CN1538129A - 一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调 - Google Patents

Abstract

一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调，包括太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器、汽液分离器、热虹吸升液管、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、液位筒、取暖液封、真空泵等组成，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽，也作为冷剂蒸汽发生器的热源共同与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与排汽管连接冷凝器，各个汽液分离器的溶液输出管通过溶液热交换器与吸收器顶部的喷淋装置连接。热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器与溶液母管连接，各个发生器产生的冷剂蒸汽经冷凝器冷凝喷淋于蒸发器上。

Description

一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调

本发明涉及一种太阳能与其它热能辅助加热的溴化锂空调系统，属于太阳能应用与空调领域。

目前的太阳能溴化锂空调由于其循环加热效率的问题，均是单效的，由于其集热方式的落后，使得太阳能溴化锂空调效率低，而且，在无太阳时溴化锂空调系统将不能运行，受天气因素影响严重，难以大力推广使用。

本发明的目的是将太阳能结合其它热能辅助加热，实现多效溴化锂制冷，也可以在无太阳时利用热能维持空调的运行。在制冷的同时制取卫生热水，及饮用蒸馏水，同时也可以用太阳能辅助其它热能供暖。

本发明的目的是这样实现的：

一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调，包括太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器、汽液分离器、热虹吸升液管、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、液位筒、取暖液封、真空泵等组成。热能发生器为高压发生器，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，热能发生器产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，热能发生器汽液分离器冷剂蒸汽出口管道与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与太阳能集热发生器的水蒸气排汽管连接，其排汽管的出口连接冷凝器；或热能发生器为高压发生器，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，热能发生器产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽，也作为冷剂蒸汽发生器的热源，热能发生器汽液分离器冷剂蒸汽出口管道和太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽共同与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与排汽管连接，其排汽管的出口连接冷凝器，各个汽液分离器的溶液输出管通过溶液热交换器与吸收器顶部的喷淋装置连接，冷凝器的冷凝水出水管通过U形管或其它节流装置与蒸发器的喷淋装置连接，吸收器和蒸发器的冷却介质可以是水或是变相介质充注的热管，吸收器与蒸发器置于有防溅隔板的腔体内，冷凝器置于吸收器和蒸发器之上，吸收器和蒸发器置于发生器之上，吸收器底部的溴化锂稀溶液通过管道与溶液热交换器连接，溶液热交换器与热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器溶液管连接，蒸发器、吸收器、溶液热交换器的循环管路上，可设有循环泵，也可用安装位置的高低设定，实现整个系统的无泵循环，其无泵循环须将冷凝器设于最高，蒸发器和吸收器设于中间位置，热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器及空气换热器设于最低的位置，各发生器与各自的汽液分离器之间均连接有热虹吸升液管；在冷凝器与吸收器之间连接的蒸汽管路上设置有U形管取暖液封，溴化锂浓溶液与U形管取暖液封底部管道连通，其溴化锂浓溶液喷淋口位于U形管取暖液封开口之下，在冷凝器、蒸发器和吸收器连通有与真空泵连接的管道，和真空泵连接的管道之间有控制阀门，溶液热交换器串联于发生器与吸收器之间，被加热的稀溶液和放热的浓溶液逆流换热，在发生器与溶液热交换器之间串联有烟气加热器或冷凝水加热器，空调放热端所采用的冷却装置为喷淋空气复合式冷却器或空气凉水复合式冷却器，空调传热介质载体可为液体或气体，可通过水循环换热器或热管式换热器放热，液位筒为溴化锂溶液蓄存装置，可通过内部的压力自动调整液位，液位筒上可安装有液位观察孔。

太阳能集热发生器的太阳能集热器为双通真空集热管或真空热管集热管，双通真空集热管中内置有防结晶导流装置，它同心安装固定在双层波纹玻璃管构成的太阳能真空集热管管腔内，双通波纹太阳能真空集热管内管壁上，通过弹性支架固定有棒状闭泡弹性防冻导流器，普通真空集热管内管壁上，通过弹性支架固定有管状闭泡弹性防结晶导流器，棒状闭泡弹性防结晶导流器置于常闭阀波纹管件的接口处。通过它减少了玻璃管的流通面积，同时，集热器的集热管上、下固定连接腔体为有一定强度支撑体支撑定位的安装有密封胶圈垫和胶圈定位固定密封骨架、连接紧固件组成的独特构造。合理设计使的双通波纹太阳能真空集热管横向间距很小，单位面积可布置的集热管多。

太阳能集热管为表面传导直接加热溴化锂溶液或太阳能热管集热管表面传导直接加热溴化锂溶液。太阳能集热元件之间为并联连接，溶液通过太阳能集热发生器与空调系统构成循环，溴化锂稀溶液从太阳能集热发生器底部补入，从太阳能集热发生器顶部的汽液分离器排出，太阳能集热器与其汽液分离器之间安装有升液管，升液管顶部为汽液分离器。汽液分离器分离的浓溶液连接溶液热交换器，产生的蒸汽通过管道连接到冷剂蒸汽发生器或冷凝器。溴化锂溶液在太阳能集热器中为等流径对角或等流径等腰三角形方式连接分布配液。

太阳能集热发生器的双通真空集热管通过密封胶圈垫，固定密封安装于常闭阀波纹管件上，常闭阀波纹管件并联安装于配液器上。真空集热管通过密封胶圈垫，固定密封安装于常闭阀波纹管件上，常闭阀波纹管件并联安装于配水器上，配水器外表面与配水器管道之间通过保温材料支撑连接，常闭阀波纹管件和真空集热管的连接处与配水器外表面保温材料支撑之间的间隙填充有保温密封件，相对应的配水器组件通过至少两条平行于真空集热管的边筋组成矩形集热框，矩形集热框通过刚性支撑筋与配水器组件对角固定连接，组成刚性矩形集热模块，配水器组件上设有至少一对的进出水口。

保温密封件为柔软弹性保温材料安置于密封高强度柔软外套内制成的多种形状的保温复合体，保温复合体上有抽气管，通过对保温复合体抽气锁闭，使其体积缩小，保温复合体上可以有用于连接的拉链或锁扣。常闭阀波纹管件并联安装于配水器上，常闭阀波纹管件和真空集热管的连接处与配水器外表面保温材料支撑之间的间隙有保温密封件填充。

常闭阀波纹管件，为防腐高强度弹性材料，波纹环状管结形成弹性伸缩结。弹性伸缩结静止端部固定有防腐高强度材料支撑面，防腐高强度材料支撑面通过防腐高强度材料连接杆与另一端固定的静止密封面连接。伸缩结上有一密封面，通过密封垫圈与连接杆上的密封面对应。伸缩结上可以有互相隔离的两个密封面，通过密封垫圈与两根对应的连接杆上的密封面对应，伸缩结受力压缩为伸缩结密封面与固定密封面组成阀门的开启状，伸缩结自由弹开为阀门的关闭状。弹性伸缩结用于双通管，通过一端加力固定，压缩其弹性伸缩结来实现集热管的承压密封安装。管状流体换热腔体管孔上，连接有波纹弹簧管常闭阀密封装置管接头。弹性伸缩结可以是单向延伸的，也可以是双向延伸的，单向延伸的固定配水器上，双向延伸的固定于两真空集热管连接端。当真空集热管破碎时，伸缩结失去支撑，伸缩结自身的弹力使其迅速弹出，与静止密封面结合，在其自身弹力和水压力的作用下实现良好密封，防止了单只真空集热管破损，整个系统瘫痪的弊端。

太阳能集热发生器的太阳能真空热管集热管循环用的管状流体换热腔体以纵向或横向布置，管状流体换热腔体的相对两壁有两个同轴管孔相对，两管孔内均有密封装置，真空热管集热管放热端首尾密封安装其上。真空热管集热管的放热端经一个管孔插到另一个管孔中，两管孔内均有密封装置，以防止管内溶液的渗漏。真空热管集热管的放热端的端部水平或上下布置。外壳全玻璃金属热管真空集热管可实现高效集热、热启动速度快，抗冻、真空度高、可承压运行等诸多优点。

真空热管集热管固定的放热管腔的两管口所安装的密封装置有多种安装方式，可以焊接有管头，可以设置活动的通过螺帽栓接的管结，可以焊接有伸缩结，或栓接有伸缩结，伸缩结凸出或凹陷安装于管状流体换热腔体管道的适当部位。

此方法应用了压力平衡抵消的原理，使放热管的两端压力相等，互相平衡抵消，且又充分利用了圆玻璃管承受静压能力大的特点，可以以很低的成本将真空集热管玻璃管做成承压元件。本装置所有的循环管腔进水口均置于管腔的底部，出水口置于管腔的顶部。管腔可以纵向或横向放置，可以以一定上斜倾角任意安装组合。此管道须有一定的强度，其管道的连接口可按照常规方式连接。真空热管集热管置于纵向管道的两侧，横向管道的下侧，真空热管集热管的放热端须穿过管道，横置于循环管道的相对的管壁管孔中。真空热管集热管放热端高，吸热端低，或是两端水平，可以使热管内的热液体自流到吸热端底部，也可通过热管内安置的传热芯以毛吸现象实现其液体到吸热端的自流。此管所连接的真空热管集热管的长度可随建筑物的尺寸变化而随意变化排列。管状流体换热腔体管道可通过其多组串、并联，以实现集热面积的扩充。循环管腔上可设有相应的连络阀门和排水阀，以防止系统内压力过高或在检修时放出液体。系统所采用的密封装置可为胶圈密封，也可为其他材料进行机械密封。

热能发生器为高压发生器，热能发生器为燃油、燃汽发生器或蒸汽发生器等。热能发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器，分离器分离出的浓溴化锂溶液连接高温溶液交换器，热能发生器产生的蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，冷剂蒸汽发生器热虹吸升液管上的汽液分离器安装位置高于热能发生器上的汽液分离器。

冷剂蒸汽发生器与其它发生器并联安装在溶液热交换器或其它热交换器之后的管道上，冷剂蒸汽发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器，汽液分离器的溶液输出管与溶液热交换器连接，溶液热交换器通过管道与吸收器顶部的喷淋装置连接；冷剂蒸汽发生器的冷凝水排水管通过U形管导入冷凝器，汽液分离器产生的水蒸气通过管道导入冷凝器，冷凝器的冷凝水出水管与蒸发器的喷淋装置连接，冷剂蒸汽发生器加热水蒸气冷凝水排水管道和汽液分离器的排汽管道上，可以串接蒸汽、冷凝水换热器，换热器之上可以安装带有漂浮式热虹吸对流自然循环装置的热水箱，热水箱的顶部可以安装有排汽管，排汽管连接有冷凝器，冷凝器连接有冷凝水收集装置和抽真空装置。

热虹吸升液管为密封连接安装在太阳能集热发生器和热能发生器顶部的有一定高度的防腐承压管道，热虹吸升液管上至少有两个开口，分别与发生器和汽液分离器连接，热虹吸升液管外表面与热虹吸升液管防腐承压管道之间通过保温材料支撑连接。热虹吸升液管使的空调装置不用机械泵，而是依靠是热虹吸作用将热体送至一定高度，借助液位克服阻力，使得溶液得以循环，为此吸收器的位置设置的比发生器高，溴化锂系统中的吸收器压力比发生器压力低，需要依靠位差使稀溶液由吸收式进入发生器。热虹吸升液管道连接汽液分离器，放汽后的浓溶液通过另一管道下降，和空调系统构成循环。热虹吸升液管道与浓溶液下降管道可以是上端相连通或通过两管之间可设有的启闭自如的用液压控制启闭的常闭阀门相连通，其构成可以是套装在一起的两管，或是上端互相连通并排的两管，或是通过管中插隔板来隔成上端相通的两管。

溴化锂空调装置在供热时，需中断冷凝器与吸收器的冷却水，使冷凝器的冷凝压力升高，U形管穿通，由分离器来的高温制冷剂蒸汽通过U形管直接进入吸收蒸发器中，用来加热蒸发器中的介质，此时蒸发器起冷凝器作用，冷凝蒸汽放出热量后凝结为水，由蒸发器流至吸收器，并在吸收器中与热交换器中来的浓溶液相混合而成稀溶液，稀溶液在利用其位差通过热交换器流至发生器完全其循环。

冷凝器为常规管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其设置于蒸发器之上，冷凝器内的热载体可以是液体，也可以是气体；冷凝器可为两路串联或并联式，其中一路可用于加热卫生热水；其放热端所使用的冷却装置可为常规的冷却塔，可为风冷凉水式冷却塔或为喷淋风冷式冷却塔，其介质为液体的采用凉水风冷冷却塔，其为气体换热介质的热管式冷却塔为喷淋风冷式冷却塔，两种冷却塔可为自然风冷冷却塔，也可为机力风冷冷却塔，液体冷却塔可设有循环水泵，冷却塔的安装位置不受限制，对于对流自循环的液体传热介质或热管式的气体传热介质的冷却塔应设置于冷凝器之上，使其构成对流自循环。

也可为风囱管自然冷却器，风囱管须有一定的高度。空气热交换器产生的冷凝水通过管道汇流到风囱管底部的水池，经泵循环喷淋于须冷却的冷凝器上，冷凝器分为两段，底部一段为表面蒸发冷却，上一段为空气冷却，高温气体的流淌方向为高温气体先经过风冷，再经过水冷，如热管式须使冷却的冷剂能够自然的回流加热装置，吸收器在溴化锂容器中吸收蒸汽蒸发所放出的热量被加热，通过负荷冷却塔喷淋的水和空气的双重作用得以冷却，构成循环。此吸收器为热管式吸收器。蒸发器内的液体在通过蒸发器中被冷剂水冷却放出热量，通过泵构成循环实现空调末端的供冷。整个装置通过真空泵的运行，使系统达到所需的真空状态，在太阳好的情况下，无须外加热源，通过太阳发生器的作用，通过热虹吸提升管将被加热的溶液输入到汽液分离器中实现汽液分离，通过冷却塔的冷却之后，就可实现系统的无泵正常运行。整个系统是通过热虹吸作用实现系统的无泵运行。

蒸发器为常规管壳式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其与吸收器设置于同一腔体内，蒸发器与吸收器之间有防溅隔栅，蒸发器的热载体可以是液体，也可以是气体，冷剂水可喷淋于外其表面或内表面使其蒸发吸热，蒸发器安装于冷凝器下，喷淋布水装置安装于其上。

吸收器为常规管壳式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其与蒸发器设置于同一腔体内，吸收器与蒸发器之间有防溅隔栅，吸收器的热载体可以是液体，也可以是气体，溴化锂浓溶液可喷淋于外其表面或内表面使其吸收水蒸气，吸收器安装于冷凝器下，喷淋溴化锂浓溶液装置安装于其上。

溶液热交换器为常规管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其设置于吸收器之下，串联于发生器与吸收器之间，溶液热交换器内的热载体是溴化锂浓溶液和溴化锂稀溶液，通过泵或对流自循环构成系统循环。热交换器为高低温两级热交换器，使稀溶液和浓溶液串联分级加热，被加热的稀溶液在进入热能发生器前，可通过烟气加热器或冷凝水加热器再次加热，一次发生器产生的烟气通过汽液换热器与溴化锂稀溶液换热后温度降低排出。

卫生热水加热系统为在常规的吸收器、冷凝器循环系统冷却管簇的基础上，在水室内间出部分管簇构成一路冷却水入、出水室连接进出管道，增设的一路冷却水入、出管道入吸收器到冷凝器的路径可同于原有的一路冷却水入、出管道，从冷凝器输出的该路冷却水管道，经由热交换器输出；热交换器的热源可以是加热水蒸汽冷凝水，可以是低压发生器冷剂水蒸汽冷凝水，热交换器的一端与冷凝水管道密封联接，其另一端连接冷凝水排水管道，管道在吸收器和冷凝器中的流径路程可长于原有的一路冷却水入、出管道；其中，吸收器、冷凝器的一部分管簇作为卫生热水加热的换热器，与冷凝水热交换器串联加热；或卫生热水系统为冷凝器的一部分管簇作为卫生热水加热的换热器，与冷凝水热交换器串联加热；或吸收器的一部分管簇作为卫生热水加热的换热器，与冷凝水热交换器串联加热；或冷剂水蒸汽冷凝水换热器加热的卫生热水装置；本装置通过中间热水蓄水箱与冷却塔补水系统连接，中间热水蓄水箱溢流水补入到凉水塔中冷却，与凉水塔补水装置构成中间热水蓄水箱溢流水优先于凉水塔补给水补入。

太阳能热能溴化锂吸收式中央空调可为常规有泵循环空调，也可为无泵对流自然循环空调，空调通过太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器同时加热发生，为三次发生过程，热能发生器与冷剂蒸汽发生器发生运行为二次发生双效运行过程，太阳能集热发生器单独发生，为一次发生过程，太阳能集热发生器发生和冷剂蒸汽发生器发生运行为二次发生双效运行过程，即为单效、双效，可在此空调器中根据天气和需要的不同控制转换，其中无泵对流自然循环空调，可通过立体布置使太阳能集热发生器和热能发生器在下，溶液热交换器串接于吸收器和发生器之间的管路上，蒸发器和吸收器安装于发生器之上，冷凝器安装于蒸发器和吸收器之上，冷却装置安装于冷凝器之上，冷凝器可为二路串、并联，一路为热水器。取暖液封是在冬季须供暖时断决冷却水，使加热装置产生的气压升高，将液封打开，以实现蒸发系统的换热供暖，系统所安置的各U形管是实现各腔体之间的压力的自动调控。

太阳能热能溴化锂吸收式中央空调可以很好的实现太阳能集热装置与建筑一体化设计安装，从根本上解决太阳能集热装置与建筑物不能很好的结合的弊端。可以形成与楼房建筑一体化的自然循环空调系统，实现了太阳能集热装置不受建筑物结构设计的制约，使其可作为实现太阳能溴化锂制冷、采暖、建筑物保温、自身集热生产饮用蒸馏水等功能的配套装置。如配合太阳能电池带动真空泵，装配智能无人化操作系统，则空调系统可在无其它能源的前提下利用太阳能实现运行。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为太阳能热管真空热管集热发生器复合燃烧式发生器的溴化锂空调装置；

图2为吸收器用循环水冷却的，有泵循环太阳能双通真空热管集热发生器复合燃烧式发生器的溴化锂空调装置；

图3为带有饮用蒸馏水制取装置的热管无泵自循环太阳能双通真空热管集热发生器复合燃烧式发生器的溴化锂空调装置；

图4为吸收器用循环水冷却的有泵循环上置放热端太阳能热管真空热管集热发生器复合热汽体发生器的溴化锂空调装置；

图5为常规太阳能双通真空热管集热发生器复合燃烧式发生器散热器室内、室外互换吸热的溴化锂空调装置。

图1中：1燃烧式发生器、2真空热管集热管、3真空集热管布液腔、4真空集热管密封固定组件、5吸收器放热端、6冷剂蒸汽发生器、7太阳能集热发生器、8冷剂蒸汽管1号控制阀、9浓溶液下降管、10热虹吸升液管、11冷剂蒸汽发生器汽液分离器、12太阳能集热发生器汽液分离器、13燃烧式发生器汽液分离器、14冷剂蒸汽管2号控制阀、15冷剂蒸汽管3号控制阀、16冷剂蒸汽管4号控制阀、17风囱管、18卫生热水加热器、19空冷冷凝器、20真空泵、21蒸发器、22吸收器、23U形液封管、24冷水循环泵、25散热器、26低温溶液换热器、27高温溶液换热器、28冷却水循环泵、29蓄液筒、30溶液烟气加热器。

图中：将溴化锂溶液分别引入燃烧式发生器1，太阳能热管真空集热管发生器2，和冷剂蒸汽发生器6内，燃烧式发生器1加热发生的溶液通过热虹吸升液管进入到与其配套的燃烧式发生器汽液分离器13中汽液分离，分离后的浓溶液进入到高温溶液换热器27放热，放热后的溶液再与太阳能热管真空集热管发生器7、冷剂蒸汽发生器6发生的浓溶液汇合进入低温溶液换热器26放热，进入到安装有U形管液封23的喷淋装置，喷淋于吸收器22上。吸收了水蒸气的浓溶液变为稀溶液进入到低温溶液换热器26、高温溶液换热器27、蓄液筒29、溶液烟气加热器30、燃烧式发生器1构成循环。

在太阳能热管真空集热管发生器7内，直接将太阳能转化的热能加热溴化锂溶液，使其沸腾发生，通过与之配套的热虹吸升液管10进入太阳能集热发生器汽液分离器12汽液分离，浓溶液经热虹吸下降管9进入低温溶液换热器26放热降温进入U形液封管23喷淋于吸收器22，吸收水蒸气变稀的溶液进入低温溶液换热器26、高温溶液换热器27、蓄液筒29、溶液烟气加热器30，再进入真空热管集热管7内，构成循环。

燃烧式发生器汽液分离器13、太阳能集热发生器汽液分离器12产生的冷剂蒸汽通过开启的冷剂蒸汽管2号控制阀14、冷剂蒸汽管3号控制阀15、关闭的冷剂蒸汽管4号控制阀16、进入冷剂蒸汽发生器6，被加热沸腾的制冷剂溶液通过与之配套的热虹吸管进入与其配套的汽液分离器11，产生的蒸汽汇合冷剂蒸汽发生器6产生的冷剂蒸汽冷凝水，经冷剂蒸汽管3号控制阀1，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。其空气可通过风囱管自然循环冷却，也可通过风机引风循环冷却。冷剂蒸汽发生器汽液分离器11产生的制冷剂浓溶液通过管道引入低温溶液换热器26，放热后通过管道进入U形液封管23的喷淋系统，向吸收器22喷淋变成稀溶液进入低温溶液换热器26、高温溶液换热器27、蓄液筒29、溶液烟气加热器30，溶液烟气加热器30加热的溴化锂溶液分三路，分别进入太阳能集热发生器7、燃烧式发生器1、冷剂蒸汽发生器6构成太阳能集热发生器与冷剂蒸汽发生器的双效发生，和燃烧式发生器与冷剂蒸汽发生器的双效发生的制冷循环。

燃烧式发生器汽液分离器13产生的冷剂蒸汽通过关闭的冷剂蒸汽管2号控制阀14的阻断，经旁路管道进入冷剂蒸汽发生器6，发生的蒸汽汇合冷剂蒸汽发生器6产生的冷剂蒸汽冷凝水，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。太阳能集热发生器汽液分离器12分离的蒸汽通过关闭的冷剂蒸汽管2号控制阀14、关闭的冷剂蒸汽管4号控制阀16的阻断，经开启的冷剂蒸汽管3号控制阀15、冷剂蒸汽管1号控制阀8，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。实现燃烧式发生器1与冷剂蒸汽发生器6构成双效发生，太阳能集热发生器7单效发生的制冷循环。

燃烧式发生器汽液分离器13产生的冷剂蒸汽，通过开启的冷剂蒸汽管2号控制阀14、关闭的冷剂蒸汽管4号控制阀16的阻断，经开启的冷剂蒸汽管3号控制阀15、冷剂蒸汽管1号控制阀8，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。太阳能集热发生器汽液分离器12分离的蒸汽通过关闭的冷剂蒸汽管4号控制阀16的阻断，经开启的冷剂蒸汽管3号控制阀15、冷剂蒸汽管1号控制阀8，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。实现燃烧式发生器与太阳能集热发生器单效发生的制冷循环。

太阳能集热发生器7将冷剂蒸汽通过开启的冷剂蒸汽管2号控制阀14、关闭的冷剂蒸汽管3号控制阀15、冷剂蒸汽管4号控制阀16的阻断，经旁路冷剂蒸汽管引入冷剂蒸汽发生器6，冷剂蒸汽管1号控制阀8，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。而燃汽热水器不工作，可实现太阳能集热发生器的双效制冷。

燃烧式发生器产生的冷剂蒸汽通过关闭的冷剂蒸汽管2号控制阀14的阻断，经旁路冷剂蒸汽管引入冷剂蒸汽发生器6，冷剂蒸汽管1号控制阀8，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。可实现燃烧式发生器的双效制冷循环。

太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽通过关闭的冷剂蒸汽管2号控制阀14、冷剂蒸汽管4号控制阀16的阻断，经开启的冷剂蒸汽管3号控制阀15、冷剂蒸汽管1号控制阀8，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。实现太阳能集热发生器的单效制冷循环。

燃烧式发生器产生的冷剂蒸汽通过关闭的冷剂蒸汽管4号控制阀16的阻断，经开启的冷剂蒸汽管2号控制阀14、冷剂蒸汽管3号控制阀15、冷剂蒸汽管1号控制阀8，引入卫生热水加热器18、空冷冷凝器19冷却。实现热能式发生器的单效制冷循环。

通过关闭进入冷凝器的冷剂蒸汽管1号控制阀8，开启冷剂蒸汽管4号控制阀16，冷剂蒸汽将穿透U形管液封，空调系统为供热运行方式。

散热器25吸收的热量进入到蒸发器21内放热，冷却后下降，进入散热器25构成循环。热管吸收器22吸热，热管内的变相介质温度升高后的气体进入热管放热端5在喷淋风囱管内放热冷凝，回流吸收器22构成循环，冷却水循环泵28从蓄水池中取水喷淋于热管放热端5上，构成循环。

换热器25放冷吸热后，经冷媒水泵24将水给入蒸发器21，放热冷却，回流换热器25构成循环。

图2中：1燃烧式发生器、2集热器紧固螺栓、3真空集热管布液腔、4真空集热管密封固定组件、5真空集热管防结晶导流器、6冷剂蒸汽发生器、7太阳能集热发生器、8冷剂蒸汽管1号控制阀、9浓溶液下降管、10热虹吸升液管、11冷剂蒸汽发生器汽液分离器、12太阳能集热发生器汽液分离器、13燃烧式发生器汽液分离器、14冷剂蒸汽管2号控制阀、15冷剂蒸汽管3号控制阀、16冷剂蒸汽管4号控制阀、17风囱管、18卫生热水加热器、19空冷冷凝器、20真空泵、21蒸发器、22吸收器、23U形液封管、24冷水循环泵、25散热器、26低温溶液换热器、27高温溶液换热器、28冷却塔凉水填料、29冷却水蓄水池、30蓄液筒、31溶液烟气加热器。

图2其工艺流程同图1，太阳能集热器为太阳能双通真空热管集热发生器。吸收器冷却水为喷淋凉水冷却。

图3中：1燃烧式发生器、2真空集热管防结晶导流器、3真空集热管布液腔、4真空集热管密封固定组件、5制冷凝水冷凝器、6冷剂蒸汽发生器、7冷剂蒸汽管1号控制阀、8热虹吸循环组件、9燃烧式发生器汽液分离器、10冷剂蒸汽发生器汽液分离器、11热水蒸汽加热器、12太阳能集热发生器汽液分离器、13制蒸馏水热虹吸自循环水箱、14冷剂蒸汽管2号控制阀、15冷剂蒸汽管3号控制阀、16冷剂蒸汽管4号控制阀、17风囱管、18卫生热水加热器、19空冷冷凝器、20真空泵、21蒸发器、22吸收器、23U形液封管、24对流自循环管、25散热器、26低温溶液换热器、27高温溶液换热器、28吸收器热管放热器、29循环水喷淋水泵、30蓄液筒、31溶液烟气加热器

图3其工艺流程同图1，太阳能集热器为太阳能双通真空热管集热发生器。

图4中：1热汽体发生器、2集热器紧固螺栓、3真空集热管布液腔、4真空集热管密封固定组件、5真空集热管防结晶导流器、6冷剂蒸汽发生器、7冷剂蒸汽管1号控制阀、8太阳能集热发生器、9浓溶液下降管、10热虹吸升液管、11冷剂蒸汽发生器汽液分离器、12太阳能集热发生器汽液分离器、13燃烧式发生器汽液分离器、14冷剂蒸汽管2号控制阀、15冷剂蒸汽管3号控制阀、16冷剂蒸汽管4号控制阀、17风囱管、18卫生热水加热器、19空冷冷凝器、20真空泵、21蒸发器、22吸收器、23U形液封管、24冷水循环泵、25散热器、26低温溶液换热器、27高温溶液换热器、28冷却塔填料、29蓄液筒、30溶液烟气加热器

图4其工艺流程同图1，太阳能集热器为上置放热端太阳能真空热管集热管集热发生器。

图5中：1燃烧式发生器、2集热器紧固螺栓、3真空集热管布液腔、4真空集热管密封固定组件、5真空集热管导流器固定支架、6太阳能真空集热管导流器、7冷剂蒸汽发生器、8太阳能集热发生器、9集热器保温材料、10热虹吸下降管、11热虹吸上升管、12冷剂蒸汽发生器汽液分离器、13太阳能集热发生器汽液分离器、14燃烧式发生器汽液分离器、15冷剂蒸汽管2号控制阀、16冷剂蒸汽管4号控制阀、17真空泵、18U形液封管、19散热器、20卫生热水加热器、21冷凝器、22吸收器、23蒸发器、24低温溶液换热器、25高温溶液换热器、26蓄液筒、27溶液烟气加热器、

图5其工艺流程同图1，太阳能集热器为太阳能双通真空热管集热发生器，蒸发器散热器、与吸收器散热器室内、室外转化的溴化锂空调装置。

图6为太阳能集热复合蒸汽型单效溴化锂吸收式冷水机组工作原理图。

图中：1发生器、2太阳能集热发生器、3热虹吸升液器、4汽液分离器、5太阳能真空热管集热管、6冷凝器、7冷却塔、8冷却盘管、9冷却水泵、10冷水泵、11蒸发器、12冷剂泵、13吸收器、14溶液泵、15溶液热交换器

图7为太阳能集热复合蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组工作原理图。

图中：1高压发生器、2热虹吸升液器、3冷剂蒸汽双效发生切换阀门、4汽液分离器、5冷剂蒸汽单效发生切换阀门、6低压发生器、7冷凝器、8制卫生热水装置、9冷却塔、10冷却盘管、11冷却水泵、12蒸发器、13冷剂泵、14太阳能真空热管集热管、15太阳能集热发生器、16溶液泵1#、17溶液泵1#、18吸收器、19高温溶液热交换器、20低温溶液热交换器、21凝水热交换器

图8为太阳能集热复合蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组，低温溶液热交换器后分流的双效制冷循环的工作原理图。

图中：1高压发生器、2热虹吸升液器、3冷剂蒸汽双效发生切换阀门、4汽液分离器、5冷剂蒸汽单效发生切换阀门、6低压发生器、7冷凝器、8制卫生热水装置、9冷却塔、10冷却盘管、11冷却水泵、12蒸发器、13冷剂泵、14太阳能真空热管集热管、15太阳能集热发生器、16溶液泵1#、17溶液泵1#、18吸收器、19低温溶液热交换器、20高温溶液热交换器、21凝水热交换器

图9为太阳能集热复合蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组，串联流程的双效溴化锂吸收式冷水机组工作原理图。

图中：1高压发生器、2热虹吸升液器、3冷剂蒸汽双效发生切换阀门、4汽液分离器、5冷剂蒸汽单效发生切换阀门、6低压发生器、7冷凝器、8制卫生热水装置、9冷却塔、10冷却盘管、11冷水泵、12蒸发器、13冷剂泵、14太阳能真空热管集热管、15太阳能集热发生器、16溶液泵、17吸收器、18低温溶液热交换器、19高温溶液热交换器

图10为太阳能集热复合蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组，倒串联流程的溴化锂吸收式机组工作原理图。

图中：1高压发生器、2热虹吸升液器、3冷剂蒸汽双效发生切换阀门、4汽液分离器、5冷剂蒸汽单效发生切换阀门、6低压发生器、7冷凝器、8制卫生热水装置、9冷却塔、10冷却盘管、11冷水泵、12蒸发器、13冷剂泵、14溶液泵2#、15太阳能真空热管集热管、16太阳能集热发生器、17溶液泵1#、18吸收器、19高温溶液热交换器、20低温溶液热交换器

图11为太阳能集热复合蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组，串并联流程双效机组的工作原理图。

图中：1高压发生器、2热虹吸升液器、3冷剂蒸汽双效发生切换阀门、4汽液分离器、5冷剂蒸汽单效发生切换阀门、6低压发生器、7冷凝器、8制卫生热水装置、9冷却塔、10冷却盘管、11冷却水泵、12蒸发器、13冷剂泵、14太阳能真空热管集热管、15太阳能集热发生器、16溶液泵、17吸收器、18低温溶液热交换器、19高温溶液热交换器

图12为太阳能集热复合直燃机型双效溴化锂吸收式冷水机组，冷却水回路切换成热水回路的机组工作原理图。

图中：1高压发生器、2热虹吸升液器、3冷剂蒸汽双效发生切换阀门、4汽液分离器、5冷剂蒸汽单效发生切换阀门、6低压发生器、7冷凝器、8制卫生热水装置、9冷却塔、10冷却(加热)盘管、11冷水泵、12蒸发器、13冷剂泵、14太阳能真空热管集热管、15太阳能集热发生器、16溶液泵、17吸收器、18低温溶液热交换器、19高温溶液热交换器

图13为太阳能集热复合直燃机型双效溴化锂吸收式冷水机组，热水和冷水采用同一回路的机组工作原理图。

图中：1高压发生器、2热虹吸升液器、3冷剂蒸汽双效发生切换阀门、4汽液分离器、5冷剂蒸汽单效发生切换阀门、6低压发生器、7冷凝器、8制卫生热水装置、9冷却塔、10冷却盘管、11冷却水泵、12蒸发器、13冷剂泵、14太阳能真空热管集热管、15太阳能集热发生器、16溶液泵、17吸收器、18低温溶液热交换器、19高温溶液热交换器

图14：为太阳能集热复合直燃机型双效溴化锂吸收式冷水机组，同时制取冷水和热水的机组工作原理图。

图中：1加热盘管、2热水泵、3高压发生器、4热水器、5燃烧器、6热虹吸升液器、7冷剂蒸汽双效发生切换阀门、8汽液分离器、9冷剂蒸汽单效发生切换阀门、10低压发生器、11冷凝器、12制卫生热水装置、13冷却塔、14冷却盘管、15冷却水泵、16蒸发器、17冷剂泵、18太阳能真空热管集热管、19太阳能集热发生器、20溶液泵、21吸收器、22低温溶液热交换器、23高温溶液热交换器

图15：为太阳能集热复合直燃机型双效溴化锂吸收式冷水机组，交替地制取冷水和热水的机组工作原理图。

图中：1加热盘管、2热水泵、3高压发生器、4热水器、5冷剂蒸汽控制阀门、6热虹吸升液器、7冷剂蒸汽双效发生切换阀门、8汽液分离器、9冷剂蒸汽单效发生切换阀门、10低压发生器、11冷凝器、12制卫生热水装置、13冷却塔、14冷却盘管、15冷水泵、16蒸发器、17冷剂泵、18太阳能真空热管集热管、19太阳能集热发生器、20溶液泵、21吸收器、22低温溶液热交换器、23高温溶液热交换器。

Claims (10)

1、一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调，包括太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器、汽液分离器、热虹吸升液管、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、液位筒、取暖液封、真空泵等组成，其特征是：热能发生器为高压发生器，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，热能发生器产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，热能发生器汽液分离器冷剂蒸汽出口管道与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与太阳能集热发生器的水蒸气排汽管连接，其排汽管的出口连接冷凝器；或热能发生器为高压发生器，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，热能发生器产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽，也作为冷剂蒸汽发生器的热源，热能发生器汽液分离器冷剂蒸汽出口管道和太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽共同与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与排汽管连接，其排汽管的出口连接冷凝器，各个汽液分离器的溶液输出管通过溶液热交换器与吸收器顶部的喷淋装置连接，冷凝器的冷凝水出水管通过U形管或其它节流装置与蒸发器的喷淋装置连接，冷凝器、吸收器和蒸发器的载热介质可以是水或是变相介质充注的热管，吸收器与蒸发器置于有防溅隔板的腔体内，冷凝器置于吸收器和蒸发器之上，吸收器和蒸发器置于发生器之上，吸收器底部的溴化锂稀溶液通过管道与溶液热交换器连接，溶液热交换器与热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器溶液管连接，蒸发器、吸收器、溶液热交换器的循环管路上，可设有循环泵，也可用安装位置的高低设定，实现整个系统的无泵循环，其无泵循环须将冷凝器设于最高，蒸发器和吸收器设于中间位置，热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器及空气换热器设于最低的位置，各发生器与各自的汽液分离器之间均连接有热虹吸升液管；在冷凝器与吸收器之间连接的蒸汽管路上设置有U形管取暖液封，溴化锂浓溶液与U形管取暖液封底部管道连通，其溴化锂浓溶液喷淋口位于U形管取暖液封开口之下，在冷凝器、蒸发器和吸收器连通有与真空泵连接的管道，和真空泵连接的管道之间有控制阀门，溶液热交换器串联于发生器与吸收器之间，被加热的稀溶液和放热的浓溶液逆流换热，在发生器与溶液热交换器之间串联有烟气加热器或冷凝水加热器，空调放热端所采用的冷却装置为喷淋空气复合式冷却器或空气凉水复合式冷却器，空调传热介质载体可为液体或气体，可通过水循环换热器或热管式换热器放热，液位筒为溴化锂溶液蓄存装置，可通过内部的压力自动调整液位，液位筒上可安装有液位观察孔；加热卫生热水系统为通过空调排热装置加热。

2、根据权利要求1所述的太阳能集热发生器，其特征是：太阳能集热发生器的太阳能集热器为双通真空集热管或真空热管集热管，双通真空集热管中内置有防结晶导流装置，它同心安装固定在双层波纹玻璃管构成的太阳能真空集热管管腔内，太阳能集热管为表面传导直接加热溴化锂溶液或太阳能热管集热管表面传导直接加热溴化锂溶液；太阳能集热元件之间为并联连接，溶液通过太阳能集热发生器与空调系统构成循环，溴化锂稀溶液从太阳能集热发生器底部补入，从太阳能集热发生器顶部的汽液分离器排出，太阳能集热器与其汽液分离器之间安装有升液管，升液管顶部为汽液分离器，汽液分离器分离的浓溶液连接溶液热交换器，产生的蒸汽通过管道连接到冷剂蒸汽发生器或冷凝器，溴化锂溶液在太阳能集热器中为等流径对角或等流径等腰三角形方式连接分布配液；太阳能集热发生器的双通真空集热管通过密封胶圈垫，固定密封安装于常闭阀波纹管件上，常闭阀波纹管件并联安装于配液器上；太阳能集热发生器的太阳能真空热管集热管循环用的管状流体换热腔体以纵向或横向布置，管状流体换热腔体的相对两壁有两个同轴管孔相对，两管孔内均有密封装置，真空热管集热管放热端首尾密封安装其上；配液器外表面与配液器管道之间通过保温材料支撑连接，常闭阀波纹管件和真空集热管的连接处与配液器外表面保温材料支撑之间的间隙填充有保温密封件，相对应的配液器组件通过至少两条平行于真空集热管的边筋组成矩形集热框，矩形集热框通过刚性支撑筋与配液器组件对角固定连接，组成刚性矩形集热模块，配液器组件上设有至少一对的进出液口；配液器组件上设有控制排液阀门，热虹吸升液管为至少两通的有一定高度的防腐承压管道，热虹吸升液管外表面与热虹吸升液管防腐承压管道之间通过保温材料支撑填充。

3、根据权利要求1所述的热能发生器，其特征是：热能发生器为高压发生器，热能发生器为燃油、燃汽发生器或蒸汽发生器，热能发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器，分离器分离出的浓溴化锂溶液连接高温溶液交换器，热能发生器产生的蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，冷剂蒸汽发生器热虹吸升液管上的汽液分离器安装位置与热能发生器上的汽液分离器末端压力平衡。

4、根据权利要求1所述的冷剂蒸汽发生器，其特征是：冷剂蒸汽发生器与其它发生器并联安装在溶液热交换器或其它热交换器之后的管道上，冷剂蒸汽发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器，汽液分离器的溶液输出管与溶液热交换器连接，溶液热交换器通过管道与吸收器顶部的喷淋装置连接；冷剂蒸汽发生器的冷凝水排水管通过U形管导入冷凝器，汽液分离器产生的水蒸气通过管道导入冷凝器，冷凝器的冷凝水出水管与蒸发器的喷淋装置连接，冷剂蒸汽发生器加热水蒸气冷凝水排水管道和汽液分离器的排汽管道上，可以串接蒸汽、冷凝水换热器，换热器之上可以安装带有漂浮式热虹吸对流自然循环装置的热水箱，热水箱的顶部可以安装有排汽管，排汽管连接有冷凝器，冷凝器连接有冷凝水收集装置和抽真空装置。

5、根据权利要求1所述的冷凝器，其特征是：冷凝器为常规管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其设置于蒸发器之上，冷凝器内的热载体可以是液体，也可以是变相气体；冷凝器可为两路串联或并联式，其中一路可用于加热卫生热水；其放热端所使用的冷却装置可为常规的冷却塔，可为风冷凉水式冷却塔或为喷淋风冷式冷却塔，其介质为液体的采用凉水风冷冷却塔，其为气体换热介质的热管式冷却塔为喷淋风冷式冷却塔，两种冷却塔可为自然风冷冷却塔，也可为机力风冷冷却塔，液体冷却塔可设有循环水泵，冷却塔的安装位置不受限制，对于对流自循环的液体传热介质或热管式的气体传热介质的冷却塔应设置于冷凝器之上，使其构成对流自循环。

6、根据权利要求1所述的蒸发器，其特征是：蒸发器为常规管壳式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其与吸收器设置于同一腔体内，蒸发器与吸收器之间有防溅隔栅，蒸发器的热载体可以是液体，也可以是变相气体，冷剂水可喷淋于外其表面或内表面使其蒸发吸热，蒸发器安装于冷凝器下，喷淋布水装置安装于其上。

7、根据权利要求1所述的吸收器，其特征是：吸收器为常规管壳式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其与蒸发器设置于同一腔体内，吸收器与蒸发器之间有防溅隔栅，吸收器的热载体可以是液体，也可以是变相气体，溴化锂浓溶液可喷淋于外其表面或内表面使其吸收水蒸气，吸收器安装于冷凝器下，喷淋溴化锂浓溶液装置安装于其上。

8、根据权利要求1所述的溶液热交换器，其特征是：溶液热交换器为常规管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其设置于吸收器之下，串联于发生器与吸收器之间，溶液热交换器内的热载体是溴化锂浓溶液和溴化锂稀溶液，通过泵或对流自循环构成系统循环。

9、根据权利要求1所述的加热卫生热水系统，其特征是：卫生热水加热系统为在常规的吸收器、冷凝器循环系统冷却管簇的基础上，在水室内间出部分管簇构成一路冷却水入、出水室连接进出管道，增设的一路冷却水入、出管道入吸收器到冷凝器的路径可同于原有的一路冷却水入、出管道，从冷凝器输出的该路冷却水管道，经由热交换器输出；热交换器的热源可以是加热水蒸汽冷凝水，可以是低压发生器冷剂水蒸汽冷凝水，热交换器的一端与冷凝水管道密封联接，其另一端连接冷凝水排水管道，管道在吸收器和冷凝器中的流径路程可长于原有的一路冷却水入、出管道；其中，吸收器、冷凝器的一部分管簇作为卫生热水加热的换热器，与冷凝水热交换器串联加热；或卫生热水系统为冷凝器的一部分管簇作为卫生热水加热的换热器，与冷凝水热交换器串联加热；或吸收器的一部分管簇作为卫生热水加热的换热器，与冷凝水热交换器串联加热；或冷剂水蒸汽冷凝水换热器加热的卫生热水装置；本装置通过中间热水蓄水箱与冷却塔补水系统连接，中间热水蓄水箱溢流水补入到凉水塔中冷却，与凉水塔补水装置构成中间热水蓄水箱溢流水优先于凉水塔补给水补入。

10、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调，其特征是：太阳能热能溴化锂吸收式中央空调可为常规有泵循环空调，也可为无泵对流自然循环空调，空调可通过太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器同时加热发生，可通过热能发生器与冷剂蒸汽发生器发生，可通过太阳能集热发生器单独发生，可通过太阳能集热发生器发生和冷剂蒸汽发生器发生，其中无泵对流自然循环空调为立体布置，其中，太阳能集热发生器和热能发生器在整套装置下部，溶液热交换器串接于吸收器和发生器之间的管路上，蒸发器和吸收器安装于发生器之上，冷凝器安装于蒸发器和吸收器之上，冷却装置安装于冷凝器之上，冷凝器可为二路串联或并联，其中一路为热水器。

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