[发明专利]太阳能制冷系统及其制冷方法有效
申请号: | 201210011388.6 | 申请日: | 2012-01-13 |
公开(公告)号: | CN102538286A | 公开(公告)日: | 2012-07-04 |
发明(设计)人: | 张兴娟;白清源;宋博杰;杨春信 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | F25B27/00 | 分类号: | F25B27/00 |
代理公司: | 北京永创新实专利事务所 11121 | 代理人: | 姜荣丽 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能 制冷系统 及其 制冷 方法 | ||
1.太阳能制冷系统,其特征在于:包括集热系统A、热泵系统B和吸收式制冷系统C三个系统,所述的集热系统A包括顺序通过管路连接的第一蓄热器、第一泵、集热器、第二蓄热器和第二泵,其中第一泵用于将第一蓄热器中的较低温度的集热工质水泵出后,使得集热工质水经过集热器的加热后,获得热量,然后储存在第二蓄热器中,所述的第二泵用于将第二蓄热器中的较高热量的集热工质水泵出,提供给热泵系统B,较高热量的集热工质水经过热泵系统B中的第一蒸发器后温度降低,返回到第一蓄热器中;
所述的热泵系统B包括通过管路顺次连接的第一蒸发器、压缩机、第一冷凝器和第一膨胀阀,其中第一蒸发器中的工质通过第二蓄热器中的较高温度的集热工质水加热蒸发,然后通过压缩机形成高温高压气体,高温高压气体通过第一冷凝器冷却降温释放热量,并通过第一膨胀阀回流到第一蒸发器,如此循环;其中第一冷凝器中的高温高压气体释放热量传递给传热工质水,传热工质水在第三泵的带动下在第一冷凝器和吸收式制冷系统C中的发生器之间循环;
所述的吸收式制冷系统C包括发生器、第二冷凝器、第二膨胀阀、溶液热交换器、减压阀、吸收器和第四泵,其中,吸收器中的较低浓度的溶液经过第四泵泵出后,经过溶液热交换器后进入发生器,发生器中较高浓度溶液经过溶液热交换器后,流经减压阀回到吸收器中;所述的发生器中的较高浓度溶液由于吸收传热工质水的热量而发生溶剂蒸发,作为高压制冷剂蒸汽通过第二冷凝器,在第二冷凝器中被冷却水冷却后降温,然后通过第二膨胀阀回到第二蒸发器,在第二蒸发器中对冷冻水进行冷却,得到低温冷冻水。
2.应用权利要求1所述的太阳能制冷系统进行制冷的方法,其特征在于具体通过如下步骤实现:
步骤一、集热系统收集热量;
利用第一泵将第一蓄热器1中的水抽取经过集热器吸热后储存于第二蓄热器中;
步骤二、热泵系统热量提升;
热泵系统B通过压缩机形成高温高压的气体,进入到第一冷凝器温度降低,气体冷凝释放热量,再通过第一膨胀阀返回到第一蒸发器,完成一个循环,第一蒸发器通过第二蓄热器输出的较高温度的集热工质水加热蒸发,同时集热工质水温度降低,而后再回到第一蓄热器;上述循环过程中,第一冷凝器将热量传递给传热工质水使其升温,得到高温度的利用第三泵带动的传热工质水再利用;
步骤三、吸收式制冷系统制冷;
传热工质水②通过热泵系统B中的第一冷凝器而升温获得热量,并将热量提供给吸收式制冷系统C中的发生器,驱动吸收式制冷系统C工作;
制冷剂循环:由第二蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器,被吸收剂强烈吸收,吸收过程中放出的热量被冷却水带走,形成的溶液由第四泵泵出,流经溶液热交换器送入发生器中,在发生器中被热源加热后溶液中的溶剂蒸发,产生高压制冷剂蒸汽,进入第二冷凝器冷凝形成高压饱和液体,经第二膨胀阀节流到蒸发压力进入第二蒸发器内吸热汽化,达到制冷目的;
溶液的循环:从第二蒸发器引来的低压制冷剂蒸汽在吸收器中被喷淋;在发生器中利用外热源对溶液加热,产生制冷剂蒸汽,剩余的高浓度溶液流经溶液热交换器通过减压阀降压后返回吸收器,形成循环;
步骤四、冷冻水系统;
吸收式制冷系统C中的第二蒸发器吸收冷冻水的热量,冷冻水温度降低后流至室内的风机盘管中,将冷量散发到室内,从而使室温降低,达到制冷。
3.根据权利要求2所述的制冷方法,其特征在于:冷却水采用串联的方式,冷却水先流入吸收器吸收热量后,温度仍然是低于由发生器出口的制冷剂蒸汽温度,因此可以流入第二冷凝器中对制冷剂蒸汽进行预降温。
4.根据权利要求2所述的制冷方法,其特征在于:所述的溶液热交换器用来对发生器出口的高浓度溶液和吸收器出口的较低浓度溶液进行热交换,使得较高浓度的溶液得到预降温,较低浓度的溶液得到预升温。
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