CN106170666B - 一种自驱动热压缩式热泵制冷方法 - Google Patents

一种自驱动热压缩式热泵制冷方法 Download PDF

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Abstract

一种自驱动热压缩式热泵制冷方法，利用热压缩式热泵制冷循环的冷凝热制取高温蒸汽，作为热压缩式热泵制冷循环的驱动热源，驱动热压缩式热泵制冷循环。该方法只需消耗少量电能，利用制冷工质蒸汽冷凝热制取驱动蒸汽，利用系统自身循环过程中产生的热量作驱动热源，实现制冷和制热，高效节能。

Description

一种自驱动热压缩式热泵制冷方法
技术领域
本发明涉及一种自驱动热压缩式热泵制冷方法，属热泵制冷技术领域。
背景技术
常用的热泵制冷方法有蒸汽压缩式热泵制冷、吸收式热泵制冷、吸附式热泵制冷等，其中尤以蒸汽压缩式热泵制冷、吸收式热泵制冷应用最为普遍。
蒸汽压缩式热泵制冷热力系数较高，但是必须消耗较多的电能作为驱动能源。热压缩热泵制冷(吸收式制冷或吸附式制冷)可以利用低品位热能驱动，消耗的电能较少，但热力系数较低，当没有废热可利用时，经济上并不比蒸汽压缩式制冷占多少优势，实践上并不是哪里都有废热可供利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效经济的热压缩式热泵制冷方法。要解决的问题是：找寻更经济、更方便的热压缩机驱动方法，扩大热压缩式热泵制冷方法的适用范围。
本发明采用的技术方案：一种自驱动热压缩式热泵制冷方法，利用热压缩式热泵制冷循环的冷凝热制取高温热源，作为热压缩式热泵制冷循环的驱动热源，驱动热压缩式热泵制冷循环工作，在制冷的同时输出热能。
本发明的效果：本发明利用了制冷工质蒸汽的冷凝潜热作为驱动热源，不需外部高温驱动热源，还减少了冷凝过程的冷却水消耗，只需消耗少量电能利用制冷工质蒸汽的冷凝潜热制取驱动热源，节能效果好。
进一步地，所述热压缩式热泵制冷循环为吸收式热泵制冷循环。
进一步地，所述吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器制冷工质端、蒸汽压缩机、发生器热源端、第一节流减压阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器制冷工质端通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器、溶液换热器、吸收器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生精馏器制冷工质端、蒸汽压缩机、发生精馏器热源端、第一节流减压阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生精馏器制冷工质端通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器精馏器、溶液换热器、吸收器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器制冷工质端、蒸汽压缩机、发生器热源端、第一节流减压阀、蒸发器、低压压缩机、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器制冷工质端通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器、溶液换热器、吸收器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述热压缩式热泵制冷循环为吸附式热泵制冷循环。
进一步地，所述热泵制冷循环由吸附床制冷工质端、蒸汽压缩机、吸附床热源端、第一阀门、第一储液器、第二阀门、第一节流减压阀、蒸发器、吸附床制冷工质端通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。
进一步地，所述热压缩式热泵制冷循环包括驱动循环和热泵制冷循环。
进一步地，所述驱动循环由蒸发器、冷凝器、蒸发器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器、冷凝器、工质提升泵、蒸发器、吸收器、溶液换热器、发生器通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由发生器、溶液换热器、液液泵、吸收器、溶液换热器、发生器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述驱动循环由第一吸附床、第二吸附床、第一吸附床通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环分两路，一路由第一吸附床、阀门、冷凝器、工质提升泵、蒸发器、阀门、第二吸附床及管道依次连接而成；一路由第二吸附床、阀门、冷凝器、工质提升泵、蒸发器、阀门、第一吸附床通过管道依次连接而成，所述热泵制冷循环系统设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对，在所述第一吸附床中填充吸附有一定量工质的吸附剂，在所述第二吸附床中填充入吸附工质量少的吸附剂。
进一步地，所述驱动循环由蒸发器、冷凝器、蒸发器通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器、冷凝器、节流减压阀、蒸发器、吸收器、溶液换热器、发生器通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由发生器、溶液换热器、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的溶液。
进一步地，所述驱动循环由第一压缩机、发生器、第二节流减压阀、冷凝器、第一压缩机通过管道连接成回路；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成；所述工质循环由发生器、冷凝器、第一节流减压阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器、溶液换热器、吸收器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述驱动循环由第一压缩机、发生精馏器、第二节流减压阀、冷凝器、第一压缩机通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成；所述工质循环由发生精馏器、冷凝器、第一节流减压阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生精馏器通过管道依次连接成回路；所述溶液循环由吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器、溶液换热器、吸收器通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述驱动循环由第一压缩机、发生器、第二节流减压阀、冷凝器、第一压缩机通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成；所述工质循环由发生器、冷凝器、第一节流减压阀、蒸发器、低压压缩机、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器通过管道依次连接成回路。所述溶液循环由吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器、溶液换热器、吸收器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述驱动循环由第一压缩机、用作冷凝器的吸附床、第二节流减压阀、用作蒸发器的冷凝器、第一压缩机通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环由吸附床、冷凝器、第一阀门、第一储液器、第二阀门、第一节流减压阀、蒸发器、吸附床通过管道依次连接成回路。所述热泵制冷循环系统设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。
进一步地，所述驱动循环由第二压缩机、用作冷凝器的发生器、第三节流减压阀、用作蒸发器的吸收器、第二压缩机通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器、冷凝器、第一节流减压阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器、溶液换热器、吸收器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述驱动循环由第二压缩机、用作冷凝器的发生精馏器、第三节流减压阀、用作蒸发器的吸收器、第二压缩机通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成；所述工质循环由发生精馏器、冷凝器、第一节流减压阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生精馏器通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器、溶液换热器、吸收器通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
进一步地，所述驱动循环由第二压缩机、蒸汽蓄热器、第三阀门、用作冷凝器的吸附床、第四阀门、第二储液器、第五阀门、第三节流减压阀、用作蒸发器的吸附床、第六阀门、第二压缩机通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环由吸附床、冷凝器、第一阀门、第一储液器、第二阀门、第一节流减压阀、蒸发器、吸附床通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。
附图说明
图1所示为自驱动吸收式热泵制冷系统示意图。
图2所示为设精馏塔的自驱动吸收式热泵制冷系统示意图。
图3所示为设低压蒸汽压缩机的自驱动吸收式热泵制冷系统示意图。
图4所示为自驱动吸附式热泵制冷系统示意图。
图5无压缩机自驱动吸收式热泵制冷系统示意图
图6无压缩机自驱动连续性吸附式热泵制冷系统示意图
图7升压蒸发自驱动吸收式热泵制冷系统图
图8所示为复合自驱动吸收式热泵制冷系统示意图。
图9所示为复合设精馏塔的自驱动吸收式热泵制冷系统示意图。
图10所示为复合设低压蒸汽压缩机的自驱动吸收式热泵制冷系统示意图。
图11所示为复合自驱动吸附式热泵制冷系统示意图。
图12所示为吸收热驱动的复合吸收式热泵制冷系统示意图。
图13所示为吸收热驱动的复合设精馏塔的吸收式热泵制冷系统示意图。
图14所示为吸附热驱动的复合吸附式热泵制冷系统示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、发生器，2、蒸汽压缩机，3、节流减压阀，4、蒸发器，5、吸收器，6、溶液泵，7、溶液换热器，8、发生精馏器，9、低压压缩机，10、吸附床，11、储液器，12、阀门，13、阀门，14、压缩机，15、冷凝器，16、节流减压阀，17、节流减压阀，18、压缩机，19、阀门，20、阀门，22、蒸汽蓄热器，23、阀门，24、阀门，25、储液器，26、工质提升泵，27、第二吸附床，28、阀门，29、阀门，30、阀门，31、阀门。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
自驱动吸收式热泵制冷系统如图1所示，由工质循环和溶液循环构成。工质循环由发生器1制冷工质端、蒸汽压缩机2、发生器1热源端、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1及管道依次连接而成。溶液循环由吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1、溶液换热器7、吸收器5通过管道依次连接成回路。所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液；工质对稀溶液在发生器1中被高压制冷工质蒸汽加热，产生中压制冷工质蒸汽，中压制冷工质蒸汽经蒸汽压缩机2加压升温成为高温高压制冷工质蒸汽，高压制冷工质蒸汽输入到发生器1热源端作驱动热源对稀溶液加热，自身冷凝成中压制冷工质液体，中压制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生器1中的浓溶液换热后进入发生器1，开始下一循环。
设精馏塔的吸收式热泵制冷系统如图2所示，由工质循环和溶液循环构成。所述工质循环由发生精馏器8制冷工质端、蒸汽压缩机2、发生精馏器8热源端、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生精馏器8及管道依次连接而成。所述溶液循环由吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器精馏器8、溶液换热器7、吸收器5通过管道依次连接成回路。所述热泵制冷循环系统内设有工质和在工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液；工质对稀溶液在发生精馏器8中被高压制冷工质蒸汽加热，产生工质对混合蒸汽，工质对混合蒸汽在发生精馏器8上部的精馏塔中精馏产生中压制冷工质蒸汽，中压制冷工质蒸汽经蒸汽压缩机2加压升温成为高温制冷工质蒸汽，高温制冷工质蒸汽输入到发生精馏器8热源端作驱动热源对稀溶液加热，自身冷凝成中压制冷工质液体，中压制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸收器5被吸收器中的浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵提升与来自于发生精馏器8中的浓溶液换热后进入发生精馏器8中，开始下一循环。
设低压压缩机的吸收式热泵制冷系统如图3所示，由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器1制冷工质端、蒸汽压缩机2、发生器1热源端、节流减压阀3、蒸发器4、低压压缩机9、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1及管道依次连接而成。溶液循环由吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1、溶液换热器7、吸收器5通过管道依次连接成回路。所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液；工质对稀溶液在发生器1中被高压制冷工质蒸汽加热，产生中压制冷工质蒸汽，中压制冷工质蒸汽经蒸汽压缩机2加压升温成为高温制冷工质蒸汽，高温制冷工质蒸汽输入到发生器1热源端对稀溶液加热，自身冷凝成中压制冷工质液体，中压制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽经低压压缩机9加压，进入吸收器5，被吸收器5中的浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7，与来自于发生器1中的浓溶液换热后进入发生器1中，开始下一循环。
自驱动间歇性吸附式热泵制冷系统如图4所示，由吸附床10制冷工质端、蒸汽压缩机2、吸附床10热源端、阀门12、储液器11、阀门13、节流减压阀3、蒸发器4、吸附床10制冷工质端及管道依次连接而成。所述热泵制冷循环系统设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。解吸阶段，阀门12开启，阀门13关闭。工质在吸附床10中被高压制冷工质蒸汽加热解吸，产生中压制冷工质蒸汽，中压制冷工质蒸汽经蒸汽压缩机2加压升温成为高温制冷工质蒸汽，高温制冷工质蒸汽输入到吸附床10热源端作驱动热源对吸附床10加热，自身冷凝成中压制冷工质液体，中压制冷工质液体储存在储液桶11中。制冷吸附阶段，阀门12关闭，阀门13开启。储液器11中的中压制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸附床10被吸附，接着开始下一循环。
复合自驱动吸收式热泵制冷系统如图5所示，由驱动循环和热泵制冷循环组成。所述驱动循环由蒸发器4、冷凝器15、蒸发器4通过管道依次连接成回路。热媒在冷凝器15中吸热，对冷凝器中的制冷工质蒸汽进行冷却，自身热焓增加，进入蒸发器4中，将热量传递给蒸发器中的制冷工质，使其蒸发，自身热焓降低。所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器1、冷凝器15、工质提升泵26、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由发生器1、溶液换热器7、液液泵6、吸收器5、溶液换热器7、发生器1通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。工质对稀溶液在发生器1中被加热，产生制冷工质蒸汽进入冷凝器15，冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经工质提升泵26升压，在蒸发器4中吸热蒸发，向环境提供低温，制冷工质蒸汽进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生器1中的浓溶液换热后进入发生器1，开始下一循环。
复合自驱动吸附式热泵制冷系统如图6所示，由驱动循环和热泵制冷循环组成。所述驱动循环由第一吸附床10、第二吸附床27、第一吸附床10通过管道依次连接成回路；第一吸附床10解吸、第二吸附床27吸附阶段，热媒在第二吸附床27中吸热，热焓增加，进入第一吸附床10，对吸附床加热，热焓降低；所述热泵制冷循环分两路，一路由第一吸附床10、阀门28、冷凝器15、工质提升泵26、蒸发器4、阀门30、第二吸附床27及管道依次连接而成；一路由第二吸附床27、阀门29、冷凝器15、工质提升泵26、蒸发器4、阀门31、第一吸附床10通过管道依次连接而成，所述热泵制冷循环系统设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对，在所述第一吸附床中填充吸附有一定量工质的吸附剂，在所述第二吸附床中填充入吸附工质量少的吸附剂。第一吸附床10解吸、第二吸附床27吸附阶段，阀门28、阀门30开启，阀门27、阀门31关闭。工质在第一吸附床10中被加热解吸，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽进入冷凝器15，冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经工质提升泵26升压，进入蒸发器4吸热蒸发，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽进入第二吸附床27被吸附向环境放热。第一吸附床10吸附、第二吸附床27解吸阶段，阀门29、阀门31开启，阀门28、阀门30关闭。工质在第二吸附床27中被加热解吸，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽进入冷凝15器，冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经工质提升泵26升压，进入蒸发器4吸热蒸发，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽进入第一吸附床10被吸附向环境放热。接着开始下一循环。
复合自驱动吸收式热泵制冷系统如图7所示，由驱动循环和热泵制冷循环组成。所述驱动循环由发生器1、吸收器5、发生器1通过管道依次连接成回路；热媒在吸收器5中吸热，热焓增加，进入发生器1对发生器1加热，热焓降低，进入吸收器5，开始下一循环。所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器1、冷凝器15、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由发生器1、溶液换热器7、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的溶液。工质对稀溶液在发生器1中被加热，产生制冷工质蒸汽进入冷凝器15，冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中吸热蒸发，向环境提供低温，制冷工质蒸汽进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生器1中的浓溶液换热后进入发生器1，开始下一循环。
复合自驱动吸收式热泵制冷系统如图8所示，由驱动循环和吸收式热泵制冷循环组成，驱动循环由压缩机14、用作冷凝器的发生器1、节流减压阀16、用作蒸发器的冷凝器15、压缩机14及管道连接而成。驱动工质蒸汽经压缩机14压缩加压，产生高压驱动工质蒸汽，高压驱动工质蒸汽作驱动热源对用作冷凝器的发生器1加热，自身冷凝成驱动工质液体，驱动工质液体经节流减压阀16节流减压，进入用作蒸发器的冷凝器15，吸热蒸发，驱动工质蒸汽进入压缩机14，开始下一循环。吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成。所述工质循环由发生器1、冷凝器15、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1及管道依次连接而成。所述溶液循环由吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1、溶液换热器7、吸收器5通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。工质对稀溶液在发生器1中被驱动蒸汽加热，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽在冷凝器15中冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生器1中的浓溶液换热后进入发生器1，开始下一循环。
复合设精馏塔的自驱动吸收式热泵制冷系统如图9所示，系统由驱动循环和吸收式热泵制冷循环组成，驱动循环由压缩机14、用作冷凝器的发生精馏器8、节流减压阀16、用作蒸发器的冷凝器15、压缩机14及管道依次连接而成。驱动工质蒸汽经压缩机14压缩加压，产生高温驱动工质蒸汽，驱动工质蒸汽作驱动热源对用作冷凝器的发生精馏器8加热，自身冷凝成驱动工质液体，驱动工质液体经节流减压阀16节流减压，进入用作蒸发器的冷凝器15，吸热蒸发，驱动工质蒸汽进入压缩机14，开始下一循环。吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，工质循环由发生精馏器8、冷凝器15、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生精馏器8及管道依次连接而成。所述溶液循环由吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器精馏器8、溶液换热器7、吸收器5通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。工质对稀溶液在发生精馏器8中被驱动蒸汽加热，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽在冷凝器15中冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经节流减压阀3节流减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生精馏器8中的浓溶液换热后进入发生精馏器8，开始下一循环。
复合设低压蒸汽压缩机的自驱动吸收式热泵制冷系统如图10所示，系统由驱动循环和吸收式热泵制冷循环组成，驱动循环由压缩机14、用作冷凝器的发生器1、节流减压阀16、用作蒸发器的冷凝器15、压缩机14及管道连接而成。驱动工质蒸汽经压缩机14压缩加压，产生高压驱动工质蒸汽，驱动工质蒸汽作驱动热源对用作冷凝器的发生器1加热，自身冷凝成驱动工质液体，驱动工质液体经节流减压阀16节流减压，进入用作蒸发器的冷凝器15，吸热蒸发，驱动工质蒸汽进入压缩机14，开始下一循环。吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成；所述工质循环由发生器1、冷凝器15、节流减压阀3、蒸发器4、低压压缩机9、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1及管道依次连接而成。所述溶液循环由吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1、溶液换热器7、吸收器5通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。工质对稀溶液在发生器1中被驱动蒸汽加热，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽在冷凝器15中放热冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经节流减压阀3节流减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽经压缩机9加压压缩后进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生器1中的浓溶液换热后进入发生器1，开始下一循环。
复合自驱动吸附式热泵制冷系统如图11所示，系统由驱动循环和吸附式热泵制冷循环构成。驱动循环由压缩机14、用用冷凝器的吸附床10、节流减压阀16、用作蒸发器的冷凝器15、压缩机14及管道依次连接而成。驱动工质蒸汽经压缩机14压缩加压，产生高压驱动工质蒸汽，驱动工质蒸汽作驱动热源对用作冷凝器的吸附床10加热，自身冷凝成驱动工质液体，驱动工质液体经节流减压阀16节流减压，进入用作蒸发器的冷凝器15，吸热蒸发，驱动工质蒸汽进入压缩机14，开始下一循环。吸附式热泵制冷循环由吸附床10、冷凝器15、阀门12、储液器11、阀门13、节流减压阀3、蒸发器4、吸附床10及管道依次连接而成。所述热泵制冷循环系统设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。解吸阶段，阀门12开启，阀门13关闭。工质在吸附床10中被驱动蒸汽加热解吸，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽在冷凝器15中冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体储存在储液器11中。制冷工质吸附阶段，阀门12关闭，阀门13开启。储液器11中的制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸附床10被吸附，向环境供热，接着开始下一循环。
吸收热驱动的复合吸收式热泵制冷系统如图12所示，系统由驱动循环和吸收式热泵制冷循环组成，驱动循环由压缩机18、用作冷凝器的发生器1、节流减压阀17、用作蒸发器的吸收器5、压缩机18及管道依次连接而成。驱动工质蒸汽经压缩机18压缩加压，产生高压驱动工质蒸汽，驱动工质蒸汽作驱动热源对用作冷凝器的发生器1加热，自身冷凝成驱动工质液体，驱动工质液体经节流减压阀17节流减压，进入用作蒸发器的吸收器5，吸热蒸发，驱动工质蒸汽进入压缩机18，开始下一循环。吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成。所述工质循环由发生器1、冷凝器15、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1及管道依次连接而成。所述溶液循环由吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1、溶液换热器7、吸收器5通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。工质对稀溶液在发生器1中被驱动蒸汽加热，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽在冷凝器15中冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生器1中的浓溶液换热后进入发生器1，开始下一循环。
复合设精馏塔的自驱动吸收式热泵制冷系统如图13所示，系统由驱动循环和吸收式热泵制冷循环组成。驱动循环由压缩机18、用作冷凝器的发生精馏器8、节流减压阀17、用作蒸发器的吸收器5、压缩机18及管道依次连接而成。驱动工质蒸汽经压缩机18压缩加压，产生高压驱动工质蒸汽，作驱动热源对用作冷凝器的发生精馏器8加热，自身冷凝成驱动工质液体，驱动工质液体经节流减压阀17节流减压，进入用作蒸发器的吸收器5吸热蒸发，驱动工质蒸汽进入压缩机18，开始下一循环。吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成。所述工质循环由发生精馏器8、冷凝器15、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生精馏器8及管道依次连接而成。所述溶液循环由吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器1、溶液换热器7、吸收器5通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环系统内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。工质对稀溶液在发生精馏器8中被驱动蒸汽加热，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽在冷凝器15中冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生精馏器8中的浓溶液换热后进入发生精馏器8，开始下一循环。
吸附热驱动的复合吸附式热泵制冷系统如图14所标，系统由驱动循环和吸附式热泵制冷循环构成。驱动循环由压缩机18、蒸汽蓄热器22、阀门23、用作冷凝器的吸附床10、阀门19、储液器25、阀门24、节流减压阀17、用作蒸发器的吸附床10、阀门20、压缩机18及管道依次连接而成。解吸阶段，阀门23、阀门19开启，阀门24、阀门20关闭，蒸汽蓄热器22中的高压驱动工质蒸汽，进入吸附床10作驱动热源，自身冷凝成驱动工质液体，进入储液器25储存。吸附阶段，阀门24、阀门20开启，阀门23、阀门19关闭。储液器25中的驱动工质液体经节流减压阀17节流减压，进入用作蒸发器的吸附床10吸收吸附热后蒸发，驱动工质蒸汽经压缩机18压缩加压，产生高压驱动工质蒸汽，进入蒸汽蓄热器22储存起来。吸附式热泵制冷循环由吸附床10、冷凝器15、阀门12、储液器11、阀门13、节流减压阀3、蒸发器4、吸附床10及管道依次连接而成。所述热泵制冷循环系统设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。解吸阶段，阀门12开启，阀门13关闭。工质在吸附床10中被驱动蒸汽加热解吸，产生制冷工质蒸汽，制冷工质蒸汽在冷凝器15中冷凝成制冷工质液体，制冷工质液体储存在储液器11中。制冷工质吸附阶段，阀门12关闭，阀门13开启。储液器11中的制冷工质液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷工质蒸汽进入吸附床10被吸附，开始下一循环。
本发明的效果：本发明回收利用了制冷工质蒸汽的冷凝潜热作为驱动热源，不需高温驱动热源，还减少了冷凝过程的冷却水消耗，只需消耗少量电能利用制冷工质蒸汽的冷凝潜热制取驱动热源。一般提供1000KW的制冷量，压缩机消耗的电能约30到70KW；此外，虽然增加了压缩过程的蒸汽压缩机，但在发生器中同时完成发生和冷凝过程，减少了专用冷凝器。本发明与传统蒸汽压缩式热泵制冷方法相比，省耗节约80％以上。与一般吸收式热泵制冷装置相比，不需要中温低品位热源，也不需消耗燃料，实现了自驱动，即使没有废热的地方，只需消耗极少量的电能，也可以应用，节能效果显著。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述方法利用热压缩式热泵制冷循环的冷凝热制取高温蒸汽，作为热压缩式热泵制冷循环的驱动热源，驱动热压缩式热泵制冷循环，所述热压缩式热泵制冷循环为吸收式热泵制冷循环，所述吸收式热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器(1)制冷工质端、蒸汽压缩机(2)、发生器(1)热源端、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、低压压缩机(9)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)制冷工质端通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)、溶液换热器(7)、吸收器(5)通过管道依次连接成回路，所述吸收式热泵制冷循环内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
2.一种自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述方法利用热压缩式热泵制冷循环的冷凝热制取高温蒸汽，作为热压缩式热泵制冷循环的驱动热源，驱动热压缩式热泵制冷循环，所述热压缩式热泵制冷循环为吸附式热泵制冷循环。
3.如权利要求2所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述热泵制冷循环由吸附床(10)制冷工质端、蒸汽压缩机(2)、吸附床(10)热源端、第一阀门(12)、第一储液器(11)、第二阀门(13)、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、吸附床(10)制冷工质端通过管道依次连接成回路，所述吸附式热泵制冷循环设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。
4.一种自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述方法利用热压缩式热泵制冷循环的冷凝热制取高温蒸汽，作为热压缩式热泵制冷循环的驱动热源，驱动热压缩式热泵制冷循环，所述热压缩式热泵制冷循环包括驱动循环和热泵制冷循环。
5.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由蒸发器(4)、冷凝器(15)、蒸发器(4)通过管道依次连接成回路，所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器(1)、冷凝器(15)、工质提升泵(27)、蒸发器(4)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由发生器(1)、溶液换热器(7)、液液泵(6)、吸收器(5)、溶液换热器(7)、发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
6.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由第一吸附床(10)、第二吸附床(27)、第一吸附床(10)通过管道依次连接成回路，所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环分两路，一路由第一吸附床(10)、阀门(28)、冷凝器(15)、工质提升泵(26)、蒸发器(4)、阀门(30)、第二吸附床(27)及管道依次连接而成；一路由第二吸附床(27)、阀门(29)、冷凝器(15)、工质提升泵(26)、蒸发器(4)、阀门(31)、第一吸附床(10)通过管道依次连接而成，所述热泵制冷循环设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对，在所述第一吸附床中填充吸附有一定量工质的吸附剂，在所述第二吸附床中填充入吸附工质量少的吸附剂。
7.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由发生器(1)、吸收器(5)、发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器(1)、冷凝器(15)、节流减压阀(3)、蒸发器(4)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由发生器(1)、溶液换热器(7)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的溶液。
8.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由第一压缩机(14)、发生器(1)、第二节流减压阀(16)、冷凝器(15)、第一压缩机(14)通过管道连接成回路；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述驱动循环系统内设有工质；所述工质循环由发生器(1)、冷凝器(15)、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)、溶液换热器(7)、吸收器(5)通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
9.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由第一压缩机(14)、发生精馏器(8)、第二节流减压阀(16)、冷凝器(15)、第一压缩机(14)通过管道依次连接成回路，所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成；所述工质循环由发生精馏器(8)、冷凝器(15)、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生精馏器(8)通过管道依次连接成回路；所述溶液循环由吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)、溶液换热器(7)、吸收器(5)通过管道依次连接成回路；所述热泵制冷循环内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
10.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由第一压缩机(14)、发生器(1)、第二节流减压阀(16)、冷凝器(15)、第一压缩机(14)通过管道依次连接成回路；所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成；所述工质循环由发生器(1)、冷凝器(15)、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、低压压缩机(9)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)、溶液换热器(7)、吸收器(5)通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
11.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由第一压缩机(14)、用用冷凝器的吸附床(10)、第二节流减压阀(16)、用作蒸发器的冷凝器(15)、第一压缩机(14)通过管道依次连接成回路；所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环由吸附床(10)、冷凝器(15)、第一阀门(12)、第一储液器(11)、第二阀门(13)、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、吸附床(10)通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。
12.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由第二压缩机(18)、用作冷凝器的发生器(1)、第三节流减压阀(17)、用作蒸发器的吸收器(5)、第二压缩机(18)通过管道依次连接成回路；所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器(1)、冷凝器(15)、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)、溶液换热器(7)、吸收器(5)通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
13.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由第二压缩机(18)、用作冷凝器的发生精馏器(8)、第三节流减压阀(17)、用作蒸发器的吸收器(5)、第二压缩机(18)通过管道依次连接成回路；所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环由工质循环和溶液循环构成；所述工质循环由发生精馏器(8)、冷凝器(15)、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生精馏器(8)通过管道依次连接成回路，所述溶液循环由吸收器(5)、溶液泵(6)、溶液换热器(7)、发生器(1)、溶液换热器(7)、吸收器(5)通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环内设有制冷工质和在制冷工质中溶解度较大的物质组成的工质对溶液。
14.如权利要求4所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于：所述驱动循环由第二压缩机(18)、蒸汽蓄热器(22)、第三阀门(23)、用作冷凝器的吸附床(10)、第四阀门(19)、第二储液器(25)、第五阀门(24)、第三节流减压阀(17)、用作蒸发器的吸附床(10)、第六阀门(20)、第二压缩机(18)通过管道依次连接成回路；所述驱动循环系统内设有工质；所述热泵制冷循环由吸附床(10)、冷凝器(15)、第一阀门(12)、第一储液器(11)、第二阀门(13)、第一节流减压阀(3)、蒸发器(4)、吸附床(10)通过管道依次连接成回路，所述热泵制冷循环设有工质和对工质具有吸附能力的吸附剂组成工质对。
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