[发明专利]一种冷凝热驱动的吸附式辅助热泵制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵制冷系统，尤其是一种带有由冷凝热驱动的吸附式辅助制冷系统的热泵制冷系统，属热泵技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，制冷热泵的使用量越来越大，制冷热泵工作时排放到空气中的热量也越来越多，这在夏季无疑会导致建筑周围环境温度的急剧升高，给环境造成严重的热污染。同时，建筑周围温度的升高还会使热泵制冷效率降低，热泵的电能消耗增大，当夏季环境温度高于热泵制冷工况的设计阈值时，热泵就会停止工作，影响人们的正常使用。在全球变暖和能源日益紧缺的趋势下，人们迫切需要将制冷热泵排放到空气中的热量回收利用。

在我国，热泵制冷循环应用相当广泛，夏季空调负荷已占社会总能耗的40%。在夏季用电高峰期会出现电荒，如果能够将热泵自身的冷凝热收集起来，用以提高系统的制冷系数，对于缓解我国夏季电力紧张局势，减少对环境的热污染，提高设备效率具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种冷凝热驱动的吸附式辅助热泵制冷系统，以提高制冷热泵系统效率，减少电能的消耗，降低环境的热污染。

本发明所述问题是由以下技术方案实现的：

一种冷凝热驱动的吸附式辅助热泵制冷系统，它包括吸附式制冷系统和由压缩机、冷凝器、热泵节流阀和蒸发器依次连接成的热泵循环系统，所述吸附式制冷系统包括储液器、吸附节流阀、过冷器和两个吸附床，两个吸附床的加热管分别经两个四通阀串接在压缩机与冷凝器之间的热泵循环管路上，二者的吸附制冷剂接口分别经两个电磁阀接冷凝器的吸附制冷剂入口，并分别经另外两个电磁阀接过冷器的吸附制冷剂出口，冷凝器的吸附制冷剂出口依次经储液器、吸附节流阀接过冷器的吸附制冷剂入口，所述过冷器的热泵制冷剂管串接在冷凝器与热泵节流阀之间。

上述冷凝热驱动的吸附式辅助热泵制冷系统，所述吸附式制冷系统所采用的吸附制冷剂为水、氨或甲醇。

本发明将热泵系统与吸附式制冷系统有机结合在一起，由热泵系统的冷凝热驱动吸附式制冷系统来对热泵过冷，有效减少了能源的浪费，提高了系统的效率，降低了热泵系统对环境造成的热污染。本发明可以作为传统制冷设备的升级换代产品，也可以用来改造现有的热泵系统。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2～图5是本发明工作过程示意图。

图中各标号为：1、压缩机；2、冷凝器；3、热泵节流阀；4、蒸发器；5、6、吸附床；7、吸附节流阀；8、储液器；9、过冷器；10、11、四通阀；12～15、电磁阀。

具体实施方式

参看图1，整个系统由热泵系统和吸附式制冷系统构成。热泵系统是由压缩机1，冷凝器2，热泵节流阀3，蒸发器4组成；吸附式制冷系统由吸附床5，吸附床6，吸附节流阀7，储液器8，过冷器9，四通阀10，四通阀11，电磁阀12，电磁阀13，电磁阀14以及电磁阀15组成。吸附床5和吸附床6设置在压缩机1与冷凝器2之间，过冷器9设置在冷凝器2和热泵节流阀3之间。

热泵制冷系统工作过程：低温高压的热泵制冷剂流体经过热泵节流阀3节流蒸发成低温低压的气液两相流体，在蒸发器4中液态工质蒸发为气态工质，吸收外界热量，蒸发完成后进入压缩机1被压缩成高温高压的工质，然后经过冷凝器2把热量释放到空气当中，工质重新回到低温高压的状态，完成循环。

本发明的工作过程：

过程1-2：参看图2，调节四通阀10使压缩机1出口的高温热泵制冷剂加热吸附床5（四通阀10的a口和d口接通，b口和c口接通），使其温度一直升高到解吸温度；与此同时，调节四通阀11断开热泵系统和吸附床6的连接（四通阀11的a口和b口接通， d口和c口接通），使吸附床6进行冷却，并一直降低到吸附温度。在此过程中，吸附床5没有达到冷凝温度对应的冷凝压力前没有发生解吸过程。吸附床6没有降到蒸发温度对应的蒸发压力前，没有发生吸附过程。

过程2-3：参看图3，保持四通阀10的位置不变，吸附床5发生解吸过程，达到冷凝压力时打开电磁阀13。解析出来的吸附制冷剂进入冷凝器冷却，然后储存在储液器8中，最后经吸附节流阀7节流蒸发降温，在过冷器9中与热泵制冷剂换热后对其进行过冷。吸附床5继续受热直至解吸完成。与此同时，保持四通阀11的位置不变，吸附床6发生吸附过程，当达到蒸发压力时打开阀门14，吸附从过冷器9出来的吸附制冷剂。吸附床6继续冷却直至解吸完成。