CN203116354U - 吸收式制冷系统及其制冷方法 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸收式制冷系统及其制冷方法，所述系统包括：第一供热装置、第二供热装置、吸收式制冷装置和控制装置；所述控制装置用于控制切换第一供热装置通过第一供热管道为所述吸收式制冷装置的发生器供热；或者，控制切换第二供热装置通过第二供热管道为所述吸收式制冷装置的发生器供热；所述吸收式制冷装置的蒸发器用于输出冷量制冷。由于除了采用传统的直燃式供热装置为吸收式制冷装置供热，还可采用热泵装置为吸收式制冷装置的发生器供热，使得吸收式制冷机可适用于更多的场合；并且在采用热泵装置为吸收式制冷装置的发生器供热时，可以回收利用从吸收式制冷装置中流出的冷却水中的热量，达到进一步节约能源的目的。

Description

吸收式制冷系统及其制冷方法

技术领域

本实用新型涉及节能技术，尤其涉及一种将余热进行回收、利用吸收式制冷机进行制冷的系统。

背景技术

随着人们生活水平的大幅提高，空调器已逐渐成为家庭必备的家用电器，大范围地使用传统制冷方式，导致每年常规高能耗的制冷需求占用国家电力消耗的比例迅速增加，引起电力紧张，特别是沿海一带由于电力的紧缺，停电现象严重，拉电限电十分普遍。

因此，利用其它能源进行制冷的方式则越来越受到重视。吸收式制冷机以热能直接驱动，具有电能消耗少，可利用低品位太阳能、余热及废热进行制冷的优点，因此，近些年得到越来越广泛的应用。小型化吸收式制冷机在别墅、办公室、住宅等建筑中具有较好市场前景。

如图1所示，吸收式制冷机的工作原理为：吸收式制冷装置包括：发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器。在发生器中通过加热溶液，将溶液中的制冷剂析出，成为气态制冷剂；气态制冷剂在冷凝器中冷凝为液态制冷剂，该过程中释放的热量被冷却水带着；液态制冷剂进入到低压的蒸发器中变为气态制冷剂，该过程中吸收热量，从而达到制冷目的；低压的、气态制冷剂进入到吸收器，发生器中析出了制冷剂的浓溶液传输到吸收器中喷淋而出，从而吸收了吸收器中的气态制冷剂，形成稀溶液后再回输到发生器中。

然而现有技术的吸收式制冷机在不断制冷的过程中，冷却水带出的热量没有被充分利用，而导致能源浪费；另外，在没有持续热能提供的情况下，吸收式制冷机则无法工作，使得吸收式制冷机的使用受到了限制。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种改进的吸收式制冷系统及其制冷方法，用以提供一种可采用回收热能以及电能和燃料燃烧热能作为混合能源供应的进行吸收式制冷的、节能、减排型的制冷系统。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种吸收式制冷系统，包括：第一供热装置、第二供热装置、第一供热管道、第二供热管道、吸收式制冷装置和控制装置；

所述控制装置与第一供热管道中的阀门以及第二供热管道中的阀门电连接，用于控制第一供热管道的阀门开启，第二供热管道的阀门关闭，从而控制切换第一供热装置通过第一供热管道为所述吸收式制冷装置的发生器供热；或者，控制第二供热管道的阀门关闭，第一供热管道的阀门开启，从而控制切换第二供热装置通过第二供热管道为所述吸收式制冷装置的发生器供热；

所述吸收式制冷装置的蒸发器用于输出冷量。

其中，所述吸收式制冷装置还包括：冷凝器、吸收器、冷却水循环管道；以及，

所述吸收式制冷装置的发生器中的溶液吸收了所述直燃式的供热装置或热泵装置释放的热量后，溶液中的制冷剂析出，成为气态制冷剂；

气态制冷剂进入所述吸收式制冷装置的冷凝器中冷凝为液态制冷剂，该过程中释放的热量被冷却水带走；

所述液态制冷剂进入到低压的所述吸收式制冷装置的蒸发器中变为低压、气态制冷剂，该过程中进行制冷：吸收热量、输出冷量；

所述低压、气态制冷剂进入到所述吸收式制冷装置的吸收器，所述吸收式制冷装置的发生器中析出了制冷剂的浓溶液传输到所述吸收式制冷装置的吸收器中喷淋而出，从而吸收了所述吸收式制冷装置的吸收器中的低压、气态制冷剂，形成稀溶液后再回流到所述吸收式制冷装置的发生器中；所述吸收式制冷装置的吸收器中形成稀溶液过程中所产生的热量被冷却水带走；

所述冷却水从所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道进口流入，所述吸收式制冷装置的冷凝器和吸收式制冷装置的吸收器中吸收了热量的冷却水从所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道出口流出。

所述第一供热装置为直燃式的供热装置或利用太阳能的供热装置；所述第二供热装置为热泵装置。

所述热泵装置包括第一换热池、第二换热池、蒸发器、冷凝器；

所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道出口与第一换热池的进水口通过管道相连，所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道进口与第一换热池的出水口通过管道相连；

所述热泵装置的蒸发器设置于第一换热池中，用于吸收流经第一换热池中的冷却水的热量；

第二换热池的出水口与第二供热管道的入水口通过管道相连，第二换热池的进入口与第二供热管道的出水口通过管道相连；

所述热泵装置的冷凝器设置于第二换热池中，用于向流经第二换热池中的介质释放热量。

所述热泵装置还包括：压缩机、节流阀、制冷剂循环管道；所述热泵装置的压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器依次通过所述制冷剂循环管道首尾相连，构成封闭的热泵装置制冷剂的循环通道；

所述压缩机用于对所述热泵装置制冷剂加压，使热泵装置制冷剂成为高温高压的气体状态后进入所述热泵装置的冷凝器；

所述热泵装置的冷凝器具体用于冷凝液化所述热泵装置制冷剂，使所述热泵装置制冷剂成为液体，并将所述热泵装置制冷剂释放的热量释放到第二换热池中；

所述热泵装置的节流阀用于对从所述热泵装置的冷凝器流出的热泵装置制冷剂进行减压，使所述热泵装置制冷剂成为低温低压液体；

所述热泵装置的蒸发器具体用于吸收从第一换热池中流过的冷却水的热量。

所述第二换热池中的介质具体可以是水、导热油、空气。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种吸收式制冷方法，包括：

控制装置控制第一供热管道的阀门开启，第二供热管道的阀门关闭，从而控制切换第一供热装置通过第一供热管道为吸收式制冷装置的发生器供热；或者，控制第二供热管道的阀门关闭，第一供热管道的阀门开启，从而控制切换第二供热装置通过第二供热管道为所述吸收式制冷装置的发生器供热；

所述吸收式制冷装置的蒸发器输出冷量制冷。

所述第一供热装置为直燃式的供热装置。

所述第二供热装置为热泵装置；以及，

在所述控制装置控制第二供热管道的阀门关闭，第一供热管道的阀门开启，从而控制切换第二供热装置通过第二供热管道为所述吸收式制冷装置的发生器供热时，所述方法还包括：

设置于所述热泵装置的第一换热池中的所述热泵装置的蒸发器，吸收流经第一换热池中的冷却水的热量；所述冷却水是从所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道出口、第一换热池的进水口流入到第一换热池；并所述冷却水从第一换热池的出水口流出后从所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道进口流入，为所述吸收式制冷装置中的冷凝器和吸收器降温；

设置于所述热泵装置的第二换热池中的所述热泵装置的冷凝器，向流经第二换热池中的介质释放热量；所述介质是从第二供热管道的出水口、第二换热池的进入口流入；并所述介质从第二换热池的出水口流出后从第二供热管道的入水口流入，为所述吸收式制冷装置的发生器供热。

所述介质具体可以是水、导热油、空气。

本实用新型实施例的吸收式制冷系统由于除了采用传统的直燃式供热装置为吸收式制冷装置的发生器进行供热，还可以采用能够利用回收余热的热泵装置为吸收式制冷装置的发生器进行供热，从而既可采用热能也可采用电能进行吸收式制冷，使得吸收式制冷机可以适用于更多的场合，更加方便了吸收式制冷系统用户的使用。

而且，在采用热泵装置为吸收式制冷装置的发生器进行供热时，可以回收利用从吸收式制冷装置中流出的冷却水中的热量，将降低了温度的冷却水重新输入到吸收式制冷装置中，从而回收了余热，达到进一步节约能源的目的。

附图说明

图1为现有技术的吸收式制冷机工作原理示意图；

图2为本实用新型实施例的吸收式制冷系统内部结构图；

图3为本实用新型实施例的第二供热装置的内部结构图；

图4为本实用新型实施例的第二换热池中介质的循环示意图；

图5为本实用新型实施例的冷却水的循环示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的吸收式制冷系统，如图2所示，包括：吸收式制冷装置201、第一供热装置202、第二供热装置203、控制装置204。

其中，第一供热装置202可以是直燃式的供热装置，如炉气灶、锅炉等，也可以是利用太阳能的供热装置。第一供热装置202通过第一供热管道为吸收式制冷装置201的发生器进行供热。第一供热管道中具有流动性介质，如空气、水或导热油等，用以将热量传输到吸收式制冷装置201的发生器。

第二供热装置203为热泵装置。第二供热装置203通过第二供热管道为吸收式制冷装置201的发生器进行供热。第一供热管道中具有流动性介质，如空气、水或导热油等，用以将热量传输到吸收式制冷装置201的发生器。

控制装置204用于控制切换第一供热装置202或第二供热装置203为吸收式制冷装置201的发生器供热。控制装置204与第一供热管道中的阀门以及第二供热管道中的阀门电连接，具体控制切换的方法可以是：控制装置204控制第一供热管道的阀门开启，第二供热管道的阀门关闭，从而达到控制切换第一供热装置202为吸收式制冷装置201的发生器供热的目的；控制装置204控制第二供热管道的阀门关闭，第一供热管道的阀门开启，从而达到控制切换第二供热装置203为吸收式制冷装置201的发生器供热的目的。

吸收式制冷装置201与上述图1中介绍的现有技术的吸收式制冷装置的结构和工作原理一样。吸收式制冷装置201中包括：发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器。

吸收式制冷装置201的发生器中的溶液吸收了第一供热装置202或第二供热装置203释放的热量后，溶液中的制冷剂析出，成为气态制冷剂。

吸收式制冷装置201的发生器与吸收式制冷装置201的冷凝器通过管道相连，吸收式制冷装置201的发生器中的气态制冷剂通过管道进入吸收式制冷装置201的冷凝器中冷凝为液态制冷剂，该过程中释放的热量被冷却水带走。

吸收式制冷装置201的冷凝器与吸收式制冷装置201的蒸发器通过管道相连，吸收式制冷装置201的冷凝器中的液态制冷剂进入到低压的吸收式制冷装置201的蒸发器中变为低压、气态制冷剂，该过程中进行制冷：吸收热量、输出冷量。

吸收式制冷装置201的蒸发器与吸收式制冷装置201的吸收器通过管道相连，吸收式制冷装置201的蒸发器中的低压、气态制冷剂进入到吸收式制冷装置201的吸收器，吸收式制冷装置201的发生器中析出了制冷剂的浓溶液通过管道传输到吸收式制冷装置201的吸收器中喷淋而出，从而吸收了所述吸收式制冷装置的吸收器中的低压、气态制冷剂，形成稀溶液后通过管道再回流到吸收式制冷装置201的发生器中。吸收形成稀溶液所产生的热量被冷却水带走。

吸收式制冷装置201还包括冷却水循环管道，冷却水从吸收式制冷装置201的冷却水循环管道进口流入，流经吸收式制冷装置201的冷凝器以及吸收式制冷装置201的吸收器，为吸收式制冷装置201的冷凝器以及吸收式制冷装置201的吸收器进行降温；吸收式制冷装置201的冷凝器以及吸收式制冷装置201的吸收器中吸收了热量的冷却水从吸收式制冷装置201的冷却水循环管道出口流出。

第二供热装置203的内部结构图如图3所示，包括：蒸发器311、压缩机312、冷凝器313、制冷剂循环管道314、节流阀315、第一换热池316、第二换热池317。

吸收式制冷装置201的冷却水循环管道出口与第一换热池316的进水口通过管道相连，吸收式制冷装置201的冷却水循环管道进口与第一换热池316的出水口通过管道相连。从吸收式制冷装置201流出的、吸收了热量的冷却水通过第一换热池316的进水口进入到第一换热池316中，经第一换热池316后，从第一换热池316的出水口回流到吸收式制冷装置201。蒸发器311设置于第一换热池316中，用于吸收流经第一换热池316中的冷却水的热量。

第二换热池317的出水口与第二供热管道的入水口通过管道相连，第二换热池317的进入口与第二供热管道的出水口通过管道相连。第二换热池317中的具有流动性的介质通过出水口流入到第二供热管道，经第二供热管道后，通过第二换热池317的进入口再回流到第二换热池317中。冷凝器313设置于第二换热池317中，用于向流经第二换热池317中的介质释放热量。

在控制装置204控制第二供热管道的阀门关闭，第一供热管道的阀门开启，从而控制切换第二供热装置203通过第二供热管道为吸收式制冷装置201的发生器供热时，第二供热装置203即热泵装置的工作方式为：

设置于所述热泵装置的第一换热池316中的所述热泵装置的蒸发器311，吸收流经第一换热池316中的冷却水的热量；所述冷却水是从所述吸收式制冷装置201的冷却水循环管道出口、第一换热池316的进水口流入到第一换热池316；并所述冷却水从第一换热池316的出水口流出后从所述吸收式制冷装置201的冷却水循环管道进口流入，为所述吸收式制冷装置201中的冷凝器和吸收器降温；

设置于所述热泵装置的第二换热池317中的所述热泵装置的冷凝器313，向流经第二换热池317中的介质释放热量；所述介质是从第二供热管道的出水口、第二换热池317的进入口流入；并所述介质从第二换热池317的出水口流出后从第二供热管道的入水口流入，为所述吸收式制冷装置201的发生器供热。

热泵装置的整体工作原理为：

所述热泵装置的压缩机312、冷凝器313、节流阀315、蒸发器311依次通过制冷剂循环管道314首尾相连，构成封闭的热泵装置制冷剂的循环通道；其中，热泵装置制冷剂指的是在热泵装置中流动的制冷剂。

热泵装置制冷剂被压缩机312加压，成为高温高压气体，进入热泵装置的冷凝器313后，热泵装置的冷凝器313冷凝液化热泵装置制冷剂，使所述热泵装置制冷剂成为液体，在此过程中将所述热泵装置制冷剂释放的热量释放到第二换热池中，被加热后的介质从第二换热池317的出水口流入到第二供热管道中，经第二供热管道向吸收式制冷装置201的发生器进行供热后，再从第二换热池317的进入口回流到第二换热池317。图4示出了第二换热池317中的介质的循环示意图。

热泵装置的节流阀315对从热泵装置的冷凝器313流出的热泵装置制冷剂进行减压，热泵装置制冷剂经节流阀315减压后，变为低温低压液体。低温低压的液态制冷剂进入热泵装置的蒸发器311，蒸发气化吸热，成为气体，在此过程中蒸发器311从第一换热池316中的冷却水中吸收热量，为冷却水降温，降温后的冷却水从第一换热池316的出水口流出，流入吸收式制冷装置201的冷凝器和吸收器后，从吸收式制冷装置201吸收、带着释放的热量，再通过第一换热池316的进水口回流到第一换热池316中。图5示出了冷却水的循环示意图。

气态的制冷剂通过制冷剂循环管道又回流到压缩机312，压缩机再次进行压缩，重复上述的操作。

上述的控制装置204控制切换第一供热装置202或第二供热装置203为吸收式制冷装置201的发生器供热的具体切换条件可以根据实际情况来设置。例如，对于第一供热装置202为利用太阳能的供热装置的情况，当晚上或者阴天没有太阳的情况，则控制装置204可以控制切换第二供热装置203为吸收式制冷装置201的发生器供热。

再或者，控制装置204在控制第一供热装置202为吸收式制冷装置201的发生器供热了一段时间后，为利用吸收式制冷装置201通过冷却水带出的热量，而切换到第二供热装置203为吸收式制冷装置201的发生器供热，可以充分利用吸收式制冷装置201在制冷过程中释放的废余热，从而进一步达到节约能源的效果。另外，吸收式制冷装置201的发生器中还可设置温度传感器监测吸收式制冷装置201的发生器中的温度，如果温度传感器检测的温度值超过设定值（该设定值依具体情况设定，比如80℃或120℃），可以控制第二供热装置203的压缩机减小作功功率，或者控制第二供热装置203的节流阀，使得冷凝器313减少释放的热量；或者，接通第二供热管道与温差发电机之间的管道，向温差发电机分流一部分热量用以发电，从而更进一步达到节约能源的效果。

本实用新型实施例的吸收式制冷系统由于除了采用传统的直燃式供热装置为吸收式制冷装置的发生器进行供热，还可以采用能够利用回收余热的热泵装置为吸收式制冷装置的发生器进行供热，从而既可采用热能也可采用电能进行吸收式制冷，使得吸收式制冷机可以适用于更多的场合，更加方便了吸收式制冷系统用户的使用。

而且，在采用热泵装置为吸收式制冷装置的发生器进行供热时，可以回收利用从吸收式制冷装置中流出的冷却水中的热量，将降低了温度的冷却水重新输入到吸收式制冷装置中，从而回收了余热，达到进一步节约能源的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种吸收式制冷系统，其特征在于，包括：第一供热装置、第二供热装置、第一供热管道、第二供热管道、吸收式制冷装置和控制装置； 

所述控制装置与第一供热管道中的阀门以及第二供热管道中的阀门电连接，用于控制第一供热管道的阀门开启，第二供热管道的阀门关闭，从而控制切换第一供热装置通过第一供热管道为所述吸收式制冷装置的发生器供热；或者，控制第二供热管道的阀门关闭，第一供热管道的阀门开启，从而控制切换第二供热装置通过第二供热管道为所述吸收式制冷装置的发生器供热； 

所述吸收式制冷装置的蒸发器用于输出冷量。 

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸收式制冷装置还包括：冷凝器、吸收器、冷却水循环管道；以及， 

所述吸收式制冷装置的发生器中的溶液吸收了所述直燃式的供热装置或热泵装置释放的热量后，溶液中的制冷剂析出，成为气态制冷剂； 

气态制冷剂进入所述吸收式制冷装置的冷凝器中冷凝为液态制冷剂，该过程中释放的热量被冷却水带走； 

所述液态制冷剂进入到低压的所述吸收式制冷装置的蒸发器中变为低压、气态制冷剂，该过程中进行制冷：吸收热量、输出冷量； 

所述低压、气态制冷剂进入到所述吸收式制冷装置的吸收器，所述吸收式制冷装置的发生器中析出了制冷剂的浓溶液传输到所述吸收式制冷装置的吸收器中喷淋而出，从而吸收了所述吸收式制冷装置的吸收器中的低压、气态制冷剂，形成稀溶液后再回流到所述吸收式制冷装置的发生器中；所述吸收式制冷装置的吸收器中形成稀溶液过程中所产生的热量被冷却水带走； 

所述冷却水从所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道进口流入，所述吸收式制冷装置的冷凝器和吸收式制冷装置的吸收器中吸收了热量的冷却水从所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道出口流出。 

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一供热装置为直燃式的供热装置或利用太阳能的供热装置；所述第二供热装置为热泵装置。 

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述热泵装置包括第一换热 池、第二换热池、蒸发器、冷凝器； 

所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道出口与第一换热池的进水口通过管道相连，所述吸收式制冷装置的冷却水循环管道进口与第一换热池的出水口通过管道相连； 

所述热泵装置的蒸发器设置于第一换热池中，用于吸收流经第一换热池中的冷却水的热量； 

第二换热池的出水口与第二供热管道的入水口通过管道相连，第二换热池的进入口与第二供热管道的出水口通过管道相连； 

所述热泵装置的冷凝器设置于第二换热池中，用于向流经第二换热池中的介质释放热量。 

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述热泵装置还包括：压缩机、节流阀、制冷剂循环管道；所述热泵装置的压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器依次通过所述制冷剂循环管道首尾相连，构成封闭的热泵装置制冷剂的循环通道； 

所述压缩机用于对所述热泵装置制冷剂加压，使热泵装置制冷剂成为高温高压的气体状态后进入所述热泵装置的冷凝器； 

所述热泵装置的冷凝器具体用于冷凝液化所述热泵装置制冷剂，使所述热泵装置制冷剂成为液体，并将所述热泵装置制冷剂释放的热量释放到第二换热池中； 

所述热泵装置的节流阀用于对从所述热泵装置的冷凝器流出的热泵装置制冷剂进行减压，使所述热泵装置制冷剂成为低温低压液体； 

所述热泵装置的蒸发器具体用于吸收从第一换热池中流过的冷却水的热量。 

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二换热池中的介质具体是水、导热油、或空气。 

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