[發明專利]低品位能驅動CO2吸收式冷熱電聯供系統

有效

• 申請號: 201410080263.8
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103868278A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 何麗娟;王麗芳;龐赟佶;劉素霞;陳義勝;張少華
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B27/00;F25B15/06
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

?

技術領域：

本發明涉及一種低品位能驅動的CO₂吸收冷熱電聯供系統，具體是一種以低品位能源作為驅動熱源的冷熱電聯供系統，屬于制冷領域。

背景技術：

隨著社會經濟持續快速發展，在生產過程中會釋放大量廢熱余熱，其能量密度低，傳統能源利用技術差，故利用效率低，勢必會造成能源浪費和環境污染。另外隨著城市化進程加快和人們生活水平提高，空調設備已經成為家庭的必需品之一，空調設備的制冷工質大多采用氟利昂等傳統制冷劑，在環境問題方面的缺陷日益凸現，用于維持空調系統日常運行的電力是全球的15%，所以有效開發自然工質對以及有效利用低品位能源，尤其將低品位能源轉換為電能的方式對于改善能源結構和環境問題，具有很大的社會和經濟效益。

發明內容

本發明的目的是提供了一種節能、降耗、環保的低品位能驅動CO₂吸收式冷熱電聯供系統。

技術解決方案：

低品位能驅動的CO吸收式冷熱電聯供系統，其特征在于，包括低品位能驅動的吸收制冷模塊、發電模塊、余熱回收器和制冷吸收工質對，所述低品位能驅動吸收制冷模塊制冷劑出口與發電模塊的制冷劑入口相連接，發電模塊的制冷劑出口與余熱回收器制冷劑入口連接，余熱回收器制冷劑出口與低品位能驅動制冷模塊Ⅰ制冷劑入口相連接。

所述發電模塊包括：氣體加熱器、膨脹機和發電機，氣體加熱器制冷劑入口與所述吸收制冷模塊中的發生器制冷劑出口相連接，氣體加熱器制冷劑出口與膨脹機制冷劑入口相連接，膨脹機制冷劑出口與發電機連接。

所述低品位能驅動的吸收制冷模塊包括：發生器、溶液熱交換器、吸收器、蒸發器、氣體冷卻器，所述氣體冷卻器制冷劑入口與余熱回收器制冷劑出口連接，氣體冷卻器制冷劑出口與降壓裝置制冷劑入口相連接，降壓裝置制冷劑出口與蒸發器制冷劑入口相連接，蒸發器制冷劑出口與吸收器制冷劑入口連接，吸收器制冷劑富溶液的出口與溶液熱交換器制冷劑富溶液的入口相連接，溶液熱交換器制冷劑富溶液出口與發生器制冷劑富溶液入口相連接，發生器制冷劑貧溶液出口與溶液熱交換器制冷劑貧溶液入口相連接，溶液熱交換器制冷劑貧溶液出口與吸收器制冷劑貧溶液入口相連接；所述吸收器制冷劑富溶液的出口與溶液熱交換器制冷劑富溶液的入口間的管路上設有溶液泵，所述溶液熱交換器制冷劑貧溶液出口與吸收器制冷劑貧溶液入口間的管路上設有調節閥。

所述氣體冷卻器設有兩路制冷劑出口，一路與噴射器制冷劑第一入口連接，另一路與蒸發器制冷劑入口相連接，蒸發器制冷劑出口與噴射器制冷劑第二入口連接，噴射器制冷劑出口與吸收器制冷劑入口相連接。

所述溶液熱交換器制冷劑貧溶液出口與吸收器制冷劑貧溶液入口間的管路上設有支路，支路與噴射器制冷劑貧溶液第一入口連接，噴射器制冷劑第二入口與蒸發器制冷劑出口相連接，蒸發器制冷劑入口與氣體冷卻器制冷劑出口相連接。

所述膨脹機設有兩路制冷劑出口，兩路制冷劑出口分別與兩個采用串聯方式連接的余熱回收器制冷劑入口相連。

所述制冷吸收工質對中的制冷劑采用自然工質CO₂；吸收劑采用吸收制冷劑CO₂的離子液體、NHD、胺液或混合胺液。

本發明發生器、吸收器、蒸發器、氣體冷卻器、溶液熱交換器、氣體加熱器均為換熱器，換熱器為列管式、沉浸式或噴淋式，換熱器中的換熱管采用普通管或強化換熱管。

本發明低品位能驅動的CO₂吸收式冷熱電聯供系統采用以自然工質CO₂為制冷劑，離子液體、NHD、胺液或混合胺液為吸收劑的制冷吸收工質對，其中自然工質CO₂對環境不會造成影響，是一種優良的制冷工質，CO₂作為制冷劑在壓縮制冷系統中研究較多。由于很難探尋到能夠在低溫低壓時吸收CO₂，高溫高壓時釋放CO₂的吸收劑，故國內外學者對以CO₂作為制冷劑的吸收制冷系統研究很少。隨著對吸收CO₂試劑的深入研究，發現離子液體、NHD、胺液或混合胺液對CO₂有很高的溶解度，因此為實現以CO₂為制冷劑，離子液體等試劑為吸收劑的吸收制冷系統奠定了基礎。