專利名稱：中央空調(diào)聯(lián)合太陽能噴射制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能噴射制冷領(lǐng)域，特別涉及一種低成本、高效率的中央空調(diào)聯(lián)合太陽能噴射制冷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
噴射制冷技術(shù)由Blanc和Parsons于1901年提出，但因效率遠(yuǎn)低于機(jī)械壓縮式制冷系統(tǒng)，所以一直沒能廣泛應(yīng)用。1980年，Wali首次提出了以太陽能為驅(qū)動(dòng)熱源的噴射制冷系統(tǒng)，隨著全球能源危機(jī)的進(jìn)一步加劇，以太陽能為代表的可再生能源利用越來越受到重視，太陽能噴射制冷因此獲得了廣泛的研究。太陽能噴射制冷效率較低，這是其未得到大范圍的推廣應(yīng)用的一個(gè)重要原因；此夕卜，太陽能噴射制冷只能在白天運(yùn)行，且受氣候影響較大，要想大范圍應(yīng)用太陽能噴射制冷，必須解決這兩個(gè)問題。經(jīng)國內(nèi)外學(xué)者大量的研究，復(fù)合制冷系統(tǒng)被認(rèn)為是解決該問題的有效辦法。復(fù)合制冷方式有太陽能噴射-壓縮制冷(太陽能增壓噴射制冷)、太陽能噴射-吸附制冷、太陽能噴射-吸收制冷等。太陽能增壓噴射制冷是在蒸發(fā)器出口和噴射器之間加設(shè)一個(gè)小容量壓縮機(jī)以增大引射流體的壓力，進(jìn)而提高噴射系數(shù)，雖然壓縮機(jī)消耗一定的電能，但噴射系數(shù)提高后整個(gè)制冷系統(tǒng)的節(jié)能效果更好。Jorge 1.Hernandez等人對(duì)不同發(fā)生溫度和冷凝溫度下、采用R142b和R134a作制冷劑的此類系統(tǒng)進(jìn)行了研究，結(jié)果制冷系數(shù)由0.3可提升至接近0.8。噴射-吸附制冷系統(tǒng)白天通過吸附發(fā)生器解吸出來的蒸氣作為噴射器的工作蒸氣，依靠形成的真空抽吸蒸發(fā)器的制冷劑制冷；夜間通過吸附發(fā)生器吸附蒸發(fā)器中的制冷劑達(dá)到制冷目的。該系統(tǒng)的效率高于單一的吸附式或蒸氣噴射式制冷循環(huán)，如果搭配合理，可以做到晝夜都能制冷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明內(nèi)容在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種以壓縮式制冷為主，以太陽能噴射制冷為輔的全天候制冷系統(tǒng):中央空調(diào)聯(lián)合太陽能噴射制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)使太陽能得到有效利用，在低成本條件下實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。本發(fā)明裝置包括主噴射器、調(diào)壓噴射器、調(diào)節(jié)閥、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器、制冷劑泵、預(yù)熱噴射器、發(fā)生器、集熱器、水泵等組成的聯(lián)合制冷系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別是:系統(tǒng)加設(shè)了調(diào)壓噴射器、預(yù)熱噴射器。主噴射器與調(diào)壓噴射器的連接方式為:壓縮機(jī)出口處流體為調(diào)壓噴射器的工作流體，蒸發(fā)器出口處流體為調(diào)壓噴射器的引射流體，調(diào)壓噴射器的輸出流體作為主噴射器的引射流體。當(dāng)太陽輻射波動(dòng)時(shí)，主噴射器的工作流體壓力降低，開啟調(diào)節(jié)閥提高調(diào)壓噴射器出口流體壓力，彌補(bǔ)主噴射器工作流體壓力的降低。使主噴射器出口流體壓力在一定范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，從而保證主噴射器工作在最優(yōu)狀況下，提高了主噴射器的工作效率。
本系統(tǒng)中在制冷劑泵和發(fā)生器之間加設(shè)預(yù)熱噴射器，其連接方式是:制冷劑泵中的低溫液態(tài)制冷劑作為工作流體，壓縮機(jī)出口處的較高溫度的氣態(tài)制冷劑作為弓I射流體，預(yù)熱噴射器的出口與發(fā)生器相連。預(yù)熱噴射器的主要作用是:將壓縮機(jī)出口處較高溫度的氣態(tài)制冷劑與來自制冷劑泵的低溫液態(tài)制冷劑在預(yù)熱噴射器的混合室內(nèi)混合并進(jìn)行能量交換，實(shí)質(zhì)是利用中央空調(diào)自身產(chǎn)生的余熱來加熱噴射制冷中的循環(huán)工質(zhì)，以此提高能源利用率。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:1.中央空調(diào)與太陽能噴射制冷并聯(lián)運(yùn)行，共享蒸發(fā)器和冷凝器，有效降低了系統(tǒng)成本。2.發(fā)生器內(nèi)壓力隨著太陽輻射的變化而波動(dòng)，而蒸發(fā)器內(nèi)溫度及壓力由中央空調(diào)的工作狀態(tài)決定，兩者不能協(xié)調(diào)控制，致使主噴射器較難工作在最優(yōu)狀態(tài)。在主噴射器及蒸發(fā)器之間設(shè)置一個(gè)調(diào)壓噴射器，以壓縮機(jī)出口處流體為工作流體，調(diào)節(jié)主噴射器的引射流體壓力，增加主噴射器的可調(diào)節(jié)性，實(shí)現(xiàn)噴射制冷在最優(yōu)工況下運(yùn)行。3.采用中央空調(diào)聯(lián)合太陽能噴射制冷系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)行，有太陽能時(shí)則啟動(dòng)噴射制冷輔助壓縮制冷實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗；當(dāng)光照不足及無光時(shí)，中央空調(diào)獨(dú)立工作完成制冷功能。4.本發(fā)明中進(jìn)入發(fā)生器中的制冷劑工質(zhì)，其加熱過程不再全部由太陽能加熱完成，在壓縮機(jī)出口處和發(fā)生器之間設(shè)置一個(gè)預(yù)熱噴射器，將壓縮機(jī)產(chǎn)生的高溫氣體與冷凝器過來的低溫液態(tài)制冷劑經(jīng)過該噴射器充分混合后再進(jìn)入發(fā)生器，實(shí)質(zhì)是將中央空調(diào)產(chǎn)生的余熱進(jìn)行了回收，使太陽能的循環(huán)熱效率提升近一倍。


圖1為中央空調(diào)聯(lián)合太陽能噴射制冷系統(tǒng)原理圖；1-主噴射器 2-調(diào)壓噴射器3-調(diào)節(jié)閥 4-壓縮機(jī)5-蒸發(fā)器 6-節(jié)流閥 7-冷凝器 8-制冷劑泵9-預(yù)熱噴射器10-發(fā)生器 11-集熱器 12-水泵
具體實(shí)施例方式本系統(tǒng)中主噴射器(I)和調(diào)壓噴射器(2)的內(nèi)部機(jī)理為工作流體經(jīng)拉瓦爾噴嘴后形成超音速氣流，引射低壓制冷劑蒸氣，兩股流體進(jìn)入噴射器的混合室充分混合并伴隨著能量交換，而后混合流體進(jìn)入擴(kuò)散管，動(dòng)能持續(xù)減小，壓力不斷提高直至噴射器出口。本系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
為:由冷凝器過來的液態(tài)制冷劑經(jīng)制冷劑泵(8)加壓后作為預(yù)熱噴射器(9)的工作流體，壓縮機(jī)(4)出口處的較高溫度氣態(tài)制冷劑作為引射流體，兩相流體經(jīng)預(yù)熱噴射器(9)混合并伴隨能量交換，實(shí)質(zhì)是將中央空調(diào)產(chǎn)生的余熱予以回收用于加熱低溫液態(tài)制冷劑，使其在進(jìn)入發(fā)生器(10)之前溫度得以提高，節(jié)約了太陽能的能量消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)太陽輻射足夠強(qiáng)時(shí)，發(fā)生器(10)內(nèi)較高溫度的循環(huán)水將液態(tài)制冷劑加熱蒸發(fā)，所產(chǎn)生蒸氣作為主噴射器(I)的工作流體，可直接引射蒸發(fā)器(5)內(nèi)的低壓制冷劑蒸氣，此時(shí)調(diào)壓閥
(3)關(guān)閉，調(diào)壓噴射器只相當(dāng)于低壓氣態(tài)制冷劑的通道，兩股蒸氣在主噴射器(I)內(nèi)充分混合后進(jìn)入冷凝器；若太陽輻射波動(dòng)時(shí)，開啟調(diào)節(jié)閥(3)調(diào)節(jié)調(diào)壓噴射器(2)的工作流體流量從而改變主噴射器(I)的引射流體的壓力，使主噴射器(I)工作在最優(yōu)狀況。從主噴射器
(I)出來的制冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器(7)放熱冷凝成液態(tài)后繼續(xù)循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能噴射式制冷輔助機(jī)械壓縮式制冷裝置，包括主噴射器、調(diào)壓噴射器、調(diào)節(jié)閥、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器、制冷劑泵、預(yù)熱噴射器、發(fā)生器、集熱器、水泵等組成的中央空調(diào)聯(lián)合太陽能噴射制冷系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能噴射制冷輔助壓縮式制冷裝置，其特征在于，中央空調(diào)與太陽能噴射制冷并聯(lián)運(yùn)行，共享蒸發(fā)器和冷凝器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能噴射制冷輔助壓縮式制冷裝置，其特征在于，所述的中央空調(diào)聯(lián)合太陽能噴射制冷系統(tǒng)在主噴射器及蒸發(fā)器之間設(shè)置一個(gè)調(diào)壓噴射器，其以壓縮機(jī)出口處流體為工作流體，蒸發(fā)器出口流體為引射流體并由調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)其流量，所設(shè)置的調(diào)壓噴射器可以改變主噴射器的引射流體壓力，以此拓寬主噴射器的工作范圍，在太陽輻射波動(dòng)時(shí)保證主噴射器穩(wěn)定運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能噴射制冷輔助壓縮式制冷裝置，其特征在于，所述的主噴射器與調(diào)壓噴射器的連接方式是:壓縮機(jī)出口處流體為調(diào)壓噴射器工作流體，蒸發(fā)器出口處流體為調(diào)壓噴射器引射流體，調(diào)壓噴射器的出口流體為主噴射器的引射流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能噴射制冷輔助壓縮式制冷裝置，其特征在于，所述的發(fā)生器與制冷劑泵之間引入預(yù)熱噴射器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能噴射制冷輔助壓縮式制冷裝置，其特征在于，所述的預(yù)熱噴射器的連接方式是:制冷劑泵出口處的液態(tài)流體為工作流體，壓縮機(jī)出口處氣態(tài)流體為引射流體，預(yù)熱噴射器出口處流體進(jìn)入發(fā)生器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能噴射制冷輔助壓縮式制冷裝置，其特征在于，將壓縮機(jī)出口處的較高溫度氣態(tài)制冷劑與制冷劑泵出口處的低溫液態(tài)制冷劑在預(yù)熱噴射器中混合并進(jìn)行能量交換，利用中央空調(diào)產(chǎn)生的余熱來加熱噴射制冷循環(huán)工質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)聯(lián)合太陽能噴射制冷裝置，該裝置包括主噴射器、調(diào)壓噴射器、預(yù)熱噴射器、蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥、發(fā)生器、集熱器、調(diào)節(jié)閥、制冷劑泵等。系統(tǒng)的特征是利用太陽能噴射制冷輔助機(jī)械壓縮機(jī)式制冷以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；兩種制冷方式共享蒸發(fā)器和冷凝器，有效地節(jié)約了系統(tǒng)成本；系統(tǒng)采用調(diào)壓噴射器調(diào)節(jié)主噴射器引射流體的壓力，從而在太陽能輻射波動(dòng)時(shí)仍使主噴射器工況穩(wěn)定且高效運(yùn)行；在發(fā)生器與制冷劑泵之間設(shè)置預(yù)熱噴射器，將壓縮機(jī)出口的較高溫度的氣態(tài)制冷劑加熱低溫液態(tài)制冷劑循環(huán)工質(zhì)，實(shí)質(zhì)是利用中央空調(diào)產(chǎn)生的余熱進(jìn)行回收，以此提高系統(tǒng)的能源利用率。
文檔編號(hào)F25B25/00GK103175333SQ201110431048
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者李剛, 呂智林, 黃惠蘭, 邱萌萌, 許李 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)