CN114234471A - 一种吸收式冷热联供系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于制冷与热泵领域，公开了吸收式冷热联供系统，包括锅炉单元、吸收式单元和冷热联供单元。锅炉单元通过化石燃料或生物质的燃烧产生热能，并通过热源介质传输给吸收式单元作为驱动能源，吸收式单元在蒸发器产生制冷效果，在冷凝器、精馏器、吸收器和载热介质预热器产生制热效果，并通过载冷介质和载热介质传输给冷热联供单元；冷热联供单元在室外机实现夏季载热介质放热和冬季载冷介质吸热，在室内供冷机实现夏季载冷介质供冷，在室内供热机实现冬季载热介质供热；该系统通过冷热联供单元的阀组切换实现了单套吸收式单元的夏季供冷和冬季供热，具有良好的经济性、节能性和适用性。

Description

一种吸收式冷热联供系统
技术领域
本发明涉及制冷与热泵领域，尤其涉及一种吸收式冷热联供系统。
背景技术
随着社会的发展，能源与环境问题日益突出，成为世界各国关注的焦点。常规能源的储量已难以支撑未来社会的发展，人类需要加速发展新能源、改变能源结构，缓解能源压力。与此同时，中国正处于城镇化加速发展时期，能源消耗巨大，节能减排任务十分艰巨。据统计，建筑能耗已占社会总能耗的46.7％，而北方采暖能耗占全国建筑总能耗的40％。
相对城市而言，农村地区居住比较分散、无法像城市一样规模化、集中化建设供热管道，不具备发展和采用区域集中供热的方式，无法建设和运行大型供热设施，目前大多采取分散供热或分户供热方式。普遍地使用薪柴、散煤、蜂窝煤、煤气炉和煤块炉等，利用高温烟气或热水结合土炕、吊炕、火墙、“土暖气”等进行冬季采暖。该种采暖方式有着能源消耗量高、能源利用效率低下、环境污染严重等问题。与此同时，农村地区在夏季还存在广泛的空调制冷需求，一般通过自行购置电驱动压缩式空调机来满足。然而传统压缩式系统消耗大量电力，运行费用昂贵，不适合在农村地区大规模推广。因此，研发清洁、高效的农村区域冷热联供技术迫在眉睫。
吸收式系统是一种以热能为驱动，并产生制冷/制热效应的装置。可利用工业废热，以及天然气、煤气、生物质、太阳能等清洁能源。因此，在远离电网、热网、或电力不足、热网建设不便的区域，吸收式系统能够向用户提供冷能和热能，符合节能减排、可持续发展的社会需求。但传统吸收式系统有如下问题：一、与压缩式系统不同，吸收式系统靠工质蒸发释放冷能，靠工质冷凝和溶液吸收释放热能，制冷和制热模式切换不便，难以实现冷热联供；二、吸收式系统通常与城市供热管网连用，进行热源与一次管网或一次管网与二次管网间的换热，不具备单独供热的功能；三、传统吸收式系统难以利用余热，导致余热排放温度高，热源利用率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸收式冷热联供系统，其可利用包括化石燃料和生物质在内的多种能源，提供阀组切换实现了单套吸收式单元的夏季供冷和冬季供热。
为达到上述目的，本发明提供的方案是：
一种吸收式冷热联供系统，包括锅炉单元、吸收式单元及冷热联供单元；所述吸收式单元包括发生器、精馏器、冷凝器、过冷器、工质节流阀、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、溶液节流阀和溶液泵；所述冷热联供单元包括室外机、室内供冷机、室内供热机、载冷介质泵、载热介质泵及阀组；
所述锅炉单元的热源介质出口与所述发生器的热源介质进口连接，所述发生器的热源介质出口与所述锅炉单元的热源介质进口连接；
所述发生器的蒸汽出口与所述精馏器的蒸汽入口连接，所述精馏器的回流口与所述发生器连接，所述精馏器的蒸汽出口依次与所述冷凝器、所述过冷器、所述工质节流阀和所述蒸发器连接，所述蒸发器通过所述过冷器与所述吸收器连接，所述发生器的溶液出口依次与所述溶液热交换器、所述溶液节流阀、所述吸收器和所述溶液泵连接，所述溶液泵通过所述溶液热交换器与所述发生器连接；
所述阀组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述冷凝器和所述吸收器后连接所述载热介质泵，所述载热介质泵的第一出口通过所述第五阀门与所述室外机连接，所述载热介质泵的第二出口通过所述第六阀门与所述室内供热机连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门和所述吸收式单元之间；所述室外机通过所述第二阀门依次连接所述蒸发器和所述载冷介质泵，所述载冷介质泵的第一出口通过所述第四阀门与所述室外机连接，所述载冷介质泵的第二出口通过所述第三阀门与所述室内供冷机连接，所述室内供冷机与所述蒸发器连接；所述冷热联供单元用于供冷时，所述第一阀门、所述第三阀门和所述第五阀门开启，所述第二阀门、所述第四阀门和所述第六阀门关闭；所述冷热联供单元用于供热时，所述第二阀门、所述第四阀门和所述第六阀门开启，所述第一阀门、所述第三阀门和所述第五阀门关闭。
示例性地，所述锅炉单元包括锅炉及热源介质泵，所述锅炉产生的热能通过所述热源介质泵输送至所述发生器。
示例性地，所述锅炉为燃气锅炉、燃煤锅炉、燃油锅炉、生物质锅炉和甲醇锅炉中的至少一种。
示例性地，所述室外机、所述第一阀门、所述冷凝器、所述吸收器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述冷凝器之间；或者
所述室外机、所述第一阀门、所述吸收器、所述冷凝器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述吸收器之间。
示例性地，所述精馏器还用于对载热介质进行加热，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述冷凝器、所述精馏器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接。
示例性地，所述室外机、所述第一阀门、所述冷凝器、所述精馏器、所述吸收器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述冷凝器之间；或者
所述室外机、所述第一阀门、所述吸收器、所述冷凝器、所述精馏器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述吸收器之间。
示例性地，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述冷凝器、所述精馏器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述载热介质预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
示例性地，所述室外机、所述第一阀门、所述载热介质预热器、所述冷凝器、所述精馏器、所述吸收器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述吸收器之间；或者
所述室外机、所述第一阀门、所述载热介质预热器、所述精馏器、所述冷凝器、所述吸收器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述吸收器之间。
所述吸收式单元还包括溶液预热器，所述溶液泵以任意顺序连接所述溶液预热器和所述溶液热交换器后与和所述发生器连接，所述溶液预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
示例性地，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述精馏器、所述冷凝器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述锅炉单元连接以任意顺序连接所述溶液预热器和所述载热介质预热器，所述溶液预热器和所述载热介质预热器均用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
示例性地，所述精馏器还用于对所述溶液泵输出的溶液进行加热，所述溶液泵以任意顺序连接所述精馏器和所述溶液热交换器后与所述发生器连接。
示例性地，所述溶液泵、所述精馏器、所述溶液热交换器和所述发生器依次连接；或者
所述溶液泵、所述溶液热交换器、所述精馏器和所述发生器依次连接。
示例性地，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述冷凝器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述载热介质预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
示例性地，所述吸收式单元还包括溶液预热器，所述溶液泵以任意顺序连接所述精馏器、所述溶液热交换器和所述溶液预热器后与所述发生器连接，所述溶液预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
示例性地，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述冷凝器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述锅炉单元连接以任意顺序连接所述溶液预热器和所述载热介质预热器，所述溶液预热器和所述载热介质预热器均用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
示例性地，所述吸收式单元还包括溶液预热器，所述溶液泵以任意顺序连接所述溶液热交换器和所述溶液预热器后与所述发生器连接，所述溶液预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
示例性地，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述冷凝器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述锅炉单元连接以任意顺序连接所述溶液预热器和所述载热介质预热器，所述溶液预热器和所述载热介质预热器均用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
示例性地，所述冷热联供单元还包括载冷介质储罐和载热介质储罐，所述载冷介质储罐设于所述蒸发器与所述载冷介质泵之间，所述载热介质储罐设于所述吸收式单元与所述载热介质泵之间。
示例性地，所述吸收式冷热联供系统使用水、乙二醇、酒精、丙二醇、二氯甲烷、氯化钙溶液和氯化钠溶液中的至少一种作为载冷介质和/或载热介质。
示例性地，所述锅炉(1)既可以为燃气锅炉、燃煤锅炉、燃油锅炉、生物质锅炉和甲醇锅炉中的任意一种，也可以为上述类型中任意两种或多种的组合。
本发明提供的吸收式冷热联供系统，包括锅炉单元、吸收式单元和冷热联供单元。锅炉单元通过化石燃料或生物质的燃烧产生热能，并通过热源介质传输给吸收式单元作为驱动能源，吸收式单元在蒸发器产生制冷效果，在冷凝器、精馏器、吸收器产生制热效果，并通过载冷介质和载热介质传输给冷热联供单元；冷热联供单元在室外机实现夏季载热介质放热和冬季载冷介质吸热，在室内供冷机实现夏季载冷介质供冷，在室内供热机实现冬季载热介质供热。
此外，本发明提供的吸收式冷热联供系统，可利用包括化石燃料和生物质在内的多种能源，提供阀组切换实现了单套吸收式单元的夏季供冷和冬季供热，并利用多部件耦合实现了余热梯级回收，提高了系统一次能源效率，具有良好的经济性、节能性和适用性，特别适用于远离集中供热管网、而又同时具有夏季供冷和冬季供热需求的地区。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图2为本发明实施例2提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图3为本发明实施例3提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图4为本发明实施例4提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图5为本发明实施例5提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图6为本发明实施例6提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图7为本发明实施例7提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图8为本发明实施例8提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图9为本发明实施例9提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图10为本发明实施例10提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图11为本发明实施例11提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图12为本发明实施例12提供的吸收式冷热联供系统的结构示意图；
图13为本发明提供的另一实施方式的冷热联供单元的结构示意图。
附图标号说明：
(1)、锅炉单元；(2)、热源介质泵；(3)、吸收式单元；(4)、室外机；(5)、室内供冷机；(6)、室内供热机；(7)、载冷介质泵；(8)、载热介质泵；(9)、阀组；(9-1)、第一阀门；(9-2)、第二阀门；(9-3)、第三阀门；(9-4)、第四阀门；(9-5)、第五阀门；(9-6)、第六阀门；(10)、发生器；(11)、精馏器；(12)、冷凝器；(13)、过冷器；(14)、工质节流阀；(15)、蒸发器；(16)、吸收器；(17)、溶液热交换器；(18)、溶液节流阀；(19)、溶液泵；(20)、载热介质预热器；(21)、溶液预热器；(22)、载冷介质储罐；(23)、载热介质储罐。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图13所示，其为本发明的一种实施例的吸收式冷热联供系统，其可利用包括化石燃料和生物质在内的多种能源，提供阀组切换实现了单套吸收式单元的夏季供冷和冬季供热。
请参阅图1-图13，本发明实施例的一种吸收式冷热联供系统包括锅炉单元、吸收式单元(3)及冷热联供单元；
吸收式单元(3)包括发生器(10)、精馏器(11)、冷凝器(12)、过冷器(13)、工质节流阀(14)、蒸发器(15)、吸收器(16)、溶液热交换器 (17)、溶液节流阀(18)、溶液泵(19)；冷热联供单元包括室外机(4)、室内供冷机(5)、室内供热机(6)、载冷介质泵(7)、载热介质泵(8)及阀组(9)；其中：
锅炉单元用于提供热能给吸收式单元(3)，锅炉单元的热源介质出口与发生器(10)的热源介质进口连接，发生器(10)的热源介质出口与锅炉单元的热源介质进口连接，锅炉单元与发生器(10)形成热源介质循环回路。
发生器(10)的蒸汽出口与精馏器(11)的蒸汽入口连接，精馏器(11) 的回流口与发生器(10)连接，精馏器(11)的蒸汽出口依次与冷凝器(12)、过冷器(13)、工质节流阀(14)和蒸发器(15)连接，蒸发器(15)通过过冷器(13)与吸收器(16)连接，发生器(10)的溶液出口依次与溶液热交换器(17)、溶液节流阀(18)、吸收器(16)和溶液泵(19)连接，溶液泵(19)通过溶液热交换器(17)与发生器(10)连接，从而形成工质循环回路，工质循环回路的工作流程如下：
发生器(10)产生的氨蒸汽进入精馏器(11)并进行精馏过程，产生的回流液进入发生器(10)，氨蒸汽的氨浓度提高后进入冷凝器(12)并进行冷凝过程，产生的冷凝液经过冷器(13)过冷，并经过节流阀(14)节流降压进入蒸发器(15)进行蒸发过程，成为氨蒸汽并进入过冷器(13)过冷节流前的冷凝液，随后进入吸收器(16)；发生器(10)产生的稀溶液经溶液热交换器(17) 换热后温度降低，经溶液节流阀(18)节流后进入吸收器(16)，吸收氨蒸汽而成为浓溶液，随后经溶液泵(19)增压，增压后的浓溶液经溶液热交换器(17)，进行溶液加热过程，温度逐渐升高并最终进入发生器(10)，从而完成工质循环；
阀组包括第一阀门(9-1)、第二阀门(9-2)、第三阀门(9-3)、第四阀门(9-4)、第五阀门(9-5)和第六阀门(9-6)，室外机(4)通过第一阀门(9-1) 以任意顺序连接冷凝器(12)和吸收器(16)后连接载热介质泵(8)，载热介质泵(8)的第一出口通过第五阀门(9-5)与室外机(4)连接，载热介质泵(8) 的第二出口通过第六阀门(9-6)与室内供热机(6)连接，室内供热机(6)与吸收器(16)连接，从而形成载热介质循环回路；室外机(4)通过第二阀门(9-2)依次连接蒸发器(15)和载冷介质泵(7)，载冷介质泵(7)的第一出口通过第四阀门(9-4)与室外机(4)连接，载冷介质泵(7)的第二出口通过第三阀门(9-3)与室内供冷机(5)连接，室内供冷机(5)与蒸发器(15)连接，从而完成载冷介质循环。冷热联供单元用于供冷时，第一阀门(9-1)、第三阀门 (9-3)和第五阀门(9-5)开启，第二阀门(9-2)、第四阀门(9-4)和第六阀门(9-6)关闭；冷热联供单元用于供热时，第二阀门(9-2)、第四阀门(9-4) 和第六阀门(9-6)开启，第一阀门(9-1)、第三阀门(9-3)和第五阀门(9-5) 关闭。
载热介质循环和载冷介质循环的工作流程如下：
载热介质S6从冷热联供单元进入吸收式单元(3)，以任意顺序经过冷凝器(12)和吸收器(16)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元；载冷介质S4从冷热联供单元进入吸收式单元(3)，经过蒸发器(15)，进行冷却过程，温度降低成为载冷介质S3，并进入冷热联供单元；冷热联供单元具有冬季供热和夏季供冷两种模式，在夏季供冷模式下，阀组(9)中的第一阀门(9-1)、第三阀门(9-3)和第五阀门(9-5)开启，第二阀门(9-2)、第四阀门(9-4)和第六阀门(9-6)关闭，载冷介质S3经载冷介质泵(7)驱动，经过第三阀门(9-3)进入室内供冷机(5)，向室内释放冷量后温度升高，成为载冷介质S4并进入吸收式单元(3)，与此同时，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第五阀门(9-5)进入室外机 (4)，向室外释放热量后温度降低，并经过第一阀门(9-1)成为载热介质S6 进入吸收式单元(3)，完成载冷和载热介质循环；在冬季供热模式下，阀组(9) 中的第二阀门(9-2)、第四阀门(9-4)和第六阀门(9-6)开启，第一阀门(9-1)、第三阀门(9-3)和第五阀门(9-5)关闭，载冷介质S3经载冷介质泵(7)驱动，经过第四阀门(9-4)进入室外机(4)，从室外吸收热量后温度升高，成为载冷介质S4并经过第二阀门(9-2)进入吸收式单元(3)，与此同时，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入吸收式单元(3)，从而完成载冷和载热介质循环。
本发明实施例的吸收式冷热联供系统，包括锅炉单元、吸收式单元(3)和冷热联供单元。锅炉单元通过化石燃料或生物质的燃烧产生热能，并通过热源介质传输给吸收式单元(3)作为驱动能源，吸收式单元(3)在蒸发器(15) 产生制冷效果，在冷凝器(12)、精馏器(11)、吸收器(16)产生制热效果，并通过载冷介质和载热介质传输给冷热联供单元；冷热联供单元在室外机(4) 实现夏季载热介质放热和冬季载冷介质吸热，在室内供冷机(5)实现夏季载冷介质供冷，在室内供热机(6)实现冬季载热介质供热。
此外，本发明实施例的吸收式冷热联供系统，可利用包括化石燃料和生物质在内的多种能源，提供阀组(9)切换实现了单套吸收式单元(3)的夏季供冷和冬季供热，并利用多部件耦合实现了余热梯级回收，提高了系统一次能源效率，具有良好的经济性、节能性和适用性，特别适用于远离集中供热管网、而又同时具有夏季供冷和冬季供热需求的地区。
可以理解地，本实施例的工质包括氨水溶液。
可以理解地，载冷介质或载热介质既可以为水、乙二醇、酒精、丙二醇、二氯甲烷、氯化钙溶液和氯化钠溶液，也可以为上述类型中任意两种或多种的组合。
可以理解地，室外机(4)既可以为水冷式、风冷式和地埋管式中的任意一种，也可以为上述类型中任意两种或多种的组合。
可以理解地，室内供冷机(5)既可以为风机盘管式、地板辐射式和顶板辐射式中的任意一种，也可以为上述类型中任意两种或多种的组合。
可以理解地，室内供热机(6)既可以为风机盘管式、暖气片式、地板辐射式和顶板辐射式中的任意一种，也可以为上述类型中任意两种或多种的组合。
示例性地，锅炉单元包括锅炉(1)及热源介质泵(2)，锅炉单元的工作流程如下：
燃料和空气F1由燃料和空气进口进入锅炉单元，在锅炉(1)中燃烧后成为烟气F2；燃烧过程产生的热能传递给热源介质S1，由热源介质泵(2)泵送至发生器(10)，放热后温度降低，成为热源介质S2并返回锅炉(1)，从而完成热源介质循环。
可以理解地，锅炉(1)既可以为燃气锅炉、燃煤锅炉、燃油锅炉、生物质锅炉和甲醇锅炉中的任意一种，也可以为上述类型中任意两种或多种的组合。
如图13所示，示例性地，在某些实施例中，冷热联供单元还包括载冷介质储罐(22)和载热介质储罐(23)，载冷介质储罐(22)设于蒸发器(15)与载冷介质泵(7)之间，载热介质储罐(23)设于吸收式单元(3)与载热介质泵(8)之间。自吸收式单元(3)而来的载冷介质S3首先进入所述载冷介质储罐(22)进行缓存，随后经所述载冷介质泵(7)驱动；自吸收式单元(3)而来的载热介质S5首先进入载热介质储罐(23)进行缓存，随后经所述载热介质泵(8)驱动。
需要说明的是，载热介质循环回路中，室外机(4)通过第一阀门(9-1) 以任意顺序连接冷凝器(12)和吸收器(16)后连接载热介质泵(8)，即，载热介质可以先经过冷凝器(12)，后经过吸收器(16)，也可以先经过吸收器 (16)，后经过冷凝器(12)。
需要说明的是，精馏器(11)还可以用于对溶液泵(19)输出的溶液进行加热或用于对载热介质进行加热。
当精馏器(11)还用于对载热介质进行加热，室外机(4)通过第一阀门(9-1) 以任意顺序连接冷凝器(12)、精馏器(11)和吸收器(22)后连接载热介质泵(8)。
当精馏器(11)还用于对溶液泵(23)输出的溶液进行加热时，溶液泵(23) 以任意顺序连接溶液热交换器(17)和精馏器(11)后与发生器(10)连接。
需要说明的是，吸收式单元(3)还可以包括载热介质预热器(20)，载热介质预热器(20)用于对载热介质预热以及回收锅炉单元产生的烟气，室外机 (4)通过第一阀门(9-1)以任意顺序连接载热介质预热器(25)、冷凝器(12) 和吸收器(22)后与载热介质泵(8)连接，载热介质预热器(20)与锅炉单元连接。
进一步地，在此基础上，精馏器(11)还可以用于对载热介质进行加热，或者还可以用于溶液泵(23)输出的溶液进行加热。
需要说明的是，吸收式单元(3)还可以包括溶液预热器(21)，溶液预热器(21)用于对溶液泵(19)输出的溶液预热以及回收锅炉单元产生的烟气，溶液泵(23)以任意顺连接溶液热交换器(17)和溶液预热器(24)后与发生器(10)连接，锅炉单元连接溶液预热器(24)。
进一步地，在此基础上，精馏器(11)还可以用于对载热介质进行加热，或者还可以用于溶液泵(23)输出的溶液进行加热。
进一步地，载热介质预热器(20)和溶液预热器(21)同时设置时，锅炉单元产生的烟气以任意顺序经过溶液预热器(21)和载热介质预热器(20)。
进一步地，在此基础上，精馏器(11)还可以用于对载热介质进行加热，或者还可以用于溶液泵(23)输出的溶液进行加热。
需要说明的是，当精馏器(11)还用于对载热介质进行加热，吸收式单元 (3)还包括载热介质预热器(25)时，室外机(4)通过第一阀门(9-1)以任意顺序连接载热介质预热器(25)、精馏器(11)、冷凝器(12)和吸收器(22) 后与载热介质泵(8)连接。
需要说明的是，当精馏器(11)还用于对溶液泵(23)输出的溶液进行加热，吸收式单元(3)还包括溶液预热器(24)时，溶液泵(23)以任意顺序连接溶液预热器(24)、溶液热交换器(17)和精馏器(11)后与发生器(10) 连接。
下面以具体实施方式进行说明，以下仅说明各实施例的不同之处。
实施例1
请参阅图1，室外机(4)、第一阀门(9-1)、冷凝器(12)、吸收器(16) 和载热介质泵(8)依次连接，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元，室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1) 与冷凝器(12)之间，室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与冷凝器(12) 之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入冷凝器(12)，从而完成载冷和载热介质循环。
精馏器(11)还用于对溶液泵(19)输出的溶液进行加热，溶液泵(19)、精馏器(11)、溶液热交换器(17)和发生器(10)依次连接，增压后的浓溶液依次经过所述精馏器(11)和溶液热交换器(17)，进行溶液梯级加热过程，温度逐渐升高并最终进入发生器(10)。
实施例2
请参阅图2，示例性地，室外机(4)、第一阀门(9-1)、冷凝器(12)、吸收器(16)和载热介质泵(8)依次连接，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元，室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与吸收器(16)之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入吸收器(16)，从而完成载冷和载热介质循环。
精馏器(11)还用于对溶液泵(19)出来的溶液进行加热，溶液泵(19)、精馏器(11)、溶液热交换器(17)和发生器(10)依次连接，增压后的浓溶液依次经过所述精馏器(11)和溶液热交换器(17)，进行溶液梯级加热过程，温度逐渐升高并最终进入所述发生器(10)。
实施例3
请参阅图3，示例性地，室外机(4)、第一阀门(9-1)、吸收器(16)、冷凝器(12)和载热介质泵(8)依次连接，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元，室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与冷凝器(12)之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入冷凝器(12)，从而完成载冷和载热介质循环。
精馏器(11)还用于对溶液泵(19)输出的溶液进行加热，溶液泵(19)、溶液热交换器(17)、精馏器(11)和发生器(10)依次连接，增压后的浓溶液依次经过溶液热交换器(17)和精馏器(11)，进行溶液梯级加热过程，温度逐渐升高并最终进入发生器(10)。
实施例4
请参阅图4，示例性地，室外机(4)、第一阀门(9-1)、冷凝器(12)、吸收器(16)和载热介质泵(8)依次连接，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元，室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与吸收器(16)之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入吸收器(16)，从而完成载冷和载热介质循环。
精馏器(11)还用于对溶液泵(19)输出的溶液进行加热，溶液泵(19)、溶液热交换器(17)、精馏器(11)和发生器(10)依次连接，增压后的浓溶液依次经过溶液热交换器(17)和精馏器(11)，进行溶液梯级加热过程，温度逐渐升高并最终进入发生器(10)。
实施例5
请参阅图5，示例性地，精馏器(11)还用于对载热介质进行加热，室外机(4)、第一阀门(9-1)、冷凝器(12)、精馏器(11)、吸收器(16)和载热介质泵(8)依次连接，载热介质依次经过冷凝器(12)、精馏器(11)和吸收器(16)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元，室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与冷凝器(12) 之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入冷凝器(12)，从而完成载冷和载热介质循环。
实施例6
请参阅图6，示例性地，精馏器(11)还用于对载热介质进行加热，室外机(4)、第一阀门(9-1)、吸收器(16)、冷凝器(12)、精馏器(11)和载热介质泵(8)依次连接，载热介质依次经过所述吸收器(16)、冷凝器(12) 和精馏器(11)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质 S5，室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与吸收器(16)之间，载热介质 S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入吸收器(16)，从而完成载冷和载热介质循环。
实施例7
请参阅图7，示例性地，精馏器(11)还用于对溶液泵(19)出来的溶液进行加热，溶液泵(19)、精馏器(11)、溶液热交换器(17)和发生器(10) 依次连接，吸收式单元(3)还包括载热介质预热器(20)，室外机(4)、第一阀门(9-1)、载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、吸收器(16)和载热介质泵(8)依次连接，载热介质预热器(20)还与锅炉单元连接，并用于回收锅炉单元产生的烟气F2。载热介质依次经过载热介质预热器(20)、冷凝器(12) 和吸收器(16)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质 S5，并进入所述冷热联供单元。室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与载热介质预热器(20)之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质 S6并进入载热介质预热器(20)，从而完成载冷和载热介质循环。燃料和空气 F1由燃料和空气进口进入锅炉单元，在锅炉中燃烧后成为烟气F2，烟气F2经过载热介质预热器(20)，进行余热回收过程，温度降低后成为烟气F3并排出系统。
实施例8
请参阅图8，示例性地，吸收式单元(3)还包括载热介质预热器(20)，精馏器(11)还用于对载热介质进行加热，室外机(4)、第一阀门(9-1)、载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、精馏器(11)、吸收器(16)和载热介质泵(8)依次连接，载热介质预热器(20)还与锅炉单元连接，并用于回收锅炉单元产生的烟气余热。载热介质依次经过载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、精馏器(11)和吸收器(16)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元。室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与载热介质预热器(20)之间，载热介质S5经载热介质泵(8) 驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入载热介质预热器(20)，从而完成载冷和载热介质循环。燃料和空气F1由燃料和空气进口进入锅炉单元，在锅炉中燃烧后成为烟气F2，烟气F2经过载热介质预热器(20)，进行余热回收过程，温度降低后成为烟气F3并排出系统。
实施例9
请参阅图9，示例性地，吸收式单元(3)还包括溶液预热器(21)，室外机(4)、第一阀门(9-1)、冷凝器(12)、吸收器(16)和载热介质泵(8) 依次连接，精馏器(11)还用于对溶液泵(19)出来的溶液进行加热，溶液泵 (19)、溶液预热器(21)、精馏器(11)、溶液热交换器(17)和发生器(10) 依次连接，溶液预热器(21)还与锅炉单元连接，并用于回收锅炉单元产生的烟气余热。载热介质依次经过冷凝器(12)和吸收器(16)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元，室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与冷凝器(12)之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入冷凝器(12)，从而完成载冷和载热介质循环。增压后的浓溶液依次经过溶液预热器(21)、精馏器(11)和溶液热交换器(17)，进行溶液梯级加热过程，温度逐渐升高并最终进入所述发生器(10)。燃料和空气F1由燃料和空气进口进入锅炉单元，在锅炉中燃烧后成为烟气F2，烟气F2经过溶液预热器(21)进行余热回收过程，温度降低后成为烟气F3并排出系统。
实施例10
请参阅图10，示例性地，吸收式单元(3)还包括溶液预热器(21)，精馏器(11)还用于对载热介质进行加热，室外机(4)、第一阀门(9-1)、载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、精馏器(11)和吸收器(16)依次连接，溶液泵(19)、溶液预热器(21)、溶液热交换器(17)和发生器(10)依次连接，溶液预热器(21)还与锅炉单元连接，并用于回收锅炉单元产生的烟气余热。载热介质依次经过载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、精馏器(11) 和吸收器(16)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元。室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与冷凝器 (12)之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入冷凝器(12)，从而完成载冷和载热介质循环。增压后的浓溶液经过所述溶液预热器(21)和溶液热交换器(17)，进行溶液梯级加热过程，温度逐渐升高并最终进入发生器(10)。燃料和空气F1由燃料和空气进口进入锅炉单元，在锅炉中燃烧后成为烟气F2，烟气F2经过溶液预热器(21)进行余热回收过程，温度降低后成为烟气F3并排出系统。
实施例11
请参阅图11，示例性地，吸收式单元(3)还包括载热介质预热器(20) 和溶液预热器(21)，室外机(4)、第一阀门(9-1)、载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、吸收器(16)和载热介质泵(8)依次连接，精馏器(11)还用于对溶液泵(19)输出的溶液进行加热，溶液泵(19)、精馏器(11)、溶液热交换器(17)、溶液预热器(21)和发生器(10)依次连接，锅炉单元、溶液预热器(21)和载热介质预热器(20)依次连接，溶液预热器(21)和载热介质预热器(20)用于回收锅炉单元产生的烟气余热。
载热介质依次经过载热介质预热器(20)、冷凝器(12)和吸收器(16)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质S5，并进入冷热联供单元。室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与载热介质预热器(20)之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6)进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入载热介质预热器(20)，从而完成载冷和载热介质循环。增压后的浓溶液依次经过所述精馏器(11)、溶液热交换器(17)和溶液预热器(21)，进行溶液梯级加热过程，温度逐渐升高并最终进入发生器(10)。燃料和空气F1由燃料和空气进口进入锅炉单元，在锅炉中燃烧后成为烟气F2，烟气F2依次经过溶液预热器(21) 和载热介质预热器(20)，进行余热梯级回收过程，温度逐渐降低后成为烟气F3并排出系统。
吸收式单元(3)在溶液预热器(21)和载热介质预热器(20)产生余热梯级回收效果，在蒸发器(15)产生制冷效果，在冷凝器(12)、精馏器(11)、吸收器(16)和载热介质预热器(20)产生制热效果，并通过载冷介质和载热介质传输给冷热联供单元。
实施例12
请参阅图12，示例性地，吸收式单元(3)还包括载热介质预热器(20) 和溶液预热器(21)，溶液泵(19)、溶液热交换器(17)、溶液预热器(21) 和发生器(10)依次连接，精馏器(11)还用于对载热介质进行加热，室外机 (4)、第一阀门(9-1)、载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、精馏器(11) 和吸收器(16)依次连接，室外机(4)、第一阀门(9-1)、载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、精馏器(11)、吸收器(16)和载热介质泵(8)依次连接，锅炉单元、溶液预热器(21)和载热介质预热器(20)依次连接，溶液预热器(21)和载热介质预热器(20)用于回收锅炉单元产生的烟气余热。
载热介质依次经过所述载热介质预热器(20)、冷凝器(12)、精馏器(11) 和吸收器(16)，进行载热介质梯级加热过程，温度逐渐升高后成为载热介质 S5，并进入冷热联供单元。室内供热机(6)连接至第一阀门(9-1)与载热介质预热器(20)之间，载热介质S5经载热介质泵(8)驱动，经过第六阀门(9-6) 进入室内供热机(6)，向室内释放热量后温度降低，成为载热介质S6并进入载热介质预热器(20)，从而完成载冷和载热介质循环。增压后的浓溶液依次经过所述溶液热交换器(17)和溶液预热器(21)，进行溶液梯级加热过程，温度逐渐升高并最终进入所述发生器(10)。燃料和空气F1由燃料和空气进口进入锅炉单元，在锅炉中燃烧后成为烟气F2，烟气F2依次经过溶液预热器(21) 和载热介质预热器(20)，进行余热梯级回收过程，温度逐渐降低后成为烟气 F3并排出系统。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (19)

1.一种吸收式冷热联供系统，其特征在于，包括锅炉单元、吸收式单元及冷热联供单元；所述吸收式单元包括发生器、精馏器、冷凝器、过冷器、工质节流阀、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、溶液节流阀和溶液泵；所述冷热联供单元包括室外机、室内供冷机、室内供热机、载冷介质泵、载热介质泵及阀组；
所述锅炉单元的热源介质出口与所述发生器的热源介质进口连接，所述发生器的热源介质出口与所述锅炉单元的热源介质进口连接；
所述发生器的蒸汽出口与所述精馏器的蒸汽入口连接，所述精馏器的回流口与所述发生器连接，所述精馏器的蒸汽出口依次与所述冷凝器、所述过冷器、所述工质节流阀和所述蒸发器连接，所述蒸发器通过所述过冷器与所述吸收器连接，所述发生器的溶液出口依次与所述溶液热交换器、所述溶液节流阀、所述吸收器和所述溶液泵连接，所述溶液泵通过所述溶液热交换器与所述发生器连接；
所述阀组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述冷凝器和所述吸收器后连接所述载热介质泵，所述载热介质泵的第一出口通过所述第五阀门与所述室外机连接，所述载热介质泵的第二出口通过所述第六阀门与所述室内供热机连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门和所述吸收式单元之间；所述室外机通过所述第二阀门依次连接所述蒸发器和所述载冷介质泵，所述载冷介质泵的第一出口通过所述第四阀门与所述室外机连接，所述载冷介质泵的第二出口通过所述第三阀门与所述室内供冷机连接，所述室内供冷机与所述蒸发器连接；所述冷热联供单元用于供冷时，所述第一阀门、所述第三阀门和所述第五阀门开启，所述第二阀门、所述第四阀门和所述第六阀门关闭；所述冷热联供单元用于供热时，所述第二阀门、所述第四阀门和所述第六阀门开启，所述第一阀门、所述第三阀门和所述第五阀门关闭。
2.如权利要求1所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述锅炉单元包括锅炉及热源介质泵，所述锅炉产生的热能通过所述热源介质泵输送至所述发生器。
3.如权利要求2所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述锅炉为燃气锅炉、燃煤锅炉、燃油锅炉、生物质锅炉和甲醇锅炉中的至少一种。
4.如权利要求1所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述室外机、所述第一阀门、所述冷凝器、所述吸收器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述冷凝器之间；或者
所述室外机、所述第一阀门、所述吸收器、所述冷凝器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述吸收器之间。
5.如权利要求1所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述精馏器还用于对载热介质进行加热，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述冷凝器、所述精馏器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接。
6.如权利要求5所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述室外机、所述第一阀门、所述冷凝器、所述精馏器、所述吸收器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述冷凝器之间；或者
所述室外机、所述第一阀门、所述吸收器、所述冷凝器、所述精馏器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述吸收器之间。
7.如权利要求5所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述冷凝器、所述精馏器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述载热介质预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
8.如权利要求7所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述室外机、所述第一阀门、所述载热介质预热器、所述冷凝器、所述精馏器、所述吸收器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述吸收器之间；或者
所述室外机、所述第一阀门、所述载热介质预热器、所述精馏器、所述冷凝器、所述吸收器和所述载热介质泵依次连接，所述室内供热机连接至所述第一阀门与所述吸收器之间。
9.如权利要求5所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式单元还包括溶液预热器，所述溶液泵以任意顺序连接所述溶液预热器和所述溶液热交换器后与和所述发生器连接，所述溶液预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
10.如权利要求9所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述精馏器、所述冷凝器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述锅炉单元以任意顺序连接所述溶液预热器和所述载热介质预热器，所述溶液预热器和所述载热介质预热器均用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
11.如权利要求1所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述精馏器还用于对所述溶液泵输出的溶液进行加热，所述溶液泵以任意顺序连接所述精馏器和所述溶液热交换器后与所述发生器连接。
12.如权利要求11所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述溶液泵、所述精馏器、所述溶液热交换器和所述发生器依次连接；或者
所述溶液泵、所述溶液热交换器、所述精馏器和所述发生器依次连接。
13.如权利要求11所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述冷凝器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述载热介质预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
14.如权利要求11所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式单元还包括溶液预热器，所述溶液泵以任意顺序连接所述精馏器、所述溶液热交换器和所述溶液预热器后与所述发生器连接，所述溶液预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
15.如权利要求14所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述冷凝器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述锅炉单元连接以任意顺序连接所述溶液预热器和所述载热介质预热器，所述溶液预热器和所述载热介质预热器均用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
16.如权利要求1所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式单元还包括溶液预热器，所述溶液泵以任意顺序连接所述溶液热交换器和所述溶液预热器后与所述发生器连接，所述溶液预热器还与所述锅炉单元连接，并用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
17.如权利要求16所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式单元还包括载热介质预热器，所述室外机通过所述第一阀门以任意顺序连接所述载热介质预热器、所述冷凝器和所述吸收器后与所述载热介质泵连接，所述锅炉单元连接以任意顺序连接所述溶液预热器和所述载热介质预热器，所述溶液预热器和所述载热介质预热器均用于回收所述锅炉单元产生的烟气余热。
18.如权利要求1所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述冷热联供单元还包括载冷介质储罐和载热介质储罐，所述载冷介质储罐设于所述蒸发器与所述载冷介质泵之间，所述载热介质储罐设于所述吸收式单元与所述载热介质泵之间。
19.如权利要求1所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述吸收式冷热联供系统使用水、乙二醇、酒精、丙二醇、二氯甲烷、氯化钙溶液和氯化钠溶液中的至少一种作为载冷介质和/或载热介质。
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