[發明專利]分時發電/空調一體化系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201310431325.0
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103485850A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 岳晨;黃鶯;韓東;蒲文灝;吳易飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F01K25/00
• 分類號: F01K25/00;F01C13/00;F25B13/00;F25B27/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種分時發電/空調一體化系統，其特征在于：

該系統包括電動發電機（1）、渦旋壓縮/膨脹機（2）、冷凝器（4）、有機泵（7）、蒸發器（8）、節流閥（12）；

上述渦旋壓縮/膨脹機（2）具有切向口（18）和軸向口（21），渦旋壓縮/膨脹機（2）還包括外筒（20）、靜渦盤（19）、動渦盤（23），靜渦盤（19）與動渦盤（23）的兩個切點間形成一個封閉腔（22）；

冷凝器（4）熱側出口分為兩路：一路依次通過第二球閥（5）、第一單向閥（6）、有機泵（7），與蒸發器（8）冷側入口相連；另一路依次通過第四球閥（10）、第二單向閥（11）、節流閥（12），與蒸發器熱側入口相連。蒸發器（8）還包括熱側進口、熱側出口、冷側進口和冷側出口，熱源（16）從蒸發器（8）冷側入口進入，從蒸發器（8）冷側出口排出；

蒸發器（8）熱側出口分為兩路，一路依次經過第五球閥（13）、渦旋壓縮/膨脹機（2）、第一球閥（3）后與冷凝器（4）熱側入口相連；另一路依次經過第三球閥（9）、渦旋壓縮/膨脹機（2）、第六球閥（14）后與冷凝器（4）熱側入口相連；冷凝器（4）還包括冷側入口和冷側出口，冷源（17）從冷凝器（4）冷側入口進入并從冷側出口排出。

2.根據權利要求1所述的分時發電/空調一體化系統的工作方法，其特征在于包括以下過程：

一、中低溫熱力正循環發電過程：

冷凝器（4）熱側出口有機工質（15）依次通過第二球閥（5）、第一單向閥（6）和有機泵（7）增壓后，進入蒸發器（3）冷側入口，受到蒸發器（8）熱側入口進入的熱源（16）加熱后，有機工質（15）蒸發后從蒸發器（8）冷側排出，然后通過第五球閥（13）進入渦旋壓縮/膨脹機（2）實現有機工質膨脹做功過程，之后有機工質從渦旋壓縮/膨脹機（2）排出，最后再通過第一球閥（3）進入冷凝器（4）熱側入口；

上述有機工質膨脹做功過程，具體過程如下：有機工質（15）從渦旋壓縮/膨脹機（2）軸向口（21）進入封閉腔（22），封閉腔（22）內的有機工質（15）自發膨脹，封閉腔（22）逆時針從渦旋中心不斷向外移動的過程中容積不斷增加，同時會推動動渦盤（23）逆時針旋轉，動渦盤（23）會帶動電動發電機（1）發電，隨著封閉腔（22）容積不斷增加，有機工質（15）壓力降低，并最終從切向口（18）排出;

二、熱力學逆循環空調模式：

冷凝器（4）熱側出口有機工質（15）依次通過第四球閥（10）、第二單向閥（11）和節流閥（12）膨脹降壓、降溫后，進入蒸發器（3）冷側入口，受到蒸發器（8）熱側熱源（16）加熱后，有機工質（15）蒸發并從蒸發器（8）冷側排出，然后通過第三球閥（9）進入渦旋壓縮/膨脹機（2），在電動發電機（1）的驅動下，實現有機工質的增壓升溫，之后有機工質從渦旋壓縮/膨脹機（2）排出，再通過第六球閥（14）進入冷凝器（4）熱側入口；

上述有機工質增壓耗功過程，具體過程如下：有機工質（15）從渦旋壓縮/膨脹機（2）切向口（18）進入動渦盤（23）和靜渦盤（19）間的封閉腔（22），動渦盤（23）在電動發電機（1）的驅動下順時針旋轉，存在封閉腔（22）內有機工質（15）隨著動渦盤（23）會沿順時針方向向渦旋中心旋轉，同時封閉腔（22）容積不斷縮小，封閉腔（22）內有機工質（15）的壓力不斷增加，并最終從軸向口（21）排出。

3.根據權利要求1所述的分時發電/空調一體化系統的工作方法，其特征在于：該系統在不同工作模式時，采用同一種有機工質。

4.根據權利要求3所述的分時發電/空調一體化系統的工作方法，其特征在于：所述有機工質為R11、R12、R22、R134a、R245fa或R123。