫氟烴和DMF工質對，熱源溫度不能太高，否則制冷劑夾帶吸收劑比較嚴重，這樣要制取比較低的溫區或者利用比較高的余熱廢熱就需要吸收式制冷系統進行改進，如增加精餾裝置等，使系統復雜化；

4.為了能夠利用200到400℃溫度范圍的余熱，人們嘗試使用一些措施，如多效吸收式制冷系統等，此時，為了充分利用余熱，使得系統能夠經濟實用，該吸收式系統需要增加許多部件，如增加分離裝置(氣液分離器或精餾裝置)、換熱設備(回熱器)。但是這不僅使系統管路裝置復雜化，增加維修成本和維護量，而且使得初投資增加。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于半透膜的熱驅動吸收式制冷系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于半透膜的熱驅動吸收式制冷系統，它包括：發生器、第一滲透膜、冷凝器、第一節流元件、蒸發器、第二滲透膜、吸收器、冷卻盤管、第二節流元件、溶液泵、加熱盤管；其中，所述發生器、冷凝器、第一節流元件、蒸發器、吸收器依次串聯，發生器通過第二節流元件與吸收器相連，吸收器通過溶液泵與發生器相連；加熱盤管固定在發生器內，冷卻盤管固定在吸收器內；第一滲透膜固定在發生器1內工質上方，第二滲透膜固定在吸收器內工質上方；所述連接均為管道連接。

本發明與現有技術相比具有的有益效果：

1、工質對的多樣性和環保性：工質對的選取不受沸點差很大這一影響因素，這樣可供選擇的工質對很多，可以選擇更為環保的吸收式工質對，如其中吸收劑可以是多糖類物質，烴的衍生物及高子化合物等環保無腐蝕、結晶特點的物質，制冷劑可以是氫氟烴、水、烴類物質等，能夠做到對大氣無污染，對環境友好。

2、工質對與制冷系統有很好的相容性。可以選擇無毒無腐蝕安全環保的工質對，在不犧牲制冷性能的情況下，可以有效解決傳統吸收式制冷工質對對系統的腐蝕性、結晶性及有毒性等難題。

3、該系統方便實現小型化、家用化、多樣化。

4、制冷溫區的寬廣性：根據熱源形式用戶需要可以選擇不同的工質對，以及不同的制冷系統形式，滿足不同的制冷溫區。

5、熱源形式的多樣性：熱源溫度不再受腐蝕性以及夾帶性等問題的限制。

6、節能性：采用半透膜能夠使得系統簡化，進而減少一些不可逆損失。

附圖說明

附圖1是本發明基于半透膜的熱驅動吸收式制冷系統的結構簡圖；

圖中：發生器1、第一滲透膜2、冷凝器3、第一節流元件4、蒸發器5、第二滲透膜6、吸收器7、冷卻盤管8、第二節流元件9、溶液泵10、加熱盤管11。

具體實施方式