CN208859751U - 一种冷热双蓄型太阳能喷射压缩复叠系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于利用太阳能制冷的技术领域，具体涉及一种冷热双蓄型太阳能喷射压缩复叠系统，解决了太阳能连续供冷的技术问题，包括太阳能集热蓄热子系统、喷射制冷子系统和蓄冷供冷子系统。本实用新型结构简单、设计合理，克服了现有的单一型太阳能制冷系统的缺点，通过太阳能集热器吸收太阳辐射，运转太阳能集热蓄热子系统和蓄冷供冷子系统，可以实现多种工况的同时运行的目的，最大化地利用太阳辐射，储存太阳能，实现为用户全时段供冷的目标。

Description

一种冷热双蓄型太阳能喷射压缩复叠系统

技术领域

本实用新型属于利用太阳能制冷的技术领域，具体涉及一种冷热双蓄型太阳能喷射压缩复叠系统。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，能源消耗量也越来越大，面对尤为严峻的能源危机，太阳能以其清洁无污染和资源丰富的优势被认为是具有巨大发展潜力的可再生能源和清洁能源，受到广泛的青睐。太阳能喷射制冷系统以其结构简单、成本低廉等优点引起重视，在空调制冷领域应用越来越广泛。传统太阳能喷射制冷系统受到两方面因素地限制：一是太阳能辐射不稳定性，太阳能辐射强度呈现无规律的变化趋势，另一方面是用户端空调制冷负荷不确定。无蓄热装置很难保证白昼的连续供冷，无蓄冷装置较难根据人体舒适性要求灵活调节冷量。

发明内容

本实用新型的目的在于提高太阳能综合利用率，延长太阳能系统持续供冷时间和灵活调节末端供冷量，弥补现有技术的不足，解决太阳辐射量与空调负荷之间的动态平衡问题，提出一种冷热双蓄型太阳能喷射压缩复叠系统。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种冷热双蓄型太阳能喷射压缩复叠系统，其中包括：太阳能集热蓄热子系统、喷射制冷子系统、蓄冷供冷子系统；太阳能集热蓄热子系统由太阳能集热器、发生器、蓄热水箱、热水泵、循环水泵、电磁阀组成；太阳能集热蓄热子系统与喷射制冷子系统之间通过发生器耦合连接；喷射制冷子系统由发生器、喷射器、冷凝器、工质泵、膨胀阀、蒸发器组成；蓄冷供冷子系统与喷射制冷子系统之间通过蒸发器连接；蓄冷供冷子系统由蒸发器、蓄冷箱、循环水泵、电磁阀、三通电磁阀、空调末端组成。

所述太阳能集热蓄热子系统由太阳能集热器、蓄热水箱、发生器、循环水泵、热水泵、电磁阀组成；循环水泵出水口与太阳能集热器入口管道相连，太阳能集热器出口管道分两路：一路通过第一电磁阀与蓄热水箱进水口相连，另一路通过第三电磁阀连接着发生器热水进水口，发生器热水出水口与第五电磁阀相连，蓄热水箱与第四电磁阀相连，第五电磁阀连接着循环水泵进水口，蓄热水箱和发生器之间用电磁阀和热水泵连接。喷射制冷子系统由发生器、喷射器、冷凝器、工质泵、膨胀阀、蒸发器组成，工质泵出口与发生器制冷剂入口端连接，发生器制冷剂出口端与喷射器入口端相连，喷射器出口管与冷凝器入口管连接，冷凝器出口端分两支路：一路与工质泵进口连接，另一路与膨胀阀进口连接，膨胀阀出口与蒸发器制冷剂进口端相连接，蒸发器制冷剂出口端与喷射器入口管连接，构成喷射制冷循环子系统。蓄冷供冷子系统由蒸发器、蓄冷箱、冷冻水泵、循环泵、电磁阀、三通电磁阀、空调末端组成，蒸发器冷冻水出水管与冷冻水泵进口相连，冷冻水泵出口端分两路：一路与第二三通电磁阀的垂直接口连接、另一路通过第七电磁阀连接着蓄冷箱，第二三通电磁阀的水平接口与蓄冷箱相连，蓄冷箱与第一三通电磁阀的水平接口相连，空调末端分别连接着第一三通电磁阀和第二三通电磁阀的垂直接口，第一三通电磁阀的垂直接口与蒸发器冷冻水进水管连接，构成蓄冷供冷循环子系统。

本实用新型相比现有技术具有的特定技术特征及有益效果是：

本实用新型结构简单、设计合理，克服了现有的单一型太阳能制冷系统的缺点，通过太阳能集热器吸收太阳辐射，运转太阳能集热蓄热子系统和蓄冷供冷子系统，可以实现多种工况的同时运行的目的，最大化地利用太阳辐射，储存太阳能，实现为用户全时段供冷的目标。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

图中：1-太阳能集热蓄热子系统，1-1-太阳能集热器，1-2-蓄热水箱，1-3-第一电磁阀，1-4-第二电磁阀，1-5-热水泵，1-6-第三电磁阀，1-7-发生器，1-8-第四电磁阀，1-9-第五电磁阀，1-10-循环水泵，2-喷射制冷子系统，2-1-喷射器，2-2-蒸发器，2-3-膨胀阀，2-4-冷凝器，2-5-工质泵，3-蓄冷供冷子系统，3-1-蓄冷箱，3-2-第一三通电磁阀，3-3-第六电磁阀，3-4-循环泵，3-5-空调末端，3-6-第二三通电磁阀，3-7-第七电磁阀，3-8-冷冻水泵。

具体实施方式

参照图1对本实用新型进行进一步阐述，一种冷热双蓄型太阳能喷射压缩复叠系统，包括太阳能集热蓄热子系统1、喷射制冷子系统2和蓄冷供冷子系统3，太阳能集热蓄热子系统1包括太阳能集热器1-1、蓄热水箱1-2、第一电磁阀1-3、第二电磁阀1-4、热水泵1-5、第三电磁阀1-6、发生器1-7、第四电磁阀1-8、第五电磁阀1-9和循环水泵1-10，太阳能集热器1-1的出口分别与第一电磁阀1-3和第三电磁阀1-6的一端相连，第一电磁阀1-3另一端与蓄热水箱1-2相连接，蓄热水箱1-2与第四电磁阀1-8连接，第三电磁阀1-6的另一端与发生器1-7的热水进水口连接，发生器1-7热水出水口与第五电磁阀1-9连接，蓄热水箱1-2出水口通过第二电磁阀1-4、热水泵1-5与发生器1-7相连，第五电磁阀1-9与循环水泵1-10的进水口相连接，循环水泵1-10的出水口与太阳能集热器1-1相连接；发生器1-7是太阳能集热蓄热子系统1和喷射制冷子系统2的共用装置；喷射制冷子系统2包括发生器1-7、喷射器2-1、蒸发器2-2、膨胀阀2-3、冷凝器2-4和工质泵2-5，发生器1-7的制冷剂出口端与喷射器2-1的高压入口相连，喷射器2-1的出口与冷凝器2-4的进口端连接，冷凝器2-4的出口端一路与膨胀阀2-3的一端相连接，另一路与工质泵2-5的进口端连接，膨胀阀2-3的另一端与蒸发器2-2的制冷剂进口端相连接，蒸发器2-2的制冷剂出口端与喷射器2-1的低压入口相连接，工质泵2-5的出口端与发生器1-7的制冷剂进口端相连接；蒸发器2-2连接着喷射制冷子系统与蓄冷供冷子系统；蓄冷制冷子系统3包括蒸发器2-2、蓄冷箱3-1、第一三通电磁阀3-2、第六电磁阀3-3、循环水泵3-4、空调末端3-5、第二三通电磁阀3-6、第七电磁阀3-7和冷冻水泵3-8，蒸发器2-2的冷冻水出水口与冷冻水泵3-8的进水口相连接，冷冻水泵3-8的出水口分别与第七电磁阀3-7、第二三通电磁阀3-6的垂直接口相连接，第七电磁阀3-7的另一端和第二三通电磁阀3-6的水平接口共同连接到蓄冷箱3-1，蓄冷箱3-1与第一三通电磁阀3-2水平接口相连接，蓄冷箱3-1出水口通过第六电磁阀3-3、循环水泵3-4与空调末端3-5相连接，空调末端3-5分别连接着第一三通电磁阀3-2与第二三通电磁阀3-6的垂直接口，第一三通电磁阀3-2的垂直接口与蒸发器2-2的冷冻水进水口相连。

下面对本实用新型的工作过程及原理做详细叙述。

太阳能集热蓄热子系统1能够实现四种运行工况：

（1）蓄热模式

在太阳辐射强度较低的情况下，通过循环水泵1-10，循环水在太阳集热器1-1中获得热量，温度升高，高温水经过第一电磁阀1-3进入蓄热水箱1-2中，这部分热水存储在蓄热水箱中；此时关闭第二电磁阀1-4、第三电磁阀1-6，关闭热水泵1-5。

（2）供热模式

在太阳能辐射强度满足驱动喷射制冷系统的时段，太阳能集热器1-1将太阳能以热能的形式存储在水中，在循环水泵1-10的作用下，热水直接经过第三电磁阀1-6到达发生器1-7中的热水管，与制冷剂管道中的制冷剂进行热量交换，热水温度降低、制冷剂温度升高压力变大，低温水在循环水泵1-10作用下经过第五电磁阀1-9回到太阳能集热器1-1中。所交换的能量为喷射制冷子系统2的运转提供驱动能源；此时关闭第一电磁阀1-3、第二电磁阀1-4、第四电磁阀1-8，关闭热水泵1-5。

（3）供热与蓄热同步模式

在太阳辐射强度超出喷射制冷系统要求时段，循环水在循环水泵1-10的作用下进入太阳能集热器1-1，在太阳能集热器1-1内进行能量交换，吸收能量后的热水一部分经过第一电磁阀1-3进入蓄热水箱1-2、一部分经过第三电磁阀1-6进入发生器1-7热水管，进入到蓄热水箱1-2中的热水存储在其中，在发生器1-7内的热水与制冷剂进行热量交换，热水温度降低，低温水经过第五电磁阀1-9回到循环水泵1-10；此时关闭第二电磁阀1-4、第四电磁阀1-8，关闭热水泵1-5，将富余的太阳能以热水的形式存储在蓄热水箱1-2中。

（4）蓄热供热模式

在夜间以及太阳能辐射强度尤为低时，关闭第一电磁阀1-3、第三电磁阀1-6、第五电磁阀1-9，关闭循环水泵1-10，开启电第二磁阀1-4、第四电磁阀1-8，运行热水泵1-5，在热水泵1-5作用下，存储在蓄热水箱1-2中的热水进入发生器1-7热水管中，与制冷剂交换热量后回到蓄热水箱1-2中。

在工质泵2-5的作用下，制冷剂在发生器1-7内与热水进行热量交换，主流制冷剂进入喷射器2-1，同时，在蒸发器2-2制冷剂出口管的引射流制冷剂进入喷射器2-1，两股制冷剂在喷射器2-1内混合，通过喷射器2-1进入冷凝器2-4，流出冷凝器2-4的制冷剂分两路：一路回到工质泵2-5进口端、另一路流到膨胀阀2-3中，流到膨胀阀2-3中的制冷剂最后回到蒸发器2-2制冷剂管道中，形成喷射制冷循环。

蓄冷供冷子系统能够实现四种工况的运行：

（1）供冷模式

空调冷冻水在水泵3-8的作用下，从蒸发器2-2进入第二三通电磁阀 3-6的垂直接口，然后流经空调末端3-5，换热后的空调冷冻水经过第一三通电磁阀3-2回到蒸发器2-2冷冻水管中。此时第六电磁阀3-3、第七电磁阀3-7处于关闭状态，循环泵3-4处于关闭状态。

（2）蓄冷模式

在蒸发器2-2中进行热量交换后的空调水在冷冻水泵3-8作用下，经过第七电磁阀3-7进入蓄冷箱3-1中，将空调水存储在蓄冷箱3-1中；此时关闭第二三通电磁阀3-6、第六电磁阀3-3，关闭循环泵3-4。

（3）同时进行供冷、蓄冷

空调水流经冷冻水泵3-8分为两路：一路经过第七电磁阀3-7进入到蓄冷箱3-1中、另一路经过第二三通电磁阀3-6垂直接口进入到空调末端3-5，经过空调末端3-5的空调水进入第一三通电磁阀3-2，最后流回蒸发器2-2冷冻水管中。此时关闭第六电磁阀3-3和循环泵3-4。

（4）存储的冷量供冷

当太阳能集热蓄热子系统和喷射制冷子系统无法为制冷系统提供足够的驱动能源时，关闭第七电磁阀3-7、第二三通电磁阀3-6、冷冻水泵3-8，开启第一三通电磁阀3-2、循环泵3-4和第六电磁阀3-3。通过运行循环泵3-4，将存储在蓄冷箱3-1中的空调水送到空调末端3-5，为用户提供冷量，最后回到蓄冷箱3-1中。存储的空调水形成一个循环，实现为用户全时段供冷的目的。

Claims (1)

1.一种冷热双蓄型太阳能喷射压缩复叠系统，其特征在于：包括太阳能集热蓄热子系统（1）、喷射制冷子系统（2）和蓄冷供冷子系统（3），太阳能集热蓄热子系统（1）包括太阳能集热器（1-1）、蓄热水箱（1-2）、第一电磁阀（1-3）、第二电磁阀（1-4）、热水泵（1-5）、第三电磁阀（1-6）、发生器（1-7）、第四电磁阀（1-8）、第五电磁阀（1-9）和循环水泵（1-10），太阳能集热器（1-1）的出口分别与第一电磁阀（1-3）和第三电磁阀（1-6）的一端相连，第一电磁阀（1-3）另一端与蓄热水箱（1-2）相连接，蓄热水箱（1-2）与第四电磁阀（1-8）连接，第三电磁阀（1-6）的另一端与发生器（1-7）的热水进水口连接，发生器（1-7）热水出水口与第五电磁阀（1-9）连接，蓄热水箱（1-2）出水口通过第二电磁阀（1-4）、热水泵（1-5）与发生器（1-7）相连，第五电磁阀（1-9）与循环水泵（1-10）的进水口相连接，循环水泵（1-10）的出水口与太阳能集热器（1-1）相连接；发生器（1-7）是太阳能集热蓄热子系统（1）和喷射制冷子系统（2）的共用装置；喷射制冷子系统（2）包括发生器（1-7）、喷射器（2-1）、蒸发器（2-2）、膨胀阀（2-3）、冷凝器（2-4）和工质泵（2-5），发生器（1-7）的制冷剂出口端与喷射器（2-1）的高压入口相连，喷射器（2-1）的出口与冷凝器（2-4）的进口端连接，冷凝器（2-4）的出口端一路与膨胀阀（2-3）的一端相连接，另一路与工质泵（2-5）的进口端连接，膨胀阀（2-3）的另一端与蒸发器（2-2）的制冷剂进口端相连接，蒸发器（2-2）的制冷剂出口端与喷射器（2-1）的低压入口相连接，工质泵（2-5）的出口端与发生器（1-7）的制冷剂进口端相连接；蒸发器（2-2）连接着喷射制冷子系统与蓄冷供冷子系统；蓄冷制冷子系统（3）包括蒸发器（2-2）、蓄冷箱（3-1）、第一三通电磁阀（3-2）、第六电磁阀（3-3）、循环水泵（3-4）、空调末端（3-5）、第二三通电磁阀（3-6）、第七电磁阀（3-7）和冷冻水泵（3-8），蒸发器（2-2）的冷冻水出水口与冷冻水泵（3-8）的进水口相连接，冷冻水泵（3-8）的出水口分别与第七电磁阀（3-7）、第二三通电磁阀（3-6）的垂直接口相连接，第七电磁阀（3-7）的另一端和第二三通电磁阀（3-6）的水平接口共同连接到蓄冷箱（3-1），蓄冷箱（3-1）与第一三通电磁阀（3-2）水平接口相连接，蓄冷箱（3-1）出水口通过第六电磁阀（3-3）、循环水泵（3-4）与空调末端（3-5）相连接，空调末端（3-5）分别连接着第一三通电磁阀（3-2）与第二三通电磁阀（3-6）的垂直接口，第一三通电磁阀（3-2）的垂直接口与蒸发器（2-2）的冷冻水进水口相连。