CN115435386A - 太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备 - Google Patents

太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空调技术领域，提供一种太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备。太阳能吸收式制冷系统包括：吸收剂循环回路、制冷剂循环回路、太阳能集热器、控制阀和控制器；吸收剂循环回路包括依次相连的吸收器、热交换器和发生器，吸收器与热交换器之间设有循环泵；制冷剂循环回路包括依次相连的压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器；太阳能集热器通过循环管路与热交换器相连；控制阀的第一端与发生器相连，控制阀的第二端与冷凝器相连，控制阀的第三端连接于吸收器与压缩机之间的连接管路；控制器用于控制制冷系统的运行模式。本发明利用太阳能进行吸收式制冷，并与空调器制冷相结合，实现多种制冷模式，降低运行能耗。

Description

太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备。
背景技术
空调器是一种可以实现制冷的设备，一般由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等部件形成制冷循环回路。压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态，并送至冷凝器进行冷却，经冷却后变成中温高压的液态制冷剂进入节流阀节流降压至低温低压的气液混合体，经蒸发器吸收空气中的热量而汽化，变成气态，然后再回流到压缩机继续压缩，进行循环制冷。
目前，空调器的制冷模式单一，且空调器的运行能源全部来自电能，运行能耗高，导致用户使用体验差。
发明内容
本发明提供一种太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备，通过利用太阳能换热进行吸收式制冷，并与空调器制冷相结合，实现多种制冷模式，满足用户的不同需求，并且利用太阳能进行能源补充，可以降低运行能耗。
本发明提供一种太阳能吸收式制冷系统，包括：
吸收剂循环回路，包括依次相连的吸收器、热交换器和发生器，且所述吸收器与所述热交换器之间设有循环泵；
制冷剂循环回路，包括依次相连的压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器；
太阳能集热器，通过循环管路与所述热交换器相连；
控制阀，所述控制阀的第一端与所述发生器相连，所述控制阀的第二端与所述冷凝器相连，所述控制阀的第三端连接于所述吸收器与所述压缩机之间的连接管路；
控制器，分别与所述循环泵、所述压缩机、所述太阳能集热器和所述控制阀电连接，用于基于所述太阳能集热器的集热温度控制所述制冷系统在吸收式制冷模式与压缩式制冷模式之间切换。
根据本发明提供的一种太阳能吸收式制冷系统，在所述吸收式制冷模式下，所述控制阀的第一端与第二端连通，所述控制阀的第三端关闭，且所述循环泵处于开机状态，所述压缩机处于关机状态；
在所述压缩式制冷模式下，所述控制阀的第一端关闭，所述控制阀的第二端和第三端连通，且所述循环泵处于关机状态，所述压缩机处于开机状态。
根据本发明提供的一种太阳能吸收式制冷系统，所述吸收器的进气口设有通断阀，所述控制阀的第三端连接于所述通断阀与所述压缩机之间的连接管路，所述通断阀与所述控制器电连接；
其中，在所述吸收式制冷模式下，所述通断阀导通；
在所述压缩式制冷模式下，所述通断阀关闭。
根据本发明提供的一种太阳能吸收式制冷系统，还包括：第一传感器，与所述控制器电连接，用于检测所述吸收剂循环回路中的吸收剂的温度；
第二传感器，与所述控制器电连接，用于检测所述压缩机的排气温度，所述控制器用于将检测到的所述吸收剂的温度与所述压缩机的排气温度进行比较，切换运行模式。
根据本发明提供的一种太阳能吸收式制冷系统，所述第一传感器设置于所述热交换器；所述第二传感器设置于所述压缩机的出气侧。
根据本发明提供的一种太阳能吸收式制冷系统，所述吸收剂循环回路还包括：第二节流阀，所述第二节流阀设置于所述吸收器与所述热交换器之间。
根据本发明提供的一种太阳能吸收式制冷系统，所述控制阀为三通阀。
本发明还提供一种上述的太阳能吸收式制冷系统的控制方法，包括：
获取制冷信号；
响应于所述制冷信号，获取所述太阳能集热器的集热温度；
基于所述太阳能集热器的集热温度，控制所述制冷系统在所述吸收式制冷模式与所述压缩式制冷模式之间切换。
根据本发明提供的一种太阳能吸收式制冷系统的控制方法，基于所述太阳能集热器的集热温度，控制所述制冷系统在所述吸收式制冷模式与所述压缩式制冷模式之间切换的步骤，具体包括：
当所述太阳能集热器的集热温度使所述吸收剂循环回路中的吸收剂的温度达到所述压缩机的排气温度时，控制所述制冷系统切换为所述吸收式制冷模式运行，否则，保持所述压缩式制冷模式运行。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的太阳能吸收式制冷系统的控制方法。
本发明提供的太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备，通过利用太阳能换热进行吸收式制冷，并与空调器制冷相结合，实现多种制冷模式，满足用户的不同需求，并且利用太阳能进行能源补充，可以降低运行能耗，提高用户使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。
图1是本发明提供的太阳能吸收式制冷系统的结构示意图；
图2是本发明提供的太阳能吸收式制冷系统的吸收式制冷模式工作原理图；
图3是本发明提供的太阳能吸收式制冷系统的压缩式制冷模式工作原理图；
图4是本发明提供的太阳能吸收式制冷系统的控制方法流程示意图；
图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。
附图标记：
100：吸收剂循环回路；101：吸收器；102：热交换器；
103：发生器；104：循环泵；105：第二节流阀；
200：制冷剂循环回路；201：压缩机；202：冷凝器；
203：第一节流阀；204：蒸发器；
300：太阳能集热器；
400：控制阀；401：第一端；402：第二端；403：第三端；
500：循环管路；600：通断阀；
701：处理器；702：通信接口；703：存储器；704：通信总线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，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。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发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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发明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。
下面结合图1-图5描述本发明的太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备。
根据本发明第一方面的实施例，参照图1-图3所示，本发明提供的太阳能吸收式制冷系统，主要包括：吸收剂循环回路100、制冷剂循环回路200、太阳能集热器300、控制阀400和控制器等。
其中，吸收剂循环回路100包括依次相连的吸收器101、热交换器102和发生器103，并且吸收器101与热交换器102之间设有循环泵104。吸收器101中一般存储有吸收剂-制冷剂的二元溶液，吸收剂用于吸收制冷剂气体，并且通过循环泵104进行加压送入热交换器102加热后，进入发生器103中，二元溶液中的制冷剂蒸发为高温高压气体，吸收剂溶液回流至吸收器101中，再次与低温低压的制冷剂气体混合，实现循环制冷。并且，吸收剂可以为溴化锂溶液，制冷剂可以为水。
制冷剂循环回路200包括依次相连的压缩机201、冷凝器202、第一节流阀203和蒸发器204。可以理解的是，该回路为空调器的制冷回路，压缩机201排出的高温高压制冷剂气体经冷凝器202冷凝放热，再经第一节流阀203节流后流入蒸发器204吸热蒸发，完成制冷过程，低温低压制冷剂气体再次进入压缩机201，实现循环制冷。
太阳能集热器300通过循环管路500与热交换器102相连，利用太阳能的热能加热热交换器102，进行能源补充，使热交换器102中的二元溶液温度升温，析出高温高压的制冷剂气体。其中，循环管路500中的循环介质不做特别限制，可以根据太阳能集热的热量和换热时所需的热量进行选择，循环管路500主要是通过介质气液两相状态变换进行一个流动循环。例如，在太阳能集热器300将液体温度升高到100℃气体，随后流动至热交换器102，与流经热交换器102内的二元溶液进行换热后，变成液体，以此循环，实现循环加热。
控制阀400的第一端401与发生器103相连，控制阀400的第二端402与冷凝器202相连，控制阀400的第三端403连接于吸收器101与压缩机201之间的连接管路，用于控制整个制冷系统管路的通断。
控制器分别与循环泵104、压缩机201、太阳能集热器300和控制阀400电连接，用于基于太阳能集热器300的集热温度控制制冷系统在吸收式制冷模式与压缩式制冷模式之间切换。
因此，本发明实施例提供的太阳能吸收式制冷系统，通过利用太阳能换热进行吸收式制冷，并与空调器制冷相结合，实现多种制冷模式，满足用户的不同需求，并且利用太阳能换热进行能源补充，可以降低运行能耗，提高用户使用体验。
根据本发明的一个实施例，基于太阳能集热器300的集热温度，控制制冷系统在吸收式制冷模式与压缩式制冷模式之间切换，具体包括：
当太阳能集热器300的集热温度使吸收剂循环回路100中的吸收剂的温度(也可以理解为二元溶液的温度)达到压缩机201当前的排气温度时，控制制冷系统切换为吸收式制冷模式运行，利用太阳能进行制冷，减少能耗；否则，保持压缩式制冷模式运行，即当吸收剂的温度未达到压缩机201当前的排气温度时，按照原本空调器的压缩式制冷模式进行运行。
根据本发明的一个实施例，参照图2所示，在吸收式制冷模式下，控制阀400的第一端401与第二端402连通，控制阀400的第三端403关闭，且循环泵104处于开机状态，压缩机201处于关机状态。此时，通过循环泵104进行加压将吸收器101中的二元溶液送入热交换器102被太阳能集热器300的热能加热后，进入发生器103中，二元溶液中的制冷剂蒸发为高温高压气体，经冷凝器202冷凝放热，再经第一节流阀203节流后流入蒸发器204蒸发制冷，变为低温低压的制冷剂气体进入吸收器101中，且发生器103中析出制冷剂后剩余的吸收剂溶液回流至吸收器101中与蒸发器204流入的低温低压制冷剂气体再次混合，实现吸收式制冷循环。可以理解的是，该模式下的压缩机201为关机状态，蒸发器204与吸收器101之间的管路为导通状态，在该模式下可以降低运行能耗。
根据本发明的一个实施例，参照图3所示，在压缩式制冷模式下，控制阀400的第一端401关闭，控制阀400的第二端402和第三端403连通，且循环泵104处于关机状态，压缩机201处于开机状态。此时，压缩机201排出的高温高压制冷剂气体经冷凝器202冷凝放热，再经第一节流阀202节流后流入蒸发器204蒸发制冷，变为低温低压的制冷剂气体送入压缩机201，实现压缩式制冷循环。
根据本发明的一个实施例，参照图1所示，吸收器101的进气口设有通断阀600，控制阀400的第三端403连接于通断阀600与压缩机201之间的连接管路，通断阀600与控制器电连接；其中，在吸收式制冷模式下，通断阀600导通，制冷剂气体进入吸收剂循环回路100中；在压缩式制冷模式下，通断阀600关闭，避免制冷剂气体进入吸收剂循环回路100中，从而使得压缩机201排出的制冷剂气体全部进入冷凝器202中，可以有效提高制冷效果。
根据本发明的一个实施例，太阳能吸收式制冷系统还包括：第一传感器和第二传感器，第一传感器与控制器电连接，用于检测吸收剂循环回路100中的吸收剂的温度；第二传感器与控制器电连接，用于检测压缩机201的排气温度，控制器用于将检测到的吸收剂的温度与压缩机201的排气温度进行比较，切换运行模式。
具体地，当吸收剂的温度达到压缩机201当前的排气温度时，控制制冷系统切换为吸收式制冷模式运行，没有达到时，保持压缩式制冷模式运行。因此，本发明通过设置传感器，可以实现运行模式的精准切换控制。
根据本发明的一个实施例，第一传感器设置于热交换器102；第二传感器设置于压缩机201的出气侧。
根据本发明的一个实施例，参照图1所示，吸收剂循环回路100还包括：第二节流阀105，第二节流阀105设置于吸收器101与热交换器102之间。一般地，吸收器101与热交换器102之间的循环回路具有两条管路，循环泵104设置于其中一条管路中，第二节流阀105设置于另一条管路中，第二节流阀105主要用于对发生器中析出制冷剂后剩余的吸收剂溶液进行降压后，进入吸收器101中，与低温低压制冷剂气体混合。
根据本发明的一个实施例，控制阀400为三通阀。三通阀的具体类型不做特别限制，例如可以为三通电磁阀。
下面对本发明提供的控制方法进行描述，下文描述的控制方法与上文描述的制冷系统可相互对应参照。
根据本发明第二方面的实施例，参照图4所示，本发明还提供一种上述实施例的太阳能吸收式制冷系统的控制方法，包括步骤：
S100、获取制冷信号。
具体地，用户向制冷系统发送制冷信号，制冷系统接收到制冷信号后进行运行。
S200、响应于制冷信号，获取太阳能集热器300的集热温度。
S300、基于太阳能集热器300的集热温度，控制制冷系统在吸收式制冷模式与压缩式制冷模式之间切换。
本发明实施例的控制方法，通过利用太阳能换热进行吸收式制冷，并与空调器制冷相结合，实现多种制冷模式，满足用户的不同需求，并且利用太阳能换热进行能源补充，可以降低运行能耗，提高用户使用体验。
根据本发明的一个实施例，基于太阳能集热器300的集热温度，控制制冷系统在吸收式制冷模式与压缩式制冷模式之间切换的步骤S300，具体包括：
当太阳能集热器300的集热温度可以使得吸收剂循环回路100中的吸收剂的温度达到压缩机201当前的排气温度时，控制制冷系统切换为吸收式制冷模式运行，否则，保持压缩式制冷模式运行。
根据本发明第三方面的实施例，参照图5所示，本发明还提供一种电子设备，该电子设备可以包括：处理器(processor)701、通信接口(Communications Interface)702、存储器(memory)703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信。处理器701可以调用存储器703中的逻辑指令，以执行太阳能吸收式制冷系统的控制方法，该方法包括：获取制冷信号；响应于制冷信号，获取太阳能集热器300的集热温度；基于太阳能集热器300的集热温度，控制制冷系统在吸收式制冷模式与压缩式制冷模式之间切换。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，包括：
吸收剂循环回路，包括依次相连的吸收器、热交换器和发生器，且所述吸收器与所述热交换器之间设有循环泵；
制冷剂循环回路，包括依次相连的压缩机、冷凝器、第一节流阀和蒸发器；
太阳能集热器，通过循环管路与所述热交换器相连；
控制阀，所述控制阀的第一端与所述发生器相连，所述控制阀的第二端与所述冷凝器相连，所述控制阀的第三端连接于所述吸收器与所述压缩机之间的连接管路；
控制器，分别与所述循环泵、所述压缩机、所述太阳能集热器和所述控制阀电连接，用于基于所述太阳能集热器的集热温度控制所述制冷系统在吸收式制冷模式与压缩式制冷模式之间切换。
2.根据权利要求1所述的太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，在所述吸收式制冷模式下，所述控制阀的第一端与第二端连通，所述控制阀的第三端关闭，且所述循环泵处于开机状态，所述压缩机处于关机状态；
在所述压缩式制冷模式下，所述控制阀的第一端关闭，所述控制阀的第二端和第三端连通，且所述循环泵处于关机状态，所述压缩机处于开机状态。
3.根据权利要求1所述的太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，所述吸收器的进气口设有通断阀，所述控制阀的第三端连接于所述通断阀与所述压缩机之间的连接管路，所述通断阀与所述控制器电连接；
其中，在所述吸收式制冷模式下，所述通断阀导通；
在所述压缩式制冷模式下，所述通断阀关闭。
4.根据权利要求1所述的太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，还包括：第一传感器，与所述控制器电连接，用于检测所述吸收剂循环回路中的吸收剂的温度；
第二传感器，与所述控制器电连接，用于检测所述压缩机的排气温度，所述控制器用于将检测到的所述吸收剂的温度与所述压缩机的排气温度进行比较，切换运行模式。
5.根据权利要求4所述的太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，所述第一传感器设置于所述热交换器；所述第二传感器设置于所述压缩机的出气侧。
6.根据权利要求1至5任一项所述的太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，所述吸收剂循环回路还包括：第二节流阀，所述第二节流阀设置于所述吸收器与所述热交换器之间。
7.根据权利要求1至5任一项所述的太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，所述控制阀为三通阀。
8.一种根据权利要求1至7任一项所述的太阳能吸收式制冷系统的控制方法，其特征在于，包括：
获取制冷信号；
响应于所述制冷信号，获取所述太阳能集热器的集热温度；
基于所述太阳能集热器的集热温度，控制所述制冷系统在所述吸收式制冷模式与所述压缩式制冷模式之间切换。
9.根据权利要求8所述的太阳能吸收式制冷系统的控制方法，其特征在于，基于所述太阳能集热器的集热温度，控制所述制冷系统在所述吸收式制冷模式与所述压缩式制冷模式之间切换的步骤，具体包括：
当所述太阳能集热器的集热温度使所述吸收剂循环回路中的吸收剂的温度达到所述压缩机的排气温度时，控制所述制冷系统切换为所述吸收式制冷模式运行，否则，保持所述压缩式制冷模式运行。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8至9任一项所述的太阳能吸收式制冷系统的控制方法。
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