[發明專利]一種全電力回用排放熱的吸收式制冷方法和裝置

有效

• 申請號: 201610011514.6
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105650938B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 周軼松;周鼎
• 申請（專利權）人: 上海締森能源技術有限公司
• 主分類號: F25B25/02
• 分類號: F25B25/02;F25B15/06
• 代理公司: 上海三方專利事務所31127
• 代理人: 吳瑋,楊懿

[技術領域]

本發明涉及一種全電力驅動的多級稀溶液濃縮方法，在制冷過程全部吸收了高溫冷劑水蒸汽凝結排放熱回用于制冷系統，同時部分回用了低溫劑水蒸汽排放熱用于驅動熱泵生成新熱能補充了制冷系統所需部分熱能，由此獲得超高能效比的吸收式制冷裝置。

[背景技術]

傳統的吸收式制冷方法已經有近百年的生產歷史，采用基本定型的熱力學過程和設備；在實際使用中，用得最多的是用于空調的溴化鋰吸收式制冷循環和用于制冷、空調的氨吸收式制冷循環。近幾十年由于受“蒙特利爾協議”規定的影響，減少氟碳化物的使用，以及利用余熱作為驅動熱源對減少碳排放具有的意義，吸收式制冷方法得到了較大的推廣和發展，例如公開文獻CN200510060377.7“多能源驅動的溴化鋰制冷空調機”中提出利用了太陽能、微波和燃油(氣)多種能源，CN101871702A“雙熱源高效吸收式制冷裝置”中提出雙熱源的利用方法，CN103438605A“吸收發生換熱型吸收式制冷循環”提出了太陽能作為熱源的方法，日本專利2009-236440“Gas heat pup type air conditioning device or refrigerating device”和2009-236441“Heat pup type refrigerating device”開發了用氣體發動機廢熱作為空調、制冷機熱源的吸收式制冷方法。此種制冷方法多應用于低溫余熱的利用。但這些改進都不能提高吸收式制冷循環本身的能效比。

最新的GB 29540-2013《溴化鋰吸收式冷水機組能效限定值及能效等級》標準中確定雙效溴化鋰吸收式制機組的COP為1.12～1.4，而雙效溴化鋰制冷機的輸入熱源蒸汽為150℃甚至更高溫度，而氨-水吸收式制機組冷COP僅在0.3～0.4。在提高吸收式制冷裝置能效比方面相關公開的專利文獻：ZL011426144“帶蒸氣壓縮的并聯三效吸收式制冷裝置”中提出降低前一級發生器的溫度達到降低設備的腐蝕同時系統的效率略有提高，CN101520250“高效的兩級吸收式制冷裝置”提出了一種較方便的路線并略提高了效率。近期由于蒸汽機械壓縮熱泵具有能用很小的機械功提升低溫余熱蒸汽的顯熱，變為高溫蒸汽就可回收其潛熱，作為高溫熱源利用，因此在熱能系統中受到重視，在中國專利CN201010198705.0“通過熱泵提取電廠余熱加熱冷凝水系統”；中國專利CN20101063699.5“熱電聯產耦合熱泵實現區域冷熱聯供系統及方法”；中國專利CN200910223748.7“低溫余熱發電系統乏汽冷凝過程自耦冷源熱泵循環裝置”；中國專利CN201010163688.7“電廠循環水熱泵耦合熱電聯產的集中供暖系統及方法”都涉及了利用低溫熱源，包括水和蒸汽，通過熱泵機組提高整個熱電聯產的發電供熱系統的能效比；但都沒有涉及到利用蒸汽機械壓縮熱泵應用于制冷、空調循環中的問題，以提高制冷機組本身的能效比問題。

吸收式制冷方法的能效比低的基本原因是在高壓發生器進行稀溶液濃縮時吸熱生成的制冷劑蒸汽需要吸收大量的汽化熱能，而高溫的制冷劑蒸汽所含的熱量在冷凝過程中釋放出相變熱均被全部排放到系統外，沒有回收利用；同樣低溫的制冷劑蒸汽在進入低壓吸收器中由汽相轉變為液相時所釋放的凝結熱熱量也被排放到制冷系統外，也沒有得到回收利用。在國內外公開的專利文獻均沒有冷劑水蒸汽相變熱回收且用于自身制冷系統的報道。在CN201020188184.6“雙效第二類溴化鋰吸收式熱泵機組”中只是開發了一種供熱的熱泵機組，沒有解決上述循環中排放熱的回用。在CN200820115165.3“一種冷熱雙向同時利用的單效型第三種吸收式熱泵”，利用了一部分的排放熱用于供熱，可以同時供冷和供熱，COP可達2.2～2.6。但因為并不是重新回用于系統用于減少驅動制冷系統能量輸入，所以不能根本上解決排放熱的回用問題。也沒有解決低能效比的問題，因此制冷和采暖的能效比，仍都很低。