CN202420023U

CN202420023U - 太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组

Info

Publication number: CN202420023U
Application number: CN2012200498761U
Authority: CN
Inventors: 叶洵
Original assignee: WUHAN OPTICS VALLEY ENERGY SAVING Co Ltd
Current assignee: WUHAN OPTICS VALLEY ENERGY SAVING Co Ltd
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2022-02-16

Abstract

本实用新型涉及的太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，包括有太阳能集热发生器、发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，所述太阳能集热发生器和发生器与冷凝器的输入端相连接，冷凝器内设置有传热管，所述传热管内通入冷却水，冷凝器的输出端与蒸发器相连接，所述蒸发器内设置有冷冻水交换器，在冷冻水交换器内设置有冷冻水，所述冷冻水交换器与室内空调制冷端相连通；通过本技术方案，在太阳能不足时，可以采用蒸汽直接补热方式，无论是在阳光充足，还是在各种阴霾天气，都能够保持机组一直在高效状态运行，充分利用可再生能源，提高系统效率，更加节能减排。

Description

太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组

技术领域

本实用新型涉及一种利用太阳作为动力的太阳能驱动机组，特别是涉及一种为空调或其他用途提供所需冷热水的太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组。

背景技术

太阳能制冷，一般利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水，热媒水的温度越高，则制冷机的性能系数(亦称COP)越高，这样空调系统的制冷效率也越高。例如，若热媒水温度60℃左右，则制冷机COP约0~0.4；若热媒水温度90℃左右，则制冷机COP约0~0.7；若热媒水温度120℃左右，则制冷机COP可达1.1以上。　

冬季需制热时,太阳能集热器吸收太阳辐射能，提供热水供采暖使用,如遇到连续的阴天，太阳能不足时，辅助热源投入使用，以补充太阳能的不足。

太阳能空调的季节适应性好，也就是说，系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大，而这正好与夏季人们对空调的迫切要求。传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质，它对大气层有极大的破坏作用，而制冷机以无毒、无害的水或溴化锂为介质，它对保护环境十分有利；太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季节提供热水结合起来，显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性。地球表面温度逐年上升，人们对夏季空调的要求越来越强烈，太阳能空调系统可以发挥夏季制冷、冬季采暖、全年提供热水的综合优势，必将取得显著的经济、社会和环境效益，具有广阔的推广应用前景。

虽然太阳能空调可以大大减少常规能源的消耗，大幅度降低运行费用，但目前系统的初投资仍然偏高，只适用于有限的富裕用户。对于太阳能制冷技术，因为要照顾到集热器的效率等，就不得不采用比较低的热源温度。所以，太阳能驱动的制冷机存在效率较低的问题。随之而来的集热器、制冷机等相应的成本分配来看，集热温度、冷水温度及冷却水温度应各为多少，才能建立一个最为经济合理的太阳能空调系统，也是尚待解决的课题。另外，由于太阳能的收集存在着时效问题，蓄热技术也必须得到很好地解决，一个较好的蓄热系统可以弥补太阳能的不可逆性和间断性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，通过本技术方案，为优化太阳能空调系统,提高空调效率,提高系统COP值，更高效的利用太阳辐射能，加快太阳能空调的实际推广应用。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，包括有太阳能集热发生器、发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，所述发生器内设置有补热交换器，所述补热交换器与补充热源相连，所述太阳能集热发生器和发生器与冷凝器的输入端相连接，冷凝器内设置有传热管，所述传热管内通入冷却水，冷凝器的输出端与蒸发器相连接，所述蒸发器内设置有冷冻水交换器，在冷冻水交换器内设置有冷冻水，所述冷冻水交换器与室内空调制冷端相连通，蒸发器的输出端与吸收器相连接，所述吸收器的输出端分别与太阳能集热发生器和发生器相连。

所述吸收器的输出端设置有循环泵。

所述发生器由高压发生器和低压发生器构成，所述吸收器分别与高压发生器和低压发生器相连，所述补热交换器设置在高压发生器内，低压发生器内设置有传热器，所述传热器的输入端与高压发生器的输出端相连，传热器的输出端与冷凝器相连。

所述吸收器到高压发生器的管路上设置有高低温热交换器，所述高低温热交换器的输入端与低压发生器相连通，高低温热交换器的输出端与冷凝器的输入端相连。

所述吸收器到低压发生器的管路上设置有凝水换热器，所述凝水换热器的输入端与补热交换器的输出端相连，凝水换热器的输出端与加热蒸汽凝水端相连通。

本实用新型在工作时，从吸收器出来的溴化锂稀溶液分两路，一路进入太阳能集热发生器，在太阳能集热发生器中被加热并浓缩；当太阳能不足时，溴化锂稀溶液从另一路进入发生器，当输送蒸汽时，加热并浓缩溴化锂稀溶液，溴化锂稀溶液温度提高直至沸腾，溴化锂稀溶液中的水份逐渐蒸发出来，而溴化锂稀溶液浓度不断增大，蒸发出来的冷剂水蒸气进入冷凝器，冷凝器的传热管内通入冷却水，冷凝器内冷剂水蒸气被冷却水冷却，冷凝成水，此即冷剂水。

当积聚在冷凝器下部的冷剂水流入蒸发器内时，因为冷凝器中的压力比蒸发器中的压力要高，当冷凝器温度为45℃时，冷凝器压力为9580Pa(71.9mmHg)；蒸发温度为5℃时，蒸发压力872Pa(6.45mmHg)；冷剂水进入蒸发器后，由于压力降低首先闪蒸出部分冷剂水蒸气，在吸取了流过管内的冷剂水的热量后，蒸发成低压的冷剂水蒸气。蒸发出来的冷剂水蒸汽经液滴分离后进入吸收器，被由吸收器送来中间溶液所吸收，溴化锂稀溶液重新变稀，为保证吸收过程的不断进行，需将吸收过程所放出的热量由传热管内的冷却水及时带走，中间溶液吸收了一定量的水蒸气后成为稀溶液，聚集在吸收器的液囊中，再送到发生器，如此循环不已。

供热原理：溴化锂溶液在太阳能集热发生器受热浓缩，产生水蒸气和浓溶液，水蒸气进入蒸发器内加热空调热水后被浓溶液吸收后，送回发生器。当太阳能不足时利用蒸汽进行补热。如此循环加热空调热水。

采用上述技术方案后的有益效果是：一种太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，通过本技术方案，无论是在太阳的阳光充足，还是在各种阴霾天气，利用辅助锅炉加热热水进行补偿，驱动热水溴化锂机组，当用高位能源驱动低效机组，能源利用效率低，而采用蒸汽直接补热方式，保持机组一直在高效状态运行，提高系统效率，更加节能减排，本实用新型的产品为一体化设计，使机组结构更简单，可有效降的进行低太阳能空调系统投资，有利实际的推广使用，将太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组与冷却水系统、冷冻水、末端系统组合成完整的空调系统，在夏季满足空调制冷的需求，在冬季满足供热要求。

附图说明

图1为本实用新型的原理结构示意图。

图2为本实用新型实施例的结构示意图。

图中，1太阳能集热发生器、2发生器、3冷凝器、4蒸发器、5吸收器、6加热蒸汽凝水端、7补热交换器、8补充热源、9传热管、10冷冻水交换器、11循环泵、12高压发生器、13低压发生器、14传热器、15高低温热交换器、16凝水换热器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型涉及的太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，包括有太阳能集热发生器1、发生器2、冷凝器3、蒸发器4和吸收器5，所述发生器2内设置有补热交换器7，所述补热交换器7与补充热源8相连，所述太阳能集热发生器1和发生器2与冷凝器3输入端相连接，冷凝器3内设置有传热管9，所述传热管9内通入冷却水，冷凝器3的输出端与蒸发器4相连接，所述蒸发器4内设置有冷冻水交换器10，在冷冻水交换器10内设置有冷冻水，所述冷冻水交换器10与室内空调制冷端相连通，蒸发器4的输出端与吸收器5相连接，所述吸收器5的输出端分别与太阳能集热发生器1和发生器2相连。

所述吸收器5的输出端设置有循环泵11。

如图2所示，本实用新型的一种实施例中，所述发生器2由高压发生器12和低压发生器13构成，所述吸收器5的输出端分别与高压发生器12和低压发生器13相连，所述补热交换器7设置在高压发生器7内，低压发生器13内设置有传热器14，所述传热器14的输入端与高压发生器12的输出端相连，传热器14的输出端与冷凝器3的输入端相连。

所述吸收器5到高压发生器12的管路上设置有高低温热交换器15，所述高低温热交换器15的输入端与低压发生器13相连通，高低温热交换器15的输出端与冷凝器3相连。

所述吸收器5到低压发生器13的管路上设置有凝水换热器16，所述凝水换热器16的输入端与补热交换器7的输出端相连，凝水换热器16的输出端与加热蒸汽凝水端6相连通。

本实用新型的实施例在工作时，吸收器5经循环泵11送出的溴化锂稀溶液导出后分为两路，一路经凝水换热器16到达低压发生器13，另一路高低温热交换器15后温度升高，进入太阳能集热发生器1中，并在太阳能集热发生器1中被加热并浓缩，当太阳能不足时，溴化锂稀溶液进入高压发生器12，补充热源8打开输送蒸汽，加热并浓缩溴化锂稀溶液，溴化锂稀溶液温度提高直至沸腾，溴化锂稀溶液中的水份逐渐蒸发出来，而溴化锂稀溶液的浓度不断增大；低压发生器13中溴化锂溶液被高压发生器12过来的水蒸汽加热并浓缩，蒸发出来的冷剂水蒸气向上进入冷凝器3，设置在冷凝器3内的传热管9中通入冷却水，冷凝器3中冷剂水蒸气被冷却水冷却，并冷凝成水，此即冷剂水。

积聚在冷凝器3下部的冷剂水经节流后流入蒸发器4内，因为冷凝器3中的压力大于蒸发器4中的压力，当冷凝器3温度为45℃时，冷凝压力为9580Pa(71.9mmHg)；蒸发温度为5℃时，蒸发压力872Pa(6.45mmHg)，

冷剂水进入蒸发器4后，由于压力降低首先闪蒸出部分冷剂水蒸气，本实用新型的实施例中，蒸发器4为喷淋式热交换器，喷啉量要比蒸发量大许多倍，故大部分冷剂水是聚集在蒸发器4的水盘内的，然后由冷剂水泵升压后送入蒸发器4的喷淋管中，经喷淋到管簇外表面上，在吸取了流过管内的冷冻水的热量后，蒸发成低压的冷剂水蒸气，由于蒸发器4内压力较低，故可以得到生产工艺过程或空调系统所需要的低温冷冻水，达到制冷的目的。

本实用新型的实施例中，当蒸发器4压力为872Pa时，冷剂水的蒸发温度为5℃，这时可以得到7℃的冷冻水。

本实用新型中蒸发器4中所采用的喷淋式热交换器方式为现有技术，在此不在详细赘述。

本实用新型的太阳能集热发生器1中直接通入的是溴化锂稀溶液，太阳能集热发生器1中的溴化锂稀溶液在太阳光的照射下加热并浓缩。

本实用新型的太阳能集热发生器1可以直接设置在室外的阳光下，并通过管路与设备相连，也可以在室外阳光下设置一个太阳能集热装置，通过这个太阳能集热装置装受热后的溴化锂稀溶液，经管路送回到太阳能集热发生器1中。

以上所述，仅为本实用新型的较佳可行实施例而已，并非用以限定本实用新型的范围。

Claims

1.一种太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，其特征在于，包括有太阳能集热发生器、发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，所述发生器内设置有补热交换器，所述补热交换器与补充热源相连，所述太阳能集热发生器和发生器与冷凝器输入端相连接，冷凝器内设置有传热管，所述传热管内通入冷却水，冷凝器的输出端与蒸发器相连接，所述蒸发器内设置有冷冻水交换器，在冷冻水交换器内设置有冷冻水，所述冷冻水交换器与室内空调制冷端相连通，蒸发器的输出端与吸收器相连接，所述吸收器的输出端分别与太阳能集热发生器和发生器相连。

2.根据权利要求1所述的太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，其特征在于，所述吸收器的输出端设置有循环泵。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，其特征在于，所述发生器由高压发生器和低压发生器构成，所述吸收器的输出端分别与高压发生器和低压发生器相连，所述补热交换器设置在高压发生器内，低压发生器内设置有传热器，所述传热器的输入端与高压发生器的输出端相连，传热器的输出端与冷凝器相连。

4.根据权利要求3所述的太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，其特征在于，所述吸收器到高压发生器的管路上设置有高低温热交换器，所述高低温热交换器的输入端与低压发生器相连通，高低温热交换器的输出端与冷凝器的输入端相连。

5.根据权利要求3所述的太阳能直接发生蒸汽补热型溴化锂吸收式冷热水机组，其特征在于，所述吸收器到低压发生器的管路上设置有凝水换热器，所述凝水换热器的输入端与补热交换器的输出端相连，凝水换热器的输出端与加热蒸汽凝水端相连通。