CN101849147B - 非真空吸收制冷 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非真空制冷系统，其利用膜蒸馏在环境压力下操作以执行蒸发器、吸收器和沸腾器以及冷凝器的功能。不存在真空使得能使用低压、耐腐蚀的管道系统和容器，其排除了与易于腐蚀的容器和管道系统相关联的维护要求并减轻了总系统重量。

Description

非真空吸收制冷

技术领域

本发明总地涉及吸收制冷的领域。更具体地，本发明涉及一种吸收制冷系统，其无需真空且利用蒸馏膜来执行蒸发器、吸收器和浓缩器的功能。 

背景技术

基本吸收循环采用制冷剂和吸收剂。通常，水用作制冷剂且溴化锂/水溶液(LiBr/H₂O)用作吸收剂。在吸收循环期间，这些流体被分开并再结合。 

在吸收循环中，制冷剂蒸气被吸收到吸收剂内，释放大量热。稀释的(稀)吸收剂溶液的浓度可为占重量的55％或更高。稀吸收剂溶液被泵送到高温沸腾器。添加热使稀吸收剂中的制冷剂从吸收剂解析并蒸发。蒸气流到冷凝器(在那里，热被排出)且冷凝成液体。液体被计量供给到蒸发器中的较低压力(在蒸发器中由于吸热而蒸发)且提供有用的冷却。在沸腾器中的其余液体吸收剂与从蒸发器返回的制冷剂蒸气再结合，从而可重复该循环。 

吸收过程在高真空下操作。举例而言，在蒸发器/吸收器部段中使用6.35mmHg(0.85kPa)的真空，其对应于在41°F(5℃)下水的饱和蒸气压力。在沸腾器和冷凝器部段中使用76.2mmHg(10.2kPa)的真空，其对应于在115°F(46℃)下水的饱和冷凝压力。必须使用这两种低于环境的压力来维持带有沸腾器/冷凝器和蒸发器/吸收器型设计的吸收循环。 

由于蒸发器/吸收器和沸腾器/冷凝器部段在真空中操作，它们需要高压气密设计。需要厚金属壁来承受容器部段上的外部压力。但是，吸收剂溶液对金属具有高度的腐蚀性。使用抑制剂化学品来控制腐蚀。需要对吸收剂溶液中的碱度和抑制剂化学品浓度进行周期性的化学分析来维持吸收式制冷机的正常操作。 

发明内容

本发明者发现具有一种无需真空操作的吸收制冷系统是合乎需要的，该系统利用膜蒸馏来执行蒸发器、吸收器和沸腾器与冷凝器的功能。不存 在真空使得能使用低压廉价的耐腐蚀管道系统和容器，这排除了与易于腐蚀的容器与管道系统相关联的维护要求。使用诸如塑料这样的耐腐蚀材料也减轻了总系统重量。 

根据本发明的这个方面的非真空吸收制冷系统包括：膜接触器(蒸发器/吸收器)，其用于冷却制冷剂流体和生成制冷剂蒸气，且携带吸收溶液用于吸收制冷剂蒸气来产生制冷剂吸收(稀)溶液；以及，膜接触器(浓缩器)，其用于从稀溶液移除制冷剂以向膜接触器(蒸发器/吸收器)提供浓吸收溶液。 

非真空吸收制冷系统的另一方面在于使用耐腐蚀材料用于系统的管道系统和容器构造。 

非真空吸收制冷系统的另一方面在于膜接触器(蒸发器/吸收器)和膜接触器(浓缩器)被设计和操作用于膜蒸馏，包括直接接触膜蒸馏、空气间隙膜蒸馏、吹扫气膜蒸馏以及真空膜蒸馏。 

非真空吸收制冷系统的另一方面在于膜接触器包括具有疏水性内表面和疏水性外表面的多微孔膜。 

非真空吸收制冷系统的另一方面在于孔隙大小和疏水性使得吸收剂溶液和制冷剂并不渗透膜孔隙。 

非真空吸收制冷系统的另一方面在于膜接触器(蒸发器/吸收器)的热效率η_A大于50％。 

本发明的另一方面提供非真空吸收制冷方法。根据本发明的这个方面的方法始于向制冷剂流体流添加制冷剂；循环浓吸收剂溶液和制冷剂流体流通过膜接触器(蒸发器/吸收器)；生成制冷剂蒸气且在膜接触器(蒸发器/吸收器)中冷却该制冷剂流体；吸收该制冷剂蒸气，产生制冷剂-吸收剂(稀)溶液；循环该稀溶液和制冷剂通过膜接触器(浓缩器)，在膜接触器(浓缩器)中生成制冷剂蒸气；将制冷剂蒸气吸收到制冷剂内，且为膜接触器(蒸发器/吸收器)提供浓吸收剂溶液并冷却该溶液。 

在附图和下文的描述中陈述了本发明的一或多个实施例的细节。通过该描述和附图以及权利要求书，本发明的其它特点、目的和优点将会变得显而易见。 

附图说明

图1是示范性吸收制冷机器。 

图2是利用膜蒸馏的示范性非真空吸收制冷系统。 

图3是示范性多微孔膜接触器。 

图4是发生在多孔疏水性聚合膜壁中的蒸气交换的截面图。 

图5是在具有其它纤维的局部管壳式蒸发器/吸收器布置中的单个多微孔膜横截面的显微照片。 

图6是图5所示的类似多微孔膜壁的截面的显微照片。 

具体实施方式

将参看附图来描述本发明的实施例，在所有附图中，相似的附图标记表示相似元件。在详细的解释本发明的实施例之前，应了解本发明在其应用方面并不限于下文的具体实施方式所陈述或附图所示的实例的细节。本发明能有其它实施例且能以多种应用和以各种方式来实践或实施。而且，应了解本文所用的措词和用语只是出于描述目的且不应被认为具有限制意义。在本文中使用“包括”、“包含”或“具有”和其变型意谓涵盖之后列出的条目和其等效物以及额外的条目。术语“安装”、“连接”和“联接”广义地使用且涵盖直接和间接安装、连接和联接。另外。“连接”和“联接”并不限于物理或机械连接或联接。 

作为背景，吸收制冷是与压缩制冷不同的过程，吸收过程使用热作为驱动力而不是电力或轴功率。 

图1示出简化的吸收制冷机器101。该机器101包括蒸发器103和吸收部段105。 

在此实例中，制冷剂107是水，其被计量供给到蒸发器部段103内。制冷剂循环泵109循环水通过喷头111以喷射到冷冻水管束113上，这会湿润管束113，来自冷却水系统的循环水通过管束113传递。来自系统水113的热蒸发制冷剂107以形成在115示意性地示出的水蒸气。水被不断地蒸发且必须被补足。 

在吸收部段105，吸收剂(LiBr)溶液117具有低于自蒸发器部段103蒸发的水压力的蒸气压力，且易于将水蒸气115吸收到溶液117内。LiBr溶液117经由LiBr溶液循环泵119通过喷头121再循环以给予溶液更多的表面积来吸引水蒸气115。随着溶液117吸收水，其变得被稀释。如果不移除水，那么溶液117将变得被稀释使得其将不再具有任何吸引势且吸收过程将停止。另一泵123不断地移除一些溶液117且将其泵送到浓缩器125。 被泵送到浓缩器125的溶液被称作稀溶液，因为其包含从蒸发器105吸收的水。 

浓缩器(发生器)125包括沸腾器127和冷凝器129。沸腾器127需要热源，其可为蒸汽或热水131。冷凝器129需要通常来自冷却塔系统133的冷水流。稀溶液被泵送到浓缩器125内，在浓缩器125内，其被煮沸。沸腾作用将水变成蒸气，蒸气离开吸收剂溶液，且水蒸气被吸引到冷凝器盘管129。水被冷凝成液体，液体在冷凝器盘管聚集且通过孔口135被计量供回到蒸发器部段103。吸收剂溶液变成浓溶液137且通过管线139往回排到吸收部段105用于由吸收剂泵119循环。 

考虑到仅有的运动部件是泵电机和泵叶轮，吸收过程101是简单的。吸收式制冷机可包括多于一级的级，这得到比单级设计更有效的吸收机器。 

图2示出非真空吸收制冷系统201，其不在真空下操作，因此可使用耐腐蚀材料用于管道系统和容器。系统201利用膜蒸馏来替换在浓缩器125中使用的沸腾器127和冷凝器129，以及蒸发器103和吸收器105。膜蒸馏采用低温热来从膜接触器的一侧蒸发水且在膜接触器的另一侧上冷凝水蒸气。由于蒸发，膜蒸馏可冷却水。系统201使用膜接触器(浓缩器)203和膜接触器(蒸发器/吸收器)205。 

膜接触器是允许制冷剂蒸气在膜的两侧之间输送的装置，这两侧与两种不同的液相接触但液相并不渗透穿过膜。 

制冷剂207循环回路由制冷剂循环泵209、制冷剂热交换器(制冷剂冷却器)211、计量孔口213和膜接触器(浓缩器)203管侧限定。吸收剂溶液215循环回路由吸收剂溶液循环泵217、吸收剂溶液热交换器(回流热交换器)219的第一侧、稀吸收剂溶液加热器221、膜接触器(浓缩器)203壳侧、吸收剂溶液热交换器(回流热交换器)219的第二侧、另一吸收剂溶液热交换器(溶液冷却器)223的第一侧和膜接触器(蒸发器/吸收器)205壳侧限定。壳侧或管侧可无功能损失地切换。使用回流热交换器来利用稀释的冷吸收剂溶液231从热吸收剂溶液241回收热从而提高系统效率。在示范性实施例中所用的吸收剂溶液是LiBr/H₂O，但也可使用其它吸收剂。在示范性实施例中所用制冷剂是水，但也可使用其它制冷剂。 

另一制冷剂流225(用于冷却目的)与计量制冷剂流227结合以产生待由膜接触器(蒸发器/吸收器)205冷却的制冷剂流体229。制冷剂流体229 联接到膜接触器(蒸发器/吸收器)205管侧。本发明利用膜蒸馏来冷却膜接触器(蒸发器/吸收器)205中的制冷剂流体229且由膜接触器(浓缩器)203来浓缩被加热的稀吸收剂溶液237。 

通过从流经膜接触器205的管侧的流体229蒸发制冷剂207来从流经膜接触器(蒸发器/吸收器)205的制冷剂流体229移除热。在膜接触器(蒸发器/吸收器)205壳侧，吸收剂溶液215具有小于膜管侧上制冷剂流体229的蒸气压力的蒸气压力。吸收剂溶液215吸收输送穿过膜孔隙的制冷剂流体229的蒸气。该吸收引起膜接触器内制冷剂流体229的更多蒸发。 

类似地，当稀释的吸收剂溶液被加热到一定温度使得来自浓缩器中壳侧的制冷剂蒸气压力高于在浓缩器中管侧上的制冷剂蒸气压力时，制冷剂蒸气将从吸收剂溶液侧输送到制冷剂侧。吸收剂溶液失去制冷剂且变浓。 

图3示出典型膜接触器301配置的剖视图，其可用于膜浓缩器(浓缩器)203和膜接触器(蒸发器/吸收器)205。膜接触器301具有与管壳式交换器构造类似的构造，其中布置由疏水性多微孔膜构成的管，联接输入管侧端部303和输出管侧端部305，一种流体在管侧端部流动，另一种流体通过壳输入端307和壳输出端309在管上流动。由于多微孔膜的表面是疏水性的，膜将不允许液态水或LiBr/H₂O溶液穿过孔隙到膜的相对侧。接触器(浓缩器)和接触器(蒸发器/吸收器)二者中的多微孔膜可由聚丙烯、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)或者表面能小于纯水的表面张力的其它材料制成。或者，由一或多种材料制成的膜表面具有小于纯水或制冷剂的表面张力的表面能。 

图4示出在膜接触器(浓缩器)203和膜接触器(蒸发器/吸收器)205中的膜壁401的截面图。膜壁401包括膜403和多微孔表皮405。膜表面407是疏水性的。孔隙409变成充满气体且形成两个界面，液体制冷剂与制冷剂蒸气界面411和液体吸收剂溶液与制冷剂蒸气界面413。在膜接触器(蒸发器/吸收器)205中，吸收剂溶液245在管上(壳侧)流动且制冷剂流体229在管内(管侧)流动。在膜接触器(浓缩器)203中，热吸收剂溶液237在管上(壳侧)流动且冷制冷剂207在管内(管侧)流动。 

图5示出在膜接触器(蒸发器/吸收器)205中的一个中空纤维管的示范性横截面。在膜接触器(蒸发器/吸收器)205中，冷吸收剂溶液245被示出在壳侧中的中空纤维管上流动。制冷剂流体229被示出在每个中空纤维内流动。图6示出图5所示的中空纤维壁的放大图，其中从溶液蒸发到冷凝 的过渡具有大于另一侧的水蒸气压力。 

多微孔膜的孔隙大小在大约0.1微米至0.6微米的范围内且孔隙率大于50％。膜充当吸收剂溶液与制冷剂流体两相之间的屏障。膜的表面能充分地小于吸收剂溶液的表面张力或制冷剂流体的表面张力中较小者。膜结合过程参数从膜接触器(蒸发器/吸收器)205中的制冷剂流体229和从膜接触器(浓缩器)203中的稀吸收剂溶液237蒸发制冷剂。膜允许制冷剂蒸气转移穿过。驱动力是膜上的蒸气压差。 

在膜接触器(蒸发器/吸收器)205管侧上，来自制冷剂流体229的制冷剂将从靠近膜孔隙口部形成的弯月面蒸发(参看图4)。蒸气将输送穿过膜孔隙到壳侧。水蒸气由壳侧上靠近膜孔隙口部的吸收剂溶液弯月面吸收。 

由于制冷剂蒸气压差是膜蒸馏中的驱动力，可在无真空的情况下维持蒸发和吸收。使用中空纤维膜接触器来实现这种结合大接触面积的表面蒸发。制冷剂吸收可通过膜接触器(蒸发器/吸收器)205壳侧中的浓吸收剂来维持以通过蒸发产生冷冻的制冷剂流体229，并且制冷剂吸收可通过在膜接触器(浓缩器)203中管侧上流动的较冷的水来维持以浓缩稀吸收剂溶液237。 

冷的浓吸收剂溶液245可具有56.8％的重量百分比浓度，并且在吸收剂溶液侧上膜接触器205的入口处可具有例如31.44°F(0.31℃)下的4.3mmHg(0.57kPa)的对应制冷剂蒸气压力vp_{蒸发/吸收剂}。这个蒸气压力低于7.1mmHg(0.95kPa)，7.1mmHg(0.95kPa)为膜接触器205的制冷剂出口处45°F(7.22℃)下制冷剂流体229的蒸气压力。在穿过膜接触器205后，浓吸收剂溶液变得稀释到56％且温度升高至46.9°F(8.27℃)。在膜接触器205的吸收剂溶液出口侧，制冷剂蒸气压力是11.1mmHg(1.48kPa)，仍小于膜接触器205的制冷剂侧入口处的来自制冷剂流体229的制冷剂蒸气压力，即55°F(12.77℃)下的11.3mmHg(1.51kPa)。这个蒸气压差确保了由膜接触器205内的吸收剂溶液245从制冷剂流体229吸收制冷剂蒸气。 

在膜接触器205中的制冷剂流体229温度t°_{蒸发/制冷剂流体}决定制冷剂蒸气压力vp_{蒸发/制冷剂流体}。为了冷却制冷剂流体229，制冷剂流体229的蒸气压力必须大于膜接触器(蒸发器/吸收器)205中吸收剂溶液245的蒸气压力。 

vp_{蒸发/制冷剂流体}＞vp_{蒸发/吸收剂}                (1) 

吸收剂溶液的重量百分比浓度是已知的，使用膜接触器(蒸发器/吸收 器)205中的重量百分比浓度和溶液温度t°_{蒸发/吸收剂}，可得到吸收剂溶液蒸气压力vp_{蒸发/吸收剂}。可使用方程式或存储器查找表得到从温度和浓度到蒸气压力的转换。 

吸收剂溶液冷却器223被配置成以预定温度t°_{蒸发/吸收剂}输出吸收剂溶液245，对于给定容量的吸收制冷系统，该预定温度对应于预定的蒸气压力vp_{蒸气/吸收剂}，确保膜接触器(蒸发器/吸收器)205朝该容量起作用。如果发生系统扰动且不满足蒸气压力关系(1)，那么吸收剂溶液冷却器223例如可受到恒温控制使得吸收剂溶液温度t°_{蒸发/吸收剂}将降低，进而降低吸收剂溶液蒸气压力vp_{蒸发/吸收剂}。以此方式，在任何系统扰动下维持该关系(1)。 

在吸收剂溶液231穿过膜接触器(蒸发器/吸收器)205壳侧后，由于吸收剂溶液245从制冷剂流体229吸收制冷剂，吸收剂溶液231浓度低于吸收剂溶液245，从而降低了其吸收能力。吸收剂溶液245变成吸收剂溶液231，其被稀释且被称作稀吸收剂溶液。 

稀吸收剂溶液231被循环到吸收剂回流热交换器219，其利用更热的浓吸收剂溶液241预热稀溶液231。由回流热交换器219输出的预热稀溶液233在稀溶液加热器221中加热。使用热水或蒸汽源235将稀溶液加热器221加热到大约203°F(95℃)。加热后的稀吸收剂溶液237被输入到膜接触器(浓缩器)203壳侧。 

热的稀吸收剂溶液237可具有占重量56％的浓度和对应的蒸气压力vp _{浓缩器/稀溶液}，例如203°F(95℃)下的125mmHg(16.67kPa)。稀吸收剂溶液237的蒸气压力必须高于制冷剂239蒸气压力vp_{浓缩器/制冷剂}，其在穿过制冷剂冷却器211后可为例如96.8°F(36℃)下的99mmHg(13.20kpa)。 

蒸气压差驱动蒸气输送穿过膜孔隙。膜的稀吸收剂溶液侧的温度足够高以生成比膜的制冷剂侧上的制冷剂蒸气压力更高的蒸气压力。 

在膜接触器203中的制冷剂温度t°_{浓缩器/制冷剂}决定制冷剂蒸气压力vp_{浓缩器/制冷剂}。为了浓缩稀吸收剂溶液，稀吸收剂溶液的蒸气压力必须大于膜接触器203中制冷剂的蒸气压力。 

vp_{浓缩器/稀溶液}＞vp_{浓缩器/制冷剂}                (2) 

已知稀吸收剂溶液237的百分比浓度重量，使用膜接触器203中的百分比浓度重量和稀溶液温度t°_{浓缩器/稀溶液}，可得到稀溶液蒸气压力vp_{浓缩器/稀溶液}。可使用方程式或存储器查找表来得到从温度和浓度到蒸气压力的转换。 

稀溶液加热器221和制冷剂冷却器211被配置成输出在预定温度t°_{浓缩器/稀溶液}、t°_{浓缩器/制冷剂}的稀溶液237和冷制冷剂239，对于给定容量的吸收制冷系统，t°_{浓缩器/稀溶液}、t°_{浓缩器/制冷剂}对应于预定的蒸气压力vp_{浓缩器/稀溶液}、vp_{浓缩器/制冷剂}，确保膜接触器(浓缩器)203朝该容量起作用。如果发生系统扰动且不满足蒸气压力关系(1)，那么稀溶液加热器221例如可受到恒温控制使得稀吸收溶液温度t°_{浓缩器/稀溶液}将升高，进而增加稀吸收剂溶液蒸气压力vp_{浓缩器/稀溶液}。相反，如果不满足关系(1)，制冷剂冷却器211例如可受到恒温控制使得制冷剂温度t°_{浓缩器/制冷剂}将降低，从而降低制冷剂蒸气压力vp_{浓缩器/制冷剂}。以此方式，在任何系统扰动下可维持关系(1)。可提供控制稀溶液加热器221和制冷剂冷却器211的控制布置。 

稀吸收剂溶液在穿过膜接触器(浓缩器)203后变成浓溶液241，恢复其吸收能力。吸收剂溶液241由吸收剂溶液循环泵217循环通过吸收剂溶液回流热交换器219，在吸收剂溶液回流热交换器219中其被预冷243然后通过吸收剂溶液冷却器223，完成吸收剂溶液循环。 

制冷剂泵209循环制冷剂239通过冷却器211，冷却器211由冷却塔水244冷却。冷却的制冷剂238的一部分被传递到膜接触器203，而制冷剂的其余部分被发送到蒸发器/吸收器205。 

可以看出，由吸收溶液245吸收到吸收溶液231循环回路内(通过膜接触器205)的制冷剂流体229中的制冷剂往回返回到制冷剂207循环回路(通过膜接触器203)。可使用高位水箱或贮槽(未图示)来补足可能发生的制冷剂207损失。 

膜接触器203可采用低温热来从壳侧中的稀吸收剂溶液237蒸发水且在循环制冷剂207的管侧中冷凝蒸气。由制冷剂冷却热交换器211使用冷却塔水244冷却被加热的制冷剂239。 

使用本发明的膜接触器201的非真空吸收制冷系统可实现高性能系数(COP)。系统的性能系数是冷量与供应驱动吸收循环的热量之比。 

非真空吸收制冷系统201使用在蒸发器/吸收器205和浓缩器203中的膜接触器。计算每个膜接触器203、205的热效率η。 

膜接触器(浓缩器)203的热效率被定义为： 

${\mathrm{\η}}_G=\frac{Q_{\mathrm{HV}}}{Q_{\mathrm{HV}}+Q_{\mathrm{CG}}},---\left(3\right)$

其中η_G是膜接触器(浓缩器)203的热效率，Q_HV是用于来自吸收剂溶液237的水的蒸发热，且Q_CG是通过从浓缩器203中的膜的吸收剂溶液侧到浓缩器203中的膜的制冷剂侧的传导损失的热。 

膜接触器(蒸发器/吸收器)205的热效率被定义为： 

${\mathrm{\η}}_A=\frac{Q_{\mathrm{HV}}}{Q_{\mathrm{HV}}+Q_{\mathrm{CA}}},---\left(4\right)$

其中，η_G是膜接触器(蒸发器/吸收器)205的热效率，Q_HV是来自制冷剂流体229的水的蒸发热，且Q_CA是从膜接触器205中的膜的吸收剂溶液侧到膜接触器205中的膜的制冷剂侧损失的热。 

需要传导热Q_CA尽可能小以具有高热效率。Q_CG也是这样。 

在蒸发器/吸收器205中，从制冷剂流体229蒸发制冷剂207提供冷却作用。但是，在膜的冷吸收剂溶液245侧上制冷剂207的冷凝在制冷剂稀释吸收剂溶液的同时加热吸收剂溶液。为了隔热能力，必须对蒸发器/吸收器205膜材料进行选择。 

非真空吸收制冷系统201的性能系数(COP)可导出为： 

$\mathrm{COP}{=\mathrm{\η}}_G\frac{2{\mathrm{\η}}_A-1}{{\mathrm{\η}}_A(1-F)},---\left(5\right)$

其中，η_A是膜接触器(蒸发器/吸收器)205的热效率，η_G是膜接触器(浓缩器)203的热效率，且F是通过吸收剂溶液回流热交换器219从吸收剂溶液241到吸收剂溶液233的热能回收百分比。 

从(5)可以看出，为了非真空吸收制冷系统201冷却制冷剂流体229，膜接触器(蒸发器/吸收器)205的热效率η_A必须大于50％。 

η_A＞50％                        (6) 

如果膜接触器(蒸发器/吸收器)205的热效率η_A小于50％，那么膜接触器(蒸发器/吸收器)205将加热制冷剂流体229而不是冷却它。在膜接触器(蒸发器/吸收器)205中的膜材料必须满足(6)。 

非真空吸收制冷机器的益处包括通过使用诸如塑料的耐腐蚀材料而取消了所有金属构件，因此消除了由于吸收剂溶液的腐蚀性质造成的腐蚀，这些耐腐蚀材料也显著地减轻了重量和减小了大小。膜蒸馏的利用通过将吸收剂溶液与制冷剂隔离而排除了遗留物问题。 

已描述了本发明的一或多个实施例，但应了解在不偏离本发明的精神和范围的情况下可对本发明做出各种修改。因此，其它实施例在所附权利要求的范围内。 

Claims (23)

1.一种非真空吸收制冷系统，其包括：

第一膜接触器，其用于冷却制冷剂流体和生成制冷剂蒸气，且携带吸收剂溶液用于吸收所述制冷剂蒸气以产生稀吸收剂溶液；以及

第二膜接触器，其用于从所述稀吸收剂溶液移除所述制冷剂以向所述第一膜接触器提供浓吸收剂溶液，

其中，所述第一膜接触器和第二膜接触器被设计和操作用于膜蒸馏；

其中，所述第一膜接触器和第二膜接触器包括具有疏水性内表面与疏水性外表面的多微孔膜；

其中，所述浓吸收剂溶液的蒸气压力小于所述制冷剂流体的蒸气压力，在所述第一膜接触器的循环所述制冷剂流体的一侧上从制冷剂流体溶液蒸发制冷剂，且在所述第一膜接触器的循环所述浓吸收剂溶液的另一侧上冷凝蒸发的制冷剂；并且

其中，所述稀吸收剂溶液的蒸气压力大于所述制冷剂的蒸气压力，在所述第二膜接触器的循环所述稀吸收剂溶液的一侧上从所述稀吸收剂溶液蒸发制冷剂，且在所述第二膜接触器的循环所述制冷剂的另一侧上冷凝所述蒸发的制冷剂。

2.根据权利要求1所述的非真空吸收制冷系统，其中，使用耐腐蚀材料用于系统的管道系统和容器构造。

3.根据权利要求2所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述耐腐蚀材料是塑料。

4.根据权利要求1所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述膜蒸馏是直接接触膜蒸馏、空气间隙膜蒸馏、吹扫气膜蒸馏或真空膜蒸馏。

5.根据权利要求1所述的非真空吸收制冷系统，其中，在所述内表面和外表面上的多微孔膜材料是选自由聚丙烯、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)或者表面能低于制冷剂的表面张力的任何其它材料组成的组。

6.根据权利要求1所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述多微孔膜具有大于50％的壁孔隙率。

7.根据权利要求6所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述多微孔膜具有在0.1微米至0.6微米范围内的孔隙大小。

8.根据权利要求7所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述孔隙大小和所述疏水性使得所述吸收剂溶液和所述制冷剂流体并不渗透所述多微孔膜的孔隙。

9.根据权利要求8所述的非真空吸收制冷系统，其中，在所述第一膜接触器和第二膜接触器中的膜的表面能小于所述稀吸收剂溶液的表面张力或所述制冷剂流体的表面张力中的较小者。

10.根据权利要求1所述的非真空吸收制冷系统，其还包括：

吸收剂溶液循环回路，其中，所述吸收剂溶液循环回路和制冷剂流体流动通过所述第一膜接触器；

制冷剂循环回路，其中，所述制冷剂循环回路和吸收剂溶液循环回路流动通过所述第二膜接触器；以及，

结合到另一制冷剂流体流以产生所述制冷剂流体的计量制冷剂流。

11.根据权利要求10所述的非真空吸收制冷系统，其还包括：

稀吸收剂溶液加热器，其被配置成在稀吸收剂溶液进入到所述第二膜接触器之前将所述稀吸收剂溶液加热到预定温度；

制冷剂冷却器，其被配置成在所述制冷剂进入到所述第二膜接触器之前将所述制冷剂冷却到预定温度；以及，

浓吸收剂溶液冷却器，其被配置成在所述浓吸收剂溶液进入所述第一膜接触器之前将所述浓吸收剂溶液冷却到预定温度。

12.根据权利要求11所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述稀吸收剂溶液预定温度决定稀吸收剂溶液蒸气压力，所述制冷剂预定温度决定制冷剂蒸气压力。

13.根据权利要求11所述的非真空吸收制冷系统，其中，如果所述稀吸收剂溶液蒸气压力小于或等于所述制冷剂蒸气压力，所述稀吸收剂溶液加热器输出温度升高。

14.根据权利要求11所述的非真空吸收制冷系统，其中，如果所述稀吸收剂溶液蒸气压力小于或等于所述制冷剂蒸气压力，所述制冷剂冷却器冷却温度降低。

15.根据权利要求11所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述浓吸收剂溶液预定温度决定浓吸收剂溶液蒸气压力，所述制冷剂流体预定温度决定制冷剂流体蒸气压力。

16.根据权利要求11所述的非真空吸收制冷系统，其中，如果所述浓吸收剂溶液蒸气压力大于或等于所述制冷剂流体蒸气压力，所述浓吸收剂溶液冷却器冷却输出温度降低。

17.根据权利要求1所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述制冷剂是水。

18.根据权利要求1所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述吸收剂溶液是LiBr溶液。

19.根据权利要求10所述的非真空吸收制冷系统，其中，从所述稀吸收剂溶液移除的制冷剂源自所述计量制冷剂流。

20.根据权利要求19所述非真空吸收制冷系统，其中，从所述稀吸收剂溶液移除的所述制冷剂通过所述第二膜接触器返回到所述制冷剂循环回路。

21.根据权利要求1所述的非真空吸收制冷系统，其中，所述第一膜接触器的热效率η_A大于50％。

22.一种非真空吸收制冷方法，其包括：

向制冷剂流体流添加制冷剂；

循环浓吸收剂溶液和所述制冷剂流体流通过第一膜接触器；

生成制冷剂蒸气并冷却所述第一膜接触器中的所述制冷剂流体流；

吸收所述制冷剂蒸气，产生稀吸收剂溶液；

循环所述稀吸收剂溶液和所述制冷剂通过第二膜接触器；

从所述第二膜接触器中的所述稀吸收剂溶液生成制冷剂蒸气；

将所述制冷剂蒸气吸收到所述制冷剂内；以及，

为所述第一膜接触器提供浓吸收剂溶液并冷却该溶液。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述第一膜接触器的热效率η_A大于50％。

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