[發明專利]一種雙效三相蓄能與吸收式制冷系統

有效

• 申請號: 202110708614.5
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113531944B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 畢月虹;徐菡;臧高立;李玙璠;吳娟;李繼壯
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06;F25B27/00;F25B43/00;F24S60/30
• 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

1.一種雙效三相蓄能與吸收式制冷系統，該系統包括太陽槽式集熱器（1）、儲油罐（2）、高壓蓄能溶液罐（3）、低壓蓄能溶液罐（4）、儲水罐（5）、吸收器（6）、蒸發器（7）、冷凝器（8）、高壓發生器（9）、低壓發生器（10）、冷卻塔（11）；太陽能槽式集熱器（1）與儲油罐（2）通過第六循環泵（P6）形成一個回路，用來加熱導熱油；儲油罐（2）分別與高壓蓄能溶液罐（3）和高壓發生器（9）內的換熱器連接形成一個導熱油循環回路；在儲油罐（2）和高壓蓄能溶液罐（3）之間的第七閥門三通閥（V7），在導熱油溫度達到290℃時流入蓄能系統端才會開啟；高壓蓄能溶液罐（3）中的溴化鋰水溶液經第一循環泵（P1）和第一閥門（V1）不斷噴淋在其內部換熱器上；高壓發生器（9）與低壓發生器（10）內的換熱器連接，高壓發生器（9）產生的制冷劑蒸汽經換熱后和低壓發生器（10）產生的制冷劑蒸汽分別通過低壓發生器（10）內換熱器與冷凝器（8）相連的管路和低壓發生器（10）上方管路進入冷凝器（8），冷卻塔（11）與冷凝器（8）連接提供冷卻水，將制冷劑蒸汽冷凝為液態制冷劑；液態制冷劑經第五閥門節流閥（V5）進入蒸發器（7），由第五循環泵（P5）輸送噴淋在換熱器表面，冷卻從供冷區域輸送過來的冷凍水；高壓發生器（9）和低壓發生器（10）內被加熱濃縮后的溴化鋰水溶液經熱交換器和第六閥門（V6）進入吸收器（6）吸收來自蒸發器（7）的制冷劑蒸汽，并被冷卻塔輸送過來的冷卻水冷凝變為稀溴化鋰水溶液，經第四循環泵（P4）提供循環動力，重新分流后分別返回高壓發生器（9）和低壓發生器（10）；高壓蓄能溶液罐（3）、低壓蓄能溶液罐（4）與吸收器（6）形成一個溴化鋰水溶液循環回路，高壓蓄能溶液罐（3）和低壓蓄能溶液罐（4）中的濃溴化鋰水溶液經第八閥門（V8）進入吸收器（6），通過噴嘴噴淋在換熱器表面，濃溴化鋰水溶液在吸收器（6）中吸收來自蒸發器（7）的制冷劑蒸汽稀釋成稀溴化鋰水溶液；經過第四循環泵（P4）和第十閥門（V10）分別回流到高壓蓄能溶液罐（3）和低壓蓄能溶液罐（4）中；高壓蓄能溶液罐（3）與低壓蓄能溶液罐（4）中的換熱器通過管路連接，換熱介質是高壓蓄能溶液罐（3）中產生的制冷劑蒸汽，用來加熱低壓蓄能溶液罐（4）中的溴化鋰水溶液，這些溴化鋰水溶液經第二循環泵（P2）和第二閥門持續噴淋在換熱器上；制冷劑蒸汽釋放完熱量之后通過管路進入儲水罐（5）中，而低壓蓄能溶液罐（4）中的溴化鋰水溶液被加熱之后產生的制冷劑蒸汽經上方管路也進入儲水罐（5），被從冷卻塔（11）循環過來的冷卻水全部冷凝為液態制冷劑，冷卻塔（11）是通過管路與儲水罐（5）中的換熱器相連，儲水罐（5）中的液態制冷劑經第三循環泵（P3）和第三閥門（V3）噴淋在內部換熱器上，不斷被降溫；儲水罐（5）中的液態制冷劑經第三循環泵（P3）、第九閥門（V9）、第五閥門節流閥（V5）進入蒸發器（7），經噴嘴噴淋在蒸發器（7）內的換熱器表面。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：采用作為吸收式制冷工質的溴化鋰水溶液作為蓄能介質，白天模式：關閉高壓蓄能溶液罐（3）、低壓蓄能溶液罐（4）和吸收器（6）組成的溴化鋰水溶液回路上的第八閥門（V8）、第十閥門（V10）和儲水罐（5）與蒸發器（7）之間的第九閥門（V9），開啟與高壓蓄能溶液罐（3）連接的第一閥門（V1）、與低壓蓄能溶液罐（4）相連的第二閥門（V2）、與儲水罐（5）相連的第三閥門（V3）、吸收器（6）溴化鋰水溶液流出端的第四閥門（V4）、第五閥門節流閥（V5）、吸收器（6）溴化鋰水溶液流入端的第六閥門（V6），槽式太陽能集熱器（1）吸收太陽能加熱導熱油；當導熱油達到系統設定溫度時，開啟第七閥門三通閥（V7）連接儲油罐（2）至高壓發生器（9）內的換熱器的支路，為吸收式制冷機提供熱量，制冷機開始工作制冷；當儲油罐（2）內溫度超過 290℃時，第七閥門三通閥（V7）流入蓄能系統端開啟，將富余的熱量輸送到雙效三相蓄能器，第一循環泵 （P1）、第二循環泵（P2）開啟，蓄能器開啟蓄能模式； 高壓蓄能溶液罐（3）內的溴化鋰水溶液經第一循環泵（P1）不斷噴淋在高壓蓄能溶液罐的換熱器管簇上，溴化鋰水溶液受熱升溫，產生制冷劑蒸汽，隨著溴化鋰水溶液不斷循環受熱產生制冷劑蒸汽，溴化鋰水溶液溫度、濃度逐漸升高，直至達到預設濃度；產生的制冷劑蒸汽進入低壓蓄能溶液罐（4）加熱溴化鋰水溶液，使其濃縮，達到結晶狀態點后開始析出溴化鋰晶體，析出的溴化鋰晶體經濾網過濾后與溴化鋰水溶液分離，高壓蓄能溶液罐（3）和低壓蓄能溶液罐（4）的剩余溴化鋰水溶液繼續循環噴淋、被熱源加熱、析出溴化鋰晶體，直至蓄能結束；高壓蓄能溶液罐（3）產生的制冷劑蒸汽經放熱后凝結為液態制冷劑，與低壓蓄能溶液罐（4）產生的制冷劑蒸汽一并進入儲水罐（5），制冷劑蒸汽經冷卻水冷卻變成液態制冷劑，儲存在儲水罐（5）中；夜間模式：開啟第八閥門 （V8）、第九閥門（V9）、第十閥門（V10），關閉 第一閥門（V1）、第二閥門（V2）、第三閥門（V3）、第四閥門（V4）、第六閥門（V6），槽式太陽能集熱器（1）停止運行；吸收式制冷機的高、低發生器及冷凝器（8）停止運行，第一循環泵（P1）、第二循環泵（P2）、第三循環泵（P3）、第四循環泵（P4）、第五循環泵（P5）開啟，雙效三相蓄能器開啟釋能模式；儲水罐（5）中的液態制冷劑由第三循環泵（P3）輸送到蒸發器（7），液態制冷劑在蒸發器（7）中蒸發吸熱變成制冷劑蒸汽進入吸收器（6）；濃溴化鋰水溶液吸收來自蒸發器（7）的制冷劑蒸汽變成熱稀溴化鋰水溶液，熱稀溴化鋰水溶液經第四循環泵（P4）分別輸送到高壓蓄能溶液罐（3）和低壓蓄能溶液罐（4）內不斷溶解溴化鋰晶體，使得溴化鋰水溶液濃度持續降低，直到釋能結束，恢復到蓄能系統起始狀態。