[发明专利]吸收式热泵系统及制热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热能工程领域的吸收式制热技术，特别涉及一种仅在一份外部驱动热源的条件下进行吸收式制热，实现向外输出高品位的热量的吸收式热泵系统以及制热方法。 

背景技术

请参阅图1所示，现有的吸收式热泵循环系统，利用吸收溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收低沸点组分蒸气这一特性完成热泵循环。目前吸收式热循环中多采用二元溶液作为工质，包括低沸点组分和高沸点组分，二者组成工质对，一般采用水-溴化锂工质对。现有的吸收式热泵循环系统主要包括：内设发生换热器110的发生器11、内设冷凝换热器120的冷凝器12、内设蒸发换热器130的蒸发器13和内设吸收换热器140的吸收器14，另外还有作为辅助设备的吸收溶液自换热器150、吸收溶液泵以及节流器(图中未示)等。发生器11和冷凝器12通过蒸气通路19相连，蒸发器13和吸收器14通过蒸气通路18相连。吸收溶液通过吸收溶液管道16和15在发生器11和吸收器14之间进行循环。 

现有的吸收式热泵循环的工作过程包括：(1)利用驱动热源(如水蒸气、热水及燃气等)在发生器11中加热从吸收器14输送来的具有一定浓度的溴化锂溶液，并使溴化锂溶液中的水蒸发出来，形成的浓溴化锂溶液循环到吸收器14中。(2)水蒸气通过蒸气通路19进入冷凝器12中，又被冷凝换热器120中的冷却工质冷凝成冷凝水。(3)该冷凝水经冷凝水管道17进入蒸发器13中，在蒸发换热器130中通入同一或另一驱动热源，使来自冷凝器的冷凝水变为水蒸气。(4)上述的水蒸气通过蒸气通路18进入发生器14，被来自发生器11中的浓溴化锂溶液吸收并产生吸收热，同时溴化锂溶液的浓度降低，低浓度的溴化锂溶液循环至发生器11中，所述的吸收 热被用于加热吸收换热器140内的工质(一般为水)，使该工质温度提高，作为比上述驱动热源更高品位的热能向外输出(当工质为水时，可以水蒸气的形式输出)，达到本吸收式热泵循环系统向外输出高品位热能的目的。上述的溴化锂溶液在循环过程中在吸收溶液自换热器150中进行热交换。 

以上所述的现有的吸收式热泵循环系统，除了需要在蒸发器的蒸发换热器130中投入外部驱动热源用于蒸发冷凝水之外，为实现发生器11中对溴化锂溶液进行浓缩，还必须在发生换热器110投入同一或另一外部驱动热源对溴化锂溶液进行加热，以得到高浓度的溴化锂溶液。也就是说，现有的热泵循环系统必须同时在发生器和蒸发器投入来自外部的两份驱动热源。这不仅限制了该热泵循环制热系数的提高，还在热源以及水资源缺乏的地区，限制了该热泵循环系统的应用。 

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有吸收式热泵循环系统和制热方法存在的问题，而提供一种驱动热源自供式的吸收式热泵系统以及制热方法，所要解决的技术问题是使其仅在一份外部驱动热源的条件下进行吸收式制热，实现向外输出高品位的热量，从而显著提高制热系数即能量效率，更加适于实用，且具有产业上的利用价值。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种吸收式热泵系统，其包括：发生器，其内设有发生换热器，用于浓缩吸收溶液，并对外输出蒸气；蒸发器，其内设有蒸发换热器，该蒸发换热器内通入驱动热源；吸收器，其内设有吸收换热器；吸收剂结晶器，该吸收剂结晶器具有吸收溶液入口、吸收溶液出口和结晶输出口，该吸收溶液入口连接于吸收器的吸收溶液出口，该吸收溶液出口连接于发生器的吸收溶液入口，该结晶输出口连接于吸收器的吸收溶液入口；所述的发生器的换热器与吸收器的换热器相连接，形成热循环回路，用于将吸收器中产生的吸收热输送至发生器中。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

优选的，前述的吸收式热泵系统，其中所述的热循环回路上设有外部热源加热装置，用于补偿由于散热损失等引起的发生器热量的不足部分。 

优选的，前述的吸收式热泵系统，其还包括水源，用于向蒸发器提供水。 

优选的，前述的吸收式热泵系统，还包括由吸收剂结晶-蒸发器、压缩机、吸收溶液换热-冷凝器、节流阀以及压缩式制冷工质管道构成的压缩式制冷子系统，用于向上述吸收剂结晶器提供冷量。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种吸收式制热方法，其包括以下步骤： 

(1)在发生器中浓缩吸收溶液同时产生蒸气，并将所述蒸气对外输出； 

(2)采用驱动热源在蒸发器中蒸发水形成水蒸气，并将该水蒸气引入到吸收器中；