RU2784256C1 - Система кондиционирования на базе абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов - Google Patents
Система кондиционирования на базе абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784256C1 RU2784256C1 RU2022104709A RU2022104709A RU2784256C1 RU 2784256 C1 RU2784256 C1 RU 2784256C1 RU 2022104709 A RU2022104709 A RU 2022104709A RU 2022104709 A RU2022104709 A RU 2022104709A RU 2784256 C1 RU2784256 C1 RU 2784256C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat pump
- pump unit
- heat exchanger
- condenser
- evaporator
- Prior art date
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к холодильной технике, а именно к абсорбционным холодильным машинам. Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой содержит генератор с первым конденсатором и блок абсорбера с первым испарителем. Генератор связан с абсорбером линиями крепкого и слабого растворов, проходящими соответственно через охлаждающую и греющую полости первого регенеративного теплообменника. Абсорбционная холодильная машина снабжена теплонасосной установкой, солнечным нагревателем и градирней, а также общим аккумулирующим баком. Теплонасосная установка включает в себя второй конденсатор, компрессор, второй испаритель и второй регенеративный теплообменник. Генератор абсорбционной холодильной машины и второй конденсатор теплонасосной установки выполнены с образованием объединенного теплообменного аппарата. Технический результат изобретения - повышение надежности и экономичности, а также снижение металлоемкости установки абсорбционного типа, работающей от солнечных коллекторов и теплового насоса. 1 ил.
Description
Изобретение относится к холодильной технике, а именно к абсорбционным холодильным машинам.
Известна установка абсорбционного типа, работающая от солнечных коллекторов и теплового насоса, представленная в патенте на изобретение U.S. 4070870.
Недостатком известной установки является необходимость ее обеспечения сложной системой управления переходами между различными режимами работы и контролем уровня использования солнечной инсоляции, а также потеря тепла в теплообменных аппаратах, находящихся в промежуточных контурах теплового насоса и солнечных коллекторов.
Известна также солнечная система охлаждения и отопления здания на базе абсорбционной холодильной машины с двумя тепловыми насосами, представленная в статьи журнала Energies doi:10.3390/en12060996 (17 страниц, 14 мая 2019 года).
Недостатком данной установки является нестабильность работы абсорбционной холодильной машины в пасмурные дни, низкая температура воды, поступающей в генератор, на расчетном режиме и, как следствие, низкий холодильный коэффициент самой абсорбционной холодильной машины.
Наиболее близкой к предлагаемой схеме является абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой, представленная в патенте на изобретение RU 2625073 С1, которая содержит блок генератора с первым конденсатором и блок абсорбера с первым испарителем. Первый конденсатор первого блока соединен жидкостным трубопроводом с первым испарителем второго блока, а генератор связан с абсорбером линиями крепкого и слабого растворов, проходящими соответственно через охлаждающую и греющую полости первого регенеративного теплообменника. Абсорбционная холодильная машина дополнительно снабжена теплонасосной установкой, солнечным нагревателем и градирней. Теплонасосная установка включает в себя второй конденсатор, компрессор, второй испаритель и второй регенеративный теплообменник, при этом генератор соединен линией горячей воды со входом второго конденсатора по воде, выход которого соединен со входом солнечного нагревателя. Выход солнечного нагревателя подключен ко входу генератора, по охлаждающей воде выход первого конденсатора подключен ко входу второго испарителя. Выход второго испарителя подключен ко входу в градирню, выход которой подсоединен ко входу первого конденсатора с помощью насоса охлаждающей воды. Техническим результатом является повышение экономичности, мобильности и надежности абсорбционной холодильной машины.
Основным недостатком известной установки является потеря тепла в теплообменных аппаратах, находящихся в промежуточных контурах теплового насоса.
Техническая задача настоящего изобретения - повышение надежности и экономичности, а также снижение металлоемкости установки абсорбционного типа, работающей от солнечных коллекторов и теплонасосной установки.
Технический эффект, возникающий при решении поставленной задачи, достигается использованием системы кондиционирования на базе абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов, содержащей генератор с первым конденсатором и блок абсорбера с первым испарителем, при этом генератор связан с абсорбером линиями крепкого и слабого растворов, проходящими соответственно через охлаждающую и греющую полости первого регенеративного теплообменника, абсорбционная холодильная машина снабжена теплонасосной установкой, солнечным нагревателем и градирней, теплонасосная установка включает в себя второй конденсатор, компрессор, второй испаритель и второй регенеративный теплообменник, при этом по охлаждающей воде выход первого конденсатора подключен к входу второго испарителя, выход второго испарителя подключен ко входу в градирню, выход которой подсоединен ко входу первого конденсатора с помощью насоса охлаждающей воды, согласно изобретению, она дополнительно снабжена общими аккумулирующим баком, а генератор абсорбционной холодильной машины и второй конденсатор теплонасосной установки выполнены с образованием объединенного теплообменного аппарата, при этом выходы объединенного теплообменного аппарата соединены линиями горячей воды со входом общего аккумулирующего бака, один выход которого соединен со входом солнечного нагревателя, выход солнечного нагревателя подключен ко входу объединенного теплообменного аппарата, второй выход общего аккумулирующего бака подключен ко второму регенеративному подогревателю теплонасосной установки, выход которого подключен ко входу объединенного теплообменного аппарата.
На рисунке схематично представлена система кондиционирования на базе абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов.
В составе система кондиционирования на базе одноступенчатой абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов входят блок абсорбера 1 с первым испарителем 2, объединенный теплообменный аппарат 3 с конденсатором 4, первый регенеративный теплообменник 5, теплонасосная установка 6, солнечный коллектор 7, градирня 8, общий бак аккумулятор 9. Теплонасосная установка 6 включает в себя компрессор 10, второй регенеративный теплообменник 11, второй испаритель 12, дроссель 13.
На чертеже показаны насосы циркуляции 14, 15, 16, а также регулирующие клапаны 17 и затвор 18.
Система кондиционирования на базе абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов работает следующим образом. Охлаждаемая вода поступает в трубное пространство первого испарителя 1, где охлаждается до необходимой температуры за счет испарения хладагента - воды, стекающей в виде пленки по наружным поверхностям труб испарителя. Для орошения трубного пучка испарителя используется циркуляционный насос хладагента 15.
Водяные пары с температурой 2-4°С из испарителя поступают в межтрубное пространство абсорбера 2, где абсорбируются крепким (концентрированным) водным раствором, стекающего в виде пленки по поверхностям труб. Теплота, выделяемая при абсорбции пара, отводится охлаждающей водой, протекающей в трубках абсорбера из градирни 8.
Поглощая пар хладагента, крепкий раствор (например, Li-Br) становится слабым, и его концентрация снижается. Слабый раствор стекает в абсорбер, откуда насосом 16 подается в трубное пространство первого регенеративного теплообменника 5.
После подогрева в регенеративном теплообменнике слабый раствор поступает в межтрубное пространство объединенного теплообменного аппарата 3. Тут слабый раствор упаривается за счет теплоты греющей среды из общего бака аккумулятора 9, бак состоит из двух цилиндрических оболочек: внутри - цилиндр-конденсатосборник, снаружи - бак с парафином.
В блоке объединенного теплообменного аппарата 3 процесс кипения раствора хладагента и испарения воды осуществляется за счет подвода теплоты от теплоносителя теплонасосной установки 6 и солнечных коллекторов 7. Конденсат хладагента теплонасосной установки и солнечных коллекторов собирается в общем баке аккумуляторе 9, после которого часть фреона дросселируется в контуре теплонасосной установки, часть конденсата уходит на подогрев в солнечные коллекторы. Охлаждающая вода с низкой температурой перед поступлением в градирню 8 предварительно охлаждается во втором испарители 12.
Упаренный (крепкий) раствор из объединенного теплообменного аппарата 3 поступает в межтрубное пространство первого регенеративного теплообменника 5, где охлаждается слабым раствором и далее направляется на орошение абсорбера 1. Образующийся в объединенном теплообменном аппарате 3 водяной пар поступает в конденсатор 4, где конденсируется на внешней поверхности теплообменных труб. Конденсат пара (хладагент) поступает в объединенный теплообменный аппарат 3. Теплота конденсации водяного пара отводится охлаждающей водой, протекающей через трубы конденсатора 4. Охлаждающая вода проходит через второй испаритель 12, где в свою очередь охлаждает рабочее вещество теплонасосной установки 6 и возвращается на градирню 8.
Основные расчетные технические характеристики системы кондиционирования на базе абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов:
Холодопроизводительность - 660 кВт;
Паспортный холодильный коэффициент - 0,7;
Холодильный коэффициент абсорбционной холодильной машины в проектируемой схеме в режиме максимальной нагрузки - 5,39;
Коэффициент преобразования теплонасосной установки - 5,84.
Claims (1)
- Система кондиционирования на базе абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов, содержащая генератор с первым конденсатором и блок абсорбера с первым испарителем, при этом генератор связан с абсорбером линиями крепкого и слабого растворов, проходящими соответственно через охлаждающую и греющую полости первого регенеративного теплообменника, абсорбционная холодильная машина снабжена теплонасосной установкой, солнечным нагревателем и градирней, теплонасосная установка включает в себя второй конденсатор, компрессор, второй испаритель и второй регенеративный теплообменник, при этом по охлаждающей воде выход первого конденсатора подключен к входу второго испарителя, выход второго испарителя подключен к входу в градирню, выход которой подсоединен к входу первого конденсатора с помощью насоса охлаждающей воды, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена общим аккумулирующим баком, а генератор абсорбционной холодильной машины и второй конденсатор теплонасосной установки выполнены с образованием объединенного теплообменного аппарата, при этом выходы объединенного теплообменного аппарата соединены линиями горячей воды с входом общего аккумулирующего бака, один выход которого соединен с входом солнечного нагревателя, выход солнечного нагревателя подключен к входу объединенного теплообменного аппарата, второй выход общего аккумулирующего бака подключен ко второму регенеративному подогревателю теплонасосной установки, выход которого подключен к входу объединенного теплообменного аппарата.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784256C1 true RU2784256C1 (ru) | 2022-11-23 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4532778A (en) * | 1979-11-16 | 1985-08-06 | Rocket Research Company | Chemical heat pump and chemical energy storage system |
| SU1330419A1 (ru) * | 1986-03-12 | 1987-08-15 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Абсорбционна гелиохолодильна установка |
| RU2625073C1 (ru) * | 2016-07-25 | 2017-07-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4532778A (en) * | 1979-11-16 | 1985-08-06 | Rocket Research Company | Chemical heat pump and chemical energy storage system |
| SU1330419A1 (ru) * | 1986-03-12 | 1987-08-15 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Абсорбционна гелиохолодильна установка |
| RU2625073C1 (ru) * | 2016-07-25 | 2017-07-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101571330B (zh) | 一种无霜型多功能太阳能辅助热泵系统 | |
| CN107388620A (zh) | 一种复合型太阳能溴化锂吸收式空调系统 | |
| CN2913969Y (zh) | 压缩式、吸收式联合制冷装置 | |
| KR100756240B1 (ko) | 냉난방 시스템 | |
| CN212618937U (zh) | 一种多联供冷热水空调系统 | |
| CN210123212U (zh) | 一种干燥供暖供冷复合系统 | |
| RU2784256C1 (ru) | Система кондиционирования на базе абсорбционной холодильной машины с подключением теплонасосной установки и солнечных коллекторов | |
| CN109282397B (zh) | 基于空气压缩制冷循环的新型蓄能空调装置和方法 | |
| JP4885467B2 (ja) | 吸収ヒートポンプ | |
| KR200431243Y1 (ko) | 냉난방 시스템 | |
| JP3290464B2 (ja) | 複合冷凍装置 | |
| CN110500688B (zh) | 利用稀释热进行空气调节的稀释式制冷热泵系统 | |
| CN109869942B (zh) | 一种扁管套管式热回收型热泵空调系统及其工作方法 | |
| CN102620476A (zh) | 太阳能辅助空气源跨临界二氧化碳多功能热泵系统 | |
| CN103822402B (zh) | 供冷供暖供热水系统 | |
| CN115111802A (zh) | 一种耦合压缩与吸收式高温热泵系统及其方法 | |
| CN210070284U (zh) | 一种包含有多个冷热源换热器的热泵机组 | |
| CN1065041C (zh) | 热水型两级吸收式制冷机 | |
| CN206269414U (zh) | 一种辅热增焓热泵系统 | |
| JPS6222059B2 (ru) | ||
| CN110486941A (zh) | 一种空气源热泵型开水器及其制冷制热方法 | |
| CN112413925A (zh) | 一种低温热源制冷装置 | |
| CN204880854U (zh) | 溴化锂吸收式冷热水机组 | |
| CN111854161A (zh) | 一种适用低温工况的空气能热泵热水器 | |
| CN219368028U (zh) | 单切双模超低温空气源热泵 |