[發明專利]一種固體蓄熱與蒸汽型吸收式聯合冷熱雙供系統

在審

• 申請號: 202011489253.1
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112833482A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 畢月虹;魯一涵;吳娟;李玙璠;李繼壯
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種固體蓄熱與蒸汽型吸收式聯合冷熱雙供系統，其特征在于包括：固體蓄熱裝置(1)、空氣-水換熱器(2)、發生器(3)、冷凝器(4)、蒸發器(5)、吸收器(6)、溶液換熱器(7)、空調末端(8)和地埋管換熱器(9)；第一節流閥(Ex₁)位于冷凝器(4)和蒸發器(5)之間，流向為從冷凝器(4)流向蒸發器(5)，冷劑水經過第一節流閥(Ex₁)發生節流過程；第二節流閥(Ex₂)位于吸收器(6)和溶液換熱器(7)之間，流向為從溶液換熱器(7)流向吸收器(6)，溶液經過第二節流閥(Ex₂)發生節流過程；第一閥門(V₁)和第二閥門(V₂)位于蒸發器(5)與空調末端(8)之間，為截止閥，第一閥門(V₁)負責控制從蒸發器(5)流向空調末端(8)的冷水，第二閥門(V₂)負責控制從空調末端(8)流向蒸發器(5)的回水；第三閥門(V₃)、第四閥門(V₄)位于冷凝器(4)和空調末端(8)之間，為截止閥，第三閥門(V₃)負責控制從冷凝器(4)流向空調末端(8)的熱水，第四閥門(V₄)負責控制從空調末端(8)流向冷凝器(4)的回水；第五閥(V₅)和第六閥門(V₆)位于冷凝器(4)與地埋管換熱器(9)之間，為截止閥，第五閥門(V₅)負責控制從地埋管換熱器(9)流向冷凝器(4)的冷卻水回水，第六閥門(V₆)負責控制從冷凝器(4)流向地埋管換熱器(9)的冷卻水；第七閥門(V₇)和第八閥門(V₈)位于蒸發器(5)與地埋管換熱器(9)之間，為截止閥，第七閥門(V₇)負責控制從蒸發器(5)流向地埋管換熱器(9)的冷水，第八閥門(V₈)負責控制地埋管換熱器(9)從流向蒸發器(5)的回水；第一號泵(P₁)位于空氣-水換熱器(2)和發生器(3)之間，第二號泵(P₂)位于吸收器(6)和溶液換熱器(7)之間，第三號泵(P₃)位于冷凝器(4)與地埋管換熱器(9)之間，第四號泵(P₄)位于蒸發器(5)與空調末端(8)之間；固體蓄熱裝置(1)與空氣-水換熱器(2)連成一個空氣循環回路，固體蓄熱裝置(1)接高壓線利用低谷電進行蓄熱，空氣流經固體蓄熱裝置(1)被加熱，300℃～500℃的高溫空氣通過管路輸送至空氣-水換熱器(2)進行換熱，換熱完畢后，再通過管路經第一號泵(P₁)輸送回固體蓄熱裝置中進行加熱；空氣-水換熱器(2)與發生器(3)連成一個蒸汽驅動循環回路，管道中的水與300℃～500℃的高溫空氣在空氣-水換熱器(2)中進行換熱后變為1.6～1.8MPa的蒸汽，輸送至發生器(3)中驅動吸收式制冷系統，驅動完畢后再通過管道輸送回空氣-水換熱器(2)中進行加熱；發生器(3)、吸收器(6)與溶液換熱器(7)連成一個吸收劑循環回路，來自吸收器(6)的質量濃度為55％～59％的稀溶液被第二號泵(P₂)加壓，之后，進入溶液換熱器(7)中換熱，然后進入到發生器(3)中被加熱，質量濃度為55％～59％的稀溶液汽化產生的冷劑蒸氣進入到冷凝器(4)中，而發生器(3)中的質量濃度為60％～64％的濃溶液進入溶液換熱器(7)中進行換熱，再經過第二節流閥(Ex₂)降壓后，進入吸收器(6)中，質量濃度為60％～64％的濃溶液在吸收器(6)中吸收來自蒸發器(5)的冷劑水蒸氣，變為質量濃度為55％～59％的稀溶液；發生器(3)、冷凝器(4)、蒸發器(5)、吸收器(6)和溶液換熱器(7)連成一個制冷劑循環回路，來自發生器(3)的冷劑水蒸氣在冷凝器(4)內發生冷凝過程，冷劑水蒸氣冷凝為飽和水，再經過第一節流閥(Ex₁)降壓，飽和水轉變為冷劑濕蒸氣，冷劑濕蒸氣在蒸發器(5)內吸熱汽化為冷劑水蒸氣，冷劑水蒸氣進入吸收器(6)中，被質量濃度為60％～64％的濃溶液吸收，如此循環；冷凝器(4)和蒸發器(5)分別與空調末端(8)和地埋管換熱器(9)形成溶液循環回路；在供冷季節，蒸發器(5)產生制冷效應，冷水通過管路經第四號泵(P₄)輸送至空調末端(8)，換熱完畢后再通過管路輸送回蒸發器(5)，冷卻水將吸收器(6)和冷凝器(4)釋放的熱量通過管道經第三號泵(P₃)輸送至地埋管換熱器(9)，換熱完畢后再輸送回吸收器(6)和冷凝器(4)中繼續吸熱；在供熱季節，吸收器(6)和冷凝器(4)產生制熱效應，熱水通過管路經第四號泵(P₄)輸送至空調末端(8)，換熱完畢后再通過管路輸送回吸收器(6)和冷凝器(4)中，蒸發器(5)通過管道經第三號泵(P₃)與地埋管換熱器(9)相連，吸取土壤熱量。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：在夜間用電低峰時間時，固體蓄熱裝置(1)接高壓線利用低谷電進行蓄熱，將電能轉化為熱能，熱量儲存在儲熱體中；空氣流經儲熱體被加熱，通過空氣-水換熱(2)器加熱水出蒸汽，蒸汽用于發生器(3)，使蒸汽型吸收式系統產生制冷或制冷效應；在非低谷電時間段，固體蓄熱裝置(1)停止工作，僅利用蓄熱體存儲的熱量進行供熱；在供冷季節，打開第一閥門(V₁)、第二閥門(V₂)、第五閥門(V₅)、第六閥門(V₆)，關閉第三閥門(V₃)、第四閥門(V₄)、第七閥門(V₇)、第八閥門(V₈)，蒸發器(5)產生制冷效應，為空調末端(8)提供冷水，吸收器(6)和冷凝器(4)放出的熱量通過地埋管換熱器(9)散至土壤中；在供熱季節，打開第三閥門(V₃)、第四閥門(V₄)、第七閥門(V₇)、第八閥門(V₈)，關閉第一閥門(V₁)、第二閥門(V₂)、第五閥門(V₅)、第六閥門(V₆)，冷凝器(4)和吸收器(6)放熱，為空調末端(8)提供熱水，蒸發器(5)通過地埋管換熱器(9)吸取土壤熱量。