CN1324270C - 多能源驱动的溴化锂制冷空调机 - Google Patents

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多能源驱动的溴化锂制冷空调机，是一种制冷空调机，供人们在不同时间段选用不同的能源驱动同一溴化锂制冷机组进行制冷。它含有吸收器、溶液泵、低温热交换器、高温热交换器、高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、冷却塔，其特征是：高压发生器分别连接太阳能驱动组件和微波能驱动组件，其中太阳能驱动组件包括太阳能集热器、太阳能热能储能器和热泵；微波能驱动组件包括在高压发生器上设置的磁控管、能实现超声波喷淋微波加热的超声波固液态分离器和喷淋泵；蒸发器内装有实现常压蒸发的超声波蒸发器。本发明解决了现有的以燃油或燃气燃烧的热能制冷的空调机因燃烧效率低而成本较高、价格较贵，并在长时间的燃烧中因燃烧不充分而污染环境等问题。

Description

多能源驱动的溴化锂制冷空调机
技术领域
本发明涉及一种溴化锂制冷空调机，尤其是一种供人们在不同时间段选用不同的能源，如燃气或燃油的燃烧热能、太阳能、微波能等，驱动同一溴化锂制冷机组进行制冷的多能源驱动的溴化锂制冷空调机。
背景技术
随着全球天气的变暖、人们生活水平的不断提高，空调器已进入千家万户，但现有的氟里昂制冷的空调器所耗用的电量大，尤其在炎夏酷暑中，空调所占用的电负荷可达城镇用电总负荷的40％，使本来供不应求的城镇电力更加紧缺；另外，氟里昂还破坏大气臭氧层。因此，近年来出现一种以燃油或燃气的燃烧热能驱动的溴化锂制冷空调机。
现有的以燃油或燃气的燃烧热能驱动的溴化锂制冷空调机，它是利用水作制冷剂，利用溴化锂溶液作吸收剂进行制冷的，其结构可从图3中看到，它含有吸收器1、溶液泵2、低温热交换器3、高温热交换器4、高压发生器5、低压发生器6、冷凝器7、蒸发器8、冷剂泵9、冷却塔10。工作时，从吸收器1出来的一部分溴化锂稀溶液，由溶液泵2输送，经低温热交换器3后，分成两路，一路直接进入低压发生器6，另一路经高温热交换器4升温后，进入高压发生器5，后一路溴化锂稀溶液由来自燃烧器的以燃油或燃气燃烧的热能进行加热，使之沸腾，发生冷剂蒸汽，同时，溶液的温度和浓度升高，然后经高温热交换器4温度降低后，进入低压发生器6通过闪蒸；直接进入低压发生器6的那一路溴化锂稀溶液也被低压发生器6管内的来自高压发生器5的冷剂蒸汽加热而沸腾，产生冷剂蒸汽，溶液被浓缩，两部分浓溶液在低压发生器6液槽中混合。
高压发生器5中产生的冷剂蒸汽，加热低压发生器6溶液后，凝结成冷剂水，经调节阀节流后进入冷凝器7，与低压发生器6中产生的冷剂蒸汽一起，被在冷凝管内流动的冷却水冷却，冷凝，成为与冷凝压力相应的冷剂水。
冷凝器7中的冷剂水经节流后，进入蒸发器8，由蒸发器冷剂泵9输送喷淋在蒸发器管束上，由于蒸发器内压力很低，冷剂水便吸收在蒸发器8管内流动的温度较高的冷水的热量而蒸发，成为冷剂蒸汽，使冷水的温度降低，即制冷。
由低压发生器6出来的浓溶液，经过低温热交换器3降低温度后，与来自吸收器1的溶液泵2输送的另一路稀溶液相混合后进入吸收器1，吸收来自蒸发器8的冷剂蒸汽成为稀溶液，吸收过程中的凝结潜热和溶解热被吸收器1传热管内的冷却水带走，这样，喷淋溶液不断地取走蒸发器8中冷剂蒸发出来的水蒸汽，维持蒸发器8中很低的压力，保证了蒸发器8中蒸发出来的冷剂水蒸汽不断地流向吸收器1，由于吸收蒸发器8中冷剂蒸汽而变稀的溴化锂溶液，再分别送往高、低压发生器沸腾浓缩，这样便完成了一个制冷循环。
现有的溴化锂制冷空调机的不足之处是：1)它纯粹是以燃油或燃气在燃烧器内燃烧产生的热能驱动制冷机组进行制冷，由于燃油或燃气的燃烧效率低故其成本较高、价格较贵，并在长时间的燃烧中还会因燃烧不充分而污染环境；2)它不论空调制冷量的大小，其吸收器、蒸发器和冷凝器都必须在真空下工作，以确保水的蒸发、雾化，为此，吸收器、蒸发器和冷凝器必须安装在一个真空的箱体内，从而使设备的投资费用增加，并且为维持真空而提高使用时的维护费。
发明内容
本发明是要克服上述现有技术中所存在的缺点，提供人们一种可在不同时间段选用不同的能源驱动同一溴化锂制冷机组进行制冷的多能源驱动的溴化锂制冷空调机。它具有使用方便可靠、制冷所需的成本较低、不污染环境且其结构简单等特点。
本发明多能源驱动的溴化锂制冷空调机，它含有吸收器、溶液泵、低温热交换器、高温热交换器、高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、冷剂泵、冷却塔，其特征是：高压发生器分别连接太阳能驱动组件和微波能驱动组件，其中太阳能驱动组件包括太阳能集热器、太阳能热能储能器和热泵；微波能驱动组件包括在高压发生器上设置的磁控管、能实现超声波喷淋微波加热的超声波固液态分离器和喷淋泵；在蒸发器内装有可实现常压蒸发的超声波蒸发器。此制冷空调机用于制冷量不大的家庭、办公室、商店、超市等场所，人们在晴天可启用太阳能驱动组件使用溴化锂制冷空调机，在夜间或阴雨天可启用微波能驱动组件使用溴化锂制冷空调机。
本发明多能源驱动的溴化锂制冷空调机，其特征是：它的高压发生器还可连接一个以燃油或燃气的燃烧热能驱动的组件，该组件是一个与高压发生器连通的带有烟囱的燃烧器。此时可用于制冷量较大的中央空调的制冷系统，供人们以不同的能源驱动溴化锂制冷机组，即晴天启用太阳能驱动组件、阴雨天启用以燃油或燃气的燃烧热能驱动的组件，在夜间则采用城镇供电网络中较白天富裕得多且价廉的谷电，启用微波能驱动组件使用溴化锂制冷空调机。
本发明多能源驱动的溴化锂制冷空调机，其特征是：蒸发器内装有可实现常压蒸发的超声波蒸发器，在制冷量不大，机组真空度要求不高的场所，可使用超声波蒸发器实现常压蒸发，在制冷量大的中央空调系统中，使用其可降低机组对真空度的要求。
本发明的有益效果：1)本发明可实现溴化锂制冷空调机内以太阳能或微波能驱动同一制冷机组，既充分利用了大自然可重复再生的太阳能，也利用了能对经超声波固液态分离喷淋的水分子直接辐射加热，而无需中间媒体参与故能量利用率最高的微波能，还利用了城镇供电网络中较白天富裕得多且价廉的谷电；因此其结构科学合理，设备投资费用少，使用成本低，可广泛用于家庭、办公室、商店、超市等；2)本发明在用于制冷量较大的中央空调的制冷系统时，可以以燃烧热能驱动同一溴化锂制冷机组；在白天缺太阳能时，如用电则因其制冷量大而不能满足制冷需求，用燃烧热能驱动溴化锂制冷机组时，虽有燃烧热能驱动所产生的缺点，但与现有技术中单一的燃烧热能驱动相比较，使用时间短，并且在燃烧器上带有烟囱，故对使用成本和环境的影响较少，相反地，它能可靠地用于中央空调系统，既使空调运行的使用成本最低，又确保中央空调全天候地供冷；3)本发明保留了现有的溴化锂制冷空调机中制冷机组的结构，在该基础上增加相应的太阳能、微波能或燃烧热能驱动的组件，其结构科学合理，投资费用少，同时也有利于对现有溴化锂制冷空调机的更新换代和推广使用。
附图说明
图1和图2分别是本发明多能源驱动的溴化锂制冷空调机的实施例1和实施例2的结构简图；
图3是现有的以燃油或燃气的燃烧热能驱动的溴化锂制冷空调机的结构简图。
图中的标号说明：1-吸收器，2-溶液泵，3-低温热交换器，4-高温热交换器，5-高压发生器，6-低压发生器，7-冷凝器，8-蒸发器，9-冷剂泵，10-冷却塔，11-太阳能集热器，12-太阳能热能储能器，13-热泵，14-磁控管，15-超声波固液态分离器，16-喷淋泵，17-燃烧器，17a-烟囱，18-超声波蒸发器。
具体实施方式
实施例1.本实例多能源驱动的溴化锂制冷空调机，它的结构可从图1中看到，它含有吸收器1、溶液泵2、低温热交换器3、高温热交换器4、高压发生器5、低压发生器6、冷凝器7、蒸发器8、冷却塔10，其中高压发生器5分别连接太阳能驱动组件和微波能驱动组件，太阳能驱动组件包括太阳能集热器11、太阳能热能储能器12和热泵13；微波能驱动组件包括在高压发生器5上设置的能接受电源功率发生微波的磁控管14、能实现超声波喷淋微波加热的超声波固液态分离器15和喷淋泵16。
本实例多能源驱动的溴化锂制冷空调机，在白天可启用太阳能驱动组件使用溴化锂制冷空调机进行制冷，这时太阳能集热器11将太阳能聚集到太阳能热能储能器12内，该储能器内的热量通过热泵13进入高压发生器5。从吸收器1出来的一部分溴化锂稀溶液，由溶液泵2输送，经低温热交换器3后，分成两路，一路直接进入低压发生器6，另一路经高温热交换器4升温后，进入高压发生器5。从太阳能热能储能器12内传导来的热量加热高压发生器5内的溴化锂稀溶液，使之沸腾，发生冷剂蒸汽，同时，溶液的温度和浓度升高，然后经高温热交换器4温度降低后，进入低压发生器6通过闪蒸；直接进入低压发生器6的那路溶液也被低压发生器6管内的来自高压发生器5的冷剂蒸汽加热而沸腾，产生冷剂蒸汽，溶液被浓缩，两部分浓溶液在低压发生器6液槽中混合。
高压发生器5中产生的冷剂蒸汽，加热低压发生器6溶液后，凝结成冷剂水，经调节阀节流后进入冷凝器7，与低压发生器6中产生的冷剂蒸汽一起，被在冷凝管内流动的冷却水冷却，冷凝，成为与冷凝压力相应的冷剂水。
冷凝器7中的冷剂水经节流后，进入蒸发器8，由蒸发器内装有的超声波蒸发器18常压蒸发，，冷剂水便吸收在蒸发器8管内流动的温度较高的冷水的热量而蒸发，成为冷剂蒸汽，使冷水的温度降低，即制冷。
由低压发生器6出来的浓溶液，经过低温热交换器3，温度降低后，与来自吸收器1的溶液泵2输送的另一路稀溶液相混合后进入吸收器1，吸收来自蒸发器8的冷剂蒸汽，成为稀溶液，吸收过程中的凝结潜热和溶解热被吸收器1传热管内的冷却水带走，这样，喷淋溶液不断地取走蒸发器8中冷剂蒸发出来的水蒸汽，维持蒸发器8中很低的压力，保证了蒸发器8中蒸发出来的冷剂水蒸汽不断地流向吸收器1，由于吸收蒸发器8中冷剂蒸汽而变稀的溴化锂溶液，再分别送往高、低压发生器沸腾浓缩，这样便完成了一个制冷循环，冷量由冷却塔10供出。
一般天气状况下，储存的太阳能便可制取所需的冷量，但如遇阴雨天或太阳能热量不足或太阳能热能储能器内热量用完，无法达到所需要的制冷量，甚至无法利用太阳能制冷时，可以启用微波能驱动组件使用溴化锂制冷空调机进行制冷，它虽然是耗用电，但微波加热效率高、加热速度快，且微波加热是电加热中耗电量最少、最为经济的一种；高压发生器5内放置的超声波固液态分离器和微波发生器的磁控管，此时通电后超声波固液态分离器雾化溴化锂稀溶液，由一个喷淋泵1 6使之产生喷淋，磁控管迅速加热此喷淋溴化锂稀溶液，溶液沸腾，发生冷剂蒸汽，使溴化锂制冷空调机进行制冷循环。在夜间更可利用价格低的谷电使用电能，以平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设。
本实施例中的吸收器1、蒸发器8和冷凝器7(在图1中在它们的外围加有一个大圆)可以直接装在机壳内进行自然通风，而不用专设一个真空箱体。
实施例2.本实例多能源驱动的溴化锂制冷空调机，它的结构可从图2中看到，它与实施例1所不同的是：它的高压发生器5还可连接一个以燃油或燃气的燃烧热能驱动的组件，该组件是一个与高压发生器5连通的带有烟囱17a的燃烧器17。它主要用于制冷量较大的中央空调的制冷系统，在遇阴雨天以燃油或燃气的燃烧热能驱动的组件替换太阳能驱动组件进行制冷工作。夜间则利用一天中较为富裕且价廉的谷电，启用微波能驱动组件使用溴化锂制冷空调机进行制冷。
本实施例中因中央空调的制冷量较大，故吸收器1、蒸发器8和冷凝器7最好装在一个真空箱体(在图2中，该真空箱体以一个大圆表示)内，以确保溴化锂制冷机组更好地运行。

Claims (3)

1、一种多能源驱动的溴化锂制冷空调机，它含有吸收器(1)、溶液泵(2)、低温热交换器(3)、高温热交换器(4)、高压发生器(5)、低压发生器(6)、冷凝器(7)、蒸发器(8)、冷却塔(10)，其特征是：它的高压发生器(5)分别连接太阳能驱动组件和微波能驱动组件，其中太阳能驱动组件包括太阳能集热器(11)、太阳能热能储能器(12)和热泵(13)；微波能驱动组件包括在高压发生器(5)上设置的能接受电源功率发生微波的磁控管(14)、能实现超声波喷淋微波加热的超声波固液态分离器(15)和喷淋泵(16)。
2、根据权利要求1所述的多能源驱动的溴化锂制冷空调机，其特征是：所说的高压发生器(5)还连接一个以燃油或燃气的燃烧热能驱动的组件，该组件是一个与高压发生器(5)连通的带有烟囱(17a)的燃烧器(17)，蒸发器外连有一个冷剂泵(9)。
3、根据权利要求1或2所述的多能源驱动的溴化锂制冷空调机，其特征是：所说的蒸发器(8)内装有可实现常压蒸发的超声波蒸发器(18)。
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