CN102072541A - 蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组 - Google Patents
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Abstract
一种蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，包括太阳能热水系统、喷射制冷剂系统、压缩制冷剂系统和空调水系统，喷射制冷系统与压缩制冷系统之间通过中间换热器相连，并且在压缩系统的循环管路中设置有蓄冷装置和相对应的控制阀门。本发明根据空调负荷的需要和太阳辐射的具体情况确定喷射系统和压缩蓄冷系统的启停，通过阀门的切换和开关控制水系统的流程，实现机组向空调末端用户供冷，可以充分利用太阳能资源，提高太阳能利用率、减少环境污染，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。
Description
技术领域
本发明属于空调制冷技术领域，尤其涉及一种可高效利用太阳能进行制冷、蓄冷和供冷的太阳能喷射-压缩复合制冷机组。
背景技术
随着能源危机的加剧，太阳能的利用已成为人们关注的焦点。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，成本低等优点受到制冷界的重视，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的运行效果主要受两个因素制约：一是太阳能辐射强度的变化状况，另一个因素是用户端空调制冷负荷的变化特性。太阳能的收集只可能在白天阳光普照的时候进行，通常情况下气侯是变化无常的，太阳能辐射强度也是不断变化的，即便在白天也不可能完全依靠太阳能进行供冷；实际上，夏季在晚间人们也需要空调。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，无论太阳能资源如何，均可有效地进行制冷、蓄冷、释冷，确保满足用户侧空调负荷的要求，从而更加充分地利用太阳能资源。从而彻底解决单纯依靠太阳能喷射制冷系统所难以实现的太阳能辐射量与空调负荷间的供需平衡问题。
为了解决上述技术问题采用以下技术方案：一种蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，包括太阳能热水系统、喷射制冷剂系统、压缩制冷剂系统和空调水系统，喷射制冷系统与压缩制冷系统之间通过中间换热器相连，并且在压缩系统的循环管路中设置有蓄冷装置和相对应的控制阀门。
所述的太阳能热水系统和喷射制冷剂系统之间设置发生器，太阳能热水系统由太阳能集热器、发生器、水泵及第一管路串联连接组成；喷射制冷剂系统由发生器、喷射器、冷凝器、制冷剂泵及第二管路串联组成，中间换热器并联在冷凝器上，在冷凝器出口和中间换热器入口之间设有节流阀；压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、蓄冷槽、节流阀、阀门及第三管路串联组成，中间换热器并联在冷凝器上，在冷凝器和中间换热器之间设有阀门；空调水系统由冷冻水箱、水泵及第四管路串联在蓄冷槽上组成。
所述太阳能热水系统的连接方式为太阳能集热器出口与发生器第一入口相连，发生器第一出口与水泵入口相连，水泵出口与太阳能集热器入口相连；喷射制冷剂系统的连接方式为制冷剂泵的出口经第二管路与发生器的第二入口相连，发生器的第二出口经第二管路与喷射器的第一入口相连，喷射器的出口经第二管路与喷射冷凝器的入口相连，喷射冷凝器的出口分为两个流向，第一流向经第二管路与制冷剂泵的入口相连，第二流向经第二管路与节流阀的入口相连，节流阀的出口经第二管路与中间换热器的第一入口相连，中间换热器的第一出口经第二管路与喷射器的第二入口相连；压缩制冷系统的连接方式为压缩机的出口分为两个流向，第一流向经第三管路与阀门I入口相连，阀门I出口经第三管路与中间换热器的第二入口相连，中间换热器的第二出口经第三管路与节流阀的入口相连，节流阀的出口经第三管路与蓄冷槽的第一入口相连，蓄冷槽的第一出口经第三管路与压缩机的入口相连，压缩机出口的第二流向经第三管路与阀门II入口相连，阀门II出口经第三管路与压缩冷凝器的入口相连，压缩冷凝器的出口经第三管路与节流阀的入口相连；空调水系统的连接方式为蓄冷槽的第二出口经第四管路与水泵的入口相连，水泵的出口经第四管路与冷冻水箱的第一入口相连，冷冻水箱的第一出口经第四管路与蓄冷槽的第二入口相连，来自空调系统的空调回水管与冷冻水箱的第二入口相连，冷冻水箱的第二出口与空调系统的空调供水管相连。
所述太阳能热水系统的连接方式为太阳能集热器出口与发生器第一入口相连，发生器第一出口与水泵入口相连，水泵出口与太阳能集热器入口相连；喷射制冷剂系统的连接方式为制冷剂泵的出口经第二管路与发生器的第二入口相连，发生器的第二出口经第二管路与喷射器的第一入口相连，喷射器的出口经第二管路与阀门III入口相连，阀门III的出口经第二管路与喷射冷凝器的入口相连，喷射冷凝器的出口分为两个流向，第一流向经第二管路与制冷剂泵的入口相连，第二流向经第二管路与节流阀的入口相连，节流阀的出口经第二管路与中间换热器的第一入口相连，中间换热器的第一出口经第三管路与喷射器的第二入口相连；压缩制冷系统的连接方式为压缩机的出口分为两个流向，第一流向经第三管路与阀门I入口相连，阀门I出口经第三管路与中间换热器的第二入口相连，中间换热器的第二出口经第三管路与节流阀的入口相连，节流阀的出口经第三管路与蓄冷槽的第一入口相连，蓄冷槽的第一出口经第三管路与压缩机的入口相连，压缩机出口的第二流向经第三管路与阀门II入口相连，阀门II出口经第三管路与喷射冷凝器的入口相连，喷射冷凝器的出口经第三管路与阀门IV的入口相连；空调水系统的连接方式为蓄冷槽的第二出口经第四管路与水泵的入口相连，水泵的出口经第四管路与冷冻水箱的第一入口相连，冷冻水箱的第一出口经第四管路与蓄冷槽的第二入口相连，来自空调系统的空调回水管与冷冻水箱的第二入口相连，冷冻水箱的第二出口与空调系统的空调供水管相连。
本发明通过在常规的太阳能喷射制冷系统的基础上增设压缩蓄冷系统和必要的切换控制阀门，解决了太阳能用于空调供冷时所遇到的太阳能喷射制冷系统制冷量与末端空调系统所需冷负荷间不易匹配的问题，通过一定量的冷量蓄存，可以稳定可靠地提供空调用冷冻水，适用于辐射供冷、风机盘管空调系统和低温地板送风空调系统。
本发明根据空调负荷的需要和太阳辐射的具体情况确定喷射系统和压缩蓄冷系统的启停，通过阀门的切换和开关控制水系统的流程，实现机组向空调末端用户供冷，可以充分利用太阳能资源，提高太阳能利用率、减少环境污染，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1为本发明实施例1的工作原理示意图。
图2为本发明实施例2的工作原理示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，包括太阳能热水系统、喷射制冷剂系统、压缩制冷剂系统和空调水系统，喷射制冷系统与压缩制冷系统之间通过中间换热器相连，并且在压缩系统的循环管路中设置有蓄冷装置和相对应的控制阀门。太阳能喷射制冷系统与压缩制冷系统采用不同制冷剂。
所述太阳能热水系统的连接方式为太阳能集热器1出口与发生器2第一入口相连，发生器2第一出口与水泵3入口相连，水泵3出口与太阳能集热器1入口相连；喷射制冷剂系统的连接方式为制冷剂泵6的出口经第二管路与发生器2的第二入口相连，发生器2的第二出口经第二管路与喷射器4的第一入口相连，喷射器4的出口经第二管路与喷射冷凝器5的入口相连，喷射冷凝器5的出口分为两个流向，第一流向经第二管路与制冷剂泵6的入口相连，第二流向经第二管路与节流阀11的入口相连，节流阀11的出口经第二管路与中间换热器7的第一入口相连，中间换热器7的第一出口经第二管路与喷射器4的第二入口相连；压缩制冷系统的连接方式为压缩机8的出口分为两个流向，第一流向经第三管路与阀门I 15的入口相连，阀门I 15的出口经第三管路与中间换热器7的第二入口相连，中间换热器7的第二出口经第三管路与节流阀12的入口相连，节流阀12的出口经第三管路与蓄冷槽10的第一入口相连，蓄冷槽10的第一出口经第三管路与压缩机8的入口相连，压缩机8出口的第二流向经第三管路与阀门II 16的入口相连，阀门II 16的出口经第三管路与压缩冷凝器9的入口相连，压缩冷凝器9的出口经第三管路与节流阀的入口相连；空调水系统的连接方式为蓄冷槽10的第二出口经第四管路与水泵14的入口相连，水泵14的出口经第四管路与冷冻水箱13的第一入口相连，冷冻水箱13的第一出口经第四管路与蓄冷槽10的第二入口相连，来自空调系统的空调回水管与冷冻水箱的第二入口相连，冷冻水箱13的第二出口与空调系统的空调供水管相连。
蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组的工作运行模式分为太阳能喷射-压缩复合蓄冷模式和单独压缩蓄冷模式两种。本实施例中，通过关闭中阀门II，打开阀门I，启动水泵、制冷剂泵和压缩机，机组进入太阳能喷射-压缩复合蓄冷运行模式，此时太阳能喷射制冷系统与压缩制冷系统均工作；通过关闭阀门I，关闭中阀门II，启动压缩机，机组进入单独压缩蓄冷工作模式，此时太阳能喷射制冷系统不工作，仅压缩制冷系统工作。
实施例2
如图2所示，一种蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，包括太阳能热水系统、喷射制冷剂系统、压缩制冷剂系统和空调水系统，喷射制冷系统与压缩制冷系统之间通过中间换热器相连，并且在压缩系统的循环管路中设置有蓄冷装置和相对应的控制阀门。太阳能喷射制冷系统与压缩制冷系统采用相同制冷剂。
所述太阳能热水系统的连接方式为太阳能集热器1出口与发生器2第一入口相连，发生器2第一出口与水泵3入口相连，水泵3出口与太阳能集热器1入口相连；喷射制冷剂系统的连接方式为制冷剂泵6的出口经第二管路与发生器2的第二入口相连，发生器2的第二出口经第二管路与喷射器4的第一入口相连，喷射器4的出口经第二管路与阀门III 17的入口相连，阀门III 17的出口经第二管路与喷射冷凝器5的入口相连，喷射冷凝器5的出口分为两个流向，第一流向经第二管路与制冷剂泵6的入口相连，第二流向经第二管路与节流阀11的入口相连，节流阀11的出口经第二管路与中间换热器7的第一入口相连，中间换热器7的第一出口经第三管路与喷射器4的第二入口相连；压缩制冷系统的连接方式为压缩机8的出口分为两个流向，第一流向经第三管路与阀门I 14的入口相连，阀门I 14的出口经第三管路与中间换热器7的第二入口相连，中间换热器7的第二出口经第三管路与节流阀12的入口相连，节流阀12的出口经第三管路与蓄冷槽10的第一入口相连，蓄冷槽10的第一出口经第三管路与压缩机8的入口相连，压缩机8出口的第二流向经第三管路与阀门II 15的入口相连，阀门II 15的出口经第三管路与喷射冷凝器5的入口相连，喷射冷凝器5的出口经第三管路与阀门IV 18的入口相连；空调水系统的连接方式为蓄冷槽10的第二出口经第四管路与水泵14的入口相连，水泵14的出口经第四管路与冷冻水箱13的第一入口相连，冷冻水箱13的第一出口经第四管路与蓄冷槽10的第二入口相连，来自空调系统的空调回水管与冷冻水箱的第二入口相连，冷冻水箱的第二出口与空调系统的空调供水管相连。
本实施例中，通过关闭阀门II、阀门IV，打开阀门I、阀门III，启动水泵、制冷剂泵和压缩机，机组进入太阳能喷射-压缩复合蓄冷运行模式，此时太阳能喷射制冷回路与压缩制冷回路均工作；通过关闭阀门I、阀门III，打开阀门II、阀门IV，机组进入单独蓄冷工作模式，此时太阳能喷射制冷回路不工作，仅压缩制冷回路工作。
实施例1和实施例2中，阀门为手动控制或自动控制阀门。蓄冷介质可以是结冰或不结冰的任何介质，蓄冷方式可为直接或间接。喷射制冷剂系统与压缩制冷剂系统采用的制冷剂包括所有类型环保制冷剂。系统中的风机、水泵、压缩机、制冷剂泵，均可以采用变频或定频装置，保证系统变工况最优运行。
Claims (4)
1.一种蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，包括太阳能热水系统、喷射制冷剂系统、压缩制冷剂系统和空调水系统，其特征是：喷射制冷系统与压缩制冷系统之间通过中间换热器相连，并且在压缩系统的循环管路中设置有蓄冷装置和相对应的控制阀门。
2.根据权利要求1所述的蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，其特征是：所述的太阳能热水系统和喷射制冷剂系统之间设置发生器，太阳能热水系统由太阳能集热器、发生器、水泵及第一管路串联连接组成；喷射制冷剂系统由发生器、喷射器、冷凝器、制冷剂泵及第二管路串联组成，中间换热器并联在冷凝器上，在冷凝器出口和中间换热器入口之间设有节流阀；压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、蓄冷槽、节流阀、阀门及第三管路串联组成，中间换热器并联在冷凝器上，在冷凝器和中间换热器之间设有阀门；空调水系统由冷冻水箱、水泵及第四管路串联在蓄冷槽上组成。
3.根据权利要求2所述的蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，其特征是：所述太阳能热水系统的连接方式为太阳能集热器出口与发生器第一入口相连，发生器第一出口与水泵入口相连，水泵出口与太阳能集热器入口相连；喷射制冷剂系统的连接方式为制冷剂泵的出口经第二管路与发生器的第二入口相连，发生器的第二出口经第二管路与喷射器的第一入口相连，喷射器的出口经第二管路与喷射冷凝器的入口相连，喷射冷凝器的出口分为两个流向，第一流向经第二管路与制冷剂泵的入口相连，第二流向经第二管路与节流阀的入口相连，节流阀的出口经第二管路与中间换热器的第一入口相连，中间换热器的第一出口经第二管路与喷射器的第二入口相连；压缩制冷系统的连接方式为压缩机的出口分为两个流向，第一流向经第三管路与阀门I入口相连，阀门I出口经第三管路与中间换热器的第二入口相连，中间换热器的第二出口经第三管路与节流阀的入口相连，节流阀的出口经第三管路与蓄冷槽的第一入口相连，蓄冷槽的第一出口经第三管路与压缩机的入口相连，压缩机出口的第二流向经第三管路与阀门II入口相连，阀门II出口经第三管路与压缩冷凝器的入口相连，压缩冷凝器的出口经第三管路与节流阀的入口相连；空调水系统的连接方式为蓄冷槽的第二出口经第四管路与水泵的入口相连，水泵的出口经第四管路与冷冻水箱的第一入口相连，冷冻水箱的第一出口经第四管路与蓄冷槽的第二入口相连，来自空调系统的空调回水管与冷冻水箱的第二入口相连，冷冻水箱的第二出口与空调系统的空调供水管相连。
4.根据权利要求2所述的蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷机组，其特征是：所述太阳能热水系统的连接方式为太阳能集热器出口与发生器第一入口相连，发生器第一出口与水泵入口相连，水泵出口与太阳能集热器入口相连；喷射制冷剂系统的连接方式为制冷剂泵的出口经第二管路与发生器的第二入口相连，发生器的第二出口经第二管路与喷射器的第一入口相连，喷射器的出口经第二管路与阀门III入口相连，阀门III的出口经第二管路与喷射冷凝器的入口相连，喷射冷凝器的出口分为两个流向，第一流向经第二管路与制冷剂泵的入口相连，第二流向经第二管路与节流阀的入口相连，节流阀的出口经第二管路与中间换热器的第一入口相连，中间换热器的第一出口经第三管路与喷射器的第二入口相连；压缩制冷系统的连接方式为压缩机的出口分为两个流向，第一流向经第三管路与阀门I入口相连，阀门I出口经第三管路与中间换热器的第二入口相连，中间换热器的第二出口经第三管路与节流阀的入口相连，节流阀的出口经第三管路与蓄冷槽的第一入口相连，蓄冷槽的第一出口经第三管路与压缩机的入口相连，压缩机出口的第二流向经第三管路与阀门II入口相连，阀门II出口经第三管路与喷射冷凝器的入口相连，喷射冷凝器的出口经第三管路与阀门IV的入口相连；空调水系统的连接方式为蓄冷槽的第二出口经第四管路与水泵的入口相连，水泵的出口经第四管路与冷冻水箱的第一入口相连，冷冻水箱的第一出口经第四管路与蓄冷槽的第二入口相连，来自空调系统的空调回水管与冷冻水箱的第二入口相连，冷冻水箱的第二出口与空调系统的空调供水管相连。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20130501 Termination date: 20220120 |