[发明专利]一种太阳能热电驱动的两级氨水吸收式制冷系统

说明书

本发明涉及一种太阳能热电驱动的两级氨水吸收式制冷系统，包括：太阳能热电驱动装置，用于利用太阳能产生热能和电能，驱动制冷系统工作；发生器，用于产生氨水蒸汽；精馏装置，用于纯化氨蒸汽；第一压缩机，用于对纯化的氨蒸汽进行增压；冷凝器，用于冷凝氨蒸汽；流量分配器，用于分配液体流量；第一换热器，用于对液氨与氨蒸汽换热；第一节流阀，用于对液氨减压；第一蒸发器，用于蒸发液氨；第二换热器，用于对液氨与氨蒸汽换热；第二节流阀，用于对液氨减压；第二蒸发器，用于蒸发液氨；吸收器，用于吸收氨蒸汽；溶液泵，用于对浓氨水溶液增压；以及溶液换热器，用于对浓氨水溶液和稀氨水溶液换热。该系统节能高效，适应性强。

技术领域

本发明属于制冷技术领域，具体涉及一种太阳能热电驱动的两级氨水吸收式制冷系统。

背景技术

氨水吸收式制冷系统是一种利用热能驱动的制冷系统，采用氨作为制冷循环工质，采用水作为氨的吸收剂，由于氨的熔点低至−77.73℃，因此氨水吸收式制冷可实现的制冷温度范围宽（如-50℃~5℃）。传统太阳能氨水吸收式制冷系统主要存在以下几个方面的不足：

首先，传统的太阳能氨水吸收式制冷系统（如专利CN105890219A）主要采用太阳能集热器来驱动吸收式制冷系统，太阳能的利用率不高。

其次，氨水吸收式制冷系统的性能随发生器和蒸发器温度的升高而升高，随吸收器和冷凝器温度的升高而降低，其中发生器温度主要由热源决定，吸收器和冷凝器的温度主要由环境决定，蒸发器的温度主要由目标需求所决定，因此当环境温度变化时，氨水吸收式制冷系统的性能也将变化，特别是环境温度升高时将导致机组性能降低。对于由太阳能驱动的氨水吸收式制冷系统，太阳能的变化也将导致发生器温度的变化，使得太阳辐射较弱时机组性能降低。因此传统太阳能氨水吸收式制冷系统在应对环境条件变化方面存在一定的不足。

第三，对于目标需求中降温幅度较大的场景，例如加氢站，需将高压氢气从25℃降低至-40℃，若采用单级制冷系统，换热温差过大造成能量品味的浪费，若采用多级制冷则系统较为复杂庞大。

因此，传统的太阳能氨水吸收式制冷系统在太阳能利用率与环境适应性上存在不足，且不太适合于目标需求为大幅温降的场景，一定程度上限制了该技术的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能热电驱动的两级氨水吸收式制冷系统，该系统节能高效，适应性强。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种太阳能热电驱动的两级氨水吸收式制冷系统，包括：

太阳能热电驱动装置，用于利用太阳能产生热能和电能，驱动制冷系统工作；

发生器，用于吸收太阳能热电驱动装置的热量产生氨水蒸汽，所述发生器设有连接溶液换热器的第一进口和第一出口以及连接精馏装置的第二进口和第二出口，浓氨水溶液、稀氨水溶液分别从第一进口、第一出口进入、离开发生器，氨水蒸汽从第二出口离开发生器；

精馏装置，用于对来自发生器的氨水蒸汽进行纯化，得到经纯化的氨蒸汽并送入第一压缩机，剩余的氨水溶液送回发生器；

第一压缩机，连接精馏装置和冷凝器，用于对纯化的氨蒸汽进行增压；

冷凝器，连接第一压缩机和流量分配器，用于冷凝氨蒸汽；

流量分配器，用于分配液体流量，所述流量分配器设有连接冷凝器的第一进口、连接第一换热器的第一出口以及连接第二换热器的第二出口，来自冷凝器的液氨从第一进口进入流量分配器，其中一部分液氨从第一出口离开流量分配器，其余部分液氨从第二出口离开流量分配器；

第一换热器，用于对液氨与氨蒸汽进行换热，来自流量分配器的液氨进入第一换热器换热后送入第一节流阀，来自第一蒸发器的氨蒸汽进入第一换热器换热后送入吸收器；

第一节流阀，连接第一换热器和第一蒸发器，用于对液氨进行减压；