[發明專利]一種太陽能熱電驅動的兩級氨水吸收式制冷系統

有效

• 申請號: 202110343503.9
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113048674B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 林立;蘇文濱
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: F25B25/00
• 分類號: F25B25/00;F25B25/02;F25B27/00;F25B5/00;F25B1/10;F25B15/06;F25B49/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 張燈燦;蔡學俊

本發明涉及一種太陽能熱電驅動的兩級氨水吸收式制冷系統，包括：太陽能熱電驅動裝置，用于利用太陽能產生熱能和電能，驅動制冷系統工作；發生器，用于產生氨水蒸汽；精餾裝置，用于純化氨蒸汽；第一壓縮機，用于對純化的氨蒸汽進行增壓；冷凝器，用于冷凝氨蒸汽；流量分配器，用于分配液體流量；第一換熱器，用于對液氨與氨蒸汽換熱；第一節流閥，用于對液氨減壓；第一蒸發器，用于蒸發液氨；第二換熱器，用于對液氨與氨蒸汽換熱；第二節流閥，用于對液氨減壓；第二蒸發器，用于蒸發液氨；吸收器，用于吸收氨蒸汽；溶液泵，用于對濃氨水溶液增壓；以及溶液換熱器，用于對濃氨水溶液和稀氨水溶液換熱。該系統節能高效，適應性強。

技術領域

本發明屬于制冷技術領域，具體涉及一種太陽能熱電驅動的兩級氨水吸收式制冷系統。

背景技術

氨水吸收式制冷系統是一種利用熱能驅動的制冷系統，采用氨作為制冷循環工質，采用水作為氨的吸收劑，由于氨的熔點低至?77.73℃，因此氨水吸收式制冷可實現的制冷溫度范圍寬（如-50℃~5℃）。傳統太陽能氨水吸收式制冷系統主要存在以下幾個方面的不足：

首先，傳統的太陽能氨水吸收式制冷系統（如專利CN105890219A）主要采用太陽能集熱器來驅動吸收式制冷系統，太陽能的利用率不高。

其次，氨水吸收式制冷系統的性能隨發生器和蒸發器溫度的升高而升高，隨吸收器和冷凝器溫度的升高而降低，其中發生器溫度主要由熱源決定，吸收器和冷凝器的溫度主要由環境決定，蒸發器的溫度主要由目標需求所決定，因此當環境溫度變化時，氨水吸收式制冷系統的性能也將變化，特別是環境溫度升高時將導致機組性能降低。對于由太陽能驅動的氨水吸收式制冷系統，太陽能的變化也將導致發生器溫度的變化，使得太陽輻射較弱時機組性能降低。因此傳統太陽能氨水吸收式制冷系統在應對環境條件變化方面存在一定的不足。

第三，對于目標需求中降溫幅度較大的場景，例如加氫站，需將高壓氫氣從25℃降低至-40℃，若采用單級制冷系統，換熱溫差過大造成能量品味的浪費，若采用多級制冷則系統較為復雜龐大。

因此，傳統的太陽能氨水吸收式制冷系統在太陽能利用率與環境適應性上存在不足，且不太適合于目標需求為大幅溫降的場景，一定程度上限制了該技術的推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種太陽能熱電驅動的兩級氨水吸收式制冷系統，該系統節能高效，適應性強。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種太陽能熱電驅動的兩級氨水吸收式制冷系統，包括：

太陽能熱電驅動裝置，用于利用太陽能產生熱能和電能，驅動制冷系統工作；

發生器，用于吸收太陽能熱電驅動裝置的熱量產生氨水蒸汽，所述發生器設有連接溶液換熱器的第一進口和第一出口以及連接精餾裝置的第二進口和第二出口，濃氨水溶液、稀氨水溶液分別從第一進口、第一出口進入、離開發生器，氨水蒸汽從第二出口離開發生器；

精餾裝置，用于對來自發生器的氨水蒸汽進行純化，得到經純化的氨蒸汽并送入第一壓縮機，剩余的氨水溶液送回發生器；

第一壓縮機，連接精餾裝置和冷凝器，用于對純化的氨蒸汽進行增壓；

冷凝器，連接第一壓縮機和流量分配器，用于冷凝氨蒸汽；

流量分配器，用于分配液體流量，所述流量分配器設有連接冷凝器的第一進口、連接第一換熱器的第一出口以及連接第二換熱器的第二出口，來自冷凝器的液氨從第一進口進入流量分配器，其中一部分液氨從第一出口離開流量分配器，其余部分液氨從第二出口離開流量分配器；

第一換熱器，用于對液氨與氨蒸汽進行換熱，來自流量分配器的液氨進入第一換熱器換熱后送入第一節流閥，來自第一蒸發器的氨蒸汽進入第一換熱器換熱后送入吸收器；

第一節流閥，連接第一換熱器和第一蒸發器，用于對液氨進行減壓；