CN119934717B - 低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统及其运行方法 - Google Patents

低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统及其运行方法

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CN119934717B CN202411985332.XA CN202411985332A CN119934717B CN 119934717 B CN119934717 B CN 119934717B CN 202411985332 A CN202411985332 A CN 202411985332A CN 119934717 B CN119934717 B CN 119934717B
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Abstract

本发明属于制冷技术领域。为了解决现有制冷系统无法解决压缩机过压缩和欠压缩的问题,以及排气温度过高的问题,提供了一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统及其运行方法,此系统包括低品位能源系统和喷射与压缩耦合制冷系统,低品位能源系统包括蓄热水箱、加热器和发生器,喷射与压缩耦合制冷系统包括冷凝器、经济器、蒸发器、压缩机、气气喷射器、工质泵、两个膨胀阀、四个调节阀和六个切换阀,此系统由不同的加热器驱动发生器工作,根据系统所需压比与压缩机所提供压比的关系,切换不同的系统方式,从而达到满足要求的制冷量,避免压缩机出现过压缩和欠压缩的问题,提升了制冷系统的性能。

Description

低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统及其运行方法
技术领域
本发明属于制冷技术领域,尤其涉及一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统及其运行方法。
背景技术
空调制冷能耗是建筑能耗和建筑碳排放的主要部分,通过利用可再生能源、工业余热等辅助驱动空调制冷系统,可以极大地降低空调制冷能耗。在中小容量制冷空调系统中,通常采用涡旋压缩机,当工况变化时,涡旋压缩机往往面临压缩机的压比(内压比)与系统所需压比(外压比)即冷凝压力和蒸发压力之比不一致的情况,造成过压缩或欠压缩损失,而且还可能造成排气温度过高,导致系统性能下降,增大碳排量。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种能够避免压缩机出现过压缩和欠压缩发生的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统及其运行方法。
本发明第一方面提供了一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统,包括低品位能源系统和喷射与压缩耦合制冷系统;
所述低品位能源系统包括蓄热水箱、加热器和发生器,所述蓄热水箱和所述加热器连接形成加热回路,所述蓄热水箱和所述发生器连接形成发生回路;
所述喷射与压缩耦合制冷系统包括冷凝器,所述冷凝器的出口管路分为三路,第一路依次连接有工质泵和发生器的入口,第二路依次连接有第一膨胀阀、经济器,第三路依次连接有所述经济器、第二膨胀阀、蒸发器、压缩机和所述冷凝器的第二入口;
所述发生器的出口管路依次连接有所述气气喷射器的一次流入口和所述冷凝器的第一入口;
所述压缩机上设置有中压补排气口和低压补排气口,与所述中压补排气口相连的管路包括中压排气管路和中压补气管路,所述中压补排气口通过所述中压排气管路与所述气气喷射器的二次流入口连接,所述中压补排气口通过所述中压补气管路与所述经济器连接,与所述低压补排气口相连的管路包括低压排气管路和低压补气管路,所述低压补排气口通过所述低压排气管路与所述压缩机的入口连接,所述低压补排气口通过所述低压补气管路与所述经济器连接。
可选的,所述中压排气管路依次连接有第六切换阀、第四调节阀、第二切换阀和所述气气喷射器的二次流入口;
所述中压补气管路依次连接有第五切换阀、第三调节阀、第三切换阀、和所述经济器的气态制冷剂出口管路;
所述低压排气管路依次连接有第四切换阀、第一调节阀和所述压缩机的入口;
所述低压补气管路依次连接有第一切换阀、第二调节阀和所述经济器的气态制冷剂出口管路。
本发明第二方面提供了一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,基于上述任一项所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统完成,包括以下步骤:
S1、根据所述气气喷射器是否工作,将运行方法分为两个级别,第一级别为所述加热器提供的热量无法驱动气气喷射器工作,第二级别为所述加热器提供的热量能够驱动气气喷射器工作;
S2、所述压缩机的压比为内压比,系统所需压比为外压比,根据所述内压比和所述外压比的比值将所述第一级别和所述第二级别均设定为三种模式,第一模式为所述内压比等于所述外压比,第二模式为所述内压比大于所述外压比,第三模式为所述内压比小于所述外压比;
S3、当系统运行处于所述第一级别时,所述低品位能源系统停止运行,所述喷射与压缩耦合制冷系统运行实现压缩制冷、中压补气和低压排气,当系统处于第二级别时,所述低品位能源系统运行,所述发生器中的液态制冷剂吸收热水的热量变为高温高压蒸气,从而进入所述喷射与压缩耦合制冷系统完成循环,实现过冷降焓、低压补气和中压排气。
可选的,当系统处于所述第一级别和所述第二级别的第一模式时,所述中压排气管路、所述中压补气管路、所述低压排气管路和所述低压补气管路均处于关闭状态;
当系统处于所述第一级别的第二模式和第三模式时,所述中压补气管路和所述低压排气管路开启;
当系统处于所述第二级别的第二模式和第三模式时,所述中压排气管路和所述低压补气管路开启。
可选的,当系统处于所述第一级别、第一模式时,所述第一切换阀、所述第二切换阀、所述第三切换阀、所述第四切换阀、所述第五切换阀和所述第六切换阀均关闭,所述冷凝器的出口管路的液态制冷剂经所述第二膨胀阀节流后进入所述蒸发器中蒸发吸热,所述蒸发器产生的蒸气被所述压缩机吸入,经所述压缩机压缩后,进入所述冷凝器中冷凝,完成循环,实现压缩制冷。
可选的,当系统处于所述第一级别、第二模式时,开启所述第三切换阀、所述第四切换阀和所述第五切换阀,关闭所述第一切换阀、所述第二切换阀和所述第六切换阀,增大所述第一调节阀的开度,减小所述第三调节阀的开度,以减小中压补气量、增大低压排气量。
可选的,当系统处于所述第一级别、第三模式时,开启所述第三切换阀、所述第四切换阀和所述第五切换阀,关闭所述第一切换阀、所述第二切换阀和所述第六切换阀,减小所述第一调节阀的开度,增大所述第三调节阀的开度,以增大中压补气量、减小低压排气量。
可选的,当系统处于所述第二级别、第一模式时,开启所述第二切换阀和所述第三切换阀,关闭所述第一切换阀、所述第四切换阀、所述第五切换阀和所述第六切换阀,所述发生器中的制冷剂进入所述气气喷射器中,抽吸来自所述经济器中的蒸气,在所述气气喷射器内混合、增压后进入所述冷凝器中,经冷凝后的液态制冷剂通过所述冷凝器的出口管路经三路完成循环,实现过冷降焓。
可选的,当系统处于所述第二级别、第二模式时,开启所述第一切换阀、所述第二切换阀和所述第六切换阀,关闭所述第三切换阀、所述第四切换阀和所述第五切换阀,减小所述第二调节阀的开度,增大所述第四调节阀的开度,以减小低压补气,增大中压排气。
可选的,当系统处于所述第二级别、第三模式时,开启所述第一切换阀、所述第二切换阀和所述第六切换阀,关闭所述第三切换阀、所述第四切换阀和所述第五切换阀,增大所述第二调节阀的开度,减小所述第四调节阀的开度,以增大低压补气,减小中压排气。
本发明实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下有益效果:
本发明实施例提供的一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统及其运行方法,此系统通过在固定容积比压缩机的低压和中压段开孔,即在压缩机上设置中压补排气口和低压补排气口,且中压补排气口和低压补排气口分别与制冷系统的补排气管道相连接,根据低品位能源的供应情况,通过控制多个切换阀的启闭,调节补排气管道上调节阀的开度,以控制压缩机低压补排气口和中压补排气口的补气及排气状态,通过对补气量和排气量的调节,实现了对固定容积比压缩机压比的调节,使压缩机内压比与外压比一致,避免压缩机变换工况运行时的发生过压缩或欠压缩问题,提升了制冷系统性能。
该系统通过低品位能源驱动气气喷射器的二次流入口或压缩机中间吸气孔口的抽吸,使得经济器中制冷剂蒸发,对从冷凝器流向蒸发器的制冷剂进行过冷降焓,增大了蒸发器的出入口焓差,提升了制冷系统性能。
该系统通过压缩机两级补排气量调节与低品位能源驱动的气气喷射器配合,使得电驱动和热驱动的制冷系统耦合实现了增效节能和降碳,提升了制冷系统性能。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的加热器为太阳能集热器的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的示意图;
图2为本发明实施例所述的加热器为余热热源的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的示意图。
其中,1、冷凝器;2、经济器;3、蒸发器;4、压缩机;5、气气喷射器;6、发生器;7、工质泵;8、第一膨胀阀;9、第二膨胀阀;10、第一调节阀;11、第二调节阀;12、第三调节阀;13、第四调节阀;14、第一切换阀;15、第二切换阀;16、第三切换阀;17、第四切换阀;18、第五切换阀;19、第六切换阀;20、余热热源;21、发生循环水泵;22、蓄热水箱;23、集热循环水泵;24、太阳能集热器;25、余热循环水泵。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1所示,本实施例提供了一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统,包括低品位能源系统和喷射与压缩耦合制冷系统。
其中,加热器为太阳能集热器24,低品位能源系统中还包括集热循环水泵23和发生循环水泵21,低品位能源系统包括加热回路和发生回路,蓄热水箱22、太阳能集热器24和集热循环水泵23连接形成加热回路,蓄热水箱22、发生器6和发生循环水泵21连接形成发生回路,在加热回路中,蓄热水箱22中的水通过集热循环水泵23进入集热器24中加热,在太阳能充足时,集热器24所吸收的太阳能可以使蓄热水箱22内的水温达到发生器6所需温度,此时启动气气喷射器5,对于发生回路,在太阳能集热器24内吸热升温的水进入蓄热水箱22,蓄热水箱22上层温度达到发生器6所需温度时,发生循环水泵21开启,集热循环水泵23和发生循环水泵21能够分别为加热回路和发生回路中的水循环提供动力,以确保水能够根据设定的流量在系统内稳定循环。
喷射与压缩耦合制冷系统包括冷凝器1,冷凝器1的出口管路分为三路,第一路依次连接有工质泵7和发生器6的入口,第二路依次连接有第一膨胀阀8、经济器2和气气喷射器5的二次流入口,第三路依次连接有经济器2、第二膨胀阀9、蒸发器3、压缩机4和冷凝器1的第二入口;发生器6的出口管路依次连接有气气喷射器5的一次流入口和冷凝器1的第一入口;压缩机4上设置有中压补排气口和低压补排气口,与中压补排气口相连的管路包括中压排气管路和中压补气管路,中压补排气口通过中压排气管路与气气喷射器5的二次流入口连接,中压补排气口通过中压补气管路与经济器2连接,与低压补排气口相连的管路包括低压排气管路和低压补气管路,低压补排气口通过低压排气管路与压缩机4的入口连接,低压补排气口通过低压补气管路与经济器2连接,其中,中压排气管路依次连接有第六切换阀19、第四调节阀13、第二切换阀15和气气喷射器5的二次流入口;中压补气管路依次连接有第五切换阀18、第三调节阀12、第三切换阀16、和经济器2的气态制冷剂出口管路;低压排气管路依次连接有第四切换阀17、第一调节阀10和压缩机4的入口;低压补气管路依次连接有第一切换阀14、第二调节阀11和经济器2的气态制冷剂出口管路。
其中,压缩机4的入口设置有干燥过滤器,干燥过滤器可以避免水份或杂质进入压缩机4,压缩机4的出口设置有油分离器,油分离器可以避免压缩机4中制冷剂气体中携带的润滑油进入系统中,保证了压缩机4回油,实现了系统的正常工作。
冷凝器1的出口设置有储液器,储液器可以用来存储和平衡制冷剂,以确保制冷系统的性能和稳定性,并且还可以帮助减少制冷剂的波动和压力变化,从而提高系统的工作效率并延长设备的使用寿命。
喷射与压缩耦合制冷系统选用纯质制冷剂或混合制冷剂作为工质,从而可以减少工质泵7的功耗,提升系统的热力学性能和运行可靠性。
本实施例还提供了一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,基于上述的一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统完成,包括以下步骤:
S1、根据气气喷射器5是否工作,将运行方法分为两个级别,第一级别为加热器提供的热量无法驱动气气喷射器5工作,第二级别为加热器提供的热量能够驱动气气喷射器5工作,第二级别下系统效率更高,制冷能力更强,节电降碳效果更好;
S2、压缩机4的压比为内压比,系统所需压比为外压比,根据内压比和外压比的比值将第一级别和第二级别均设定为三种模式,第一模式为内压比等于外压比,第二模式为内压比大于外压比,第三模式为内压比小于外压比;
S3、当系统运行处于第一级别时,低品位能源系统停止运行,喷射与压缩耦合制冷系统运行实现传统压缩制冷、中压补气和低压排气,当系统处于第二级别时,低品位能源系统运行,发生器6中的液态制冷剂吸收热水的热量变为高温高压蒸气,从而进入喷射与压缩耦合制冷系统完成循环,实现过冷降焓、低压补气和中压排气。
进一步的,当系统处于第一级别和第二级别的第一模式时,中压排气管路、中压补气管路、低压排气管路和低压补气管路均处于关闭状态;当系统处于第一级别的第二模式和第三模式时,中压补气管路和低压排气管路开启;当系统处于第二级别的第二模式和第三模式时,中压排气管路和低压补气管路开启。
具体的,当系统所需压比与压缩机4的压比一致时即内压比等于外压比,在夜晚或恶劣环境时低品位能源系统无法为发生器6提供足够的驱动气气喷射器5工作的热量时,低品位能源系统不投入使用,对于喷射与压缩耦合制冷系统,气气喷射器5不投入使用,该工况下,系统能够实现压缩制冷,此时,冷凝器1出口管路的液态制冷剂经过第二膨胀阀9节流后进入蒸发器3中蒸发吸热,蒸气被压缩机4吸入,经压缩后变为高温高压的蒸气,进入冷凝器1中冷凝,完成循环;当室外太阳能辐射强度增强,低品位能源系统能为发生器6提供驱动气气喷射器5正常工作的热量时,低品位能源系统投入使用,该工况下开启第二切换阀15、第三切换阀16,关闭第一切换阀14、第四切换阀17、第五切换阀18、第六切换阀19,实现过冷降焓,此时,发生器6中的液态制冷剂吸收热水的热量变为高温高压蒸气,进入气气喷射器5中膨胀、降压,且吸入来自经济器2产生的低压蒸气,两流体混合、升压后离开气气喷射器5,进入冷凝器1中,经冷凝后的液态制冷剂分为三路,第一路经工质泵7增压后回到发生器6中蒸发,完成循环,第二路经第一膨胀阀8节流后进入经济器2中蒸发吸热,然后被气气喷射器5吸入,第三路经济器2降焓后流经第二膨胀阀9,节流后进入蒸发器3中蒸发吸热,蒸气被压缩机4吸入,经压缩后变为高温高压的蒸气进入冷凝器1中,完成循环。
一般地,当内压比与外压比的比值为0.95~1.05内时,过压缩和欠压缩损失较小,此时,认为内外压比一致,为避免频繁切换系统模式,采用上述第一级别或第二级别的第一模式运行。
系统所需压比小于压缩机4的压比即内压比大于外压比,当无太阳能或太阳辐射强度较弱,低品位能源系统无法为发生器6提供足够的驱动气气喷射器5工作的热量时,低品位能源系统中太阳能热水回路以及发生回路均不投入使用,对于喷射与压缩耦合制冷系统中,气气喷射器5不投入使用,该工况下,开启第三切换阀16、第四切换阀17、第五切换阀18,关闭第一切换阀14、第二切换阀15、第六切换阀19,实现中压补气、低压排气,此时,压缩机4产生的蒸气分为两路,第一路压缩机4中间压缩产生的低压蒸气,经过第四切换阀17、第一调节阀10,进入压缩机4进行压缩,完成循环,第二路高温高压的蒸气经过冷凝器1冷凝,冷凝器1出口产生的过冷液体分为两路,第一路经过经济器2过冷降焓,经过第二膨胀阀9,节流后进入蒸发器3中蒸发吸热,气态制冷剂进入压缩机4压缩,完成循环,第二路液态制冷剂经过第一膨胀阀8,节流后进入经济器2中蒸发吸热,产生的蒸气经过第三切换阀16、第三调节阀12、第五切换阀18进入压缩机4的中压补排气口,完成循环。该工况下,通过使第一调节阀10的开度变大、第三调节阀12的开度变小,从而增大低压排气量、减小中压补气量,防止过压缩。
当太阳辐射强度增强,低品位能源系统能够为发生器6提供驱动气气喷射器5正常工作的热量时,低品位能源系统中太阳能热水回路以及发生回路投入使用,对于喷射与压缩耦合制冷系统,气气喷射器5投入使用,该工况下,开启第一切换阀14、第二切换阀15、第六切换阀19,关闭第三切换阀16、第四切换阀17、第五切换阀18,实现系统低压补气、中压排气,此时,该系统中的发生器6中的液态制冷剂吸收热水的热量变为高温高压蒸气进入气气喷射器5中膨胀、降压吸入来自压缩机4中间压缩产生的中压蒸气,两流体混合、升压后离开气气喷射器5,进入冷凝器1,经冷凝后的液态制冷剂分为三路,第一路经工质泵7增压后回到发生器6中蒸发,完成循环,第二路经过第一膨胀阀8节流后进入经济器2中蒸发吸热,产生的低压蒸气经过第二调节阀11、第一切换阀14,进入压缩机4的低压补排气口,完成循环,第三路经过经济器2降焓后,流经第二膨胀阀9,节流后进入蒸发器3中蒸发吸热,蒸气被压缩机4吸入,压缩机4蒸气出口分为两路,第一路经压缩机4压缩后的高温高压蒸气进入冷凝器1完成循环,第二路为压缩机4经压缩后产生的中压蒸气经过第六切换阀19、第四调节阀13、第二切换阀15,被气气喷射器5吸入。该工况下,通过使第二调节阀11的开度变小,第四调节阀13的开度变大,从而减小低压补气量,增大中压排气量,防止过压缩。
系统所需压比大于压缩机4的压比即内压比小于外压比,当无太阳能或太阳辐射强度较弱,低品位能源系统无法为发生器6提供足够的驱动气气喷射器5工作的热量时,低品位能源系统中太阳能热水回路以及发生回路均不投入使用,对于喷射与压缩耦合制冷系统中,气气喷射器5不投入使用,该工况下,开启第三切换阀16、第四切换阀17、第五切换阀18,关闭第一切换阀14、第二切换阀15、第六切换阀19,实现中压补气、低压排气,此时,压缩机4产生的蒸气分为两路,第一路压缩机4中间压缩产生的低压蒸气经过第四切换阀17、第一调节阀10,进入压缩机4进行压缩,完成循环,第二路高温高压的蒸气经过冷凝器1冷凝,冷凝器1出口产生的过冷液体分为两路,第一路经过经济器2过冷降焓,经过第二膨胀阀9,节流后进入蒸发器3中蒸发吸热,气态制冷剂进入压缩机4压缩,完成循环,第二路液态制冷剂经过第一膨胀阀8,节流后进入经济器2中蒸发吸热,产生的蒸气经过第三切换阀16、第三调节阀12、第五切换阀18进入压缩机4的中压补排气口,完成循环。该工况下,通过使第一调节阀10的开度变小、第三调节阀12的开度变大,从而减小低压排气量、增大中压补气量,防止欠压缩。
当太阳辐射强度增强,低品位能源系统能够为发生器6提供驱动气气喷射器5正常工作的热量时,低品位能源系统中太阳能热水回路以及发生回路投入使用,对于喷射与压缩耦合制冷系统,气气喷射器5投入使用,该工况下,开启第一切换阀14、第二切换阀15、第六切换阀19,关闭第三切换阀16、第四切换阀17、第五切换阀18,实现系统低压补气、中压排气,此时,该系统中的发生器6中的液态制冷剂吸收热水的热量变为高温高压蒸气进入气气喷射器5中膨胀、降压吸入来自压缩机4中间压缩产生的中压蒸气,两流体混合、升压后离开气气喷射器5,进入冷凝器1,经冷凝后的液态制冷剂分为三路,第一路经工质泵7增压后回到发生器6中蒸发,完成循环,第二路经过第一膨胀阀8节流后进入经济器2中蒸发吸热,产生的低压蒸气经过第二调节阀11、第一切换阀14,进入压缩机4低压补排气口,完成循环,第三路经过经济器2降焓后,流经第二膨胀阀9,节流后进入蒸发器3中蒸发吸热,蒸气被压缩机4吸入,压缩机4蒸气出口分为两路,第一路经压缩机4压缩后的高温高压蒸气,进入冷凝器1,完成循环,第二路为压缩机4经压缩后产生的中压蒸气,经过第六切换阀19、第四调节阀13、第二切换阀15,被气气喷射器5吸入。该工况下,通过使第二调节阀11的开度变大,第四调节阀13的开度变小,从而增大低压补气量,减小中压排气量,防止欠压缩。
实施例二
参照图2所示,本实施例提供了一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统,包括低品位能源系统和喷射与压缩耦合制冷系统。
本实施例与实施例一中不同之处在于,加热器为余热热源20,循环水泵为余热循环水泵25。
其中,低品位能源系统包括加热回路和发生回路,蓄热水箱22、余热热源20和余热循环水泵25连接形成加热回路,蓄热水箱22、发生器6和发生循环水泵21连接形成发生回路,在加热回路中,余热热源20加热的水进入蓄热水箱22,蓄热水箱22的上层热水被发生循环水泵21送入发生器6中加热其中的制冷剂,水放热降温后进入蓄热水箱22的底部,蓄热水箱22底部温度低的热水经余热循环水泵25回到余热热源20处加热后再次进入蓄热水箱22的上部。
对于本实施例中喷射与压缩耦合制冷系统中各元器件的连接关系与实施例一相同,故此不再重复叙述;对于本实施例中喷射与压缩耦合制冷系统,可根据余热热源20是否能够为发生器6提供驱动气气喷射器5正常工作的热量以及系统所需压比和压缩机4的压比之间的大小关系,从而切换系统的模式,其循环过程与实施例一相同,故此不再重复叙述。
基于上述的分级利用低品位能源的喷射与压缩制冷系统,低品位能源系统以及喷射与压缩耦合制冷系统之间互相配合,能够有效实现太阳能与和余热热源20之间的切换,使得系统不论有无太阳能都能很好地运行,并且蓄热水箱22能进一步提高太阳能的利用率。
通过利用太阳能或余热热源20作为气气喷射器5的驱动能源,将蓄热水箱22的水加热到发生器6所需要的温度,驱动气气喷射器5的运行,与经济器2配合降低冷凝器1出口液态制冷剂的焓值,同时,当压缩机4过压缩时,利用气气喷射器5抽吸压缩机4的中间排气,调节压缩机4的压比、降低压缩机4的排气温度,从而显著提升了系统的性能。该系统还根据低品位能源的强度以及内外压比,对压缩机4采用不同的中间排气压力进行排气或补气,调节压缩机4的压比和容量,降低了蒸发器3入口焓值,充分利用不同强度的太阳能和余热热源20,实现增效节能和降碳。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统,其特征在于,包括低品位能源系统和喷射与压缩耦合制冷系统;
所述低品位能源系统包括蓄热水箱(22)、加热器和发生器(6),所述蓄热水箱(22)和所述加热器连接形成加热回路,所述蓄热水箱(22)和所述发生器(6)连接形成发生回路;
所述喷射与压缩耦合制冷系统包括冷凝器(1),所述冷凝器(1)的出口管路分为三路,第一路依次连接有工质泵(7)和所述发生器(6)的入口,第二路依次连接有第一膨胀阀(8)、经济器(2)、气气喷射器(5)的二次流入口,第三路依次连接有所述经济器(2)、第二膨胀阀(9)、蒸发器(3)、压缩机(4)和所述冷凝器(1)的第二入口;
所述发生器(6)的出口管路依次连接有所述气气喷射器(5)的一次流入口和所述冷凝器(1)的第一入口;
所述压缩机(4)上设置有中压补排气口和低压补排气口,与所述中压补排气口相连的管路包括中压排气管路和中压补气管路,所述中压补排气口通过所述中压排气管路与所述气气喷射器(5)的二次流入口连接,所述中压补排气口通过所述中压补气管路与所述经济器(2)连接,与所述低压补排气口相连的管路包括低压排气管路和低压补气管路,所述低压补排气口通过所述低压排气管路与所述压缩机(4)的入口连接,所述低压补排气口通过所述低压补气管路与所述经济器(2)连接。
2.根据权利要求1所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统,其特征在于,所述中压排气管路依次连接有第六切换阀(19)、第四调节阀(13)、第二切换阀(15)和所述气气喷射器(5)的二次流入口;
所述中压补气管路依次连接有第五切换阀(18)、第三调节阀(12)、第三切换阀(16)、和所述经济器(2)的气态制冷剂出口管路;
所述低压排气管路依次连接有第四切换阀(17)、第一调节阀(10)和所述压缩机(4)的入口;
所述低压补气管路依次连接有第一切换阀(14)、第二调节阀(11)和所述经济器(2)的气态制冷剂出口管路。
3.一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,基于上述权利要求1或2任一项所述的一种低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统完成,其特征在于,包括以下步骤:
S1、根据所述气气喷射器(5)是否工作,将运行方法分为两个级别,第一级别为所述加热器提供的热量无法驱动气气喷射器(5)工作,第二级别为所述加热器提供的热量能够驱动气气喷射器(5)工作;
S2、所述压缩机(4)的压比为内压比,系统所需压比为外压比,根据所述内压比和所述外压比的比值将所述第一级别和所述第二级别均设定为三种模式,第一模式为所述内压比等于所述外压比,第二模式为所述内压比大于所述外压比,第三模式为所述内压比小于所述外压比;
S3、当系统运行处于所述第一级别时,所述低品位能源系统停止运行,所述喷射与压缩耦合制冷系统运行实现压缩制冷、中压补气和低压排气,当系统处于第二级别时,所述低品位能源系统运行,所述发生器(6)中的液态制冷剂吸收热水的热量变为高温高压蒸气,从而进入所述喷射与压缩耦合制冷系统完成循环,实现过冷降焓、低压补气和中压排气。
4.根据权利要求3所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,其特征在于,当系统处于所述第一级别和所述第二级别的第一模式时,所述中压排气管路、所述中压补气管路、所述低压排气管路和所述低压补气管路均处于关闭状态;
当系统处于所述第一级别的第二模式和第三模式时,所述中压补气管路和所述低压排气管路开启;
当系统处于所述第二级别的第二模式和第三模式时,所述中压排气管路和所述低压补气管路开启。
5.根据权利要求4所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,其特征在于,当系统处于所述第一级别、第一模式时,所述第一切换阀(14)、所述第二切换阀(15)、所述第三切换阀(16)、所述第四切换阀(17)、所述第五切换阀(18)和所述第六切换阀(19)均关闭,所述冷凝器(1)的出口管路的液态制冷剂经所述第二膨胀阀(9)节流后进入所述蒸发器(3)中蒸发吸热,所述蒸发器(3)产生的蒸气被所述压缩机(4)吸入,经所述压缩机(4)压缩后,进入所述冷凝器(1)中冷凝,完成循环,实现压缩制冷。
6.根据权利要求4所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,其特征在于,当系统处于所述第一级别、第二模式时,开启所述第三切换阀(16)、所述第四切换阀(17)和所述第五切换阀(18),关闭所述第一切换阀(14)、所述第二切换阀(15)和所述第六切换阀(19),增大所述第一调节阀(10)的开度,减小所述第三调节阀(12)的开度,以减小中压补气量、增大低压排气量。
7.根据权利要求4所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,其特征在于,当系统处于所述第一级别、第三模式时,开启所述第三切换阀(16)、所述第四切换阀(17)和所述第五切换阀(18),关闭所述第一切换阀(14)、所述第二切换阀(15)和所述第六切换阀(19),减小所述第一调节阀(10)的开度,增大所述第三调节阀(12)的开度,以增大中压补气量、减小低压排气量。
8.根据权利要求4所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,其特征在于,当系统处于所述第二级别、第一模式时,开启所述第二切换阀(15)和所述第三切换阀(16),关闭所述第一切换阀(14)、所述第四切换阀(17)、所述第五切换阀(18)和所述第六切换阀(19),所述发生器(6)中的制冷剂进入所述气气喷射器(5)中,抽吸来自所述经济器(2)中的蒸气,在所述气气喷射器(5)内混合、增压后进入所述冷凝器(1)中,经冷凝后的液态制冷剂通过所述冷凝器(1)的出口管路经三路完成循环,实现过冷降焓。
9.根据权利要求4所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,其特征在于,当系统处于所述第二级别、第二模式时,开启所述第一切换阀(14)、所述第二切换阀(15)和所述第六切换阀(19),关闭所述第三切换阀(16)、所述第四切换阀(17)和所述第五切换阀(18),减小所述第二调节阀(11)的开度,增大所述第四调节阀(13)的开度,以减小低压补气,增大中压排气。
10.根据权利要求4所述的低品位能源增效的喷射与压缩耦合制冷系统的运行方法,其特征在于,当系统处于所述第二级别、第三模式时,开启所述第一切换阀(14)、所述第二切换阀(15)和所述第六切换阀(19),关闭所述第三切换阀(16)、所述第四切换阀(17)和所述第五切换阀(18),增大所述第二调节阀(11)的开度,减小所述第四调节阀(13)的开度,以增大低压补气,减小中压排气。
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