CN216767661U - 一种太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统，太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统由太阳能集热系统、有机朗肯循环系统和压缩喷射式制冷系统组成，充分利用了太阳能集热系统为有机朗肯循环系统提供热量，使得膨胀机输出机械功，进而驱动压缩喷射式制冷系统制冷，在单级蒸汽压缩制冷循环的基础上增加了喷射器，由于喷射器的加压作用，减少了压缩机的运行功耗，降低了制冷系统的能耗，太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统不需要额外输入电能就可以提供制冷效果，节能环保，同时系统采用了同轴连接结构,减少了能量转化损失。

Description

一种太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能制冷技术领域，特别是一种太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统。

背景技术

太阳能是一种天然、清洁的可再生能源，是利用前景十分广阔的新能源,利用太阳能制冷是一项新技术，利用太阳能制冷可以节省大量的化石燃料，可以起到保护环境的作用，符合可持续发展战略。

目前普遍应用蒸汽压缩式制冷,以消耗高品位电能为代价来驱动蒸汽压缩式制冷系统的压缩机,能效比较低,经济性不高,而有机朗肯循环则可以利用低品位热源(太阳能、地热能等)产生机械动力直接驱动蒸汽压缩式制冷系统当中的压缩机,有效的减少了能量转换损失,目前蒸汽压缩式制冷普遍采用单级蒸汽压缩式制冷，此类制冷存在局限性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统，包括有机朗肯循环系统、压缩喷射式制冷系统以及为所述两个系统提供能量来源的太阳能集热系统：

所述有机朗肯循环系统包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的工质出口管道连接有膨胀机，所述膨胀机的出口管道连接有冷凝器，所述冷凝器的第一工质出口管道连接有工质泵，所述工质泵与所述蒸汽发生器管道连接构成循环。

所述压缩喷射式制冷系统包括压缩机、喷射器，所述压缩机的出口与所述冷凝器的第二工质入口管道连接，所述喷射器设置有第三工质入口和第四工质入口，所述冷凝器的第二工质出口与所述喷射器的第三工质入口管道连接，所述喷射器的出口管道连接有气液分离器，所述气液分离器的气体出口与所述压缩机管道连接构成循环；所述气液分离器的液体出口管道连接有膨胀阀，所述膨胀阀管道连接有蒸发器，所述蒸发器与所述喷射器的第四工质入口管道连接构成循环。

所述太阳能集热系统包括太阳能集热器，所述太阳能集热器管道连接有蓄热罐，所述蓄热罐与所述蒸汽发生器管道连接，所述蒸汽发生器连接有油泵，所述油泵与所述太阳能集热器管道连接构成循环。

所述膨胀机、工质泵7、油泵3和压缩机8通过联轴器同轴连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用太阳能集热系统为有机朗肯循环系统提供热量，利用太阳能的热量驱动系统的制冷，整个系统不需要额外输入电能，节能环保；同时系统采用了同轴连接结构,减少了能量转化损失；在制冷系统中加入了一个喷射器，喷射器的工作流体在工作喷嘴绝热膨胀，并于喷嘴出口处达到超音速，从而形成一定的真空，将蒸发器出口处的压力较低的蒸汽吸入，最后的混合流体以高于进入接收室的引射流体的压力被排出，减少了压缩机的运行功耗,降低了制冷系统的能耗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。

参照图1，一种太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统，包括有机朗肯循环系统、压缩喷射式制冷系统以及为所述两个系统提供能量来源的太阳能集热系统：

所述有机朗肯循环系统包括蒸汽发生器4，所述蒸汽发生器4的工质出口管道连接有膨胀机5，所述膨胀机5的出口管道连接有冷凝器6，所述冷凝器6的第一工质出口管道连接有工质泵7，所述工质泵7与所述蒸汽发生器4管道连接构成循环。

所述压缩喷射式制冷系统包括压缩机8、喷射器9，所述压缩机8的出口与所述冷凝器6的第二工质入口管道连接，所述喷射器9设置有第三工质入口和第四工质入口，所述冷凝器6的第二工质出口与所述喷射器9的第三工质入口管道连接，所述喷射器9的出口管道连接有气液分离器10，所述气液分离器10的气体出口与所述压缩机8管道连接构成循环；所述气液分离器10的液体出口管道连接有膨胀阀11，所述膨胀阀11管道连接有蒸发器12，所述蒸发器12与所述喷射器9的第四工质入口管道连接构成循环。

所述太阳能集热系统包括太阳能集热器1，所述太阳能集热器1管道连接有蓄热罐2，所述蓄热罐2与所述蒸汽发生器4管道连接，所述蒸汽发生器4连接有油泵3，所述油泵3与所述太阳能集热器1管道连接构成循环。

所述膨胀机5、工质泵7、油泵3和压缩机8通过联轴器同轴连接。

进一步地，所述太阳能集热器1通过油作为介质把热量传递到蓄热罐2，所述蓄热罐2中的热量储存起来为所述有机朗肯循环中的蒸汽发生器4提供热量，换热后，所述油泵3把油介质传输回所述太阳能集热器1中，完成循环。

进一步地，所述有机朗肯循环系统中，所述蒸汽发生器5由所述蓄热罐2提供热量，热蒸汽在所述膨胀机5内膨胀做功，为所述工质泵7，油泵3，压缩机8提供机械功；所述膨胀机5出口的蒸汽再经过所述冷凝器6凝结为液态工质,液态工质通过所述工质泵7升压后再进入所述蒸汽发生器4中换热，完成有机朗肯循环。

进一步地，所述压缩喷射式制冷系统中，气体经所述压缩机8等熵压缩后，过热气体经所述冷凝器6冷凝成饱和液体作为工作流体流向所述喷射器9，所述蒸发器12中的气体作为被引射流体进入所述喷射器9，两相流体在所述喷射器9中的混合室中混合，然后在所述喷射器9中的扩压管中流出，流出的两相流压力得以提高，两相流在所述气液分离器中分离，气体回到所述压缩机8中完成循环，液体流到所述膨胀阀11中降压后进入所述蒸发器12换热，蒸发的气体为下一次循环做被引射气体，所述喷射器并不需要输入额外的机械功。

进一步地说明，所述有机朗肯循环系统和所述压缩喷射式制冷系统共同使用一个冷凝器，有效地节省了冷凝器的安装和使用空间，不仅降低了成本和能耗，还降低了噪音。

所述太阳能集热系统中，把所述蓄热罐2放置在高处，依靠重力势能流动，不需要额外输入能量让其流动，当太阳光充足时，太阳能通过高温油工质让一部分热量流经所述蒸汽发生器4中进行换热，另一部分则注入所述蓄热罐2进行储能；当太阳光不足时，所述蓄热罐2中的热量给所述蒸汽发生器4提供热量，以保障系统正常运行。

本实用新型提供的太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统，只需要太阳能集热系统与有机朗肯循环系统即可驱动制冷，实现了以太阳能热量驱动制冷，无需输入额外电量就可以保障制冷系统的运行，而且系统不产生任何污染，符合节能减排原则在本实用新型中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种太阳能自驱动式压缩喷射式制冷循环系统，包括有机朗肯循环系统、压缩喷射式制冷系统以及为所述两个系统提供能量来源的太阳能集热系统，其特征在于：

所述有机朗肯循环系统包括蒸汽发生器（4），所述蒸汽发生器（4）的工质出口管道连接有膨胀机（5），所述膨胀机（5）的出口管道连接有冷凝器（6），所述冷凝器（6）的第一工质出口管道连接有工质泵（7），所述工质泵（7）与所述蒸汽发生器（4）管道连接构成循环；

所述压缩喷射式制冷系统包括压缩机（8）、喷射器（9），所述压缩机（8）的出口与所述冷凝器（6）的第二工质入口管道连接，所述喷射器（9）设置有第三工质入口和第四工质入口，所述冷凝器（6）的第二工质出口与所述喷射器（9）的第三工质入口管道连接，所述喷射器（9）的出口管道连接有气液分离器（10），所述气液分离器（10）的气体出口与所述压缩机（8）管道连接构成循环；所述气液分离器（10）的液体出口管道连接有膨胀阀（11），所述膨胀阀（11）管道连接有蒸发器（12），所述蒸发器（12）与所述喷射器（9）的第四工质入口管道连接构成循环；

所述太阳能集热系统包括太阳能集热器（1），所述太阳能集热器（1）管道连接有蓄热罐（2），所述蓄热罐（2）与所述蒸汽发生器（4）管道连接，所述蒸汽发生器（4）连接有油泵（3），所述油泵（3）与所述太阳能集热器（1）管道连接构成循环；

所述膨胀机（5）、工质泵（7）、油泵（3）和压缩机（8）通过联轴器同轴连接。

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