專利名稱：一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種利用工業(yè)余熱來實現(xiàn)空調(diào)制冷的空調(diào)器。
背景技術：
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，用于夏季制冷的空調(diào)器在城市得到了普及，空調(diào)器的使用大大改善了人們的生活，提高了工作效率，但同時存在著以下缺點空調(diào)器的使用離不開電，在夏季用電高峰期電網(wǎng)不能提供足夠的電力，實行拉閘限電的情況下，空調(diào)器的使用就受到了限制。
我國的工業(yè)生產(chǎn)過程中具有大量的余熱資源，如在《熱管技術研究進展及其在冶金工業(yè)中的應用》(《工業(yè)加熱》2001年第3期)中提到的在冶金企業(yè)中，各種燃料爐所排出的廢氣溫度多在200～1300℃，廢氣帶走的余熱損失占供熱量的30％～50％，70％以上的加熱爐采用換熱器后，廢氣排出溫度仍在360～560℃以上。在夏季，一方面這些低溫廢氣的熱量白白排放到大氣中，造成熱污染；另一方面，夏季冶金廠礦以及其它生產(chǎn)工業(yè)用于空調(diào)制冷的電力消耗又很大，很容易引起企業(yè)用電的矛盾。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種利用工業(yè)余熱實現(xiàn)空調(diào)制冷功能的空調(diào)器，以部分緩解企業(yè)夏季用電的矛盾以及減少對環(huán)境的熱污染，同時提高工業(yè)加熱設備用助燃空氣的溫度。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案在于采用了一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)包括兩組具有不同氫氣平衡壓力的貯氫反應器1與2、3與4，由風機25作為空調(diào)風動力的空調(diào)管路26，由風機28作為工業(yè)加熱設備助燃風動力的助燃管路27，工業(yè)加熱設備的廢氣出口12和工業(yè)加熱設備助燃空氣入口13，貯氫反應器1、2之間設有氫氣互流管8，貯氫反應器3、4之間設有氫氣互流管10，系統(tǒng)中設有切換廢氣流徑、空調(diào)風流徑以及助燃空氣流徑的轉(zhuǎn)換電磁閥，通過上述轉(zhuǎn)換電磁閥的控制，本空調(diào)系統(tǒng)可在兩種連接結構下周而復始進行切換工作(一)工業(yè)加熱設備的廢氣由廢氣出口12經(jīng)管道14、貯氫反應器1、管道22構成加熱管路；風機25、空調(diào)管路26、貯氫反應器4經(jīng)過房間24構成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風機28，助燃管路27，貯氫反應器2，管路18、17，貯氫反應器3、工業(yè)加熱設備助燃空氣入口13構成散熱管路；(二)工業(yè)加熱設備的廢氣由廢氣出口12經(jīng)管道15、貯氫反應器3、管道22構成加熱管路；風機25、空調(diào)管路26、貯氫反應器2經(jīng)過房間24構成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風機28，助燃管路27，貯氫反應器4，管路19、16，貯氫反應器1、工業(yè)加熱設備助燃空氣入口13構成散熱管路。
貯氫反應器2、4的平衡壓力大于貯氫反應器1、3的氫氣平衡壓力。
兩根氫氣互流管8、10上分別串裝有電磁閥9、11。
所述的貯氫反應器外設有換熱翅片。
本實用新型是利用貯氫合金具有吸氫放熱和吸熱放氫特性，采用由具有不同氫氣平衡壓力的貯氫合金對組成的四個兩兩相同的貯氫合金反應器，在反應器外設置的強化換熱翅片，以強化空氣與反應器的換熱；采用工業(yè)加熱設備的廢氣余熱作為低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器的驅(qū)動熱源；利用助燃空氣來冷卻反應器，空調(diào)房間的回風來提供反應器的熱量并降低空氣的溫度，實現(xiàn)空調(diào)功能，本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)利用工業(yè)余熱，不需要高耗電的壓縮機等設備，具有節(jié)能的作用。


圖1為本實用新型的連接關系示意圖；圖2為閥組5和閥組7的結構示意圖；圖3為的閥組5和閥組7的另一種結構示意圖；圖4為閥組6的結構示意圖；圖5為閥組6的另一種結構示意圖。
具體實施方式
實施例1如圖1、圖2、圖4所示，本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)包括兩組具有不同氫氣平衡壓力的貯氫反應器1與2以及3與4，由風機25作為空調(diào)風動力的空調(diào)管路26，由風機28作為工業(yè)加熱設備助燃風動力的助燃管路27，工業(yè)加熱設備的廢氣出口12和工業(yè)加熱設備助燃空氣入口13，貯氫反應器1、2之間設有氫氣互流管8，貯氫反應器3、4之間設有氫氣互流管10，系統(tǒng)中設有切換廢氣流徑、空調(diào)風流徑以及助燃空氣流徑的轉(zhuǎn)換電磁閥，通過上述轉(zhuǎn)換電磁閥的控制，本空調(diào)系統(tǒng)可在兩種連接結構下周而復始進行切換工作(一)工業(yè)加熱設備的廢氣由廢氣出口12經(jīng)管道14、貯氫反應器1、管道22構成加熱管路；風機25、空調(diào)管路26、貯氫反應器4經(jīng)過房間24構成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風機28，助燃管路27，貯氫反應器2，管路18、17，貯氫反應器3、工業(yè)加熱設備助燃空氣入口13構成散熱管路；(二)工業(yè)加熱設備的廢氣由廢氣出口12經(jīng)管道15、貯氫反應器3、管道22構成加熱管路；風機25、空調(diào)管路26、貯氫反應器2經(jīng)過房間24構成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風機28，助燃管路27，貯氫反應器4，管路19、16，貯氫反應器1、工業(yè)加熱設備助燃空氣入口13構成散熱管路。貯氫反應器2、4的平衡壓力大于貯氫反應器1、3的氫氣平衡壓力，兩根氫氣互流管8、10上分別串裝有電磁閥9、11，貯氫反應器外設有換熱翅片。
工業(yè)加熱設備29的廢氣通過連接管12進入到閥組5，通過控制閥組5可以確定該廢氣往低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3內(nèi)流動，經(jīng)過貯氫合金反應器1或3的廢氣從連接管16或17進入閥組6，從閥組6的一個出口22排放煙道30并最后排放到大氣中。在該流路內(nèi)，工業(yè)加熱設備提供的廢氣作為驅(qū)動低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3內(nèi)的氫氣流向高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器2或4的動力。其中閥組6有六個與外界的連接口，分別與連接管16、17、18、19、22、23連接。在閥組內(nèi)部有六個電磁閥61，通過控制這六個電磁閥的開關可以控制連接管16與連接管22或19連通，連接管17與連接管22或18連通，連接管18與連接管17或23連通，連接管19與連接管16或23連通，從而控制空氣的流向。在該流路內(nèi)，廢氣的熱量被低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3中發(fā)生的吸熱放氫所吸收，降低了廢氣的溫度，利用了廢氣的余熱，另一方面氫氣從低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3中釋放出來，并通過氫氣互連管8或10進入到貯氫合金反應器2或4中。
空調(diào)房間24的回風通過風機25輸送到閥組7，通過控制閥組7可以確定空氣通過連接管20或21向高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器2或4流動，然后通過連接管18或19進入到閥組6，并從閥組6的一個出口23回到空調(diào)房間24。在該循環(huán)內(nèi)，風機25輸送的房間回風的熱量被高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器2或4中發(fā)生的吸熱放氫反應所吸收，空氣被降溫冷卻。同時，氫氣從高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器2或4中釋放出來，并通過氫氣互連管8或10進入到低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3中。
鼓風機28輸送的助燃空氣從連接管27進入閥組7，通過控制閥組7可以確定助燃空氣經(jīng)過連接管20或21進入高氫氣平衡壓貯氫合金反應器2或4，并通過連接管18或19進入閥組6，通過控制閥組6可以確定助燃空氣經(jīng)過連接管16或17進入低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3，然后從連接管14或15進入閥組5，并從連接管13流出閥組5進入工業(yè)加熱設備29，作為工業(yè)加熱設備29的助燃空氣。在該助燃空氣流路內(nèi)，助燃空氣吸收高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器2或4，以及低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3中吸氫放熱反應釋放的熱量，一方面冷卻反應器，另一方面助燃空氣溫度升高。同時，氫氣從高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器2或4中釋放出來，并通過氫氣互連管8或10進入到低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3中。
其中，閥組5和閥組7均有四個與外界的連接口，分別與連接管12(27)、13(26)、14(20)、15(21)連接，閥組5和閥組7由五個出口52(72)、閥桿51(71)和閥體53(73)組成，其中有兩個出口用連接管進行連接后接到閥體與外界的連接管13(26)上。通過控制閥桿51(71)的上下運動可以控制連接管12(27)與連接管14(20)或15(21)連通，以及連接管13(26)與連接管14(20)或15(21)連通，從而控制空氣的流向。
綜上所述，通過工業(yè)加熱設備29的廢氣進入低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3中，驅(qū)動這兩個反應器發(fā)生吸熱放氫反應，并把氫氣從低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器1或3輸送到高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器2或4中；通過高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應器2或4反復進行放氫吸熱反應，提供冷量給室內(nèi)循環(huán)空氣，實現(xiàn)空調(diào)功能；同時，通過反應器1和反應器2循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應，加熱助燃空氣。本實用新型不需要高耗電的空調(diào)壓縮機，僅僅風機和電磁閥需要消耗部分電力，起到的節(jié)能的作用，由于沒有轉(zhuǎn)動部件，系統(tǒng)運行可靠。
實施例2如圖3、圖5所示，本實施方式與實施例1的區(qū)別在于閥組5和閥組7均有四個與外界的連接口，分別與連接管12(27)、13(26)、14(20)、15(21)連接，閥組5和閥組7均有四個電磁閥54(74)以及連接管組成，通過控制電磁閥的開關可以控制連接管12(27)與連接管14(20)或15(21)連通，以及連接管13(26)與連接管14(20)或15(21)連通，從而控制空氣的流向。
閥組6有六個與外界的連接口，分別與連接管16、17、18、19、22、23連接。在閥組內(nèi)部有兩個電磁閥62和兩個三通電磁閥63，通過控制這四個電磁閥的開關可以控制連接管16與連接管22或19連通，連接管17與連接管22或18連通，連接管18與連接管17或23連通，連接管19與連接管16或23連通，從而控制空氣的流向。
權利要求1.一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于該空調(diào)系統(tǒng)包括兩組氫氣不同壓力的平衡壓貯氫反應器(1，2)、(3，4)，由風機(25)作為空調(diào)風動力的空調(diào)管路(26)，由風機(28)作為工業(yè)加熱設備助燃風動力的助燃管路(27)，工業(yè)加熱設備的廢氣出口(12)和工業(yè)加熱設備助燃空氣入口(13)，貯氫反應器(1，2)之間設有氫氣互流管(8)，貯氫反應器(3，4)之間設有氫氣互流管(10)，系統(tǒng)中設有切換廢氣流徑、空調(diào)風流徑以及助燃空氣流徑的轉(zhuǎn)換電磁閥，通過上述轉(zhuǎn)換電磁閥的控制，本空調(diào)系統(tǒng)可在兩種連接結構下周而復始地進行切換工作(一)工業(yè)加熱設備的廢氣由廢氣出口(12)經(jīng)管道(14)、氫氣平衡壓貯氫反應器(1)、管道(22)構成加熱管路；風機(25)、空調(diào)管路(26)、氫氣平衡壓貯氫反應器(4)經(jīng)過房間(24)構成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風機(28)，助燃管路(27)，貯氫反應器(2)，管路(18)、(17)，貯氫反應器(3)、工業(yè)加熱設備助燃空氣入口(13)構成散熱管路；(二)工業(yè)加熱設備的廢氣由廢氣出口(12)經(jīng)管道(15)、貯氫反應器(3)、管道(22)構成加熱管路；風機(25)、空調(diào)管路(26)、貯氫反應器(2)經(jīng)過房間(24)構成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風機(28)，助燃管路(27)，貯氫反應器(4)，管路(19)、(16)，貯氫反應器(1)、工業(yè)加熱設備助燃空氣入口(13)構成散熱管路。
2.根據(jù)權利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于貯氫反應器(2，4)的平衡壓力大于貯氫反應器(1，3)的氫氣平衡壓力。
3.根據(jù)權利要求2所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于兩根氫氣互流管(8)、(10)上分別串裝有電磁閥(9)、(11)。
4.根據(jù)權利要求3所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的貯氫反應器外設有換熱翅片。
專利摘要本實用新型涉及一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)包括兩組氫氣不同壓力的平衡壓貯氫反應器(1，2)、(3，4)，由風機(25)作為空調(diào)風動力的空調(diào)管路(26)，由風機(28)作為工業(yè)加熱設備助燃風動力的助燃管路(27)，工業(yè)加熱設備的廢氣出口(12)和工業(yè)加熱設備助燃空氣入口(13)，貯氫反應器(1，2)之間設有氫氣互流管(8)，貯氫反應器(3，4)之間設有氫氣互流管(10)，系統(tǒng)中設有切換廢氣流徑、空調(diào)風流徑以及助燃空氣流徑的轉(zhuǎn)換電磁閥，通過上述轉(zhuǎn)換電磁閥的控制。本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)利用工業(yè)余熱，不需要高耗電的壓縮機等設備，具有節(jié)能的作用。
文檔編號F25B15/02GK2697534SQ20042001036
公開日2005年5月4日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權日2004年3月12日
發(fā)明者饒榮水, 周澤, 申建軍, 余海霞 申請人:河南新飛電器有限公司