CN101387457A - 多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用太阳能进行供冷的多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置，包括太阳能热水回路、喷射制冷剂回路和空调水回路，解决了传统喷射制冷系统中只有一个喷射器，该喷射器结构尺寸唯一，当运行工况偏离设计工况，将直接导致喷射系统效率急剧下降的问题，该装置在发生器与冷凝器之间，并联设置2个及以上不同结构尺寸的喷射器，多个喷射器可以满足变工况的高效运行，可以根据太阳辐射及天气变化情况，自动或手动切换至合适的喷射器进行工作，进而保证该系统在制冷季节的高效运行，可以提高太阳能喷射系统的运行效率，实现高效合理的供冷目的，从而提高太阳能的利用率，对于节约能源，缓解电网用电高峰压力，提高光热利用效率。

Description

多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置

技术领域

本发明涉及一种利用太阳能进行供冷的多喷射器并联型太阳能喷射制冷装 置，适用于空调制冷领域。

背景技术

随着能源危机的加剧，太阳能的利用日益受到人们的重视。在太阳能利用 技术中，太阳能喷射制冷系统以其结构简单，运动部件少，成本低等优点受到 大家的青睐，在空调制冷领域应用越来越广泛。传统太阳能喷射制冷系统中只 有一个喷射器，该喷射器的结构尺寸是在系统标准工况下设计，众所周知，随 着太阳能的辐射情况与室外环境温度的变化，喷射系统并不总在设计工况下工 作，因此一旦运行工况偏离设计工况，将直接导致喷射系统效率急剧下降，因 此，为了提高太阳能喷射制冷系统的运行效率，发明一种多喷射器并联型太阳 能喷射制冷装置，可以根据太阳辐射及天气变化情况，自动切换至合适的喷射 器进行工作，可以提高太阳能喷射系统的运行效率，实现高效合理的供冷目的， 从而提高太阳能的利用率，对于节约能源，缓解电网用电高峰压力，提高光热 利用效率，有着重要的社会和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种多喷射器并联型 太阳能喷射制冷装置，在发生器与冷凝器之间，并联不同结构尺寸的喷射器， 可以根据需要，自动或手动切换至不同的喷射器进行工作，以克服传统喷射系 统单一喷射器不能满足变工况高效运行的缺点，可以实现喷射系统的多工况高

效工作，提高系统制冷量。

本发明所采用的技术方案是：包括太阳能热水回路、喷射制冷剂回路和空 调水回路，其特征在于：

太阳能热水回路包括太阳能集热器、经管路和水泵与太阳能集热器串联的 发生器；

喷射制冷剂回路包括冷凝器、与冷凝器相串联的发生器，在喷射制冷剂回 路中，冷凝器的出口分成两路： 一路通过管路连通制冷剂泵、发生器、第一喷 射器和第二喷射器，另一路则依次连通节流阀、蒸发器、第一喷射器和第二喷 射器，第一喷射器和第二喷射器的出口管路汇合后与冷凝器之间直接由管路相 连通；其中第一喷射器和第二喷射器为并联连接关系，各个喷射器并联的数量 至少为两个；来自发生器的制冷剂管路在进入第一喷射器和第二喷射器之前分

为两路，第一路经管路和阀门与第一喷射器相连通，第二路经管路和阀门与第

二喷射器相连通；来自蒸发器的制冷剂管路在进入第一喷射器和第二喷射器之

前也分为两路：第一路经管路和阀门与第一喷射器相连通，第二路经管路和阀 门与第二喷射器相连通；

空调水回路包括经管路与蒸发器、水泵相连的用户端。

同时，各个喷射器并联的数量还可以为三个，具体为：在喷射制冷剂回路 中，冷凝器的出口分成两路： 一路通过管路连通制冷剂泵、发生器、第一喷射 器、第二喷射器和第三喷射器，另一路则依次连通节流阀、蒸发器、第一喷射 器、第二喷射器和第三喷射器，第一喷射器、第二喷射器和第三喷射器的出口 管路汇合后与冷凝器之间直接由管路相连通；其中第一喷射器、第二喷射器和 第三喷射器为并联连接，其并联的数量为三个；来自发生器的制冷剂管路在进 入第一喷射器、第二喷射器和第三喷射器之前分为三路，第一路经管路和阀门 与第一喷射器相连通，第二路经管路和阀门与第二喷射器相连通，第三路经管

路和阀门与第三喷射器相连通；来自蒸发器的制冷剂管路在进入第一喷射器、 第二喷射器和第三喷射器之前也分为三路：第一路经管路和阀门与第一喷射器 相连通，第二路经管路和阀门与第二喷射器相连通，第三路经管路和阀门与第 三喷射器相连通。

上述各个阀门是手动控制或自动控制阀门。

上述的各个喷射器并联设置在2个以上，并且具有不同结构尺寸，根据工 况需要自动或手动切换至合适的喷射器进行工作，以保证系统在不同工况时的 高效运行。

本发明具有如下积极效果：

1、 空调冷、热水双供系统：在提供空调冷冻水的同时提供温度在40 — 90 'C之间的热水，热水温度跨度大，即可以满足生活热水供应，也可以满足生产 工艺供热和小型区域供热。系统还可以单独提供低温冷冻水，可适用于辐射供 冷、风机盘管等空调系统；

2、 低温送风系统：目前，低温送风系统具有初投资省、运行费用低、室内 空气品质好，节能效益显著等特点，喷射制冷系统中多喷射器装置的设置可以 保证喷射系统的连续高效运行，进而使低温送风系统稳定连续的工作。

3、 住宅空调领域：住宅用空调逐年递增，已成为空调制冷领域的大户，而 住宅空调的使用方式具有多样性，冷负荷的实际变化规律也不相同。相同天气 情况下，该装置通过不同的喷射器进行工作可以提供不同的冷量，满足不同的 用户用冷需求。

多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置可以提高喷射系统的工作效率，太阳

能利用率可以提高30%以上，喷射系统的供冷量可以提高40%以上；另外，该系 统还可以实现太阳能的高效利用，提高太阳能利用率，缓解空调用电造成的电

网压力，具有显著的社会效益和经济效益。 附图说明

图l本发明的结构示意图。

在图中，l.太阳能集热器2.水泵3.发生器4A.第一喷射器4B.第二 喷射器4C.第三喷射器 5.冷凝器6.制冷剂泵7.节流阀8.蒸发器9.空 调水泵（Fi， F2， F3， F4， F5， Ffi， F7)-阀门。

具体实施方式

本发明主要解决了传统喷射制冷系统中只有一个喷射器，该喷射器的结构 尺寸唯一，当运行工况偏离设计工况，将直接导致喷射系统效率急剧下降的问 题，本发明设置在发生器与冷凝器之间，可以选取不同数量的喷射器，并联设 置2个及以上不同结构尺寸的喷射器，多个喷射器可以满足变工况的高效运行， 可以根据太阳辐射及天气变化情况，自动或手动切换至合适的喷射器进行工作， 进而保证该系统在制冷季节的高效运行，可以提高太阳能喷射系统的运行效率， 实现高效合理的供冷目的，从而提高太阳能的利用率，对于节约能源，缓解电 网用电高峰压力，提高光热利用效率，有着重要的社会和经济效益。

各个喷射器为并联结构，系统运行时，根据工作状况的需要，同一时间仅 选择一个喷射器工作，不同工作工况条件下，选择不同的喷射器进行工作。

实施例1:以两个喷射器为并联结构为例：本发明的管路连接方式：对于太 阳能集热系统，加热介质在水泵2的作用下，经太阳能集热器1被加热后进入 发生器3，同制冷剂进行热交换放出热量后，又在水泵2的作用下，重新进入太 阳能集热器1吸热。粗实线表示制冷剂系统,制冷剂分为两个循环回路。

本发明包括太阳能热水回路、喷射制冷剂回路和空调水回路，其特征在于：

太阳能热水回路包括太阳能集热器1、经管路和水泵2与太阳能集热器1串

联的发生器3;

喷射制冷剂回路包括冷凝器5、与冷凝器5相串联的发生器3，在喷射制冷 剂回路中，冷凝器5的出口分成两路： 一路通过管路连通制冷剂泵6、发生器3、 第一喷射器4A和第二喷射器4B，另一路则依次连通节流阀7、蒸发器8、第一 喷射器4A和第二喷射器4B，第一喷射器4A和第二喷射器4B的出口管路汇合后 与冷凝器5之间直接由管路相连通；其中第一喷射器4A和第二喷射器4B为并 联连接关系，其并联的数量至少为两个；来自发生器3的制冷剂管路在进入第 一喷射器4A和第二喷射器4B之前分为两路，第一路经管路和阀门R与第一喷 射器4A相连通，第二路经管路和阀门F3与第二喷射器4B相连通；来自蒸发器8 的制冷剂管路在进入第一喷射器4A和第二喷射器4B之前也分为两路：第一路 经管路和阀门F2与第一喷射器4A相连通，第二路经管路和阀门F4与第二喷射器 4B相连通；

空调水回路包括经管路与蒸发器8、水泵9相连的用户端。 实施例2:以三个喷射器为并联结构为例-

本发明的管路连接方式：对于太阳能集热系统，加热介质在水泵2的作用 下，经太阳能集热器1被加热后进入发生器3，同制冷剂进行热交换放出热量后， 又在水泵2的作用下，重新进入太阳能集热器l吸热。粗实线表示制冷剂系统， 制冷剂分为两个循环回路。

回路一由发生器3，阀门F"阀门F:,，阀门Fs，第一喷射器4A，第二喷射 器4B,第三喷射器4C，冷凝器5，制冷剂泵6及其之间的连接管路组成，其中 制冷剂泵6进出口分别经管路与冷凝器5和发生器3相连，发生器3出口分为 三路，分别同阔门F,，阀门&，阀门Fs相连，其中阀门Fi，阀门F"阀门Fs出

口又分别同第一喷射器，第二喷射器，第三喷射器相连，三个喷射器的出口汇

合后通过管路与冷凝器5相连，冷凝器5出口经管路与制冷剂泵6相连。

回路二由节流机构（节流阀7)，蒸发器8，阀门F2，阀门F4，阀门Fe，第 一喷射器，第二喷射器，第三喷射器，冷凝器5及其之间的连接管路组成，其中 节流机构7的进出分别经管道与冷凝器5和蒸发器8相连，蒸发器8出口分为 三路分别与阀门F2，阀门F4，阀门F6相连，经管路阀门F2的出口与第一喷射器 4A相连，阀门F4的出口与第二喷射器4B相连，阀门F6的出口与第三喷射器4C 相连，第一喷射器、第二喷射器、第三喷射器出口汇合后经管路与冷凝器5相 连，冷凝器5出口与节流机构7相连。空调供水回路，来自用户端的冷水回水 管路与蒸发器8相连，蒸发器8出口的冷水管路与水泵9相连，水泵9出口管 路直接通至用户端。

下面结合附图进一步说明多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置工作原理。

系统制冷剂流程为：在制冷剂泵6的作用下，制冷剂经管路依次流经发生 器3、第一喷射器4A或第二喷射器4B或第三喷射器4C和冷凝器5，从冷凝器5 出来的制冷剂分为两路， 一路经制冷剂泵返回发生器3吸热变成高温高压的制 冷剂蒸汽，另一路经节流阀7、蒸发器8，被来自发生器3的高温高压制冷剂引 射至第一喷射器4A或第二喷射器4B或第三喷射器4C，完成制冷过程。其中第 一喷射器4A、第二喷射器4B和第三喷射器4C为并联结构，系统运行时，根据 工作状况的需要，同一时间仅选择一个喷射器工作，不同工作工况条件下，选 择不同的喷射器进行工作。其中来自发生器的制冷剂管路在进入喷射器之前分 为三路，第一路经管路与阀门F"第一喷射器4A相连；第二路经管路与阀门F3， 第二喷射器4B相连；第三路经管路与阀门F5，第三喷射器4C相连，三个喷射 器出口管路汇合后，均于冷凝器5入口管路相连。来自蒸发器8的制冷剂管路

在进入喷射器之前也分为三路，第一路经管路与阀门F2，第一喷射器4A相连； 第二路经管路与阀门R，第二喷射器4B相连；第三路经管路与阀门F6，第三喷

射器4C相连。

太阳能集热系统工作时，水首先在水泵2的作用下，进入太阳能集热器l, 吸热后，进入发生器3，在发生器3内与制冷剂进行热交换，放出热量后，在水 泵2的作用下，重新进入太阳能集热器1进行吸热。

空调冷水系统的流程为：空调回水流入蒸发器8进行冷却，然后经由水泵9 将空调水重新送入用户端，完成对空调系统的供冷，冷水在用户端放冷后，在 水泵9作用下，又重新进入蒸发器8。本发明在太阳能喷射制冷系统中设置若干 个喷射器，可以根据天气情况，启动不同结构尺寸的喷射器进行工作，各个喷 射器之间为并联形式。

Claims (4)

1、一种多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置，包括太阳能热水回路、喷射制冷剂回路和空调水回路，其特征在于：太阳能热水回路包括太阳能集热器(1)、经管路和水泵(2)与太阳能集热器(1)串联的发生器(3)；喷射制冷剂回路包括冷凝器(5)、与冷凝器(5)相串联的发生器(3)，在喷射制冷剂回路中，冷凝器(5)的出口分成两路：一路通过管路连通制冷剂泵(6)、发生器(3)、第一喷射器(4A)和第二喷射器(4B)，另一路则依次连通节流阀(7)、蒸发器(8)、第一喷射器(4A)和第二喷射器(4B)，第一喷射器(4A)和第二喷射器(4B)的出口管路汇合后与冷凝器(5)之间直接由管路相连通；其中第一喷射器(4A)和第二喷射器(4B)为并联连接关系，其并联的数量至少为两个；来自发生器(3)的制冷剂管路在进入第一喷射器(4A)和第二喷射器(4B)之前分为两路，第一路经管路和阀门(F1)与第一喷射器(4A)相连通，第二路经管路和阀门(F3)与第二喷射器(4B)相连通；来自蒸发器(8)的制冷剂管路在进入第一喷射器(4A)和第二喷射器(4B)之前也分为两路：第一路经管路和阀门(F2)与第一喷射器(4A)相连通，第二路经管路和阀门(F4)与第二喷射器(4B)相连通；空调水回路包括经管路与蒸发器(8)、水泵(9)相连的用户端。

2、 根据权利要求1中所述的多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置，其特征 在于：在喷射制冷剂回路中，冷凝器（5)的出口分成两路： 一路通过管路连通 制冷剂泵（6)、发生器（3)、第一喷射器（4A)、第二喷射器（4B)和第三喷射 器（4C)，另一路则依次连通节流阀（7)、蒸发器（8)、第一喷射器（4A)、第 二喷射器（4B)和第三喷射器（4C)，第一喷射器（4A)、第二喷射器（4B)和 第三喷射器（4C)的出口管路汇合后与冷凝器（5)之间直接由管路相连通；其中第一喷射器（4A)、第二喷射器（4B)和第三喷射器（4C)为并联连接，其并 联的数量为三个；来自发生器（3)的制冷剂管路在进入第一喷射器（4A)、第 二喷射器（4B)和第三喷射器（4C)之前分为三路，第一路经管路和阀门（Fi) 与第一喷射器（4A)相连通，第二路经管路和阔门（F3)与第二喷射器（4B)相 连通，第三路经管路和阀门（F5)与第三喷射器（4C)相连通；来自蒸发器（8) 的制冷剂管路在进入第一喷射器（4A)、第二喷射器（4B)和第三喷射器（4C) 之前也分为三路：第一路经管路和阀门（F2)与第一喷射器（4A)相连通，第二 路经管路和阀门（F4)与第二喷射器（4B)相连通，第三路经管路和阀门（F6) 与第三喷射器（4C)相连通。

3、 根据权利要求l中所述的多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置，其特征 在于：上述各个阀门是手动控制或自动控制阀门。

4、 根据权利要求1中所述的多喷射器并联型太阳能喷射制冷装置，其特征 在于：上述的各个喷射器并联设置在2个以上，并且具有不同结构尺寸，根据 工况需要自动或手动切换至合适的喷射器进行工作，以保证系统在不同工况时 的高效运行。