CN104427858A

CN104427858A - 二氧化碳供给装置

Info

Publication number: CN104427858A
Application number: CN201380036304.7A
Authority: CN
Inventors: 田中攻明
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2033-07-08
Also published as: KR20150027126A; EP2873316A1; EP2873316A4; JPWO2014010561A1; KR101681601B1; JP6028799B2; WO2014010561A1; CN104427858B

Abstract

一种二氧化碳供给装置，所述二氧化碳供给装置设置有燃烧器(1)、制冷器(3)以及吸热用热交换器(6)，其中在所述制冷器(3)的制冷循环中冷却的流体流动通过所述吸热用热交换器(6)，所述二氧化碳供给装置的特征在于使含有二氧化碳并且通过在所述燃烧器(1)中的燃烧获得的废气通过用于吸热和冷却的所述热交换器(6)，并且供给到园艺温室设施。

Description

二氧化碳供给装置

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳供给装置，所述二氧化碳供给装置用于供给用于园艺温室等中的植物的光合作用的二氧化碳。

背景技术

在传统的园艺温室中，通常，将连接温室的内部和外部的窗口打开或关闭以调节温室中的温度和湿度。与此同时，采用日光或人造光用于植物进行光合作用所需的光。为实现适合于植物的环境，与外部空气环境无关，有时安装用于加热用的锅炉、用于调节湿度的增湿器等。在这种园艺温室中，采用从外部引入的空气以确保在光合作用时消耗的二氧化碳(CO₂)，采用在土壤等中生活的微生物产生的CO₂，采用工业产生的CO₂气体，采用在燃烧燃料时或在氧化反应之后产生的CO₂，或使用其他方法。

在以上CO₂供给方法中存在问题。对于从外部引入的空气，温室内部的环境在通过由外部引入的空气供给CO₂时改变。因为该原因，对植物产生压力或者在调节环境以处理从外部引入的空气时出现能量损失。此外，当光合作用活跃地进行时，使得CO₂的浓度升高并且使得更多CO₂消耗更加促进植物生长的现象从文献等是一般已知的。然而，外部空气中CO₂的量为约400ppm。仅用外部空气，当光合作用活跃地进行时不可以升高CO₂的浓度。对于通过土壤等中的微生物产生的CO₂，CO₂的量由源微生物的活性掌握，所以稳定的供给是困难的。对于工业上产生的CO₂气体的利用，不存在由温室内部的环境控制的因素并且可以供给所需量的CO₂，但通常用于将CO₂气体从其产生处输送至温室招致运输成本，所以存在CO₂气体的更高的单位价格的问题。此外，为降低运输成本，需要在温室侧安装大尺寸储槽和其他设备。存在高初始投资和有限的可得性等的问题。

另一方面，作为燃烧燃料来产生CO₂的一般方法，专利文献1公开了通过风扇将燃烧气体供给到温室中的装置。在这种装置中，将燃烧时的热同时供给到温室的内部。在采用日光的温室中，在白天过程中，也将太阳热供给到大于所需的程度。在这种情况下，除了在温室中需要的CO₂之外，不必要地供给了燃烧气体的热，从而使得温室内部的温度升高并且不再可以保持适合于植物的环境。如果因此要开窗用于温度和湿度的调节以抑制温度升高，温度将降低，但是通过燃烧供给的CO₂将最终同时被排放至外部并且CO₂的浓度不再能够升高。

此外，所供给的CO₂气体成为含有燃烧热的CO₂，所以变得难以将所产生的CO₂直接供给到植物附近。作为对策，专利文献2公开了一种将废气的热与流体交换以便降低废气的温度的系统。然而，在移除与CO₂一起产生的热之后，仅将其在冷却塔等处丢弃。因此存在没有有效地利用燃料的能量的问题。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利公布号2004-135639A

专利文献2：日本专利未审查公布号2004-344154A

发明内容

技术问题

考虑到以上问题，本发明提供一种二氧化碳供给装置，其有效地利用当供给CO₂时产生的热。

解决问题的方式

为解决以上问题，本发明的权利要求1是一种二氧化碳供给装置，所述二氧化碳供给装置包括燃烧器(1)、制冷器(3)以及吸热用热交换器(6)，其中由所述制冷器(3)的制冷循环所冷却的流体流动通过所述吸热用热交换器(6)，其中二氧化碳供给装置驱动含有在燃烧器(1)处的燃烧的情况下获得的二氧化碳的废气，使其通过吸热用热交换器(6)以进行冷却，并且将废气供给到园艺温室的内部。

应注意，上面所附的附图标记是显示与在后面的示例性实施方案中描述的具体实施方案对应的实例。

附图简述

图1是本发明的第一实施方案(燃烧器1打开)的构造的示意图。

图2A是本发明的第一实施方案的热驱动制冷器(通过第一吸附器101b的吸附式制冷循环)的构造的示意图。

图2B是本发明的第一实施方案的热驱动制冷器(通过第二吸附器101c的吸附式制冷循环)的构造的示意图。

图3是本发明的第一实施方案(燃烧器1关闭)的构造的示意图。

图4是本发明的第二实施方案(燃烧器1打开)的构造的示意图。

图5是本发明的第二实施方案(燃烧器1关闭)的构造的示意图。

图6是本发明的第三实施方案中的热驱动制冷器(吸收式制冷循环)的构造的示意图。

图7是本发明的第三实施方案中的热驱动制冷器(吸收式制冷循环)的构造的示意图。

图8是本发明的第四实施方案的构造的示意图。

图9是本发明的另一个实施方案的构造的示意图。

图10是本发明的第五实施方案的构造的示意图。

实施方案详述

下面，将参考附图说明本发明的实施方案。在实施方案中，将省略标记相同的附图标记和说明的相同的构造部分。

第一实施方案

本发明的第一实施方案通过在燃烧器1中燃烧燃料并且将含有CO₂的废气供给到温室内部而将CO₂人工地供给到园艺温室内部。此时，在燃烧器内部，用在燃烧时产生的热进行热交换以产生温水。将该温水供给到热驱动(热驱动的)制冷器3。热驱动制冷器3将所供给的温水转化为能量以产生冷水。之后将所产生的冷水供给到吸热用热交换器6以冷却含有CO₂的废气。冷却废气优选用于将温度降低至能够将气体直接供给到温室内部的植物的温度。然而，不需要将气体冷却至能够直接供给的温度。还可能的是使用另外的冷却器等以进一步冷却气体并且之后将其供给到温室中的植物。上述的冷却至能够直接将气体供给到植物的温度的实例仅是一个实例。

燃烧器1不限于专门用于燃烧的装置或用于加热或供给热水的锅炉等。它是可以采用其废气的燃烧器就是足够的。它被定义为内燃机、外燃机、使用含有碳的燃料的水蒸汽重整的燃料电池，或宽范围内装置的其他装置。将参考使用吸附式制冷循环(吸附制冷循环)的实施方案说明本发明的第一实施方案的热驱动制冷器3，但本发明不限于此。它还可以是吸收式制冷循环(吸收制冷循环)或使用压缩机3的通常的制冷循环。这里，在包括所有这些的意义上，将使用″制冷器″。

如图1中所示，本发明的实施方案主要设置有燃烧器1，可以通过采用燃烧器1的热能吸收热的热驱动制冷器3，以及使用由热驱动制冷器3产生的吸热用冷却水来冷却和调节从燃烧器1排放的燃烧气体的水分的吸热用热交换器6。燃烧器1将含有CO₂的燃烧气体排放以将CO₂供给到园艺温室内部并产生温水。由燃烧器1所致而温度升高的温水穿过管线L1的管线以输入至热驱动制冷器3中，以便在没有浪费的情况下采用燃烧器1的热能，并且操作热驱动制冷器3的吸附式制冷循环(后面说明)。此外，二次热交换器2从在燃烧器1处产生的燃烧气体回收热。

将通过热驱动制冷器3的蒸发器102(参见图2A)冷却的冷却水从热驱动制冷器3的连接口″e″通过管线L2的回路供给，并且供给到吸热用热交换器6。将热交换器6用于从燃烧器1排放的含有CO₂的燃烧气体的冷却和水分调节。水返回至热驱动制冷器3的连接口″d″。连接储热槽5中的流体在其上流动的管线L3以使得流体穿过二次热交换器2和热驱动制冷器3的连接口″c″和″f″，之后返回至储热槽5。在中间，在管线L3中，设置液体-液体热交换器4。在热驱动制冷器3处穿过管线L1之后其与温水交换热。以这种方式，在液体-液体热交换器4在管线L3处将热从穿过管线L1的温水回收，并且储存在储热槽5中。在将本发明构造为整体系统时，储热槽5的存在对于热回收将是有效的，但本发明的实施方案即使在没有储热槽5的情况下也是成立的。在这种情况下，可以使得热驱动制冷器3的连接口″c″至″f″的管线成为用于通过使用风扇等的热驱散冷却的管线。

将含有通过燃烧器1产生的CO₂的燃烧气体通过吸热用热交换器6冷却到适合于植物的温度并且之后通过鼓风机8吹送至园艺温室内部。在吸热用热交换器6下游，安装热排放用热交换器7。通过风扇8吹送的空气穿过吸热用热交换器6并且流动到热排放用热交换器7中。

热驱动制冷器3必须排放所使用的温水的热，并且排放吸附式制冷循环作为其制冷器的废热吸收的热。因此，采用储热槽5中的流体作为管线L3处的冷却水。作为该管线L3的冷却水的流体通过二次热交换器2，以便回收不可以在燃烧器1处在装入热驱动制冷器3之前从废气移除的热，同时降低废气温度。在回收废气的热之后，流体回收热驱动制冷器3中的废热，之后流出出口″f″的流体的热通过液体-液体热交换器4与在热驱动制冷器3处使用的温水(管线L1中)交换，并且将流体作为高温流体储存在储热槽5中。如后面说明的，可以在热排放用热交换器7中采用储热槽5的热用于排出热以进行加热或水分调节。本发明的实施方案构造为设置有三向阀9a至9d和四向阀10用于在″吸热+水分调节+热储存模式″和″水分调节+加热模式″之间切换。三向阀9a至9d和四向阀10可以构造为多个截止阀。

吸附式制冷循环

将参考图2A和2B说明本发明的实施方案的热驱动制冷器3的吸附式制冷循环。应注意，该吸附式制冷循环作为一个实例示例。在本发明的实施方案中可以采用任何一般已知的吸附式制冷循环。图2A是其中本发明的实施方案的吸附式制冷循环的第一吸附器101b作为吸附过程操作，同时第二吸附器101c作为脱附过程操作的视图。另一方面，图2B是将四向阀105a和105b转换90°并且第二吸附器101c作为吸附过程操作并且第一吸附器101b作为脱附过程操作的视图。

该吸附式制冷循环由通过管线相继连接成环的第一吸附器101b、冷凝器103、第二吸附器101c和蒸发器102组成，以便循环制冷剂。106a至106c是流体用泵。作为该流体，通常使用水，但也可以使用水与基于乙二醇的防冻剂的混合物的流体等。第一吸附器101b和第二吸附器101c分别容纳有其中装填吸附剂的第一吸附核心101a和第二吸附核心101d，当冷却时，吸收气体态制冷剂，并且当加热时，将制冷剂脱附。吸收剂吸收周边的蒸汽，从而蒸发器102中的液体态制冷剂蒸发。在蒸发时，从流动通过蒸发器102内部的管线L2的流体夺取热，并且产生冷水。

该制冷循环设置有从蒸发器102的输出口111延伸穿过第一吸附器101b至冷凝器103的输入口112的管，以及从冷凝器103的输出口113延伸穿过第二吸附器101c至蒸发器102的输入口114的管。在蒸发器102的输出口111与第一吸附器101b之间，设置有蒸气用阀(止回阀)104a。当第一吸附器101b侧的压力从蒸发器102侧的压力落至低于预定值时，止回阀104a打开。该止回阀104a允许制冷剂从蒸发器102向第一吸附器101b的流动，并且阻挡制冷剂在相反的方向上的回流。

在第一吸附器101b和冷凝器103的输入口112之间，设置有蒸气用阀(止回阀)104c。当第一吸附器101b侧的压力升高至高于预定值(高于冷凝器103侧的压力的压力)时，止回阀104c打开。该止回阀104c允许制冷剂从第一吸附器101b向冷凝器103流动，并且阻挡制冷剂在相反方向上的回流。

以相同的方式，在蒸发器102的输出口114与第二吸附器101c之间设置有蒸气用阀(止回阀)104b。当第二吸附器101c侧的压力降低至低于蒸发器102侧处的压力预定值以上时，止回阀104b打开。该止回阀104b允许制冷剂从蒸发器102向第二吸附器101c流动，并且阻挡制冷剂在相反方向上的回流。

在第二吸附器101c和冷凝器103的输入口113之间，设置有蒸气用阀(止回阀)104d。当第二吸附器101c侧的压力升高高于预定值(高于冷凝器103侧的压力的压力)以上时，止回阀104d打开。该止回阀104d允许制冷剂从第二吸附器101c向冷凝器103流动，并且阻挡制冷剂在相反方向上的回流。

第一吸附核心101a和第二吸附核心101d由已知的热交换器和附着至热交换器的管、翅和其他热交换部分的表面的大量的吸附剂组成。热交换器具有加热介质或冷却介质通过其流动的多个管，这些管的第一端与其接合并且加热介质或冷却介质分布或收集至其中的集管槽，以及连接至管的表面等的大数目的翅。吸附剂具有通过冷却捕获(吸附)制冷剂蒸气，以及通过被加热而离解(脱附)吸附制冷剂的功能。

在本发明的实施方案中，作为吸附剂，例如，作为主要构架，采用由氧化铝、磷酸，或氧硅酸、沸石、硅胶、活性氧化铝，或活性炭组成的一类。这里，通过将加热介质通过管供给至第一吸附核心101a和第二吸附核心101d，第一和第二吸附核心101a和101d的吸附剂将吸附的制冷剂脱附并且将其作为蒸气排放。

在冷凝器103的侧部的底部，形成输出口115，其在冷凝器103的侧表面处开口，同时在蒸发器102的侧部的底部，形成输入口116，其在蒸发器102的侧表面处开口。这通过管107连接至冷凝器103的输出口115。来自管线L3的冷却水用于将冷凝器103中的制冷剂冷凝，并且制冷剂从冷凝器103的输出口115通过重力或压力差流动到蒸发器102的输入口116用于返回。归因于此，当将第一吸附器101b或第二吸附器101c操作为脱附过程时，制冷剂的排放蒸气在冷凝器103中液化并且通过管107供给到蒸发器102。

接下来，将说明本发明的实施方案的吸附制冷循环的操作。在本发明的实施方案的吸附制冷循环中，如图2A中所示，第一吸附器101b作为吸附过程操作，同时第二吸附器101c作为脱附过程操作。接下来，如图2B中所示，四向阀105a和105b的阀位置从图2A中所示的状态转换90°，从而第二吸附器101c作为吸附过程操作并且第一吸附器101b作为脱附过程操作。四向阀105a和105b的阀位置通过电子控制单元(在下文中称为″ECU″)控制。在热驱动装置3的操作过程中，每个预定控制期间，ECU交替地将四向阀105a和105b转换至在图2A和图2B中所示的阀位置，并且重复地进行该转换控制。

首先，在图2A中，第一吸附器101b作为吸附过程操作，同时第二吸附器101c作为脱附过程操作。在之前的过程中，排放第一吸附核心101a的蒸汽。当最终脱附时，它通过流动通过连接口″c″和″f″的冷却水冷却，从而第一吸附核心101a的蒸汽吸收开始并且第一吸附器101b内部的压力降低。最后，如果止回阀104a打开，与第一吸附核心101a的蒸气的吸附一起，蒸发器102中的制冷剂蒸发，所以从管线L2的连接口″d″流动的管中的水迅速地被夺取热并被冷却。

在第一吸附核心101a在吸收上变得饱和之前，四向阀105a和105b在通过ECU的控制下转换90°至图2B的状态。此时，第二吸附核心101d完成脱附，所以第二吸附核心101d的蒸气吸附开始，并且第二吸附器101c的内部的压力降低。最后，如果止回阀104b打开，在蒸发器102中进行制冷剂的蒸发。

另一方面，此时，高温温水从管线L1通过连接口″b″流动到第一吸附核心101a中以加热第一吸附核心101a。归因于此，第一吸附核心101a将蒸气排放。止回阀104c归因于其压力打开。冷凝器103将蒸气冷凝，第一吸附核心101a完成脱附，并且确保吸附过程中的吸附能力。以这种方式，通过ECU进行控制以使得图2A的状态和图2B的状态在每个预定控制期间重复地改变。归因于该控制，从管线L2的连接口″d″流动的管中的水被夺取热并始终冷却。因此，将冷水连续地供给到用于冷却废气所采用的吸热用热交换器6，从而变得可以降低在燃烧器1处产生的废气的温度。

如上所述，根据本发明的实施方案，为了在园艺温室内部人工供给CO₂，将通过在燃烧器1处燃烧产生的含有CO₂的废气供给到园艺温室内部。此时，在燃烧器1内，将热与在燃烧时产生的热交换以便产生温水。将该温水供给到热驱动制冷器3。热驱动制冷器将温水转化为能量以产生冷水。可以将所产生的冷水供给到吸热用热交换器6。

如上所述，在操作热驱动制冷器3的同时，将在燃烧器1产生的热回收并采用。此外，通过冷却使用燃烧器1自身产生的热能的含有CO₂的所产生的废气，变得可以将温度降低至使得能够将气体直接供给到植物的水平。将所产生的热回收并储存。因为该原因，当在园艺温室中采用本发明的实施方案时，可以抑制在白天过程中园艺温室的温度上的升高，以便抑制了用于温度控制的通风窗的打开和关闭。作为结果，与通常的燃烧型CO₂生成器比较，可以通过更小量的燃料保持园艺温室中CO₂的浓度。此外，存在当消耗相同量的燃料时，可以更加升高CO₂的浓度的效果。

本发明的实施方案用于园艺，所以以上过程在光合作用时操作。在该时间产生的热来驱动热驱动制冷器3并且储存在储热槽5中。作为储存在储热槽中的热，依赖于制冷器的能力，除了燃烧器1产生的热之外，可以回收并储存园艺温室内部的热。

接下来，将说明当不进行光合作用并且即使不供给CO₂在植物生长上也不存在问题时在温室中加热或除湿的模式(图3显示除了三向阀9a至9d和四向阀10的放置位置之外与图1相同的构造。储热槽5的流出口成为图3中的顶部并且改变以变得与图1相反)。在图3的实施方案中，从鼓风机8吹入的空气按以下顺序穿过吸热用热交换器6和热排放用热交换器7，但本发明不一定限制于此。还可能的是将热排放用热交换器7设定在任何位置，并且将温空气在不将其除湿的情况下吹入至温室中。当进行除湿和加热时，图1的三向阀9a至9d和四向阀10转换以将它们如图3中设定，以正常地将燃烧器1设定为关闭。将储热槽5的温水从槽的顶部供给到热驱动制冷器3的连接口″b″，并且操作吸附式制冷循环。

归因于此，将在热驱动制冷器3处产生的冷水送入吸热用热交换器6以冷却从鼓风机8吹送的空气。此外，含有在热驱动制冷器3中产生的废热的冷却水(预定温度的温水)从热驱动制冷器3的连接口″f″流出并且被供给到热排放用热交换器7。归因于此，储热槽5中含有的热量可以用于将通过鼓风机8送至园艺温室内部的空气除湿并加热。使用温水的热量的流体返回至图3中的储热槽的底部。储热槽5内部的温水在温度上降低并且进入不可以操作热驱动制冷器3的温度区域。热排放用热交换器7可以被供给有含有通过热驱动制冷器3的储存热量的流体。可以进行加热直至园艺温室内部的温度和流体成为相同的温度。应注意如通过图10的第五实施方案所示，还可以改变第一实施方案的流路。该实施方案是将图3中所示的储热槽5的顶部开口通过四向阀10至热驱动制冷器3的开口部分″b″的流路改变至如图10中所示的其中该流路从四向阀10连接至燃烧器1的入口并且通过燃烧器1连接至热驱动制冷器3的开口部分″b″的流路的实例。余下的与第一实施方案相同。根据图10的第五实施方案的构造，即使储存在储热槽5中的热量在除湿和加热时下降，燃烧器1也可以转换为打开以再次增加在储热槽5中储存的热量。因此，与第一实施方案比较，可以使得更长的除湿和加热的时间成为可能。

根据第一实施方案，用于CO₂的供给产生的热变得有效地采用。此外，变得可以降低分别安装在园艺温室中的加热装置或除湿装置的消耗的能量，并且变得可以有效地使用在园艺温室中采用的能量。此外，在其中将园艺温室的内部密封的情况下通过水分调节除湿成为可能。因此，与使得在除湿过程中联合使用从外部引入的空气和加热的系统比较，可以减少加热能量。此外，能够减少使得对植物有害的昆虫进入的从外部引入空气等的可能性。为在园艺温室中利用CO₂和热，该系统优选作为整体安装在园艺温室中。特别是，通过在内部安装储热槽5，来自槽壁的热，例如，在夜间和当空气温度降低时的其他时间逐渐排放至槽的外部的热，也可以贡献于将园艺温室内部升温。燃烧器1在燃烧时也产生光，所以也可能同时利用含有CO₂的废气和光。

第二实施方案

如图4和5中所示，第二实施方案是将调湿及储热装置110加入至园艺温室以即使在白天的过程中也能够加湿的实施方案。如果温水流动通过调湿及储热装置110的内部，干燥剂将水分脱附。下面，将参考图4和5以便说明第二实施方案。在图4，为供给含有CO₂的供给到园艺温室的冷却的废气，以与图1的第一实施方案相同的方式，将燃烧器1转换为打开并且操作热驱动制冷器3。图5显示其中将燃烧器1和热驱动制冷器3转换为关闭的情况。

在图4中，以与图1的第一实施方案相同的方式，将燃烧器1转为打开并且从储热槽5供给的流体以与图1相同的方式穿过二次热交换器2，同时从连接口″c″流动穿过热驱动制冷器3。热驱动制冷器3中的回路构造与图2和3相同。在这之后，从热驱动制冷器3的连接口″f″流出的流体在温度上升高，同时在液体-液体热交换器4中交换热，穿过后面说明的调湿及储热装置110，并且返回至储热槽5。当用冷却的含有CO₂的废气供给园艺温室时，结果变得与图1的第一实施方案相同。有益效果也是相似的。

第二实施方案，如上所述，加入调湿及储热装置110用于在白天的过程中将园艺温室加湿。调湿及储热装置110使用吸附水分或脱附水分的干燥剂。当温水流动通过装置110内部时，将干燥剂加热并且干燥剂将所吸附的水分脱附。通过由鼓风机8b提供该脱附的水分，可以将温室内部加湿。接下来，当调湿及储热装置110完成脱附水分并且储热槽5完成储存热时，三向阀19a至19d的位置可以如从图4(燃烧器1：打开)至图5(燃烧器1：关闭)中所示转换。

在图5中，吸热用热交换器6被供给有通过热排放用泵17的操作从储热槽5的顶部(图5中)流出的温水。这是因为，该热交换器6不起到用于如图4中的吸热的功能，而是起到作为热排放用热交换器的功能。此外，从鼓风机8a吹送的空气通过热交换器6并且在温室内部作为温空气供给。这种温空气加热是可能的，条件是在储热槽5储存的热存在。应注意，在图5的情况下，如果热排放用泵17不操作，流体不循环至热交换器6。另一方面，在图4的情况下，热驱动制冷器3(图2A)中的泵106c可以用于将流体循环至热交换器6。此外，在图5中，通过操作调湿及储热装置110中的鼓风机8b，还可以利用装置110自身的热能、干燥剂自身的热能以及当吸收水分时产生的吸附热用于加热。

此外，调湿及储热装置110通过将空气吹至干燥剂而具有以下效果。通常，干燥剂当吸附供给到干燥剂的气体的水分时放出热，但是在热放出状态下，干燥剂的水分吸附量最终下降。因此，驱动鼓风机8b以吹送空气以使得空气流动到干燥剂中。归因于这种吹送的空气，排放了在干燥剂的吸附时产生的热，以使得可以确保干燥剂的水分吸附能力。因此，可以在吹入干燥的温空气的同时确保干燥剂的水分吸附能力并且，当调节水分时，将温室内部除湿。通过基于干燥剂的特性调节吹入的空气的量，可以调节温空气温度和除湿速度。作为干燥剂，可以采用硅胶、沸石、活性炭、氧化铝、金属氧化物、生石灰、氯化钙、溴化锂、合成树脂，或其他无机系或有机系物质。

第三实施方案

图6和7的第三实施方案是使得热驱动制冷器3成为吸收式制冷循环的实施方案。余下的与第一和第二实施方案相同。换言之，图1和3至5中的热驱动制冷器3的连接口″a″至″f″连接至图6和7的连接口″a″至″f″。在图6和7中，热驱动制冷器3内部的连接口″c″至″f″的管线在图6中是并联的，并且在图7中是串联的。吸收式制冷循环是使用通过已知的高吸收能力液体(吸收液、水-溴化锂、氨水等)产生的低压在吸收剂201处吸收制冷剂以便使得蒸发器202的制冷剂蒸发并建立低温的制冷器。

参考图6说明这点，通过低压蒸发器202使得制冷剂蒸发，以在管线L2(d至e)建立冷水/冷流体。将所蒸发的制冷剂在吸收液中的吸收剂201处吸附。将吸收制冷剂的吸收液在重生器203中加热，以使得将制冷剂蒸发并分离。该浓缩的溶液穿过压力降低阀205并且再次返回至吸收剂201。另一方面，将所蒸发的和分离的制冷剂在冷凝器204冷却并且液化，穿过压力降低阀206，并且在蒸发器202处再次用于吸热。图6的实施方案将热驱动制冷器3中的连接口c-f的管线平行分支，以便流动通过冷凝器204和吸收剂201，同时图7的实施方案由连接用于串联流动的冷凝器204和吸收剂201组成。这可以通过流动通过不同的组成元件的冷却水的温度等适宜地选择。有益效果与第一实施方案中的那些相似。

如上所述，热驱动制冷器3可以是吸附式制冷循环，或者可以是吸收式制冷循环。在吸附式制冷循环的情况下，工作热源温度可以更加降低。

第四实施方案

图8的第四实施方案是使用发动机驱动型制冷器(其通过带传送利用发动机的旋转以驱动压缩机)的实施方案。它具有作为产生CO₂的燃烧器1的发动机1和由发动机驱动的压缩机22。该压缩机22通过将冷凝器25、膨胀阀24和吸热用热交换器(蒸发器)6通过管线连接形成制冷循环。安装热交换器23用于与该制冷循环的冷凝器25的热交换。作为一个实例，储热槽5、从发动机废气回收热的二次热交换器2、热交换器23、发动机1的冷却部分以及调湿及储热装置110按以上顺序通过流体回路F连接。该流路通过三向阀29a至29d转换。连接顺序可以考虑到二次热交换器2、热交换器23、发动机1的冷却部分等的温度适宜地设定，并且不限于图8的实施方案。

在本发明的实施方案中，使用从发动机1获得的能量驱动压缩机22并且操作蒸气压缩型制冷循环以进行冷却。发动机1产生在燃烧燃料时产生的含有CO₂的废气。将在废气中含有的热通过废热回收装置(二次热交换器2)回收并且还采用在上面的制冷循环中在热交换器2的下游侧的吸热用热交换器(蒸发器)6出现的吸热进行回收。归因于此，废气冷却。将储热槽5的流体的热在流体回路F处通过二次热交换器2回收。在下游侧，将在冷凝器25处从制冷循环排放的热通过热交换器23回收，之后流体作为从其中回收热的发动机冷却水流动到发动机内部。

调湿及储热装置110以与第二实施方案相同的方式进行加湿(除湿)操作，并且使得流体返回至储热槽5。在图8的状态下，调湿及储热装置110使用返回至槽5的流体的热来加热设置在装置110中的干燥剂并且排出所吸附的水分。此外，将来自鼓风机8b的空气加湿。当完成储热槽5中的热储存并且将所需量的CO₂供给到温室端时，三向阀29a和29b转换(90°顺时针)以连接储热槽5和热排放用热交换器7，并且能够通过使温水在储热槽5中运行而进行加热。在上面的回路中，以与图4和5的第二实施方案相同的方式，附加分开的调湿及储热装置110，以便还可以通过转换三向阀29c和29d进行除湿，以使得槽5的温水浴绕过装置110以及通过鼓风机8b的吹送空气。应注意，功率源可以是内燃机或外燃机或使用含有碳的燃料的燃料电池。在图9的实施方案中，储热槽5储存高温温水并且使用其操作热驱动制冷器3。热驱动制冷器3的连接口″c″和″f″的管线通过园艺温室中的风扇8c冷却热排放用热交换器(或将其在温室外冷却)。余下的与第一和第二实施方案相同。在该实施方案中，将在燃烧器1处产生的热(换言之，热能)以温水的形式储存在储热槽5中。

附图标记

1 燃烧器

3 制冷器

5 储热槽

6 吸热用热交换器

Claims

1.一种二氧化碳供给装置，所述二氧化碳供给装置包括燃烧器(1)、制冷器(3)以及吸热用热交换器(6)，其中由所述制冷器(3)的制冷循环所冷却的流体流动通过所述吸热用热交换器(6)，

其中在所述燃烧器(1)处的燃烧的情况下，所述二氧化碳供给装置使得所获得的含有二氧化碳的废气通过所述吸热用热交换器(6)以进行冷却，并且将所述废气供给到园艺温室的内部。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳供给装置，其中所述制冷器(3)是热驱动制冷器，所述热驱动制冷器使用由所述燃烧器(1)的燃烧所产生的热能来驱动所述制冷器(3)的制冷循环。

3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳供给装置，其中所述供给装置还设置有储热槽(5)。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳供给装置，其中所述储热槽(5)回收由在所述燃烧器(1)的燃烧产生的热能以及由所述热驱动制冷器(3)产生的废热。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的二氧化碳供给装置，其中所述制冷器(3)的所述制冷循环是吸附式制冷循环或吸收式制冷循环。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的二氧化碳供给装置，其中所述供给装置设置有调湿及储热装置(110)，所述调湿及储热装置(110)使用来自所述储热槽(5)的流体以将干燥剂所吸附的水分脱附。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的二氧化碳供给装置，

其中所述供给装置还设置有热排放用热交换器(7)，所述热排放用热交换器(7)使用鼓风机(8)来驱动空气并将其供给到所述园艺温室的内部，并且

还设置有切替阀(9a至9d，10)，所述切替阀(9a至9d，10)使得所述热驱动制冷器(3)可以通过来自所述储热槽(5)的流体驱动，并且由所述热驱动制冷器(3)产生的废热可以通过所述热排放用热交换器(7)排放。

8.根据权利要求7所述的二氧化碳供给装置，

其中所述供给装置在所述吸热用热交换器(6)的下游设置有所述热排放用热交换器(7)，并且

通过所述鼓风机(8)吹送的空气穿过所述吸热用热交换器(6)并且之后流动到所述热排放用热交换器(7)中。

9.根据权利要求3至6中的任一项所述的二氧化碳供给装置，其中所述供给装置还设置有切替阀(19a至19d)，所述切替阀(19a至19d)通过来自所述储热槽(5)的流体运行使得所述吸热用热交换器(6)起到热排放用热交换器的作用。

10.根据权利要求1所述的二氧化碳供给装置，

其中所述制冷器是具有压缩机的蒸气压缩型制冷循环，所述压缩机由具有燃烧器(1)的发动机驱动，

所述吸热用热交换器(6)是所述蒸气压缩型制冷循环的蒸发器，并且

由在所述燃烧器(1)处的燃烧所产生的含有二氧化碳的废气穿过所述吸热用热交换器(6)以冷却所述废气，并且所述废气被供给到所述园艺温室的内部。

11.根据权利要求1所述的二氧化碳供给装置，其中所述供给装置还设置有储热槽(5)，

所述储热槽(5)储存由在所述燃烧器(1)处的燃烧所获得的热能，并且

所述热能被用于驱动所述热驱动制冷器(3)。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的二氧化碳供给装置，其中所述供给装置安装在园艺温室的内部。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的二氧化碳供给装置，其中所述供给装置将所述燃烧器(1)的热能和光分开利用。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的二氧化碳供给装置，其中由所述燃烧器(1)的燃烧所获得的含有二氧化碳的废气通过所述吸热用热交换器(6)并且被冷却到可以将所述废气供给到所述园艺温室中的植物的温度。