CN114396739B - 一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，涉及太阳能供热制冷领域，包括太阳能集热器、热交换器、风冷器、空调末端、阀门组件；太阳能集热器与热交换器连接，热交换器分别与风冷器以及空调末端连接，风冷器与空调末端连接；阀门组件用于控制太阳能集热器与热交换器之间、热交换器与风冷器之间、热交换器与空调末端之间、风冷器与空调末端之间的通断状态；通过控制通断状态切换多种制冷模式和多种制热模式。通过本申请的实施，克服吸收循环在吸收压缩耦合系统中供能单一性的限制，使吸收循环参与夏季制冷和冬季供热，有效提高其年运行时长，令太阳能可用于高效辅助耦合系统供热制冷，从而降低系统全年运行的电能消耗。

Description

一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统

技术领域

本申请涉及太阳能供热制冷技术领域，尤其涉及一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统。

背景技术

太阳能供热制冷技术与建筑相结合是建筑用能绿色化转型的可行路线，而太阳能的间歇性与建筑用能的稳定性相矛盾，使得大规模应用太阳能用于满足建筑供热制冷需求存在较大限制。

通过吸收压缩耦合系统的方式构成太阳能辅助供热制冷系统可满足辐照度不足时用户侧的供热/制冷需求，并有效降低太阳能集热温度需求，从而提高集热器集热效率达到高效利用太阳能并满足建筑稳定供能的作用。我国大部分地区具有夏季制冷冬季供热需求，而现有的吸收压缩耦合系统技术由于耦合结构的限制，一般仅使用太阳能驱动吸收循环辅助压缩循环制冷或供热。对于吸收辅助制冷的耦合系统，供热需求由压缩循环单独运行提供；而对于吸收辅助供热的耦合系统，则制冷需求完全由压缩循环满足。但是，吸收制冷机与太阳能集热器的投资费用高昂，如若耦合系统仅用于单一季节的供能需求，其全年供能运行费用的节约率偏低，难以达到具有竞争力的经济可行性。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，全年利用太阳能驱动吸收循环辅助供热制冷，实现系统供热制冷能效倍增效应，从而降低系统全年运行的电能消耗及其运行费用。

发明内容

本申请提供一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，克服吸收循环在吸收压缩耦合系统中供能单一性的限制，使吸收循环参与夏季制冷和冬季供热，有效提高其年运行时长，从而降低系统全年运行的电能消耗。

为达到上述目的，本申请的实施例提出如下技术方案：

一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，包括太阳能集热器、热交换器、风冷器、空调末端、阀门组件；

所述太阳能集热器与所述热交换器连接，所述热交换器分别与所述风冷器以及所述空调末端连接，所述风冷器与所述空调末端连接；

所述阀门组件用于控制所述太阳能集热器与所述热交换器之间的第一通断状态、控制所述热交换器与所述风冷器之间的第二通断状态、控制所述热交换器与所述空调末端之间的第三通断状态、控制所述风冷器与所述空调末端之间的第四通断状态；

通过控制所述第一通断状态、控制所述第二通断状态、控制所述第三通断状态、控制所述第四通断状态能够使所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换运行模式；

所述运行模式包括多种制冷模式和多种制热模式。

一些实施方式中，所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括蓄热水箱、集热循环泵、热水循环泵；

所述热交换器包括发生器；

所述太阳能集热器的出口连接所述蓄热水箱的第一进口，所述蓄热水箱的第一出口连接所述集热循环泵的进口，所述集热循环泵的出口连接所述太阳能集热器的进口；

所述蓄热水箱的第二出口连接所述热水循环泵的进口，所述热水循环泵的出口连接所述发生器的第二端口，所述发生器的第三端口连接所述蓄热水箱的第二进口。

一些实施方式中，所述热交换器还包括吸收器、溶液热交换器、溶液循环泵、冷凝器、蒸发器；

所述阀门组件包括吸收循环第一节流阀、吸收循环第二节流阀、第一溶液调节阀、第二溶液调节阀；

所述发生器的第一端口连接所述冷凝器的第一端口，所述冷凝器的第四端口连接所述吸收循环第一节流阀的进口，所述吸收循环第一节流阀的出口连接所述蒸发器的第一端口，所述蒸发器的第三端口连接所述吸收器的第三端口，所述吸收器的第四端口连接所述溶液循环泵的进口，所述溶液循环泵的出口连接所述溶液热交换器的第三端口，所述溶液热交换器的第四端口连接所述发生器的第四端口，所述发生器的第四端口连接所述溶液热交换器的第一端口，所述溶液热交换器的第二端口连接所述吸收循环第二节流阀的进口，所述吸收循环第二节流阀的出口连接所述吸收器的第一端口；

所述蒸发器的第二端口连接所述第一溶液调节阀的进口，所述第一溶液调节阀的出口连接所述溶液循环泵的进口，所述第二溶液调节阀的进口连接所述溶液热交换器的第四端口，所述第二溶液调节阀的出口连接所述冷凝器的第二端口。

一些实施方式中，所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括防冻液循环泵；

所述阀门组件还包括第一三通阀、第二三通阀；

所述第一三通阀的第一端口连接所述防冻液循环泵的进口，所述防冻液循环泵的出口连接所述吸收器的第二端口；所述吸收器的第五端口连接所述冷凝器的第三端口，所述冷凝器的第五端口连接所述第二三通阀的第三端口，所述第二三通阀的第一端口连接所述风冷器的第三端口，所述风冷器的第四端口连接所述第一三通阀的第三端口；

所述第二三通阀的第二端口连接所述空调末端的第三端口，所述空调末端的第四端口连接所述第一三通阀的第二端口。

一些实施方式中，所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括压缩机、四通阀、储液器、气液分离器；

所述阀门组件还包括第一电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第二电磁阀；

所述压缩机的出口连接所述四通阀的第二端口，所述四通阀的第一端口分别与所述第一电磁阀的第一端口和所述风冷器的第一端口连接，所述第一电磁阀的第二端口和所述风冷器的第二端口与所述第一单向阀的进口连接；

所述第一单向阀和所述第二单向阀的出口与所述蒸发器的第五端口连接，所述第三单向阀和所述第四单向阀的进口与所述压缩循环节流阀的出口连接，所述第四单向阀的出口与所述第一单向阀的进口连接，所述第三单向阀的出口分别与所述第二单向阀的进口和所述空调末端的第二端口连接；

所述蒸发器的第四端口连接所述储液器的进口，所述储液器的出口连接所述压缩循环节流阀的进口；

所述第二电磁阀的第一端口与所述空调末端的第一端口连接，所述第二电磁阀的第二端口与所述空调末端的第二端口连接；

所述空调末端的第一端口与所述四通阀的第三端口连接，所述四通阀的第四端口与所述气液分离器的进口连接，所述气液分离器的出口与所述压缩机的进口连接。

一些实施方式中，所述风冷器包括第一风冷换热器，所述空调末端包括第一末端换热器；

所述第一风冷换热器的第一端口与所述第一三通阀的第三端口连接；

所述第一末端换热器的第一端口与所述第一三通阀的第二端口连接；

所述风冷换热器的第二端口与所述第二三通阀的第一端口连接；

所述末端换热器的第二端口与所述第二三通阀的第二端口连接。

一些实施方式中，所述风冷器还包括第二风冷换热器，所述空调末端还包括第二末端换热器；

所述第一电磁阀的第二端口和所述第二风冷换热器的第一端口分别与所述第一单向阀的进口连接；

所述第一电磁阀的第一端口和所述第二风冷换热器的第二端口分别与所述四通阀的第一端口连接；

所述第二电磁阀的第二端口和所述第二末端换热器的第一端口分别与所述第二单向阀的进口连接；

所述第二电磁阀的第一端口和所述第二末端换热器的第二端口分别与所述四通阀的第三端口连接。

一些实施方式中，所述制冷模式包括压缩循环制冷模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述压缩循环制冷模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为关闭，第一电磁阀和第二电磁阀被配置为关闭，四通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀的第三端口和第四端口被配置为连通；

和/或，所述制冷模式包括过冷耦合制冷模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述过冷耦合制冷模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为开启，第一电磁阀和第二电磁阀被配置为关闭，四通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀的第三端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀的第一端口和第三端口被配置为连通，第二三通阀的第一端口和第三端口被配置为连通；

和/或，所述制冷模式包括复叠耦合制冷模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述复叠耦合制冷模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为开启，第一电磁阀被配置为关闭，第二电磁阀被配置为开启，四通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀的第三端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀的第一端口和第三端口被配置为连通，第二三通阀的第一端口和第三端口被配置为连通。

一些实施方式中，所述制热模式包括压缩循环制热模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述压缩循环制热模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为关闭，第一电磁阀和第二电磁阀被配置为关闭，四通阀的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀的第一端口和第四端口被配置为连通；

和/或，所述制热模式包括过冷耦合制热模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述过冷耦合制热模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为开启，第一电磁阀和第二电磁阀被配置为关闭，四通阀的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀的第一端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，第二三通阀的第三端口和第二端口被配置为连通；

和/或，所述制热模式包括复叠耦合制热模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述复叠耦合制热模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为开启，第一电磁阀被配置为关闭，第二电磁阀被配置为开启，四通阀的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀的第一端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，第二三通阀的第二端口和第三端口被配置为连通。

一些实施方式中，所述第一三通阀和所述第二三通阀可根据制冷需求、供热需求，选择性连接所述风冷器和所述空调末端；

和/或，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀可根据所述运行模式，选择性连接所述风冷器和所述空调末端。

有益效果：

1、本申请公开的技术方案，通过两个三通阀的配合使用，使吸收循环以间接风冷的形式实现制冷模式与制热模式，弥补常规吸收压缩耦合系统中吸收循环的供能单一性，提高系统全年的太阳能利用率，令供热制冷能效得以提升；

2、本申请公开的技术方案，通过两个电磁阀的配合使用，实现吸收循环和压缩循环不同耦合结构的切换，进而调控耦合系统对太阳能的利用量；

3、本申请公开的技术方案，利用压缩循环冷凝热量提高吸收循环蒸发温度，使由于受物性限制不可用于制热的水系工质对(如LiBr-H2O)亦可用于冬季供热；

4、本申请公开的技术方案，复叠耦合制热模式下利用吸收循环降低压缩循环的冷凝温度，压缩循环冷凝热量不直接用于供热，从而扩宽耦合系统冬季供热的低温环境适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本申请的一个较佳实施例的压缩循环制冷模式的结构示意图；

图2是本申请的一个较佳实施例的过冷耦合制冷模式的结构示意图；

图3是本申请的一个较佳实施例的复叠耦合制冷模式的结构示意图；

图4是本申请的一个较佳实施例的压缩循环制热模式的结构示意图；

图5是本申请的一个较佳实施例的过冷耦合制热模式的结构示意图；

图6是本申请的一个较佳实施例的复叠耦合制热模式的结构示意图。

附图标记：

1、太阳能集热器；2、集热循环泵；3、蓄热水箱；4、热水循环泵；5、发生器；6、溶液热交换器；7、溶液循环泵；8、吸收器；9、冷凝器；10、吸收循环第一节流阀；11、蒸发器；12、压缩机；13、四通阀；14、风冷器；15、风冷器风机；16、第一电磁阀；17、第一单向阀；18、第二单向阀；19、第三单向阀；20、第四单向阀；21、储液器；22、压缩循环节流阀；23、第二电磁阀；24、空调末端；25、空调末端风机；26、气液分离器；27、防冻液循环泵；28、第一三通阀；29、第二三通阀；30、吸收循环第二节流阀；31、第一溶液调节阀；32、第二溶液调节阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以指通过管连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。参考术语“一些实施方式”或“可能的实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1至图6所示，在本申请的实施例一中，提供一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，包括太阳能集热器1、热交换器、风冷器14、空调末端24、阀门组件；太阳能集热器1与热交换器连接，热交换器分别与风冷器14以及空调末端24连接，风冷器14与空调末端24连接；阀门组件用于控制太阳能集热器1与热交换器之间的第一通断状态、控制热交换器与风冷器14之间的第二通断状态、控制热交换器与空调末端24之间的第三通断状态、控制风冷器14与空调末端24之间的第四通断状态；通过控制第一通断状态、控制第二通断状态、控制第三通断状态、控制第四通断状态能够使太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换运行模式；运行模式包括多种制冷模式和多种制热模式。

实施例一的一些实施方式中，太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括蓄热水箱3、集热循环泵2、热水循环泵4；热交换器包括发生器5；太阳能集热器1的出口连接蓄热水箱3的第一进口，蓄热水箱3的第一出口连接集热循环泵2的进口，集热循环泵2的出口连接太阳能集热器1的进口；蓄热水箱3的第二出口连接热水循环泵4的进口，热水循环泵4的出口连接发生器5的第二端口，发生器5的第三端口连接蓄热水箱3的第二进口。

实施例一的一些实施方式中，热交换器还包括吸收器8、溶液热交换器6、溶液循环泵7、冷凝器9、蒸发器11；阀门组件包括吸收循环第一节流阀10、吸收循环第二节流阀30、第一溶液调节阀31、第二溶液调节阀32；发生器5的第一端口连接冷凝器9的第一端口，冷凝器9的第四端口连接吸收循环第一节流阀10的进口，吸收循环第一节流阀10的出口连接蒸发器11的第一端口，蒸发器11的第三端口连接吸收器8的第三端口，吸收器8的第四端口连接溶液循环泵7的进口，溶液循环泵7的出口连接溶液热交换器6的第三端口，溶液热交换器6的第四端口连接发生器5的第四端口，发生器5的第四端口连接溶液热交换器6的第一端口，溶液热交换器6的第二端口连接吸收循环第二节流阀30的进口，吸收循环第二节流阀30的出口连接吸收器8的第一端口；蒸发器11的第二端口连接第一溶液调节阀31的进口，第一溶液调节阀31的出口连接溶液循环泵7的进口，第二溶液调节阀32的进口连接溶液热交换器6的第四端口，第二溶液调节阀32的出口连接冷凝器9的第二端口。

实施例一的一些实施方式中，太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括防冻液循环泵27；阀门组件还包括第一三通阀28、第二三通阀29；第一三通阀28的第一端口连接防冻液循环泵27的进口，防冻液循环泵27的出口连接吸收器8的第二端口；吸收器8的第五端口连接冷凝器9的第三端口，冷凝器9的第五端口连接第二三通阀29的第三端口，第二三通阀29的第一端口连接风冷器14的第三端口，风冷器14的第四端口连接第一三通阀28的第三端口；第二三通阀29的第二端口连接空调末端24的第三端口，空调末端24的第四端口连接第一三通阀28的第二端口。

实施例一的一些实施方式中，太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括压缩机12、四通阀13、储液器21、气液分离器26；阀门组件还包括第一电磁阀16、第一单向阀17、第二单向阀18、第三单向阀19、第四单向阀20、第二电磁阀23；压缩机12的出口连接四通阀13的第二端口，四通阀13的第一端口分别与第一电磁阀16的第一端口和风冷器14的第一端口连接，第一电磁阀16的第二端口和风冷器14的第二端口与第一单向阀17的进口连接；第一单向阀17和第二单向阀18的出口与蒸发器11的第五端口连接，第三单向阀19和第四单向阀20的进口与压缩循环节流阀22的出口连接，第四单向阀20的出口与第一单向阀17的进口连接，第三单向阀19的出口分别与第二单向阀18的进口和空调末端24的第二端口连接；蒸发器11的第四端口连接储液器21的进口，储液器21的出口连接压缩循环节流阀22的进口；第二电磁阀23的第一端口与空调末端24的第一端口连接，第二电磁阀23的第二端口与空调末端24的第二端口连接；空调末端24的第一端口与四通阀13的第三端口连接，四通阀13的第四端口与气液分离器26的进口连接，气液分离器26的出口与压缩机12的进口连接。

实施例一的一些实施方式中，风冷器14包括第一风冷换热器，空调末端24包括第一末端换热器；第一风冷换热器的第一端口与第一三通阀28的第三端口连接；第一末端换热器的第一端口与第一三通阀28的第二端口连接；风冷换热器的第二端口与第二三通阀29的第一端口连接；末端换热器的第二端口与第二三通阀29的第二端口连接。

实施例一的一些实施方式中，风冷器14还包括第二风冷换热器，空调末端24还包括第二末端换热器；第一电磁阀16的第二端口和第二风冷换热器的第一端口分别与第一单向阀17的进口连接；第一电磁阀16的第一端口和第二风冷换热器的第二端口分别与四通阀13的第一端口连接；第二电磁阀23的第二端口和第二末端换热器的第一端口分别与第二单向阀18的进口连接；第二电磁阀23的第一端口和第二末端换热器的第二端口分别与四通阀13的第三端口连接。

实施例一的一些实施方式中，制冷模式包括压缩循环制冷模式，在太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至压缩循环制冷模式时，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为关闭，第一电磁阀16和第二电磁阀23被配置为关闭，四通阀13的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀13的第三端口和第四端口被配置为连通；和/或，制冷模式包括过冷耦合制冷模式，在太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至过冷耦合制冷模式时，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为开启，第一电磁阀16和第二电磁阀23被配置为关闭，四通阀13的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀13的第三端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀28的第一端口和第三端口被配置为连通，第二三通阀29的第一端口和第三端口被配置为连通；和/或，制冷模式包括复叠耦合制冷模式，在太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至复叠耦合制冷模式时，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为开启，第一电磁阀16被配置为关闭，第二电磁阀23被配置为开启，四通阀13的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀13的第三端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀28的第一端口和第三端口被配置为连通，第二三通阀29的第一端口和第三端口被配置为连通。

实施例一的一些实施方式中，制热模式包括压缩循环制热模式，在太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至压缩循环制热模式时，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为关闭，第一电磁阀16和第二电磁阀23被配置为关闭，四通阀13的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀13的第一端口和第四端口被配置为连通；和/或，制热模式包括过冷耦合制热模式，在太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至过冷耦合制热模式时，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为开启，第一电磁阀16和第二电磁阀23被配置为关闭，四通阀13的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀13的第一端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀28的第一端口和第二端口被配置为连通，第二三通阀29的第三端口和第二端口被配置为连通；和/或，制热模式包括复叠耦合制热模式，在太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至复叠耦合制热模式时，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为开启，第一电磁阀16被配置为关闭，第二电磁阀23被配置为开启，四通阀13的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀13的第一端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀28的第一端口和第二端口被配置为连通，第二三通阀29的第二端口和第三端口被配置为连通。

实施例一的一些实施方式中，第一三通阀28和第二三通阀29可根据制冷需求、供热需求，选择性连接风冷器14和空调末端24；和/或，第一电磁阀16和第二电磁阀23可根据运行模式，选择性连接风冷器14和空调末端24。

实施例一通过两个三通阀的配合使用，使吸收循环以间接风冷的形式实现制冷模式与制热模式，弥补常规吸收压缩耦合系统中吸收循环的供能单一性，提升太阳能利用率与系统供热制冷能效。实施例一通过两个电磁阀的配合使用，实现吸收循环和压缩循环不同耦合结构的切换，进而调控耦合系统对太阳能的利用量。实施例一通过吸收压缩耦合提高吸收循环蒸发温度、降低压缩循环冷凝温度，扩宽耦合系统冬季供热的低温环境适应性，并使驱动吸收循环所需的太阳能集热温度下降从而提高集热效率，提升利用太阳能的供热制冷转化效率。

如图1至图6所示，在本申请的实施例二中，提供一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，包括太阳能集热器1、集热循环泵2、蓄热水箱3、热水循环泵4、发生器5、溶液热交换器6、溶液循环泵7、吸收器8、冷凝器9、吸收循环第一节流阀10、蒸发器11、压缩机12、四通阀13、风冷器14、风冷器风机15、第一电磁阀16、第一单向阀17、第二单向阀18、第三单向阀19、第四单向阀20、储液器21、压缩循环节流阀22、第二电磁阀23、空调末端24、空调末端风机25、气液分离器26、防冻液循环泵27、第一三通阀28、第二三通阀29、吸收循环第二节流阀30、第一溶液调节阀31、第二溶液调节阀32。

太阳能集热器1的出口连接蓄热水箱3第一进口，蓄热水箱3的第一出口连接集热循环泵2的进口，集热循环泵2的出口连接太阳能集热器1的进口；蓄热水箱3的第二出口连接热水循环泵4的进口，热水循环泵4的出口连接发生器5的第二端口，发生器5的第三端口连接蓄热水箱3的第二进口；发生器5的第一端口连接冷凝器9的第一端口，冷凝器9的第四端口连接吸收循环第一节流阀10的进口，吸收循环第一节流阀10的出口连接蒸发器11的第一端口，蒸发器11的第三端口连接吸收器8的第三端口，吸收器8的第四端口连接溶液循环泵7的进口，溶液循环泵7的出口连接溶液热交换器6的第三端口，溶液热交换器6的第四端口连接发生器5的第四端口，发生器5的第四端口连接溶液热交换器6的第一端口，溶液热交换器6的第二端口连接吸收循环第二节流阀30的进口，吸收循环第二节流阀30的出口连接吸收器8的第一端口；蒸发器11的第二端口连接第一溶液调节阀31的进口，第一溶液调节阀31的出口连接溶液循环泵7的进口，第二溶液调节阀32的进口连接溶液热交换器6的第四端口，第二溶液调节阀32的出口连接冷凝器9的第二端口；第一三通阀28的第一端口连接防冻液循环泵27的进口，防冻液循环泵27的出口连接吸收器8的第二端口；吸收器8的第五端口连接冷凝器9的第三端口，冷凝器9的第五端口连接第二三通阀29的第三端口，第二三通阀29的第一端口连接风冷器14的第三端口，风冷器14的第四端口连接第一三通阀28的第三端口；第二三通阀29的第二端口连接空调末端24的第三端口，空调末端24的第四端口连接第一三通阀28的第二端口；压缩机12的出口连接四通阀13的第二端口，四通阀13的第一端口分别与第一电磁阀16的第一端口和风冷器14的第一端口连接，第一电磁阀16的第二端口和风冷器14的第二端口都与第一单向阀17的进口连接；第一单向阀17和第二单向阀18的出口都与蒸发器11的第五端口连接，第三单向阀19和第四单向阀20的进口都与压缩循环节流阀22的出口连接，第四单向阀20的出口与第一单向阀17的进口连接，第三单向阀19的出口分别与第二单向阀18的进口和空调末端24的第二端口连接；蒸发器11的第四端口连接储液器21的进口，储液器21的出口连接压缩循环节流阀22的进口；第二电磁阀23的第一端口与空调末端24的第一端口连接，第二电磁阀23的第二端口与空调末端24的第二端口连接；空调末端24的第一端口与四通阀13的第三端口连接，四通阀13的第四端口与气液分离器26的进口连接，气液分离器26的出口与压缩机12的进口连接；风冷器14中包含两段换热器，分别与吸收循环和压缩循环连接，并由风冷器风机15抽吸室外空气进行热量交换；空调末端24中包含两段换热器，分别与吸收循环和压缩循环连接，并由空调末端风机25抽吸室内环境空气进行热量交换；实施例二公开的吸收压缩耦合冷热双供系统，蒸发器11为升膜换热器，无需冷剂再循环泵的设置。

实施例二的一些实施方式中，吸收器8和冷凝器9通过防冻液二次换热回路进行串联连接。

实施例二的一些实施方式中，第一三通阀28和第二三通阀29被配置为可根据制冷、供热需求，选择性连接风冷器14和空调末端24。

实施例二的一些实施方式中，第一溶液调节阀31和第二溶液调节阀32开启时，使吸收循环切换为再吸收循环，再吸收循环中冷凝器9为高压吸收器8，蒸发器11为低压发生器5。实施例二公开的吸收压缩耦合冷热双供系统，制冷制热模式切换蒸发器11管内流向不变，由第一单向阀17、第二单向阀18、第三单向阀19和第四单向阀20组成的结构实现。

实施例二的一些实施方式中，压缩机12为变频压缩机12。

实施例二的一些实施方式中，第一电磁阀16，第二电磁阀23被配置为可根据运行模式不同，选择性连接风冷器14和空调末端24。

实施例二的一些实施方式中，太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统的运行模式被配置为包括压缩循环制冷模式、过冷耦合制冷模式、复叠耦合制冷模式、压缩循环制热模式、过冷耦合制热模式、复叠耦合制热模式。

实施例二的一些实施方式中，在六种运行模式中，压缩机12、集热循环泵2、空调末端风机25和风冷器风机15均处于开启和工作状态。

实施例二的一些实施方式中，模式切换标准包括冷热供能需求和蓄热水箱3的蓄热温度。

当吸收压缩耦合冷热双供系统工作在压缩循环制冷模式，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为关闭，第一电磁阀16和第二电磁阀23被配置为关闭，四通阀13的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀13的第三端口和第四端口被配置为连通。

当吸收压缩耦合冷热双供系统工作在过冷耦合制冷模式，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为开启，第一电磁阀16和第二电磁阀23被配置为关闭，四通阀13的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀13的第三端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀28的第一端口和第三端口被配置为连通，第二三通阀29的第一端口和第三端口被配置为连通。

当吸收压缩耦合冷热双供系统工作在复叠耦合制冷模式，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为开启，第一电磁阀16被配置为关闭，第二电磁阀23被配置为开启，四通阀13的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀13的第三端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀28的第一端口和第三端口被配置为连通，第二三通阀29的第一端口和第三端口被配置为连通。

当吸收压缩耦合冷热双供系统工作在压缩循环制热模式，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为关闭，第一电磁阀16和第二电磁阀23被配置为关闭，四通阀13的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀13的第一端口和第四端口被配置为连通。

当吸收压缩耦合冷热双供系统工作在过冷耦合制热模式，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为开启，第一电磁阀16和第二电磁阀23被配置为关闭，四通阀13的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀13的第一端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀28的第一端口和第二端口被配置为连通，第二三通阀29的第三端口和第二端口被配置为连通。

当吸收压缩耦合冷热双供系统工作在复叠耦合制热模式，热水循环泵4和溶液循环泵7被配置为开启，第一电磁阀16被配置为关闭，第二电磁阀23被配置为开启，四通阀13的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀13的第一端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀28的第一端口和第二端口被配置为连通，第二三通阀29的第二端口和第三端口被配置为连通。

实施例二通过两个三通阀的配合使用，使吸收循环以间接风冷的形式实现制冷模式与制热模式，弥补常规吸收压缩耦合系统中吸收循环的供能单一性，提升太阳能利用率与系统供热制冷能效。实施例二通过两个电磁阀的配合使用，实现吸收循环和压缩循环不同耦合结构的切换，进而调控耦合系统对太阳能的利用量。实施例二通过吸收压缩耦合提高吸收循环蒸发温度、降低压缩循环冷凝温度，扩宽耦合系统冬季供热的低温环境适应性，并使驱动吸收循环所需的太阳能集热温度下降从而提高集热效率，提升利用太阳能的供热制冷转化效率。

如图1所示，在实施例二工作在压缩循环制冷模式中，压缩机12、风冷器风机15和空调末端风机25处于开启状态，四通阀13的第一端口和第二端口连通、第三和第四端口连通，第一电磁阀16和第二电磁阀23处于关闭状态，集热循环泵2处于开启状态。吸收循环不运行，热水循环泵4、溶液循环泵7处于关闭状态。压缩循环运行流程如下：压缩机12出口的制冷剂经过四通阀13后流经风冷器14冷却，再经过第一单向阀17后流经蒸发器11而不发生换热，随后通过储液器21并由节流阀降压，由第三单向阀19进入空调末端24蒸发产生冷量，蒸发后制冷剂经四通阀13进入气液分离器26再返回压缩机12完成循环。系统的制冷量为压缩循环制冷量。

如图2所示，在实施例二工作在过冷耦合制冷模式中，压缩机12、风冷器风机15和空调末端风机25处于开启状态，四通阀13的第一端口和第二端口连通、第三和第四端口连通，第一电磁阀16和第二电磁阀23处于关闭状态，集热循环泵2处于开启状态。吸收循环处于运行状态，热水循环泵4、防冻液循环泵27处于开启状态。吸收循环运行流程如下：热水循环泵4将蓄热水箱3中的热水带入发生器5中提供发生热量，降温后返回蓄热水箱3；发生器5中强溶液吸热产生蒸汽，蒸汽进入冷凝器9中冷凝后进入吸收循环第一节流阀10节流降压，再流经蒸发器11蒸发为管内压缩循环制冷剂提供冷却效果，产生的蒸汽进入吸收器8被来自发生器5流经溶液热交换器6降温的弱溶液吸收，生成的强溶液被溶液循环泵7送至溶液热交换器6中升温，再通过发生器5第二端口进入发生器5完成循环。二次回路循环流程如下：第一三通阀28的第一端口和第三端口连通，第二三通阀29的第一端口和第三端口连通，防冻液循环泵27驱动防冻液依次流经吸收器8和冷凝器9带走吸收和冷凝热负荷，随后经过第二三通阀29进入风冷器14由风冷器风机15散热，再经过第一三通阀28进入防冻液循环泵27。压缩循环运行流程与压缩循环制冷模式相同，不同之处在于制冷剂在流经蒸发器11时被吸收循环冷量进一步冷却至过冷状态。系统的制冷量为压缩循环制冷量。特别地，当第一溶液调节阀31和第二溶液调节阀32开启时，吸收循环切换为再吸收循环，成为再吸收过冷耦合制冷模式，冷凝器9和蒸发器11在该模式下分别为高压吸收器8和低压发生器5，换热工质为溶液工质对而不再是单一冷剂。

如图3所示，在实施例二工作在复叠耦合制冷模式中，压缩机12、风冷器风机15和空调末端风机25处于开启状态，四通阀13的第一端口和第二端口连通、第三和第四端口连通，第一电磁阀16处于开启状态，第二电磁阀23处于关闭状态，集热循环泵2处于开启状态。吸收循环和二次回路循环流程与过冷耦合制冷模式相同，压缩循环运行流程与压缩循环制冷模式大体相同，区别在于压缩机12出口的制冷剂经过四通阀13后不流经风冷器14冷却，而先后通过第一电磁阀16和第一单向阀17进入蒸发器11中冷凝放热。系统的制冷量为压缩循环制冷量。特别地，当第一溶液调节阀31和第二溶液调节阀32开启时，吸收循环切换为再吸收循环，成为再吸收复叠耦合制冷模式，冷凝器9和蒸发器11在该模式下分别为高压吸收器8和低压发生器5，换热工质为溶液工质对而不再是单一冷剂。

如图4所示，在实施例二工作在压缩循环制热模式中，压缩机12、风冷器风机15和空调末端风机25处于开启状态，四通阀13的第一端口和第四端口连通、第二和第三端口连通，第一电磁阀16和第二电磁阀23处于关闭状态，集热循环泵2处于开启状态。吸收循环不运行，热水循环泵4、溶液循环泵7处于关闭状态。压缩循环运行流程如下：压缩机12出口的制冷剂经过四通阀13后流经空调末端24冷却，热量被空调末端风机25带至用户侧，再经过第二单向阀18后流经蒸发器11而不发生换热，随后通过储液器21并由节流阀降压，由第四单向阀20进入风冷器14蒸发从环境空气吸热，蒸发后制冷剂经四通阀13进入气液分离器26再返回压缩机12完成循环。系统的供热量为压缩循环冷凝热量。

如图5所示，在实施例二工作在过冷耦合制热模式中，压缩机12、风冷器风机15和空调末端风机25处于开启状态，四通阀13的第一端口和第四端口连通、第二和第三端口连通，第一电磁阀16和第二电磁阀23处于关闭状态，集热循环泵2处于开启状态。吸收循环流程和过冷耦合制冷模式相同；二次回路循环流程与如下：第一三通阀28的第一端口和第二端口连通，第二三通阀29的第二端口和第三端口连通，防冻液循环泵27驱动防冻液依次流经吸收器8和冷凝器9带走吸收和冷凝热量，随后经过第一三通阀28进入空调末端24由空调末端风机25带走热量送至用户侧，再经过第一三通阀28进入防冻液循环泵27。压缩循环运行流程与压缩循环制热模式大体相同，区别在于制冷剂在蒸发器11内放热达到过冷状态。系统的供热量包括压缩循环的冷凝热了、吸收循环的冷凝热量和吸收热量。特别地，当第一溶液调节阀31和第二溶液调节阀32开启时，吸收循环切换为再吸收循环，成为再吸收过冷耦合制热模式，冷凝器9和蒸发器11在该模式下分别为高压吸收器8和低压发生器5，换热工质为溶液工质对而不再是单一冷剂。

如图6所示，在实施例二工作在复叠耦合制热模式中，压缩机12、风冷器风机15和空调末端风机25处于开启状态，四通阀13的第一端口和第四端口连通、第二和第三端口连通，第一电磁阀16处于关闭状态，第二电磁阀23处于开启状态，集热循环泵2处于开启状态。吸收循环流程和过冷耦合制冷模式相同；二次回路循环流程和过冷耦合制热模式相同。压缩循环运行流程与压缩循环制热模式大体相同，区别在于压缩机12出口的制冷剂经过四通阀13后不流经空调末端24冷却，而先后通过第二电磁阀23和第二单向阀18进入蒸发器11中冷凝放热。系统的供热量包括吸收循环的冷凝热量和吸收热量。特别地，当第一溶液调节阀31和第二溶液调节阀32开启时，吸收循环切换为再吸收循环，成为再吸收复叠耦合制热模式，冷凝器9和蒸发器11在该模式下分别为高压吸收器8和低压发生器5，换热工质为溶液工质对而不再是单一冷剂。

实施例二公开的太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，吸收循环以间接风冷的形式实现制冷模式与制热模式，弥补常规吸收压缩耦合系统中吸收循环的供能单一性，拓宽耦合系统冬季供热的低温环境适应性，提高系统全年的太阳能利用率，令供热制冷能效得以提升。

以上实施例仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，其特征在于，包括太阳能集热器、热交换器、风冷器、空调末端、阀门组件；

所述太阳能集热器与所述热交换器连接，所述热交换器分别与所述风冷器以及所述空调末端连接，所述风冷器与所述空调末端连接；

所述阀门组件用于控制所述太阳能集热器与所述热交换器之间的第一通断状态、控制所述热交换器与所述风冷器之间的第二通断状态、控制所述热交换器与所述空调末端之间的第三通断状态、控制所述风冷器与所述空调末端之间的第四通断状态；

通过控制所述第一通断状态、控制所述第二通断状态、控制所述第三通断状态、控制所述第四通断状态能够使所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换运行模式；

所述运行模式包括多种制冷模式和多种制热模式；

所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括蓄热水箱、集热循环泵、热水循环泵；

所述热交换器包括发生器；

所述太阳能集热器的出口连接所述蓄热水箱的第一进口，所述蓄热水箱的第一出口连接所述集热循环泵的进口，所述集热循环泵的出口连接所述太阳能集热器的进口；

所述蓄热水箱的第二出口连接所述热水循环泵的进口，所述热水循环泵的出口连接所述发生器的第二端口，所述发生器的第三端口连接所述蓄热水箱的第二进口；

所述热交换器还包括吸收器、溶液热交换器、溶液循环泵、冷凝器、蒸发器；

所述阀门组件包括吸收循环第一节流阀、吸收循环第二节流阀、第一溶液调节阀、第二溶液调节阀；

所述发生器的第一端口连接所述冷凝器的第一端口，所述冷凝器的第四端口连接所述吸收循环第一节流阀的进口，所述吸收循环第一节流阀的出口连接所述蒸发器的第一端口，所述蒸发器的第三端口连接所述吸收器的第三端口，所述吸收器的第四端口连接所述溶液循环泵的进口，所述溶液循环泵的出口连接所述溶液热交换器的第三端口，所述溶液热交换器的第四端口连接所述发生器的第四端口，所述发生器的第四端口连接所述溶液热交换器的第一端口，所述溶液热交换器的第二端口连接所述吸收循环第二节流阀的进口，所述吸收循环第二节流阀的出口连接所述吸收器的第一端口；

所述蒸发器的第二端口连接所述第一溶液调节阀的进口，所述第一溶液调节阀的出口连接所述溶液循环泵的进口，所述第二溶液调节阀的进口连接所述溶液热交换器的第四端口，所述第二溶液调节阀的出口连接所述冷凝器的第二端口；

所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括防冻液循环泵；

所述阀门组件还包括第一三通阀、第二三通阀；

所述第一三通阀的第一端口连接所述防冻液循环泵的进口，所述防冻液循环泵的出口连接所述吸收器的第二端口；所述吸收器的第五端口连接所述冷凝器的第三端口，所述冷凝器的第五端口连接所述第二三通阀的第三端口，所述第二三通阀的第一端口连接所述风冷器的第三端口，所述风冷器的第四端口连接所述第一三通阀的第三端口；

所述第二三通阀的第二端口连接所述空调末端的第三端口，所述空调末端的第四端口连接所述第一三通阀的第二端口；

所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统还包括压缩机、四通阀、储液器、气液分离器；

所述阀门组件还包括第一电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第二电磁阀；

所述压缩机的出口连接所述四通阀的第二端口，所述四通阀的第一端口分别与所述第一电磁阀的第一端口和所述风冷器的第一端口连接，所述第一电磁阀的第二端口和所述风冷器的第二端口与所述第一单向阀的进口连接；

所述第一单向阀和所述第二单向阀的出口与所述蒸发器的第五端口连接，所述第三单向阀和所述第四单向阀的进口与所述压缩循环节流阀的出口连接，所述第四单向阀的出口与所述第一单向阀的进口连接，所述第三单向阀的出口分别与所述第二单向阀的进口和所述空调末端的第二端口连接；

所述蒸发器的第四端口连接所述储液器的进口，所述储液器的出口连接所述压缩循环节流阀的进口；

所述第二电磁阀的第一端口与所述空调末端的第一端口连接，所述第二电磁阀的第二端口与所述空调末端的第二端口连接；

所述空调末端的第一端口与所述四通阀的第三端口连接，所述四通阀的第四端口与所述气液分离器的进口连接，所述气液分离器的出口与所述压缩机的进口连接；

所述风冷器包括第一风冷换热器，所述空调末端包括第一末端换热器；

所述第一风冷换热器的第一端口与所述第一三通阀的第三端口连接；

所述第一末端换热器的第一端口与所述第一三通阀的第二端口连接；

所述风冷换热器的第二端口与所述第二三通阀的第一端口连接；

所述末端换热器的第二端口与所述第二三通阀的第二端口连接；

所述风冷器还包括第二风冷换热器，所述空调末端还包括第二末端换热器；

所述第一电磁阀的第二端口和所述第二风冷换热器的第一端口分别与所述第一单向阀的进口连接；

所述第一电磁阀的第一端口和所述第二风冷换热器的第二端口分别与所述四通阀的第一端口连接；

所述第二电磁阀的第二端口和所述第二末端换热器的第一端口分别与所述第二单向阀的进口连接；

所述第二电磁阀的第一端口和所述第二末端换热器的第二端口分别与所述四通阀的第三端口连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，其特征在于，所述制冷模式包括压缩循环制冷模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述压缩循环制冷模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为关闭，第一电磁阀和第二电磁阀被配置为关闭，四通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀的第三端口和第四端口被配置为连通；

和/或，所述制冷模式包括过冷耦合制冷模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述过冷耦合制冷模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为开启，第一电磁阀和第二电磁阀被配置为关闭，四通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀的第三端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀的第一端口和第三端口被配置为连通，第二三通阀的第一端口和第三端口被配置为连通；

和/或，所述制冷模式包括复叠耦合制冷模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述复叠耦合制冷模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为开启，第一电磁阀被配置为关闭，第二电磁阀被配置为开启，四通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，四通阀的第三端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀的第一端口和第三端口被配置为连通，第二三通阀的第一端口和第三端口被配置为连通。

3.根据权利要求1所述的太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，其特征在于，所述制热模式包括压缩循环制热模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述压缩循环制热模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为关闭，第一电磁阀和第二电磁阀被配置为关闭，四通阀的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀的第一端口和第四端口被配置为连通；

和/或，所述制热模式包括过冷耦合制热模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述过冷耦合制热模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为开启，第一电磁阀和第二电磁阀被配置为关闭，四通阀的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀的第一端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，第二三通阀的第三端口和第二端口被配置为连通；

和/或，所述制热模式包括复叠耦合制热模式，在所述太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统切换至所述复叠耦合制热模式时，热水循环泵和溶液循环泵被配置为开启，第一电磁阀被配置为关闭，第二电磁阀被配置为开启，四通阀的第二端口和第三端口被配置为连通，四通阀的第一端口和第四端口被配置为连通，第一三通阀的第一端口和第二端口被配置为连通，第二三通阀的第二端口和第三端口被配置为连通。

4.根据权利要求2或3所述的太阳能辅助吸收压缩耦合冷热双供系统，其特征在于，所述第一三通阀和所述第二三通阀可根据制冷需求、供热需求，选择性连接所述风冷器和所述空调末端；

和/或，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀可根据所述运行模式，选择性连接所述风冷器和所述空调末端。

Images