專利名稱：一種冷凝熱驅(qū)動的吸附式輔助熱泵制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵制冷系統(tǒng)，尤其是ー種帶有由冷凝熱驅(qū)動的吸附式輔助制冷系統(tǒng)的熱泵制冷系統(tǒng)，屬熱泵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的不斷提高，制冷熱泵的使用量越來越大，制冷熱泵工作時排放到空氣中的熱量也越來越多，這在夏季無疑 會導(dǎo)致建筑周圍環(huán)境溫度的急劇升高，給環(huán)境造成嚴(yán)重的熱污染。同時，建筑周圍溫度的升高還會使熱泵制冷效率降低，熱泵的電能消耗增大，當(dāng)夏季環(huán)境溫度高于熱泵制冷エ況的設(shè)計閾值時，熱泵就會停止工作，影響人們的正常使用。在全球變暖和能源日益緊缺的趨勢下，人們迫切需要將制冷熱泵排放到空氣中的熱量回收利用。在我國，熱泵制冷循環(huán)應(yīng)用相當(dāng)廣泛,夏季空調(diào)負(fù)荷已占社會總能耗的40%。在夏季用電高峰期會出現(xiàn)電荒，如果能夠?qū)岜米陨淼睦淠裏崾占饋?，用以提高系統(tǒng)的制冷系數(shù)，對于緩解我國夏季電カ緊張局勢，減少對環(huán)境的熱污染，提高設(shè)備效率具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種冷凝熱驅(qū)動的吸附式輔助熱泵制冷系統(tǒng)，以提高制冷熱泵系統(tǒng)效率，減少電能的消耗，降低環(huán)境的熱污染。本發(fā)明所述問題是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種冷凝熱驅(qū)動的吸附式輔助熱泵制冷系統(tǒng)，它包括吸附式制冷系統(tǒng)和由壓縮機、冷凝器、熱泵節(jié)流閥和蒸發(fā)器依次連接成的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，所述吸附式制冷系統(tǒng)包括儲液器、吸附節(jié)流閥、過冷器和兩個吸附床，兩個吸附床的加熱管分別經(jīng)兩個四通閥串接在壓縮機與冷凝器之間的熱泵循環(huán)管路上，二者的吸附制冷劑接ロ分別經(jīng)兩個電磁閥接冷凝器的吸附制冷劑入口，井分別經(jīng)另外兩個電磁閥接過冷器的吸附制冷劑出口，冷凝器的吸附制冷劑出口依次經(jīng)儲液器、吸附節(jié)流閥接過冷器的吸附制冷劑入口，所述過冷器的熱泵制冷劑管串接在冷凝器與熱泵節(jié)流閥之間。上述冷凝熱驅(qū)動的吸附式輔助熱泵制冷系統(tǒng)，所述吸附式制冷系統(tǒng)所采用的吸附制冷劑為水、氨或甲醇。本發(fā)明將熱泵系統(tǒng)與吸附式制冷系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，由熱泵系統(tǒng)的冷凝熱驅(qū)動吸附式制冷系統(tǒng)來對熱泵過冷，有效減少了能源的浪費，提高了系統(tǒng)的效率，降低了熱泵系統(tǒng)對環(huán)境造成的熱污染。本發(fā)明可以作為傳統(tǒng)制冷設(shè)備的升級換代產(chǎn)品，也可以用來改造現(xiàn)有的熱泵系統(tǒng)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進ー步說明。
圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2 圖5是本發(fā)明工作過程示意圖。圖中各標(biāo)號為1、壓縮機；2、冷凝器；3、熱泵節(jié)流閥；4、蒸發(fā)器；5、6、吸附床；7、吸附節(jié)流閥；8、儲液器；9、過冷器；10、11、四通閥；12 15、電磁閥。
具體實施例方式參看圖1，整個系統(tǒng)由熱泵系統(tǒng)和吸附式制冷系統(tǒng)構(gòu)成。熱泵系統(tǒng)是由壓縮機1，冷凝器2，熱泵節(jié)流閥3，蒸發(fā)器4組成；吸附式制冷系統(tǒng)由吸附床5，吸附床6，吸附節(jié)流閥7，儲液器8，過冷器9，四通閥10，四通閥11，電磁閥12，電磁閥13，電磁閥14以及電磁閥15組成。吸附床5和吸附床6設(shè)置在壓縮機I與冷凝器2之間，過冷器9設(shè)置在冷凝器2和熱泵節(jié)流閥3之間。熱泵制冷系統(tǒng)工作過程低溫高壓的熱泵制冷劑流體經(jīng)過熱泵節(jié)流閥3節(jié)流蒸發(fā)成低溫低壓的氣液兩相流體，在蒸發(fā)器4中液態(tài)エ質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)エ質(zhì)，吸收外界熱量，蒸發(fā) 完成后進入壓縮機I被壓縮成高溫高壓的エ質(zhì)，然后經(jīng)過冷凝器2把熱量釋放到空氣當(dāng)中，エ質(zhì)重新回到低溫高壓的狀態(tài)，完成循環(huán)。本發(fā)明的工作過程
過程1-2 :參看圖2，調(diào)節(jié)四通閥10使壓縮機I出ロ的高溫?zé)岜弥评鋭┘訜嵛酱?(四通閥10的a 口和d ロ接通，b 口和c ロ接通)，使其溫度一直升高到解吸溫度；與此同時，調(diào)節(jié)四通閥11斷開熱泵系統(tǒng)和吸附床6的連接(四通閥11的a 口和b ロ接通，d 口和c ロ接通)，使吸附床6進行冷卻，并一直降低到吸附溫度。在此過程中，吸附床5沒有達到冷凝溫度對應(yīng)的冷凝壓カ前沒有發(fā)生解吸過程。吸附床6沒有降到蒸發(fā)溫度對應(yīng)的蒸發(fā)壓カ前，沒有發(fā)生吸附過程。過程2-3 :參看圖3，保持四通閥10的位置不變，吸附床5發(fā)生解吸過程，達到冷凝壓カ時打開電磁閥13。解析出來的吸附制冷劑進入冷凝器冷卻，然后儲存在儲液器8中，最后經(jīng)吸附節(jié)流閥7節(jié)流蒸發(fā)降溫，在過冷器9中與熱泵制冷劑換熱后對其進行過冷。吸附床5繼續(xù)受熱直至解吸完成。與此同時，保持四通閥11的位置不變，吸附床6發(fā)生吸附過程，當(dāng)達到蒸發(fā)壓カ時打開閥門14，吸附從過冷器9出來的吸附制冷劑。吸附床6繼續(xù)冷卻直至解吸完成。過程3-4 :參看圖4，調(diào)節(jié)四通閥11使壓縮機I出口的高溫?zé)岜弥评鋭┘訜嵛酱?(四通閥11的a 口和d ロ接通，b 口和c ロ接通)，使其溫度一直升高到解吸溫度；與此同時，調(diào)節(jié)四通閥10，斷開熱泵系統(tǒng)和吸附床5的連接(四通閥10的a 口和b ロ接通，d 口和c ロ接通)，使吸附床5進行冷卻，并一直降低到吸附溫度。過程4-1 :參看圖5，保持四通閥11的位置不變，吸附床6發(fā)生解吸過程，達到冷凝壓カ時打開電磁閥15。解析出來的吸附制冷劑進入冷凝器2冷卻，然后儲存在儲液器8中，最后經(jīng)吸附節(jié)流閥7節(jié)流蒸發(fā)降溫，在過冷器9中與熱泵制冷劑換熱后對其進行過冷。吸附床6繼續(xù)受熱直至解吸完成。與此同時，保持四通閥11的位置不變，吸附床5發(fā)生吸附過程，當(dāng)達到蒸發(fā)壓カ時打開閥門12，吸附從過冷器9出來的吸附制冷劑。吸附床5繼續(xù)冷卻直至解吸完成。綜合上述各過程，吸附式熱泵制冷系統(tǒng)吸收熱泵系統(tǒng)中冷凝器2高溫部分的熱量，制取冷量，在過冷器9中對冷凝器2低溫部分過冷。在典型夏季エ況，冷凝溫 度為40°C，蒸發(fā)壓カ為5°C時，過冷度每增加TC，對于R134a系統(tǒng)，制冷性能COP增加0. 09% ;對于R22系統(tǒng)，COP增加0. 07% ;對于跨臨界CO2系統(tǒng)，COP增加2. 5%。
權(quán)利要求
1.一種冷凝熱驅(qū)動的吸附式輔助熱泵制冷系統(tǒng)，其特征是，它包括吸附式制冷系統(tǒng)和由壓縮機(I)、冷凝器(2)、熱泵節(jié)流閥(3)和蒸發(fā)器(4)依次連接成的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，所述吸附式制冷系統(tǒng)包括儲液器(8)、吸附節(jié)流閥(7)、過冷器(9)和兩個吸附床，兩個吸附床的加熱管分別經(jīng)兩個四通閥串接在壓縮機(I)與冷凝器(2)之間的熱泵循環(huán)管路上，二者的吸附制冷劑接口分別經(jīng)兩個電磁閥接冷凝器(2)的吸附制冷劑入口，并分別經(jīng)另外兩個電磁閥接過冷器(9)的吸附制冷劑出口，冷凝器(2)的吸附制冷劑出口依次經(jīng)儲液器(8)、吸附節(jié)流閥(7)接過冷器(9)的吸附制冷劑入口，所述過冷器(9)的熱泵制冷劑管串接在冷凝器(2)與熱泵節(jié)流閥(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷凝熱驅(qū)動的吸附式輔助熱泵制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附式制冷系統(tǒng)所采用的吸附制冷劑為水、氨或甲醇。
全文摘要
一種冷凝熱驅(qū)動的吸附式輔助熱泵制冷系統(tǒng)，它包括吸附式制冷系統(tǒng)和熱泵循環(huán)系統(tǒng)，所述吸附式制冷系統(tǒng)包括儲液器、吸附節(jié)流閥、過冷器和兩個吸附床，兩個吸附床的加熱管分別經(jīng)兩個四通閥串接在壓縮機與冷凝器之間，二者的吸附制冷劑接口分別經(jīng)兩個電磁閥接冷凝器的吸附制冷劑入口，并分別經(jīng)另外兩個電磁閥接過冷器的吸附制冷劑出口，冷凝器的吸附制冷劑出口依次經(jīng)儲液器、吸附節(jié)流閥接過冷器的吸附制冷劑入口，所述過冷器的熱泵制冷劑管串接在冷凝器與熱泵節(jié)流閥之間。本發(fā)明將熱泵系統(tǒng)與吸附式制冷系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，有效減少了能源的浪費，提高了系統(tǒng)的效率，降低了熱泵系統(tǒng)對環(huán)境造成的熱污染。
文檔編號F25B25/02GK102788446SQ201210314840
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者劉春濤, 吳宇, 歐陽晶瑩, 王帥, 謝松甫, 謝英柏 申請人:華北電力大學(xué)(保定)