CN117006734A - 三相吸收式储热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三相吸收式储热系统，包括溶液反应器和冷剂反应器；溶液反应器包括溶液罐、溶液淋盘、溶液降膜换热器、溶液滤筒、溶液泵和溶液循环管道，溶液滤筒底端与溶液泵入口相连通，溶液泵出口通过溶液循环管道与溶液淋盘相连通，形成溶液循环；溶液滤筒中上部设有用于溶液通过的滤网，实现高位进液；冷剂反应器包括冷剂罐、冷剂水淋盘、冷剂降膜换热器、冷剂泵和冷剂循环管道，冷剂罐底端与冷剂泵入口相连通，冷剂泵出口通过冷剂循环管道与冷剂水淋盘相连通，形成冷剂循环；溶液罐与冷剂罐的顶部通过蒸汽管道相连通；三相吸收式储热系统的工作阶段包括充热阶段和放热阶段，放热阶段可以实现供暖功能、制热水功能或制冷功能。本发明在溶液结晶后仍然能够稳定运行，实现了三相储热。
Description
技术领域
本发明涉及储热系统技术领域，具体涉及一种利用太阳能驱动的吸收式储热系统。
背景技术
随着社会的发展和人口的增长，能源消耗也急剧增加，过度依赖化石燃料造成的能源短缺已成为当前人类社会面临的一大难题，伴随能源消耗所产生的环境问题也日益严重。能源和环境问题已成为当前亟需解决的难题，大力发展可再生能源和提高能源利用效率是两种切实可行的解决方案，对确保人类社会的可持续发展具有重要意义。
太阳能作为可再生能源的一种，在供热、制冷上的应用越来越多。最常见的是太阳能供热系统，利用太阳能集热器收集太阳辐射并转化成热能，以水作为传热介质，将热量送至室内满足采暖和热水需求，在燃煤供暖替代方面发挥着重要作用。然而，太阳能具有随时间变化的不稳定性和间歇性，这造成了供热侧与需求侧在时间上的不匹配，例如在光照充足的夏季供热需求不高，冬季供热需求增加但太阳辐射强度又大大降低，这种不匹配性成为太阳热能利用的瓶颈问题。如何高效地储存太阳热能成为解决这一问题的关键，特别是太阳热能在不同季节间的供需不匹配问题，需要高效的长周期储热技术来解决。
根据储热的原理，可分为显热、潜热和热化学三大类。吸收式储热是热化学储热方式之一，主要借鉴了气液吸收式循环的工作原理，在充热阶段将热能转化为工质的化学能，在放热阶段又将化学能转化为热/冷能，储存过程中全部热损失仅为工质从工作温度冷却到环境温度的显热损失，热损失小，较适合长周期储热。储存相同的热量，吸收式储热所需的体积是显热储热(水)的1/3，相变潜热的1/2。由于储能密度高、储热周期长、集储热与储冷于一体的优点，吸收式储热被认为是一种高效、稳定、灵活的储热技术，在房屋建筑工程领域有很好的应用场景。
吸收式储热系统的储能密度与溶液在整个循环所实现的最大浓度差直接相关，然而当溶液浓度超过溶解度时或者溶液温度降低至结晶温度以下时，溶液中会出现结晶。在传统的吸收式系统中，溶液结晶会阻塞溶液循环回路，使循环泵、淋盘无法正常工作，对机组的可靠性和安全性构成了重要的威胁，因此传统的吸收式储热系统通过限制溶液的浓度来避免结晶的出现，但这也导致系统储能密度有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的常规吸收式储热系统循环浓度差和储能密度受溶液结晶限制的不足，提供一种三相吸收式储热系统，将外界输入的热能高效转化为溶液工质的化学能，同时在溶液出现结晶后机组能够正常运行，增大机组可运行的浓度范围，提升吸收式储热系统的储能密度，相对于传统的吸收式储热系统其储热量和储能密度有显著提升。
本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：
一种三相吸收式储热系统，包括溶液反应器和冷剂反应器；所述溶液反应器包括溶液罐、溶液淋盘、溶液降膜换热器、溶液滤筒、溶液泵和溶液循环管道，所述溶液淋盘、溶液降膜换热器、溶液滤筒自上而下依次设置于溶液罐内，所述溶液泵和溶液循环管道设置于溶液罐外，所述溶液滤筒底端与溶液泵入口相连通，溶液泵出口通过所述溶液循环管道与溶液淋盘相连通，形成溶液循环；所述溶液滤筒中上部设有用于溶液通过的滤网，实现高位进液；所述冷剂反应器包括冷剂罐、冷剂水淋盘、冷剂降膜换热器、冷剂泵和冷剂循环管道，所述冷剂水淋盘、冷剂降膜换热器自上而下依次设置于冷剂罐内，所述冷剂泵和冷剂循环管道设置于冷剂罐外，所述冷剂罐底端与冷剂泵入口相连通，冷剂泵出口通过所述冷剂循环管道与冷剂水淋盘相连通，形成冷剂循环；所述溶液罐与冷剂罐的顶部通过蒸汽管道相连通；所述三相吸收式储热系统的工作阶段包括充热阶段和放热阶段，放热阶段可以实现供暖功能、制热水功能或制冷功能。
上述方案中，所述溶液滤筒与溶液泵之间的连接管道上设置溶液阀；所述溶液循环管道上于溶液淋盘进口处设置进发生器阀；所述冷剂罐与冷剂泵之间的连接管道上设置冷剂水淋盘阀；所述溶液罐与冷剂罐之间的蒸汽管道上设置储能截止阀。
上述方案中，在充热阶段时，分别往所述溶液降膜换热器和冷剂降膜换热器管内通入热水和冷却水，所述溶液循环运行、所述冷剂水循环不运行，在所述溶液循环中，溶液依次经过溶液滤筒、溶液泵、溶液淋盘和溶液降膜换热器，吸收溶液降膜换热器管内热水的热量，产生的冷剂蒸汽通过蒸汽管道进入冷剂罐，并冷凝成液体制冷剂，释放的冷凝热被冷却水带走。
上述方案中，在放热阶段时的供暖功能或制热水功能下，分别往所述溶液降膜换热器和冷剂降膜换热器管内通入被加热水和低温水，所述溶液循环和冷剂循环同时运行，液态制冷剂依次经过冷剂泵、冷剂水淋盘以及冷剂降膜换热器，吸收冷剂降膜换热器管内低温水的热量并蒸发，气态制冷剂通过蒸汽管道进入溶液罐，最终被溶液吸收，释放的热量通过被加热水带出。
上述方案中，在放热阶段时的制冷功能下，分别往所述溶液降膜换热器和冷剂降膜换热器管内通入冷却水和低温水，所述溶液循环和冷剂循环同时运行，液态制冷剂依次经过冷剂泵、冷剂水淋盘以及冷剂降膜换热器，吸收冷剂降膜换热器管内低温水的热量并蒸发，从而降低低温水温度实现制冷输出，溶液罐通过溶液降膜换热器管内冷却水进行冷却。
上述方案中，所述三相吸收式储热系统还包括冷剂旁通管道和冲洗旁通管道；所述冷剂旁通管道连通所述冷剂循环管道与溶液泵，所述冲洗旁通管道下端连通溶液泵入口、上端连通溶液循环管道上端；充热/放热阶段结束后从冷剂罐中抽取少量冷剂水进入溶液泵和溶液循环管道，冷剂水在溶液泵、溶液循环管道和冲洗旁通管道之间循环，并稀释其中残留的浓溶液，稀释后的溶液最终泵送至溶液淋盘和溶液降膜换热器冲洗，进入溶液罐，从而避免溶液泵和溶液循环管道中的溶液降温后结晶。
上述方案中，所述冷剂旁通管道上设置冷剂旁通阀；所述冲洗旁通管道下端设置下阀，冲洗旁通管道上端设置上阀；系统处于充热或放热阶段正常运行时为了防止溶液进入冲洗旁通管道造成结晶堵塞，需将上阀和下阀关闭，系统冲洗时为了将冲洗的冷剂水与残留的浓溶液进行循环稀释，需将上阀和下阀打开，系统冲洗时为了将冲洗旁通管中的残留溶液排空，需将上阀关闭，下阀打开。
上述方案中，所述溶液反应器还包括加热装置，所述加热装置设置于溶液滤筒内部，用于在系统运行放热阶段之前或充热阶段后期对溶液罐出口进行熔晶。
上述方案中，所述加热装置为电加热棒，所述溶液滤筒中安装有盲管，所述电加热棒插设于所述盲管中。
上述方案中，所述溶液滤筒在溶液罐内竖直设置两个，其中一个溶液滤筒设置短滤网，实现高位进液，另一个溶液滤筒设置长滤网，长滤网底端低于短滤网底端，用于在溶液减少后实现进液。
本发明的有益效果在于：
本发明通过溶液滤筒的过滤作用和加热装置的熔晶作用，使溶液可以浓缩至结晶状态，并且在溶液结晶后仍然能够稳定运行，实现了三相储热，可以解吸出更多制冷剂并利用溶液结晶的热量，提供了一种解决吸收式储热系统结晶限制从而提升系统储能密度的方案，能够将太阳能或低品位能源转换为热能并高效储存，并提供采暖、生活热水以及制冷多种输出，为这些能源的高效利用提供了一种优选方案。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明三相吸收式储热系统的结构示意图；
图2是本发明三相吸收式储热系统在充热阶段运行的示意图；
图3是本发明三相吸收式储热系统在放热阶段运行的示意图；
图4是图1的侧视图；
图5为本发明实施例中三相吸收式储热系统充热过程的控制逻辑图。
图6为本发明实施例中三相吸收式储热系统冲洗子过程的控制逻辑图。
图7为本发明实施例中三相吸收式储热系统放热过程的控制逻辑图。
图8为本发明实施例中三相吸收式储热系统制冷过程的控制逻辑图。
图中：10、溶液反应器；11、溶液罐；12、溶液淋盘；13、溶液降膜换热器；14、溶液滤筒；15、加热装置；16、溶液泵；17、溶液循环管道；F1、进发生器阀；F5、第一溶液阀；F6、第二溶液阀；
20、冷剂反应器；21、冷剂罐；22、冷剂水淋盘；23、冷剂降膜换热器；24、冷剂泵；25、冷剂循环管道；F7、冷剂水淋盘阀；
30、蒸汽管道；F3、储能截止阀；
40、冷剂旁通管道；F8、冷剂旁通阀；
50、冲洗旁通管道；F2、上阀；F4、下阀；
60、视镜；
实线代表液体流动，虚线代表气体流动，箭头代表流动方向，降膜换热器处的箭头代表反应器内部热量流动。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种三相吸收式储热系统，该系统可以在溶液中存在结晶的固液混合状态下稳定运行，实现三相吸收过程，从而大幅提升系统的储能密度。三相吸收式储热系统包括溶液反应器10和冷剂反应器20，溶液反应器10用于溶液工质的吸收、解吸以及储存，冷剂反应器20用于冷剂的蒸发、冷凝以及储存。
溶液反应器10包括溶液罐11、溶液淋盘12、溶液降膜换热器13、溶液滤筒14、溶液泵16和溶液循环管道17。其中，溶液淋盘12、溶液降膜换热器13、溶液滤筒14自上而下依次设置于溶液罐11内，溶液泵16和溶液循环管道17设置于溶液罐11外，溶液滤筒14底端与溶液泵16入口相连通，溶液泵16出口通过溶液循环管道17与溶液淋盘12相连通，形成溶液循环。溶液滤筒14与溶液泵16之间的连接管道上设置溶液阀；溶液循环管道17上于溶液淋盘12进口处设置进发生器阀F1。溶液反应器10中，溶液的流动方式如下：溶液通过溶液滤筒14后从溶液罐11底部进入循环管路，依次经过溶液阀、溶液泵16以及进发生器阀F1，之后进入溶液罐11顶部的溶液淋盘12并喷淋至溶液降膜换热器13。
溶液滤筒14竖直安装于溶液罐11内，溶液滤筒14中上部设有用于溶液通过的滤网，实现高位进液，即升高进液口的位置，只有位置靠上的溶液才能进入溶液循环回路，由于浓溶液和结晶主要集中在溶液罐11底部，因此采用高位进液可以有效降低结晶阻塞的风险。溶液在进入循环回路前需要经过溶液滤筒14，通过滤筒侧壁的滤网将溶液携带的晶体过滤掉，避免溶液循环阻塞，使得系统在溶液结晶后仍然能够继续运行，实现三相储热，可以解吸出更多制冷剂，同时还可以利用溶液结晶的结晶反应热量。
冷剂反应器20包括冷剂罐21、冷剂水淋盘22、冷剂降膜换热器23、冷剂泵24和冷剂循环管道25。其中，冷剂水淋盘22、冷剂降膜换热器23自上而下依次设置于冷剂罐21内，冷剂泵24和冷剂循环管道25设置于冷剂罐21外，冷剂罐21底端与冷剂泵24入口相连通，冷剂泵24出口通过冷剂循环管道25与冷剂水淋盘22相连通，形成冷剂循环。冷剂罐21与冷剂泵24之间的连接管道上设置冷剂水淋盘阀F7。冷剂反应器20中，冷剂水的流动方式如下：冷剂水从底部出冷剂罐21后依次经过冷剂水淋盘阀F7和冷剂泵24，被泵送至冷剂罐21顶部的冷剂水淋盘22并喷淋至冷剂降膜换热器23。
溶液罐11与冷剂罐21顶部通过蒸汽管道30相连通，蒸汽管道30上设置储能截止阀F3。
三相吸收式储热系统的工作阶段包括充热阶段和放热阶段，放热阶段可以实现供暖功能、制热水功能或制冷功能。
在充热阶段时，溶液反应器10的热输入来自高温热源(如太阳能热水)，冷剂反应器20释放出的热量被环境吸收。如图2所示，分别往溶液降膜换热器13和冷剂降膜换热器23管内通入热水和冷却水，溶液循环运行、冷剂水循环不运行，在溶液循环中，溶液依次经过溶液滤筒14、溶液泵16、溶液淋盘12和溶液降膜换热器13，吸收溶液降膜换热器13管内热水的热量，同时溶液解吸出冷剂蒸汽，产生的冷剂蒸汽通过蒸汽管道30进入冷剂罐21，并冷凝成液体制冷剂，释放的冷凝热被冷却水带走。
在放热阶段时的供暖功能或制热水功能下，溶液反应器10为热输出部件，冷剂反应器20吸收来自环境或低温热源的热输入。如图3所示，分别往溶液降膜换热器13和冷剂降膜换热器23管内通入被加热水和低温水，溶液循环和冷剂循环同时运行，液态制冷剂依次经过冷剂泵24、冷剂水淋盘22以及冷剂降膜换热器23，吸收冷剂降膜换热器23管内低温水的热量并蒸发，气态制冷剂通过蒸汽管道30进入溶液罐11，最终被溶液吸收，释放的热量通过被加热水带出。系统输出温度可以在40℃到65℃之间调节，实现采暖或生活热水输出。
在放热阶段时的制冷功能下，溶液反应器10释放出的热量被环境吸收，冷剂反应器20对外输出冷量。继续参见图3，分别往溶液降膜换热器13和冷剂降膜换热器23管内通入冷却水和低温水，溶液循环和冷剂循环同时运行，液态制冷剂依次经过冷剂泵24、冷剂水淋盘22以及冷剂降膜换热器23，吸收冷剂降膜换热器23管内低温水的热量并蒸发，从而降低低温水温度实现制冷输出，系统制冷温度可以达到7℃。溶液罐11通过溶液降膜换热器13管内冷却水进行冷却。
进一步优化，三相吸收式储热系统还包括冷剂旁通管道40和冲洗旁通管道50；冷剂旁通管道40连通冷剂循环管道25与溶液泵16，冷剂旁通管道40上设置冷剂旁通阀F8；冲洗旁通管道50下端连通溶液泵16入口、上端连通溶液循环管道17上端，冲洗旁通管道50下端设置下阀F4，冲洗旁通管道50上端设置上阀F2。充热/放热/制冷结束后溶液泵16及溶液循环管道17中仍存留一部分浓溶液，通过在溶液泵16与冷剂循环管道25之间增加冷剂旁通管道40，从冷剂罐21中抽取少量冷剂水冲洗溶液泵16和溶液循环管道17，避免其中存留的溶液降温后结晶。为了实现充分的冲洗，在溶液循环管道17上增加旁通管道，冷剂水在溶液管路和旁通管之间循环冲洗稀释一段时间，稀释后的溶液最终泵送至溶液淋盘12。
进一步优化，为了保证三相吸收式储热系统的稳定运行，三相吸收式储热系统还包括安装于溶液滤筒14中的加热装置15，用于在系统放热阶段之前或充热阶段后期通过加热装置15对溶液罐11出口进行熔晶。具体的，加热装置15采用电加热棒，在溶液滤筒14中安装盲管，样机组装完成后将电加热棒插入盲管并倒入导热油。系统运行时高位进液和滤网可以保证溶液循环回路不会被阻塞，但在非运行状态下由于溶液温度不断降低，越来越多的溶液达到结晶温度以下并出现结晶，这些结晶堆积在溶液罐11底部并阻塞溶液出口，因此在下一次运行前需要采用电加热棒进行熔晶，使溶液能够顺利进入溶液泵16。充热后期溶液逐渐结晶，必要时可打开电加热，待溶液混合均匀，循环正常后再继续发生，可增大浓度上限，提高储热密度。
进一步优化，三相吸收式储热系统还包括各类检测装置，用于测量溶液、冷剂以及两个降膜换热器进出水温度，其中溶液温度包括溶液发生温度、溶液底部温度以及溶液循环回路中的温度，冷剂温度为冷剂罐21中的冷凝/蒸发温度。并测量溶液循环中的流量，用于判断系统的熔晶情况以及是否发生阻塞。
进一步优化，如图4所示，溶液滤筒14在溶液罐11内竖直设置两个，其中一个溶液滤筒14设置短滤网，实现高位进液，另一个溶液滤筒14设置长滤网，长滤网底端低于短滤网底端，用于在溶液减少后作为备用；两个溶液滤筒14内部均安装有加热装置15。短滤网溶液滤筒14与溶液泵16之间的连接管道上设置第一溶液阀F5，长滤网溶液滤筒14与溶液泵16之间的连接管道上设置第二溶液阀F6。
进一步优化，溶液罐11内采用溴化锂溶液、氯化锂溶液或者氯化钙溶液作为循环工质；冷剂罐21内采用水作为制冷剂，制冷剂的质量分数会随循环工质的发生和吸收而变化。例如，循环介质溶液为溴化锂溶液，其中工作介质为溴化锂，制冷剂为水。此外，降膜换热器管内的工作流体为水。
进一步优化，三相吸收式储热系统还包括真空泵，真空泵用于机组定期真空维护。
进一步优化，三相吸收式储热系统还包括分别安装于溶液罐11与冷剂罐21内的视镜60，用于观察系统的运行情况，包括溶液液位、冷剂液位和溶液结晶情况等，方便故障分析和调试维修。
吸收式储热系统的储热密度与循环溶液浓度差成正比，传统吸收式储热系统中一旦出现结晶后溶液循环无法运行，从而导致循环失效，为了避免在充热或者储存过程中出现结晶，循环所能实现的浓度差有限。而本发明的三相吸收式储热系统的高储能密度主要是由溶液结晶过程所增加的储热量和浓度差范围造成的。三相吸收式储热系统通过溶液滤筒的过滤作用和加热装置的熔晶作用，使溶液可以浓缩至结晶状态，并且在溶液结晶后仍然能够稳定运行，实现三相储热。一方面系统能够在更高溶液溶度下运行，充热前后的溶液浓度差更大，因此能够从单位工质中解吸出更多制冷剂，增加的这些制冷剂其潜热能够在放热或制冷过程中得到利用，从而获得更大的放热量或制冷量，因此单位工质储能密度提升；另一方面，溶液中的晶体在溶解过程中会释放更多热量，这些热量可以用于系统对外热输出，因此单位工质的储能密度也会提高。
下面以高海拔地区采暖/制热水/制冷为例，对本发明三相吸收式储热系统各工作模式进行详细说明。
如图5所示，充热阶段，为保证溶液在充热阶段达到结晶状态，溶液发生的热源温度在85℃以上，同时冷剂罐21的冷源温度低于20℃。
“充热开始”：通热水(入口温度为热源温度，如85～90度，5m3/h)和冷却水(入口温度为环境温度，如15度，5m3/h)，开F1，溶液泵16频率调到约11，开溶液泵16，开F5、F6，微开F3(开度约到4)，持续约45min。需要说明的是，在充热刚开始时，由于溶液温度较低，溶液泵16频率和F3不能开的过大，以防止溶液发生过快，出现暴沸现象，导致溶液飞溅进入冷剂罐21，造成污染。
“充热中”：溶液泵16频率调到约18，全开F3。需要说明的是，充热中期溶液发生基本稳定，不会暴沸，应加快发生，以缩短充热时间。
“充热后期”：若检测到无溶液循环流量(表明结晶堵塞)，则关F3，等待15min；若检测到有溶液循环流量，则微开F3(开度约到3)，若等待15min仍然未检测到有溶液循环流量，则开电加热，直到检测到有溶液循环流量，关电加热，微开F3(开度约到3)。需要说明的是，充热后期溶液逐渐结晶，若检测到溶液循环中流量大幅下降，则说明溶液罐11中结晶较多，溶液泵16进液量较少，此时充热量已接近最大值，出现结晶堵塞时应避免发生过快导致结晶快速生成加剧堵塞，因此需关小F3，降低溶液发生速率，必要时可打开电加热，待溶液混合均匀，循环正常后再继续发生，延长充热时间。
“充热结束”：若检测到冷剂罐21液位回到规定的液位，则需要立即对溶液泵16及相应的管路、阀门进行冲洗，以避免其中存留的浓溶液降温后结晶，冲洗结束后关闭各阀门、泵、热水、冷却水，充热结束。需要说明的是，充热结束应回到放热前的液位，为下次放热做准备。
上述冲洗的流程如图6所示：
“冲洗”：关F5、F6，等待直到检测到无溶液循环流量再等待2min(排空溶液管道)；关F1、开F2、开F4，等待5min(溶液在溶液循环管道17与冲洗旁通管道50之间循环)；开F1、关F2，等待直到检测到无溶液循环流量再等待2min(排空溶液循环管道17与冲洗旁通管道50)；关F4，溶液泵16频率调到约16，冷剂泵24频率调到约18，开F8，等待15s，关F8(冷剂水旁通冲洗溶液泵16及溶液循环管道17)；关F1、开F2、开F4，等待5min(重复溶液在溶液循环管道17与冲洗旁通管道50之间循环)；开F1、关F2，等待直到检测到无溶液循环流量再等待2min(排空溶液循环管道17与冲洗旁通管道50)；若检测到溶液循环回路中的温度低于40度，则冲洗结束；否则，重复冲洗。
“冲洗结束”：阀门，泵，热水，冷却水全关。
在放热阶段时的供暖功能或制热水功能下通过溶液罐11加热溶液降膜换热器13管内的被加热水，出水温度可以达到45～65℃，实现采暖或生活热水输出；在放热阶段时的制冷功能下，通过制冷剂蒸发吸热实现制冷输出，出水温度可以达到7℃。
放热阶段的供暖功能或制热水功能，具体的控制逻辑如图7所示：
“放热开始”：通蒸发用水(供暖时入口温度取环境温度，如15度，5m3/h，制冷时入口温度取12度，2m3/h)，开F7，开冷剂泵24，冷剂泵24频率调到约18；开电加热，开F1，溶液泵16频率调到约16，开溶液泵16，开F5、F6，微开F3(开度约到4)；等待直到检测到有溶液循环流量，关电加热，通被加热水(供暖时入口温度取42度，2m3/h，制冷时入口温度取环境温度，如30度，5m3/h)。需要说明的是，放热开始时为了疏通溶液通道，需要先开电加热熔晶，等到有溶液循环流量再通被加热水，避免被加热水使溶液变冷又出现结晶。
“放热初期”：检测被加热水出水温度(标准：供暖时取45度，供热水时取65度)；若被加热水出水温度高于标准，则关闭溶液泵16；若被加热水出水温度低于标准，则打开溶液泵16。需要说明的是，放热初期由于溶液浓度大，吸收放热剧烈，会快速将被加热水出水温度升至标准以上，因此需要通过启停溶液循环实现稳定的被加热出水温度。
“放热中期”：如果打开溶液泵5min后被加热出水温度仍然低于标准，则将溶液泵16频率调到约27，冷剂泵24频率调到约30，全开F3；若被加热出水温度高于标准，则关闭溶液泵16；若被加热出水温度低于标准，则打开溶液泵16。需要说明的是，放热中期由于溶液逐渐稀释，吸收程度变弱，被加热水出水温度会低于标准，这时应该通过增加溶液循环量并全开F3以加强溶液吸收放热。
“放热后期”：如果打开溶液泵5min后被加热出水温度仍然低于标准，则按每次0.5度逐渐增加蒸发用水入口温度。需要说明的是，放热后期尽管溶液循环和F3已经调至最大，但是由于溶液过稀，此时仍无法满足温升需求，只能逐步提升蒸发温度。
“放热结束”：若检测到冷剂罐21液位降到规定的液位，则阀门、泵、被加热水、蒸发用水全关。需要说明的是，放热结束后，冷剂不能全部放完，需要预留一部分用于下一步冲洗，冲洗的流程和控制逻辑与充热结束的冲洗一样。放热结束后尽管是最稀的溶液状态，但在低温环境下仍有结晶的风险，因此需要冲洗。
放热阶段的制冷功能与放热阶段的供暖功能或制热水功能过程相似，具体的控制逻辑如图8所示：
“制冷开始”：通冷水，开F7，开冷剂泵24，冷剂泵24频率调到约18；开电加热，开F1，溶液泵16频率调到约16，开溶液泵16，开F5、F6，微开F3(开度约到4)；等待直到检测到有溶液循环流量，关电加热，通冷却水。
“制冷初期”：检测冷水出水温度(标准：7度)；若冷水出水温度低于标准，则关闭溶液泵16；若冷水出水温度低于标准，则打开溶液泵16。
“制冷中期”：如果打开溶液泵5min后冷水出水温度仍然高于标准，则将溶液泵16频率调到约27，冷剂泵24频率调到约30，全开F3；若冷水出水温度低于标准，则关闭溶液泵16；若冷水出水温度高于标准，则打开溶液泵16。
“制冷后期”：如果打开溶液泵5min后冷水出水温度仍然高于标准，则按每次0.5度逐渐降低冷却水入口温度。
“制冷结束”：若检测到冷剂罐21液位降到规定的液位，则阀门、泵、冷水、冷却水全关。需要说明的是，制冷结束后，冷剂不能全部放完，需要预留一部分用于下一步冲洗。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种三相吸收式储热系统，其特征在于，包括溶液反应器和冷剂反应器；
所述溶液反应器包括溶液罐、溶液淋盘、溶液降膜换热器、溶液滤筒、溶液泵和溶液循环管道，所述溶液淋盘、溶液降膜换热器、溶液滤筒自上而下依次设置于溶液罐内，所述溶液泵和溶液循环管道设置于溶液罐外，所述溶液滤筒底端与溶液泵入口相连通，溶液泵出口通过所述溶液循环管道与溶液淋盘相连通，形成溶液循环；所述溶液滤筒中上部设有用于溶液通过的滤网，实现高位进液；
所述冷剂反应器包括冷剂罐、冷剂水淋盘、冷剂降膜换热器、冷剂泵和冷剂循环管道，所述冷剂水淋盘、冷剂降膜换热器自上而下依次设置于冷剂罐内，所述冷剂泵和冷剂循环管道设置于冷剂罐外，所述冷剂罐底端与冷剂泵入口相连通，冷剂泵出口通过所述冷剂循环管道与冷剂水淋盘相连通，形成冷剂循环；
所述溶液罐与冷剂罐的顶部通过蒸汽管道相连通；
所述三相吸收式储热系统的工作阶段包括充热阶段和放热阶段，放热阶段可以实现供暖功能、制热水功能或制冷功能。
2.根据权利要求1所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，所述溶液滤筒与溶液泵之间的连接管道上设置溶液阀；所述溶液循环管道上于溶液淋盘进口处设置进发生器阀；所述冷剂罐与冷剂泵之间的连接管道上设置冷剂水淋盘阀；所述溶液罐与冷剂罐之间的蒸汽管道上设置储能截止阀。
3.根据权利要求1所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，在充热阶段时，分别往所述溶液降膜换热器和冷剂降膜换热器管内通入热水和冷却水，所述溶液循环运行、所述冷剂水循环不运行，在所述溶液循环中，溶液依次经过溶液滤筒、溶液泵、溶液淋盘和溶液降膜换热器，吸收溶液降膜换热器管内热水的热量，产生的冷剂蒸汽通过蒸汽管道进入冷剂罐，并冷凝成液体制冷剂，释放的冷凝热被冷却水带走。
4.根据权利要求1所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，在放热阶段时的供暖功能或制热水功能下，分别往所述溶液降膜换热器和冷剂降膜换热器管内通入被加热水和低温水，所述溶液循环和冷剂循环同时运行，液态制冷剂依次经过冷剂泵、冷剂水淋盘以及冷剂降膜换热器，吸收冷剂降膜换热器管内低温水的热量并蒸发，气态制冷剂通过蒸汽管道进入溶液罐，最终被溶液吸收，释放的热量通过被加热水带出。
5.根据权利要求1所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，在放热阶段时的制冷功能下，分别往所述溶液降膜换热器和冷剂降膜换热器管内通入冷却水和低温水，所述溶液循环和冷剂循环同时运行，液态制冷剂依次经过冷剂泵、冷剂水淋盘以及冷剂降膜换热器，吸收冷剂降膜换热器管内低温水的热量并蒸发，从而降低低温水温度实现制冷输出，溶液罐通过溶液降膜换热器管内冷却水进行冷却。
6.根据权利要求1所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，所述三相吸收式储热系统还包括冷剂旁通管道和冲洗旁通管道；所述冷剂旁通管道连通所述冷剂循环管道与溶液泵，所述冲洗旁通管道下端连通溶液泵入口、上端连通溶液循环管道上端；充热/放热阶段结束后从冷剂罐中抽取少量冷剂水进入溶液泵和溶液循环管道，冷剂水在溶液泵、溶液循环管道和冲洗旁通管道之间循环，并稀释其中残留的浓溶液，稀释后的溶液最终泵送至溶液淋盘和溶液降膜换热器冲洗，进入溶液罐，从而避免溶液泵和溶液循环管道中的溶液降温后结晶。
7.根据权利要求6所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，所述冷剂旁通管道上设置冷剂旁通阀；所述冲洗旁通管道下端设置下阀，冲洗旁通管道上端设置上阀；系统处于充热或放热阶段正常运行时为了防止溶液进入冲洗旁通管道造成结晶堵塞，需将上阀和下阀关闭，系统冲洗时为了将冲洗的冷剂水与残留的浓溶液进行循环稀释，需将上阀和下阀打开，系统冲洗时为了将冲洗旁通管中的残留溶液排空，需将上阀关闭，下阀打开。
8.根据权利要求1所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，所述溶液反应器还包括加热装置，所述加热装置设置于溶液滤筒内部，用于在系统运行放热阶段之前或充热阶段后期对溶液罐出口进行熔晶。
9.根据权利要求8所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，所述加热装置为电加热棒，所述溶液滤筒中安装有盲管，所述电加热棒插设于所述盲管中。
10.根据权利要求1所述的三相吸收式储热系统，其特征在于，所述溶液滤筒在溶液罐内竖直设置两个，其中一个溶液滤筒设置短滤网，实现高位进液，另一个溶液滤筒设置长滤网，长滤网底端低于短滤网底端，用于在溶液减少后实现进液。
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