CN101688710B - 用于在吸收式冷却器中进行排热的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于从能够在同时加热和冷却的吸收式冷却器(10)中用于加热的热水源(30)中排出热量的方法和系统,其包括与热交换器(26)并联配置的旁通环路(80),其用于增加通过热交换器(26)的热水(30)的温度。旁通环路(80)连接到热交换器(26)的入口(84)和出口(90)上,并配置成接收至少一部分流向热交换器(26)的热水(30)。旁通环路(80)包括定位在一部分冷却水环路(32)内的散热器(100),并且散热器(100)配置成将热量从热水(30)排出或传递到冷却水环路(32)中的冷却水。该系统还包括阀(82),其用于依据热交换器(26)的出口(90)处的热水(30)的温度来控制通过旁通环路(80)的热水(30)的流量。
Description
背景技术
本公开涉及一种吸收式冷却器系统。更具体地说,本公开涉及一种用于从能够同时加热和冷却的吸收式冷却器的热水源中排出热量的方法和系统。
同时加热和冷却的吸收式冷却器可配置成用于分别使用热水源和冷冻水源对建筑物提供加热和冷却。吸收式冷却器可包括热交换器,该热交换器配置成接收热水,从而提高热水的温度。建筑物可能具有变化频繁的加热和冷却需求。可能存在一段时间建筑物不需要任何加热;因而,吸收式冷却器在那段时间不具有加热需求。在那些情况下,如果存在冷却需求,吸收式冷却器仍然进行操作,将热水传送给热交换器的泵可继续使热水循环通过热交换器。部分地由于热交换器的管线内部的摩擦热和来自泵的能量,热水的温度可能升高。如果建筑物没有加热负荷来消耗热水的能量,那么热水可能升高到不合适的温度。
当热交换器的出口处的热水温度升高到预定的水平以上时,需要一种从热水源中排出热量的系统和方法。
发明内容
本公开涉及一种用于从热水源中排出热量的方法和系统,该热水源能够在同时加热和冷却的具有吸收器、发生器、热交换器、冷凝器、蒸发器以及通过吸收器和冷凝器的冷却水环路的吸收式冷却器中用于加热。该系统包括与热交换器并联配置的旁通环路,其连接到热交换器的入口和出口处。旁通环路配置成接收至少一部分流向热交换器的热水,并且包括定位在一部分冷却水环路内的散热器。引导至旁通环路中的热水流过散热器,从而热水的热量被传递至冷却水环路中的冷却水。该系统还包括用于控制通过旁通环路的热水的流量的阀。
本发明的目的在于提供一种用于在同时加热和冷却的吸收式冷却器中使用的系统,所述吸收式冷却器具有吸收器、发生器、热交换器、冷凝器、蒸发器以及通过所述吸收器和所述冷凝器的冷却水环路,所述冷却水环路包括位于所述吸收器和所述冷凝器之间的跨接管线,所述系统包括与所述热交换器并联并连接到所述热交换器的入口和出口上的旁通环路,所述旁通环路配置成接收至少一部分流向所述热交换器的热水,所述旁通环路包括定位在所述冷却水环路的一部分内并配置成将热量从所述热水传递至所述冷却水环路中的冷却水的散热器,所述散热器具有一段位于所述跨接管线内的弯曲的管线;以及阀,所述阀用于控制通过所述旁通环路的热水的流量。
在其他方面,所述阀是电磁阀。如果所述热交换器的所述出口处的热水的温度高于预定的温度,则促动所述电磁阀。所述阀依据所述热交换器的所述出口处的热水的温度和预定的温度之间的差进行操作。所述散热器是包含在所述冷却水环路中的热交换器。所述热交换器插入所述冷却水环路中。所述旁通环路还包括:连接到所述热交换器的所述入口上的第一流通道,所述第一流通道配置成将所述热水传送到所述散热器的入口;和连接到所述热交换器的所述出口上的第二流通道,所述第二流通道配置成将所述热水从所述散热器的出口传送到所述热交换器的所述出口。所述阀定位在所述第一流通道中。所述系统还包括用于测量所述热交换器的所述出口处的热水的温度的传感器。
本发明的另一个目的在于提供一种用于控制同时加热和冷却的吸收式冷却器中的热水源的温度的系统,其中,所述吸收式冷却器包括蒸发器,配置成接收液体形式的制冷剂,并使所述制冷剂的一部分蒸发;吸收器,配置成包含吸收剂溶液,并从所述蒸发器接收蒸汽形式的所述制冷剂,使得所述吸收剂溶液吸收所述制冷剂,以形成稀释的吸收剂溶液;发生器,配置成接收所述稀释的吸收剂溶液和热源,使得所述制冷剂从所述稀释的吸收剂溶液蒸发;热交换器,配置成接收至少一部分来自所述发生器的所述蒸发的制冷剂,其中,所述热交换器配置成使用所述蒸发的制冷剂来提高通过所述热交换器的热水的温度;冷凝器,配置成接收蒸汽形式的制冷剂,并形成再循环回所述蒸发器的冷凝物;和通过所述吸收器和所述冷凝器的冷却水环路;所述系统包括:与所述热交换器并联配置的排热环路,所述排热环路包括:散热器,定位在所述冷却水环路内,并配置成在没有加热需求的情况下降低传送到所述热交换器的热水的温度,其中所述散热器具有一段位于冷水跨接管线内的弯曲的管线;连接到所述热交换器的入口上的第一流通道,配置成用于将所述热水的一部分引导至所述散热器;和连接到所述热交换器的出口上的第二流通道,配置成用于将所述热水从所述散热器引导至所述热交换器的出口;用于测量所述热交换器的所述出口处的热水的温度的传感器;以及用于调节通过所述排热环路的所述热水的流量的阀。
在其他方面,所述阀的开关的位置依据所述热交换器的所述出口处的所述热水的温度和预定的温度之间的差而变化。所述预定的温度是所述热水源的出口温度的设定值和余量值之和。所述阀是电磁阀。所述系统还包括控制器,配置成接收来自所述传感器的信号,并依据所述热交换器的所述出口处的所述热水的温度而控制所述阀。所述冷却水环路包括位于所述吸收器和所述冷凝器之间的跨接管线,并且所述散热器是直径比所述跨接管线的直径小的一段管线。所述散热器是U形。
本发明的再一个目的在于提供一种从热水源中排出热量的方法,所述热水源能够用于在同时加热和冷却的吸收式冷却器中进行加热,所述方法包括从用于加热的辅助热交换器的入口除去一部分热水,其中来自高阶段发生器的蒸汽行进到所述辅助热交换器的壳程,所述蒸汽在所述壳程冷凝,而将热传递到流过所述辅助热交换器的管程热水,由此液体冷凝物再循环回到所述高阶段发生器;使所述热水流过排热散热器,其中,所述排热散热器定位在吸收器和冷凝器之间的跨接管线内,所述跨接管线配置成携带冷却水,使得离开所述排热散热器的热水处于与进入所述排热散热器的热水相比更低的温度;引导所述热水从所述排热散热器流向所述辅助热交换器的出口;和依据离开所述辅助热交换器的所述出口的水的出口温度来控制通过所述排热散热器的热水的流量。
在其他方面,控制通过所述排热散热器的水的流量通过电磁阀来实现。控制通过所述排热散热器的热水的流量包括只要所述热水的所述出口温度低于预定值就防止所述热水流过所述排热散热器。控制通过所述排热散热器的所述热水的流量包括只要所述热水的所述出口温度高于预定值就使所述热水流过所述排热散热器。所述方法还包括检测离开所述辅助热交换器的所述出口的所述热水的温度。所述排热散热器是具有U形形状的管线。
附图说明
图1是同时加热和冷却的吸收式冷却器的示例性实施例的示意图,其包括热交换器和旁通环路,其配置成用于从被传送给热交换器的热水源排出热量。
图2是图1的热交换器和一部分旁通环路的示意图。
图3是图1和图2的热交换器和旁通环路以及配置成用于调节通过旁通环路的流量的阀的另一示意图。
图4是图1的冷却器的一部分的示意图,该冷却器包括吸收器、冷凝器、冷却水环路和旁通环路,旁通环路包括排热散热器,该排热散热器通过冷却水环路的管线。
图5是用于控制图1的吸收式冷却器的操作的控制系统的示意图。
具体实施方式
图1是吸收式冷却器系统10的示意图,其包括蒸发器12、吸收器14、高阶段发生器16、低阶段发生器18、冷凝器20、高温溶液热交换器22、低温溶液热交换器24和辅助热交换器26。在图1的示例性的实施例中,冷却器系统10是一种具有同时加热和冷却能力的双效吸收式冷却器,因此,系统10可用于对建筑物进行供热和冷却。应该懂得,这里所述用于冷却器系统10中进行排热的方法和系统还可应用于具有同时加热和冷却能力的任何类型的吸收式冷却器,包括但不局限于单效或三效吸收式冷却器。
冷却器系统10配置成通过降低被冷冻的水源28的温度而对建筑物提供冷却,该水源通过蒸发器12。系统10能够通过升高热水源30的温度而同时对建筑物提供加热,该水源通过辅助热交换器26。通常供吸收式冷却器使用的系统10还包括冷却水环路32,用于使水从冷却塔流过吸收器14和冷凝器20,使得冷却水用于散热。
如本领域所知,吸收式冷却器系统,例如系统10,构造成使用诸如溴化锂的吸收剂溶液和诸如水的制冷剂来提供冷却和/或加热效果。尽管描述了使用溴化锂和水的冷却器系统10,但是应该认识到其它组合(例如,水作为吸收剂,而氨作为制冷剂)可在系统10中备选地使用。
蒸发器12构造成接收来自冷凝器20的液体形式的制冷剂(即水),且将水贮存在蒸发器贮槽34中。通过使用制冷剂泵36,蒸发器12将来自贮槽34的水泵送到位于蒸发器12的顶部处的喷射器38,或者泵送到蒸发器12中的滴水器系统。由于冷冻水28流过蒸发器12内的管,所以来自喷射器38的水被蒸发,且冷冻水28的温度降低。如图所示,系统10是闭环系统,且保持在真空中,从而使得来自喷射器38的水在较低的温度沸腾。现在成蒸发形式的制冷剂(水)通过消除器40行进到吸收器14,在吸收器14点处,水被通过吸收器14的顶部处的喷射器42喷射的浓缩的溴化锂溶液吸收。然后使用溶液泵44将稀释的溴化锂溶液输送到高阶段发生器16。将溴化锂溶液传送到低阶段发生器18的高温溶液热交换器22和将溴化锂溶液从低阶段发生器18传送出来的低温溶液热交换器24使流到发生器16的稀释的溴化锂溶液的温度升高,从而提高发生器16的效率。
将排气供应到高阶段发生器16,以使来自溴化锂溶液的水沸腾,从而产生蒸汽。在图1的示例性实施例中,从微型涡轮机或另一种类型的原动机来供应排气。系统10的益处是,它使用来自建筑物中使用的另一个构件的废热。应该认识到,可用其它类型的热源来对发生器16供应热能。例如,在备选实施例中,发生器16可为直接加热型、蒸汽加热型或热水驱动型。然后可将由发生器16产生的蒸汽引导到低阶段发生器18和辅助热交换器26。此外,来自发生器16的蒸汽还可驻留在溢流管线46中。
来自高阶段发生器16的蒸汽流到低阶段发生器18的管程。来自高阶段发生器16的溴化锂溶液流过热交换器22,然后流到低阶段发生器18的壳程。然后,由于从发生器18的管程中的蒸汽传递的热,发生器18中的溴化锂溶液沸腾掉另外的蒸汽。然后发生器18的壳程中的另外的蒸汽通过位于发生器18和冷凝器20之间的消除器48行进到冷凝器20。在冷凝器20中,冷却水32流过冷凝器20的管程。当来自发生器18的蒸汽进入冷凝器20的壳程时,蒸汽冷凝,且冷凝物再循环回到蒸发器12。
发生器18的管程中的蒸汽冷凝,且冷凝物与来自冷凝器20的冷凝物一起再循环回到蒸发器12。再次处于高浓度的来自发生器18的溴化锂流过热交换器24,且再循环回到吸收器14。当在吸收器14中喷射浓缩的溴化锂时,重复该循环,从而吸收来自蒸发器12的水。
因为图1的示例性实施例中的系统10是同时进行加热和冷却的吸收式冷却器,所以系统10还包括可用于进行加热的辅助热交换器26。来自高阶段发生器16的蒸汽行进到辅助热交换器26的壳程,蒸汽在这里冷凝,从而将热传递到流过热交换器26的管程的热水源30。在蒸汽冷凝之后,液体冷凝物再循环回到发生器16,在发生器16中,液体冷凝物可由发生器16中的溴化锂溶液再吸收。
在图1所示的实施例中,冷却器系统10包括连接在高阶段发生器16和吸收器14之间的溢流管线46。结合蒸汽阱50使用的溢流管线46可用于使在某些操作条件下可能会积聚的、发生器16中的过量的吸收剂溶液再循环回到吸收器14。同样如图1所示,系统10包括用于监测蒸发器贮槽34中的制冷剂的水平的液位传感器52,以控制制冷剂泵36的操作。应该认识到,在冷却器系统10中不要求使用溢流管线46、蒸汽阱50和传感器52,但是它们可用于改进系统10的操作,尤其是在低的冷却或加热负载的情况下。
如图1所示,系统10包括用于控制系统10的操作的三个主阀-分流阀70(又称为CV1)、热交换器控制阀72(又称为CV2),以及低阶段发生器控制阀(又称为CV3)。阀70(CV1)构造成基于系统10的加热和/或冷却需求来调节供应到高阶段发生器16的排气的量。阀72(CV2)构造成根据加热需求来调节再循环回到发生器16的、热交换器26中的液体冷凝物的量。阀74(CV3)构造成基于加热和/或冷却需求和高阶段发生器16内部的情况来调节再循环回到蒸发器12的、低阶段发生器18中的液体冷凝物的量。系统10还包括构造成与热交换器26并联的旁通环路80,以及阀82,该两者将在下面进行更详细的描述。应该认识到,未在图1中具体示出或未在本文具体描述的另外的阀包括在系统10中。
图2是图1的热交换器26的示意图。热交换器26用于使经由热交换器入口84和热交换器出口90而通过热交换器26的热水30的温度升高。在一个实施例中,热交换器26可为壳型和管型热交换器,在这种情况下,通过入口84进入的热水30a被引导通过热交换器26内的多个管86。来自发生器16的蒸汽通过管线88进入热交换器26的壳程。这样,来自蒸汽的热传递到热水30,且蒸汽在管86的外侧上冷凝,形成液体冷凝物。大体来说,当来自发生器16的蒸汽进入热交换器26的壳程且热水30通过管程时,出口90处的热水30b的出口温度THE OUT大于入口84处的热水30a的入口温度THE IN。
阀72(CV2)构造成调节可传递到热水30的热的量。如果CV2是打开的,则液体冷凝物(曾经是来自发生器16的蒸汽)会被引导流出热交换器26且通过管线92回到发生器16。相反,如果CV2是关闭的,则液体冷凝物会在热交换器26内集聚。热交换器26的加热能力是热交换器26内的冷凝物的量的函数。当冷凝物在热交换器26内积聚时,进入热交换器26的蒸汽会减少;结果,传递到热水30的热减少。如果CV2保持关闭一段时间,则冷凝物最终可能会占据热交换器26内的所有空间,从而使得热交换器26不能对热水30进行任何供热。总的来说,热交换器26的加热能力部分地是CV2的位置或状态的函数。
CV2基于热水30的设定点温度TSET PT,通过控制热交换器26内的冷凝物的量来控制热水30b的出口温度THE OUT。例如,在加热需求期间,设定点温度TSETPT可等于175°F。因此,按需要来定位和调整CV2,从而使得THE OUT保持基本上等于175°F。因为系统10是同时进行加热和冷却的吸收式冷却器,所以系统10可在存在冷却需求但却没有加热需求的一些情况下运行。(这包括其中对系统10的加热和冷却需求频繁波动的那些情况。)在那些条件下,热水30可继续泵送通过热交换器26,尽管建筑物未要求任何加热。
热水出口的设定点温度TSET PT调整成反映加热需求的变化。当没有加热需求时,系统10的控制器112(在下面参看图5描述)可降低TSETPT且调节分流阀70(CV1),以对发生器16供应较少的热。较少的热导致产生较少的蒸汽和对热水30传递较少的热。控制器还可关闭CV2,以便通过在热交换器26内积聚液体冷凝物来降低热交换器26的加热能力。不管这些调节如何,当泵继续使热水30循环而通过热交换器26时,来自泵的剩余能量以及摩擦热可能会使出口温度THE OUT升高到设定点温度TSET PT以上。如果该热水能量未被建筑物加热负载消耗,则出口温度THE OUT最终可能会达到不合需要地高的温度。
当出口温度THE OUT升高到预定的水平之上时,旁通环路80可用于排出(即传递)热水30的热量。旁通环路80包括第一流通道96、第二流通道98和排热散热器100(见图4)。如图1和图2中所示,旁通环路80配置成与热交换器26并联,并配置成接收进入热交换器26的入口84的热水30a的一部分。如图2中所示,第一流通道96连接到热交换器26的入口84上,第二流通道98连接到出口90上。(这将在图3和图4中做进一步的描述)
图3是热交换器26、旁通环路80的一部分以及阀82的示意图。第一流通道96将热水30从热交换器入口84传送到排热散热器100中(见图4);第二流通道98将热水30从排热散热器100传送到热交换器出口90。在图3所显示的示例性实施例中,第一流通道96包括两段管线-第一管线段96a和第二管线段96b。第二流通道98类似地由至少一段管线形成。
阀82定位在第一段管线96a和第二段管线96b之间,并配置成通过旁通环路80来调节热水30的流量。在一个实施例中,阀82是电磁阀。应该懂得,还可使用其它类型的流量阀或相似的流量调节装置。如上所述,通道96配置成接收通过入口84的热水30的一部分。当电磁阀82被促动时,容许水30经由阀82流到散热器100中。当阀82关闭时,所有的热水30都流过热交换器26的管86。
图4是吸收器14的一部分、冷凝器20、冷却水环路32和旁通环路80的示意图,所有这些也都在图1中有所显示。如上面参照图1所述,冷却水环路32配置成使水从冷却塔循环通过吸收器14和冷凝器20。冷却水环路32包括位于吸收器14和冷凝器20之间的跨接管线32a。如图4中所示,旁通环路80包括第一流通道96(特别是第二段96b)、第二流通道98和定位在通道96和98之间的排热散热器100。
排热散热器100设计成定位在跨接管线32a的内部,并包括散热器入口102和散热器出口104。来自热交换器入口84的热水30从第一流体通道96通过排热散热器100,之后通过第二流体通道98到热交换器出口90。在系统10的操作期间,冷却水循环通过跨接管线32a。当热水30流过散热器100时,热量从热水30传递给跨接管线32a中的冷却水。因此,位于散热器100的出口104处的热水30的温度小于入口102处的热水30的温度。
在图4所示的实施例中,排热散热器100是一段U形的管线,其中管线的直径显著地小于跨接管线32a的直径。图4实施例的好处是可使标准的管线弯曲以形成U-形状或发夹(hairpin)形状。在其它实施例中,管线可以不同的方式进行弯曲,只要该管线配置成定位在跨接管线32a内即可。
通过在跨接管线32a中包含排热散热器100,系统100不需要额外的配置成用于从热水30排出热量的热交换器。相反,在热水出口温度THE OUT升高到预定的水平以上的那些条件下,冷却器系统10使用现有的冷却源(即冷却水环路32)进行排热。此外,因为排热散热器100包含在跨接管线32a中,所以旁通环路80不会增加冷却器系统10的空间(footprint)。
在优选的实施例中,散热器100配置成最大限度地增加位于跨接管线32a内的散热器100的长度L,从而最大限度地增加从散热器100传递至跨接管线32a内的冷却水的热量。在一些实施例中,散热器100可以只位于跨接管线32a中;在其它实施例中,散热器100的一部分可延伸到吸收器14和/或冷凝器20的水箱中。
图5是控制系统110的示意图,其用于控制冷却器系统10,包括旁通环路80的操作。系统110包括控制器112、控制器112的输入114和输出116。应该懂得,控制系统110包括出于清晰起见而没有包含在图5中的其它的输入和输出。
输入114包括冷却需求118、加热需求120、THEOUT、THE SET PT、TABS OUT、TG2 OUT和TG2SET PT。因为冷却器系统10配置成用于同时加热和冷却,所以系统10可同时具有冷却需求和加热需求。在其它时间,系统10可在冷却需求或加热需求下进行操作。此外,系统10可能经历冷却和/或加热需求频繁变动的情形。基于冷却需求118和加热需求120,控制器112控制阀70(CV1)的位置,其将热量(即废气)传递给发生器16。只要总的需求(加热加冷却)不超过最大值,控制器112就可以不需要指定加热优先或冷却优先。然而,如果总的需求大于最大值,那么控制器12可至少部分地依据系统10是否具有加热优先或冷却优先而进行操作。在任一情况下,当总的需求处于或高于最大值时,控制阀70(CV1)就完全打开,并且控制器112调节阀72和74,以提供所需要的加热和/或冷却。
因为阀72(CV2)配置成调节离开热交换器26的冷凝物的流量,所以阀72控制热交换器26将热量传递给通过热交换器26的热水30的能力。阀72(CV2)的位置部分地依据出口90处的热水30b的温度THE OUT进行控制。温度THE OUT同热水的设定温度THE SETPT进行比较,此设定温度THE SET PT例如通常可设定在175°F。因而,如图5中所示,THE OUT和THE SETPT均是控制器112的输入。
如上所述和图2至图4中所示,旁通环路80配置成如果在热交换器26的出口90处的热水30的温度THE OUT太高,可将至少一部分热水30从热交换器26重定向到排热散热器100中。如上所述,控制器112基于设定温度THE SETPT而调节CV2以控制温度THE OUT。因此,通常不使用排热散热器100直到温度THE OUT高于预定值,此预定值大于设定温度THE SET PT。阀82控制热水30流向散热器100的流量,并且受到控制器112的控制。当THE OUT升高到预定值之上时,控制器112打开阀82,使得水30能够流过散热器100。预定值等于设定温度THE SETPT和余量值之和。例如,如果THE SETPT等于175°F,且余量值等于10度,那么如果THE OUT大于185°F,控制器112就打开阀82。之后当THE OUT降低至小于或等于预定值的温度时,阀82可关闭。控制系统110包括至少一个定位在热交换器26的出口90周围的温度传感器,用于测量THE OUT。
如图5中所示,输入114还包括TG2 OUT和TABS OUT,TG2 OUT是离开发生器18的管程的液体冷凝物的温度,TABS OUT是离开吸收器14的吸收剂溶液(即溴化锂)的温度。TG2 OUT和TABS OUT可与THE OUT一起受到控制器112的监测以确定阀74(CV3)的位置。如上所述,阀72(CV2)用于控制热水30的出口温度THE OUT,并从而控制由热交换器26提供的加热量。然而,在一些情形下(例如,低的外部环境空气温度),即使阀72(CV2)完全打开(即最大限度地增加热交换器26的加热能力),热水30的出口温度THE OUT也可能低于设定温度THE SET PT。在那种情况下,可基于TG2 OUT、TABS OUT和THE OUT而对阀74(CV3)进行调节,以提高出口温度THE OUT,使其更靠近THE SET PT。还如图5中所示,输入114还可包括离开低阶段发生器18的液体冷凝物的设定温度(被称为TG2 SET PT),其可依据TABS OUT和THE OUT而变化。冷凝物设定温度TG2 SET PT通过控制器112依据控制器112的输入114进行计算,因而TG2 SET PT将根据系统10的内部条件而变化。控制器112将TG2 OUT同TG2 SET PT进行比较,以确定如何调节阀74。控制系统110包括至少一个位于吸收器14的出口处的温度传感器,用于测量吸收剂溶液的温度TABS OUT,以及至少一个位于发生器18的出口处的传感器,用于测量蒸汽冷凝物的温度TG2 OUT。
如本文所述和图1-4中所示,包括散热器100的旁通环路80可在冷却器系统10中用于当建筑物不具有加热需求且热水30的出口温度变得过高时排出或传递来自热水30的热量。旁通环路80设计成使得系统10中的冷却水环路32的现有的管线32a可用于将热水30的热量排放至通过管线32a的冷却水中。因此,旁通环路80不会增加吸收式冷却器系统10的空间。此外,通过利用现有的冷却水环路,旁通环路80不需要额外的专用于从热水30除去热量的热交换器。
在上面所示和所述的示例性的实施例中,排热散热器100是单一的一段具有U形状的管线,其定位在跨接管线32a中。应该懂得,在系统10中可使用散热器100的其它设计。例如,在备选实施例中,排热散热器100可定位在冷却水环路32的管线内部,处于系统10中不同的位置。旁通环路80可添加到现有的冷却器系统上,或者其可包含在新的冷却器的设计中。
虽然已经参照优选实施例描述了本发明,但是本领域中的技术人员应该认识到,在不脱离本发明的精神和范围的条件下可在形式和细节方面进行变化。
Claims (22)
1.一种用于在同时加热和冷却的吸收式冷却器中使用的系统,所述吸收式冷却器具有吸收器、发生器、热交换器、冷凝器、蒸发器以及通过所述吸收器和所述冷凝器的冷却水环路,所述冷却水环路包括位于所述吸收器和所述冷凝器之间的跨接管线,所述系统包括:
与所述热交换器并联并连接到所述热交换器的入口和出口上的旁通环路,所述旁通环路配置成接收至少一部分流向所述热交换器的热水,所述旁通环路包括:
定位在所述冷却水环路的一部分内并配置成将热量从所述热水传递至所述冷却水环路中的冷却水的散热器,所述散热器具有一段位于所述跨接管线内的弯曲的管线;以及
阀,所述阀用于控制通过所述旁通环路的热水的流量。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述阀是电磁阀。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,如果所述热交换器的所述出口处的热水的温度高于预定的温度,则促动所述电磁阀。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述阀依据所述热交换器的所述出口处的热水的温度和预定的温度之间的差进行操作。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述散热器是包含在所述冷却水环路中的热交换器。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述热交换器插入所述冷却水环路中。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述旁通环路还包括:
连接到所述热交换器的所述入口上的第一流通道,所述第一流通道配置成将所述热水传送到所述散热器的入口;和
连接到所述热交换器的所述出口上的第二流通道,所述第二流通道配置成将所述热水从所述散热器的出口传送到所述热交换器的所述出口。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述阀定位在所述第一流通道中。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
用于测量所述热交换器的所述出口处的热水的温度的传感器。
10.一种用于控制同时加热和冷却的吸收式冷却器中的热水源的温度的系统,其中,所述吸收式冷却器包括:
蒸发器,配置成接收液体形式的制冷剂,并使所述制冷剂的一部分蒸发;
吸收器,配置成包含吸收剂溶液,并从所述蒸发器接收蒸汽形式的所述制冷剂,使得所述吸收剂溶液吸收所述制冷剂,以形成稀释的吸收剂溶液;
发生器,配置成接收所述稀释的吸收剂溶液和热源,使得所述制冷剂从所述稀释的吸收剂溶液蒸发;
热交换器,配置成接收至少一部分来自所述发生器的所述蒸发的制冷剂,其中,所述热交换器配置成使用所述蒸发的制冷剂来提高通过所述热交换器的热水的温度;
冷凝器,配置成接收蒸汽形式的制冷剂,并形成再循环回所述蒸发器的冷凝物;和通过所述吸收器和所述冷凝器的冷却水环路;所述系统包括:
与所述热交换器并联配置的排热环路,所述排热环路包括:
散热器,定位在所述冷却水环路内,并配置成在没有加热需求的情况下降低传送到所述热交换器的热水的温度,其中所述散热器具有一段位于冷水跨接管线内的弯曲的管线;
连接到所述热交换器的入口上的第一流通道,配置成用于将所述热水的一部分引导至所述散热器;和
连接到所述热交换器的出口上的第二流通道,配置成用于将
所述热水从所述散热器引导至所述热交换器的出口;
用于测量所述热交换器的所述出口处的热水的温度的传感器;以及
用于调节通过所述排热环路的所述热水的流量的阀。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述阀的开关的位置依据所述热交换器的所述出口处的所述热水的温度和预定的温度之间的差而变化。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述预定的温度是所述热水源的出口温度的设定值和余量值之和。
13.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述阀是电磁阀。
14.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
控制器,配置成接收来自所述传感器的信号,并依据所述热交换器的所述出口处的所述热水的温度而控制所述阀。
15.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述冷却水环路包括位于所述吸收器和所述冷凝器之间的跨接管线,并且所述散热器是直径比所述跨接管线的直径小的一段管线。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述散热器是U形。
17.一种从热水源中排出热量的方法,所述热水源能够用于在同时加热和冷却的吸收式冷却器中进行加热,所述方法包括:
从用于加热的辅助热交换器的入口除去一部分热水,其中来自高阶段发生器的蒸汽行进到所述辅助热交换器的壳程,所述蒸汽在所述壳程冷凝,而将热传递到流过所述辅助热交换器的管程热水,由此液体冷凝物再循环回到所述高阶段发生器;
使所述热水流过排热散热器,其中,所述排热散热器定位在吸收器和冷凝器之间的跨接管线内,所述跨接管线配置成携带冷却水,使得离开所述排热散热器的热水处于与进入所述排热散热器的热水相比更低的温度;
引导所述热水从所述排热散热器流向所述辅助热交换器的出口;和
依据离开所述辅助热交换器的所述出口的水的出口温度来控制通过所述排热散热器的热水的流量。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,控制通过所述排热散热器的水的流量通过电磁阀来实现。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,控制通过所述排热散热器的热水的流量包括只要所述热水的所述出口温度低于预定值就防止所述热水流过所述排热散热器。
20.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,控制通过所述排热散热器的所述热水的流量包括只要所述热水的所述出口温度高于预定值就使所述热水流过所述排热散热器。
21.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
检测离开所述辅助热交换器的所述出口的所述热水的温度。
22.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述排热散热器是具有U形形状的管线。
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