CN108088111A - 两级等温氨-水再吸收式热泵循环及供热方法 - Google Patents

两级等温氨-水再吸收式热泵循环及供热方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108088111A
CN108088111A CN201711230636.5A CN201711230636A CN108088111A CN 108088111 A CN108088111 A CN 108088111A CN 201711230636 A CN201711230636 A CN 201711230636A CN 108088111 A CN108088111 A CN 108088111A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ammonia
solution
heat
pressure
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711230636.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108088111B (zh
Inventor
代彦军
贾腾
赵耀
戴恩乾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201711230636.5A priority Critical patent/CN108088111B/zh
Publication of CN108088111A publication Critical patent/CN108088111A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108088111B publication Critical patent/CN108088111B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/04Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being ammonia evaporated from aqueous solution
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种两级等温氨‑水再吸收式热泵循环设备及其供热方法,两级平衡式氨‑水再吸收式热泵循环设备包括溶液回路、制冷剂蒸汽管路、供回水管路和驱动热源;所述溶液回路包括高压发生器、高压吸收器、中压发生器、中压吸收器、低压发生器、低压吸收器、三个节流阀、溶液混合罐、溶液混合/分离罐、溶液分离罐、溶液循环泵、两个高温溶液换热器、两个低温溶液换热器和四个三通阀;所述制冷剂蒸汽管路包括高压制冷剂蒸汽管路、中压制冷剂蒸汽管路和低压制冷剂蒸汽管路;所述供回水管路包括供水管路和回水管路;所述驱动热源包括高温驱动热源和低温驱动热源。使用该设备进行供热方法包括供回水循环过程、氨溶液循环过程、氨蒸汽管路运行过程。

Description

两级等温氨-水再吸收式热泵循环及供热方法
技术领域
本发明涉及太阳能热利用及热泵空调领域,尤其涉及一种两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备及供热方法。
背景技术
目前太阳能开发利用方式比较单一,绝大部分是低温热水。太阳能采暖、制冷、工业加热和太阳能热发电已有应用,但远未达到规模化。在太阳能采暖的各种实现方式中,给定条件下以太阳能集热器产生热能驱动热泵供热效率较好,理论上能够把80%的太阳辐射能量转变为供热能力。
经对现有技术的公开文献检索发现,目前的太阳能热泵采暖仍然不稳定和不高效等问题。太阳能能量密度低,且太阳辐射受昼夜、天气变化存在间歇性和不稳定性。但供暖要求稳定、可靠;冬季环境温度低,日照时间短,会造成太阳能系统热损增加,集热温度不高,但效率降低会导致不能满足供暖负荷要求。理论上,热能驱动的常规吸收、吸附式热泵结合太阳能集热器可用于供暖,但传统以水为工质的吸收式或吸附式热泵循环难以满足低温冷冻环境要求,采用氨等低沸点工质的热泵系统要求驱动热源温度高(一般大于120℃),完全靠太阳能集热器驱动工作时间短或难以启动。
本发明在单级平衡式氨-水再吸收热泵循环的基础上,增加了中压发生器和中压吸收器等组成的中压环节,形成了两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环,并给出了此循环应用于室内供暖时运行方法。在不提高高温驱动热源温度的前提下,本发明中的热泵循环可以在更低的环境温度下工作。本发明摆脱了传统吸收式热泵循环工作压差受制冷剂冷凝压力和蒸发压力的限制,大大减小系统工作压力和压差,对驱动热源温度的变化,适应性增强。同时,与传统氨-水吸收循环相比,减少了精馏环节,系统结构更加简单紧凑。
发明内容
由于太阳能热泵采暖的上述技术缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种能够长时间利用太阳能驱动,同时能在较低温度环境下工作的低温太阳能热(70~100℃)驱动的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备,并给出此循环设备应用于室内供热时的方法。
本发明提供的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备,包括溶液回路、制冷剂蒸汽管路、供回水管路和驱动热源。其中溶液回路包括高压发生器(压力最高的发生器)、高压吸收器(压力最高的吸收器)、中压吸收器(压力次高的吸收器)、中压发生器(压力次高的发生器)、第一低温溶液换热器(和高压吸收器直接相连的溶液换热器)、第二低温溶液换热器(和低压发生器直接相连的溶液换热器)、低压吸收器(压力最低的吸收器)、低压发生器(压力最低的发生器)、第一高温溶液换热器(和高温发生器直接连接的溶液换热器)、第二高温溶液换热器(和低温吸收器直接连接的溶液换热器)、低压溶液混合罐(连接低压发生器和低压吸收器的溶液混合罐)、中压溶液混合/分离罐(连接中压发生器和中压吸收器的混合/分离罐)、高压溶液分离罐(连接高压发生器和高压吸收器的溶液分离罐)、第一溶液循环泵、第二溶液循环泵和四个三通阀,高压发生器和高压吸收器之间连接有高压溶液分离罐,第二低温溶液换热器与所述低压发生器之间连接有第一节流阀,第二高温溶液换热器和低压吸收器之间连接有第二节流阀,第一高温溶液换热器和中压溶液混合/分离罐之间连接有第三节流阀,低压发生器和低压吸收器之间连接有低压溶液混合罐,第一高温溶液换热器和高压溶液分离罐之间连接有第二溶液循环泵,第二高温溶液换热器和中压溶液混合/分离罐之间连接有第一溶液循环泵;制冷剂蒸汽管路包括高压制冷剂蒸汽管路、中压制冷剂蒸汽管路和低压制冷剂蒸汽管路;供回水管路包括供水管路和回水管路;驱动热源分为高温驱动热源和低温驱动热源。
两级等温氨-水再吸收式热泵循环设备溶液回路运行的工质为氨水溶液;制冷剂蒸汽管路运行的工质为氨蒸汽;供回水管路中运行的工质为水。具体说,两级等温氨-水再吸收式热泵循环设备有18股同时运行的工质,包括3股氨蒸汽、11股氨溶液、2股驱动循环运行的太阳能集热器集热工质、1股环境换热工质,以及完成供暖过程的1股供回水。3股氨蒸汽包括高压发生过程产生的高温高压氨蒸汽、中压发生过程产生的高温中压氨蒸汽和低压发生过程产生的低温低压氨蒸汽;11股氨溶液包括高压发生器产生的氨稀溶液A、中压发生器产生的氨稀溶液B、高压吸收器产生的浓氨溶液C、低压发生器产生的氨稀溶液D、低压吸收器产生的浓氨溶液E,D和E混合后的产生的溶液F、经中压溶液混合/分离罐后分别进入中压吸收器和中压发生器的溶液G和H、中压吸收器产生的溶液I以及经高压溶液分离罐分离后分别进入高压吸收器和高压发生器的溶液J和K;2股太阳能集热器集热工质分别进入高压发生器和中压发生器,加热相关过程;1股环境换热工质经换热管路流经低压发生器,加热低压发生过程;1股供回水流程一次流经低压、中压和高压吸收器,3部分吸收热使得管路水温上升,最后通入室内换热末端,实现供暖过程。
制冷剂蒸汽管路的连接方式为:高压氨蒸汽管路入口和出口分别与高压发生器和高压吸收器相连;中压氨蒸汽入口和出口分别与中压发生器和中压吸收器相连;低压氨蒸汽入口和出口分别与低压发生器和低压吸收器相连。
供回水管路的连接方式为:回水管路与室内换热末端出口相连,依次流经所述低压、中压和高压吸收器吸热,温度上升,供水管路入口和高压吸收器连接,供水管路出口与室内换热末端入口相连。
本发明中的高温驱动热源是CPC(Compound Parabolic Collector,复合抛物面集热器)或者ETC(Evacuated Tube Collector,真空管式集热器)产生的70℃~100℃的太阳能热,燃气炉热作为备用高温驱动热源;低温驱动热源是不低于-15℃的环境热量或者余热,备用低温驱动热源是10~35℃的太阳能热。本发明根据可以根据环境温度进行工作模式切换,当环境温度不低于-15℃时,CPC/ETC作为高温驱动热源,即工作在高温驱动模式下,高温驱动热源产生的热量在高温发生器中和氨溶液发生热交换,低温发生器由低温驱动热源即环境空气热或者余热提供热量;当环境温度低于-15℃时,CPC/ETC作为低温驱动热源,即切换到低温驱动模式,低温驱动热源产生的热量在低温发生器中和氨溶液进行热交换,高温发生器则由备用高温驱动热源即燃气炉提供热量。
使用两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备进行供热的方法包括氨溶液回路、氨蒸汽管路、供回水管路和驱动热源的工作运行过程。
溶液回路和氨蒸汽管路的工作运行过程为,高压发生器入口氨溶液在高压发生器内与驱动热源换热之后,温度上升,析出高温高压氨蒸汽HV,氨溶液K变成稀溶液A;从高压发生器出来的氨稀溶液A,流经高温溶液换热器与溶液I换热降温之后,再经节流阀降低压力,进入中压溶液混合/分离罐与溶液F混合;经过分离的氨溶液H在中压发热器中吸收热量,析出中温中压氨蒸汽MV,变成氨稀溶液B,流经所述第二高温换热器与溶液F换热降温,再经第二节流阀节流降压,出口与低压吸收器相连;从高压吸收器出来的浓溶液C,流经第一低温溶液换热器与溶液I换热降温之后,再流经第二低温换热器,经第一节流阀降低压力,进入低压发生器;低压发生器入口溶液在低压发生器内与低温驱动热源换热之后,温度上升,变成稀溶液D,并析出低温低压氨蒸汽LV;低压发生器出口的稀溶液D与低压吸收器出口的浓溶液E在溶液混合罐内充分混合,产生溶液F;溶液F流经低温溶液换热器与溶液C换热,然后流经第二高温溶液换热器与溶液B换热,由第一溶液循环泵送入中压溶液混合/分离罐;溶液混合/分离罐出口溶液分为两路,氨溶液H流入中压发生器,氨溶液G流入中压吸收器;氨溶液G在中压吸收器中吸收氨蒸汽,放出热量,产生浓氨溶液I;浓氨溶液I经第一低温溶液换热器和第一高温溶液换热器,与氨溶液C和氨溶液A换热升温之后,由第二溶液循环泵送入高压溶液分离罐;高压溶液分离罐分离出氨溶液J和氨溶液K,分别流入高压吸收器和高压发生器。高压吸收器、中压吸收器和低压吸收器内的吸收氨蒸汽的过程为非等温过程,存在热交换,高压吸收器出口浓溶液C温度可以低于供水流出高压吸收器的温度,中压吸收器出口溶液I温度可以低于回水流出中压吸收器时的温度,低压吸收器出口浓溶液E的温度可以低于回水流出低压吸收器的温度。
供回水管路的工作运行过程为:供水过程,高压吸收器的氨溶液J吸收来自高压发生器的高温高压氨蒸气HV释放热量,和供水管路发生热交换产生供水;室内供热过程,来自高压吸收器的供水和室内换热末端进行热交换;回水过程,经过室内换热终端后供水温度降低变成回水,进入低压吸收器,低压吸收器的氨稀溶液B吸收来自所述低压发生器的低温低压氨蒸汽LV释放热量,和回水管路发生热交换,回水继续进入中压吸收器,中压吸收器的氨溶液G吸收来自中压发生器的中温中压氨蒸汽MV释放热量,继续和回水管路发生热交换,回水继续进入高压吸收器,高压吸收器的氨溶液J吸收来自高压发生器的高温高压氨蒸汽HV释放热量,继续和回水管路发生热交换,最终回水温度升高变成供水,完成一次循环供热过程。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:采用氨-水工质,建立的循环适用于冬季低温环境下采暖;摆脱了单一纯工质蒸发和冷凝温度下饱和蒸汽压力的条件限制,本发明的工作压差较小;依靠控制浓度差运行,工作热源的温度范围更宽;不需要精馏装置,系统结构简单紧凑、制作工艺简单、投资费用低、节能且易于安装。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备在太阳能作为高温驱动热源运行模式下的示意图;
图2是本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备在太阳能作为低温驱动热源运行模式下的示意图;
图3a本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备制冷剂管路高温高压氨蒸气HV运行示意图;
图3b本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备制冷剂管路中温中压氨蒸汽MV运行示意图;
图3c本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备制冷剂管路低温低压氨蒸汽LV运行示意图;
图4是本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备溶液回路运行示意图;
图5是本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备供回水运行示意图;
具体实施方式
本发明提供的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备结构示意图如图1或者图2所示,包括溶液回路、制冷剂蒸汽管路、供回水管路和驱动热源。
溶液回路运行的工质为氨溶液;制冷剂蒸汽管路运行的工质为氨蒸汽;供回水管路中运行的工质为水。具体说,两级等温氨-水再吸收式热泵循环设备有18股同时运行的工质,包括3股氨蒸汽、11股氨溶液、2股驱动循环运行的太阳能集热器集热工质、1股环境换热工质,以及完成供暖过程的1股供回水。3股氨蒸汽包括高压发生过程产生的高温高压氨蒸汽、中压发生过程产生的高温中压氨蒸汽和低压发生过程产生的低温低压氨蒸汽;11股氨溶液包括高压发生器产生的氨稀溶液A、中压发生器产生的氨稀溶液B、高压吸收器产生的浓氨溶液C、低压发生器产生的氨稀溶液D、低压吸收器产生的浓氨溶液E,D和E混合后的产生的溶液F、经中压溶液混合/分离罐后分别进入中压吸收器和中压发生器的溶液G和H、中压吸收器产生的溶液I以及经高压溶液分离罐分离后分别进入高压吸收器和高压发生器的溶液J和K;2股太阳能集热器集热工质分别进入高压发生器和中压发生器,加热相关过程;1股环境换热工质经换热管路流经低压发生器,加热低压发生过程;1股供回水流程一次流经低压、中压和高压吸收器,3部分吸收热使得管路水温上升,最后通入水内换热末端,实现供暖过程。
制冷剂蒸汽管路的连接方式为,高压氨蒸汽管路入口和出口分别与高压发生器和高压吸收器相连;中压氨蒸汽管路入口和出口分别与中压发生器和中压吸收器相连;低压氨蒸汽管路入口和出口分别与低压发生器和低压吸收器相连。
供回水管路的连接方式为:回水管路与室内换热末端出口相连,经过低压吸收器、中压吸收器和高压吸收器连接,供水管路入口和高压吸收器连接,供水管路出口与室内换热末端入口相连。
溶液回路包括高压发生器1、高压吸收器2、中压吸收器3、中压发生器4、第一低温溶液换热器12、第二低温溶液换热器13、低压吸收器5、低压发生器6、第一高温溶液换热器18、第二高温溶液换热器16、低压溶液混合罐7、中压溶液混合/分离罐9、高压溶液分离罐11、第一溶液循环泵8、第二溶液循环泵10和四个三通阀(19、20、21、22),高压发生器1和高压吸收器2之间连接有高压溶液分离罐11,第二低温溶液换热器13与低压发生器6之间连接有第一节流阀14,第二高温溶液换热器16和低压吸收器5之间连接有第二节流阀15,第一高温溶液换热器18和中压溶液混合/分离罐9之间连接有第三节流阀17,低压发生器6和低压吸收器5之间连接有低压溶液混合罐7,第一高温溶液换热器18和高压溶液分离罐11之间连接有第二溶液循环泵10,第二高温溶液换热器16和中压溶液混合/分离罐9之间连接有第一溶液循环泵8;氨蒸汽管路包括高压氨蒸汽HV管路26、中压氨蒸汽MV管路27和低压氨蒸汽LV管路28;供水管路29和回水管路30组成供回水管路;驱动热源分为高温驱动热源和低温驱动热源。
使用本发明提供的两级平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备进行供热方法包括溶液回路、氨蒸汽管路、供回水管路和驱动热源的工作运行过程。氨蒸汽管路运行过程分为三部分,如图3a所示,高温高压的氨蒸汽HV由高压发生器1产生,经由高压制冷剂管道26流入高压吸收器2被吸收,如图3b所示,中温中压的氨蒸汽MV由中压发生器4产生,经由中压制冷剂管道27流入中压吸收器3被吸收,如图3c所示,低温低压的氨蒸汽LV由低压发生器6产生,经由低压制冷剂管道28流入低压吸收器5被吸收。
溶液回路的运行过程如图4所示,氨溶液分别流出高压发生器1和高压吸收器2,然后分别流经第一高温溶液换热器18、第三节流阀17、中压溶液混合/分离罐9、中压发生器4、第二高温溶液换热器16、第二节流阀15和第一低温溶液换热器12、第二低温溶液换热器13,分别进入低压吸收器5和低压发生器6。流出低压发生器6和低压吸收器5的溶液在溶液混合罐7内混合,然后依次流经第二低温溶液换热器13、第二高温溶液换热器16,被第一溶液循环泵8送入中压溶液混合/分离罐9;流出中压吸收器3的溶液依次流经第一低温溶液换热器12、第一高温换热器18,最终被第二溶液泵10送入高温溶液分离罐11,然后按照一定的流量比,分为两路进入高压发生器1和高压吸收器2,形成一个完整的溶液循环过程。
供回水管路的运行过程如图5所示。供水SW经供水管路29流入室内换热末端25释放热量后产生回水RW,由回水管路30、经低压吸收器4、中压吸收器3流入高压吸收器2吸热,形成一个完整的供热循环过程。
本实施例的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备及供热方法为了达到高效、连续的供热效果,具有两种运行模式,即太阳能分别作为高温驱动热源和低温驱动热源运行模式,根据环境温度实现两种运行模式的切换。如图1和图2所示,粗箭头表示部件热量的传递方向,实心线上的箭头表示溶液、供回水或者集热器工质的流动方向,长虚线中的箭头表示热泵系统中氨蒸汽的流动方向,短虚线表示该运行模式下未使用的管路。
如图1所示,当环境温度不低于-15℃时,本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备在太阳能作为高温驱动热源运行模式下,氨溶液、氨蒸汽、供回水的运行过程如前所述,CPC/ETC太阳能集热温度达70~100℃,集热器集热工质流入高压发生器1和中压发生器4,将热量传递给高压发生器1和中压发生器4内的氨水溶液,供其升温,完成高压和中压发生过程。低压发生过程则利用环境低温热能驱动。
如图2所示,当环境温度低于-15℃时,本发明两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备在太阳能作为低温驱动热源运行模式下,氨溶液、氨蒸汽、供回水的流动情况与第一种运行模式下的相同,太阳能集热温度较低(10~35℃),集热工质流入低压发生器6,将热量传递给低压发生器6内的氨水溶液,供其升温,完成低压发生过程,高压、中压发生过程则辅助使用燃气炉23驱动。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备,其特征在于,包括溶液回路、制冷剂蒸汽管路、供回水管路和驱动热源;
其中,所述溶液回路包括高压发生器(1)、高压吸收器(2)、中压吸收器(3)、中压发生器(4)、第一低温溶液换热器(12)、第二低温溶液换热器(13)、低压吸收器(5)、低压发生器(6)、第一高温溶液换热器(18)、第二高温溶液换热器(16)、低压溶液混合罐(7)、中压溶液混合/分离罐(9)、高压溶液分离罐(11)、第一溶液循环泵(8)、第二溶液循环泵(10)和四个三通阀(19、20、21、22),所述高压发生器(1)和所述高压吸收器(2)之间连接有所述高压溶液分离罐(11),所述第二低温溶液换热器(13)与所述低压发生器(6)之间连接有第一节流阀(14),所述第二高温溶液换热器(16)和所述低压吸收器(5)之间连接有第二节流阀(15),所述第一高温溶液换热器(18)和所述中压溶液混合/分离罐(9)之间连接有第三节流阀(17),所述低压发生器(6)和所述低压吸收器(5)之间连接有所述低压溶液混合罐(7),所述第一高温溶液换热器(18)和所述高压溶液分离罐(11)之间连接有所述第二溶液循环泵(10),所述第二高温溶液换热器(16)和所述中压溶液混合/分离罐(9)之间连接有所述第一溶液循环泵(8);
所述制冷剂蒸汽管路包括高压制冷剂蒸汽管路(26)、中压制冷剂蒸汽管路(27)和低压制冷剂蒸汽管路(28);所述供回水管路包括供水管路(29)和回水管路(30);所述高压制冷剂蒸汽管路(26)的两端分别与所述高压发生器(1)和所述高压吸收器(2)相连接;所述中压制冷剂蒸汽管路(27)的两端分别与所述中压发生器(4)和所述中压吸收器(3)相连接;所述低压制冷剂蒸汽管路(28)的两端分别与所述低压发生器(6)和所述低压吸收器(5)相连接;所述供水管路(29)的两端分别连接所述高压吸收器(2)和室内换热末端(25),所述回水管路(30)的连接所述室内换热末端(25)、所述低压吸收器(5)、所述中压吸收器(3)和所述高压吸收器(2);所述驱动热源包括高温驱动热源和低温驱动热源。
2.权利要求1所述的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备,其特征在于,所述溶液回路的工质为氨水溶液;所述制冷剂蒸汽管路的工质为氨蒸汽;所述供回水管路中的工质为水。
3.如权利要求1所述的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备,其特征在于,所述高温驱动热源是CPC/ETC(24)产生的70℃~100℃太阳能热,所述低温驱动热源是不低于-15℃的低温环境热量或余热。
4.如权利要求1所述的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备,其特征在于,燃气炉(23)为备用高温驱动热源,所述CPC/ETC(24)产生的10~35℃太阳能热为备用低温驱动热源。
5.如权利要求4所述的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备,其特征在于,当环境温度不低于-15℃,为高温驱动热源和低温驱动热源工作的模式;当环境温度低于-15℃,切换为备用高温驱动热源和备用低温驱动热源工作的模式。
6.使用如权利要求2所述的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备进行供热的方法,其特征在于,所述供回水管路的运行过程如下:
供水过程:所述高压吸收器(2)的氨溶液J吸收来自所述高压发生器(1)的高温高压氨蒸气释放热量,和所述回水管路(30)发生热交换产生供水SW;
室内供热过程:来自所述高压吸收器(2)的供水SW和所述室内换热末端(25)进行热交换;
回水过程:经过所述室内换热末端(25)后供水温度降低生成回水RW,经所述回水管路(30)进入所述低压吸收器(5),所述低压吸收器(5)的氨稀溶液B吸收来自所述低压发生器(6)的低温低压氨蒸汽释放热量,和所述回水管路(30)发生热交换,然后回水RW经过所述中压吸收器(3)吸收热量后流入所述高压吸收器(2);
上述过程循环运行。
7.如权利要求6所述的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备的运行方法,其特征在于,所述溶液回路的运行过程如下:
高压发生器的发生过程:所述高压发生器(1)的氨溶液K氨溶液吸收热量,温度升高,析出氨蒸汽,产生氨稀溶液A;
中压发生器的发生过程:所述中压发生器(4)的氨溶液H氨溶液吸收热量,温度升高,析出氨蒸汽,产生氨稀溶液B;
低压吸收器的发生过程:所述低压吸收器(5)的稀氨溶液B吸收氨蒸汽,放出热量,产生氨浓溶液E;
高压吸收器的发生过程:所述高压吸收器(2)的氨溶液J吸收氨蒸汽,放出热量,产生氨浓溶液C;
中压吸收器的发生过程:所述中压吸收器(3)的氨溶液G吸收氨蒸汽,放出热量,产生氨浓溶液I;
低压发生器的发生过程:所述低压发生器(6)的氨浓溶液C吸收热量,温度升高,析出氨蒸汽,产生氨稀溶液D;
溶液混合过程:所述氨浓溶液E和所述氨稀溶液D经所述溶液混合罐(7)混合生成氨溶液F;
溶液中压分离过程,所述氨溶液F经所述中压溶液混合/分离罐(9)和所述氨稀溶液A混合后分离生成氨溶液H和氨溶液G,分别进入所述中压发生器(4)和所述中压吸收器(3);
溶液高压分离过程,所述氨溶液I经所述高压分离罐(11)分离生成氨溶液J和氨溶液K,分别进入所述高压吸收器(2)和所述高压发生器(1);
上述过程循环运行。
8.如权利要求6所述的两级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备进行供热的运行方法,其特征在于,所述制冷剂蒸汽管路的运行过程如下:
高温高压氨蒸汽HV生成过程:所述高压发生器(1)的氨溶液K氨溶液吸收热量,温度升高,析出氨蒸汽;
高温高压氨蒸汽HV吸收过程:所述高压吸收器(2)的氨溶液J吸收氨蒸汽,放出热量;
中温中压氨蒸汽MV生成过程:所述中压发生器(4)的氨溶液H氨溶液吸收热量,温度升高,析出氨蒸汽;
中温中压氨蒸汽MV吸收过程:所述中压吸收器(3)的氨溶液G吸收氨蒸汽,放出热量;
低温低压氨蒸汽LV生成过程:所述低压发生器(6)的浓氨溶液C吸收热量,析出氨蒸汽;
低温低压氨蒸汽LV吸收过程:所述低压吸收器(5)的稀氨溶液B吸收氨蒸汽,放出热量。
CN201711230636.5A 2017-11-29 2017-11-29 两级等温氨-水再吸收式热泵循环及供热方法 Active CN108088111B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711230636.5A CN108088111B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 两级等温氨-水再吸收式热泵循环及供热方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711230636.5A CN108088111B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 两级等温氨-水再吸收式热泵循环及供热方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108088111A true CN108088111A (zh) 2018-05-29
CN108088111B CN108088111B (zh) 2019-12-06

Family

ID=62173117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711230636.5A Active CN108088111B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 两级等温氨-水再吸收式热泵循环及供热方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108088111B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112815573A (zh) * 2021-01-04 2021-05-18 中国科学院理化技术研究所 一种双热源驱动的变温型吸收式制冷系统
CN114413671A (zh) * 2022-01-24 2022-04-29 上海交通大学 一种再吸收式大浓度差储热与长距离无热损输热系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09243198A (ja) * 1996-03-04 1997-09-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 吸収式ヒートポンプ
CN1480696A (zh) * 2003-07-07 2004-03-10 佛山市大东南电器有限公司 双吸收吸收式制冷装置
CN101000180A (zh) * 2006-12-27 2007-07-18 李华玉 两级与多级吸收式制冷机
CN101059290A (zh) * 2007-05-25 2007-10-24 东南大学 氨水吸收式制冷与热泵两用系统及供冷与供热方法
CN101093118A (zh) * 2007-07-08 2007-12-26 李华玉 单级复合吸收式制冷机
CN101266087A (zh) * 2008-05-09 2008-09-17 武汉云鹤定宇制冷科技有限公司 一种以太阳能真空玻璃管集热器热水为能源的制冷空调机
CN101398237A (zh) * 2008-07-25 2009-04-01 李华玉 一种在第一类吸收式热泵上增加相邻高温供热端的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09243198A (ja) * 1996-03-04 1997-09-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 吸収式ヒートポンプ
CN1480696A (zh) * 2003-07-07 2004-03-10 佛山市大东南电器有限公司 双吸收吸收式制冷装置
CN101000180A (zh) * 2006-12-27 2007-07-18 李华玉 两级与多级吸收式制冷机
CN101059290A (zh) * 2007-05-25 2007-10-24 东南大学 氨水吸收式制冷与热泵两用系统及供冷与供热方法
CN101093118A (zh) * 2007-07-08 2007-12-26 李华玉 单级复合吸收式制冷机
CN101266087A (zh) * 2008-05-09 2008-09-17 武汉云鹤定宇制冷科技有限公司 一种以太阳能真空玻璃管集热器热水为能源的制冷空调机
CN101398237A (zh) * 2008-07-25 2009-04-01 李华玉 一种在第一类吸收式热泵上增加相邻高温供热端的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112815573A (zh) * 2021-01-04 2021-05-18 中国科学院理化技术研究所 一种双热源驱动的变温型吸收式制冷系统
CN114413671A (zh) * 2022-01-24 2022-04-29 上海交通大学 一种再吸收式大浓度差储热与长距离无热损输热系统
CN114413671B (zh) * 2022-01-24 2023-08-25 上海交通大学 一种再吸收式大浓度差储热与长距离无热损输热系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108088111B (zh) 2019-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108050571A (zh) 单级平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备及供热方法
CN202521938U (zh) 热泵系统及干燥系统
CN102155813B (zh) 空调机组冷凝热驱动的热化学吸附制冷装置
CN104174273B (zh) 一种太阳能直接驱动二氧化碳闪蒸解吸的集成系统及方法
CN105222399A (zh) 一种太阳能辅助的制冷制热系统
CN108088111A (zh) 两级等温氨-水再吸收式热泵循环及供热方法
CN201672743U (zh) 一种复合热源型复叠式高温热泵
CN102840719B (zh) 一种太阳能空气源吸收式热泵装置
CN110567190B (zh) 一种蒸汽压缩型吸收式热泵
CN102401504B (zh) 高效1.5效型溴化锂吸收式制冷/热泵机组
CN108072192A (zh) 三级等温平衡式氨-水再吸收式热泵循环及供热方法
CN109631405A (zh) 一种带冷却循环的增压型热化学吸附热泵循环系统
CN208567199U (zh) 一种地热能空气源吸收式热泵装置
CN103822395A (zh) 制取高温热水的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
CN110567189B (zh) 一种蒸汽压缩型吸收式热泵
CN210892819U (zh) 一种并联型冷热电三联产卡列纳循环系统装置
CN110736301B (zh) 高压气体冷热水机组
CN203719224U (zh) 制取高温热水的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
CN202938398U (zh) 太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵空调系统
CN103411346B (zh) 超高温吸收式溴化锂热泵
CN207865756U (zh) 基于可再生能源驱动的喷射-吸收复合式制冷系统
CN202521939U (zh) 一种热泵系统及干燥系统
CN202792694U (zh) 一种太阳能空气源吸收式热泵装置
CN202885330U (zh) 一种双发生器单压吸收式制冷装置
CN204478581U (zh) 空气能制冷制热循环应用系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant