專利名稱：一種冷凝熱驅動的吸附式輔助熱泵制冷系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱泵制冷系統，尤其是ー種帶有由冷凝熱驅動的吸附式輔助制冷系統的熱泵制冷系統，屬熱泵技術領域。
背景技術：
隨著人們生活水平的不斷提高，制冷熱泵的使用量越來越大，制冷熱泵工作時排放到空氣中的熱量也越來越多，這在夏季無疑 會導致建筑周圍環境溫度的急劇升高，給環境造成嚴重的熱污染。同時，建筑周圍溫度的升高還會使熱泵制冷效率降低，熱泵的電能消耗增大，當夏季環境溫度高于熱泵制冷エ況的設計閾值時，熱泵就會停止工作，影響人們的正常使用。在全球變暖和能源日益緊缺的趨勢下，人們迫切需要將制冷熱泵排放到空氣中的熱量回收利用。在我國，熱泵制冷循環應用相當廣泛,夏季空調負荷已占社會總能耗的40%。在夏季用電高峰期會出現電荒，如果能夠將熱泵自身的冷凝熱收集起來，用以提高系統的制冷系數，對于緩解我國夏季電カ緊張局勢，減少對環境的熱污染，提高設備效率具有重要意義。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足、提供一種冷凝熱驅動的吸附式輔助熱泵制冷系統，以提高制冷熱泵系統效率，減少電能的消耗，降低環境的熱污染。本發明所述問題是由以下技術方案實現的
一種冷凝熱驅動的吸附式輔助熱泵制冷系統，它包括吸附式制冷系統和由壓縮機、冷凝器、熱泵節流閥和蒸發器依次連接成的熱泵循環系統，所述吸附式制冷系統包括儲液器、吸附節流閥、過冷器和兩個吸附床，兩個吸附床的加熱管分別經兩個四通閥串接在壓縮機與冷凝器之間的熱泵循環管路上，二者的吸附制冷劑接ロ分別經兩個電磁閥接冷凝器的吸附制冷劑入口，井分別經另外兩個電磁閥接過冷器的吸附制冷劑出口，冷凝器的吸附制冷劑出口依次經儲液器、吸附節流閥接過冷器的吸附制冷劑入口，所述過冷器的熱泵制冷劑管串接在冷凝器與熱泵節流閥之間。上述冷凝熱驅動的吸附式輔助熱泵制冷系統，所述吸附式制冷系統所采用的吸附制冷劑為水、氨或甲醇。本發明將熱泵系統與吸附式制冷系統有機結合在一起，由熱泵系統的冷凝熱驅動吸附式制冷系統來對熱泵過冷，有效減少了能源的浪費，提高了系統的效率，降低了熱泵系統對環境造成的熱污染。本發明可以作為傳統制冷設備的升級換代產品，也可以用來改造現有的熱泵系統。
下面結合附圖對本發明作進ー步說明。
圖I是本發明的結構示意 圖2 圖5是本發明工作過程示意圖。圖中各標號為1、壓縮機；2、冷凝器；3、熱泵節流閥；4、蒸發器；5、6、吸附床；7、吸附節流閥；8、儲液器；9、過冷器；10、11、四通閥；12 15、電磁閥。
具體實施例方式參看圖1，整個系統由熱泵系統和吸附式制冷系統構成。熱泵系統是由壓縮機1，冷凝器2，熱泵節流閥3，蒸發器4組成；吸附式制冷系統由吸附床5，吸附床6，吸附節流閥7，儲液器8，過冷器9，四通閥10，四通閥11，電磁閥12，電磁閥13，電磁閥14以及電磁閥15組成。吸附床5和吸附床6設置在壓縮機I與冷凝器2之間，過冷器9設置在冷凝器2和熱泵節流閥3之間。熱泵制冷系統工作過程低溫高壓的熱泵制冷劑流體經過熱泵節流閥3節流蒸發成低溫低壓的氣液兩相流體，在蒸發器4中液態エ質蒸發為氣態エ質，吸收外界熱量，蒸發 完成后進入壓縮機I被壓縮成高溫高壓的エ質，然后經過冷凝器2把熱量釋放到空氣當中，エ質重新回到低溫高壓的狀態，完成循環。本發明的工作過程
過程1-2 :參看圖2，調節四通閥10使壓縮機I出ロ的高溫熱泵制冷劑加熱吸附床5(四通閥10的a 口和d ロ接通，b 口和c ロ接通)，使其溫度一直升高到解吸溫度；與此同時，調節四通閥11斷開熱泵系統和吸附床6的連接(四通閥11的a 口和b ロ接通，d 口和c ロ接通)，使吸附床6進行冷卻，并一直降低到吸附溫度。在此過程中，吸附床5沒有達到冷凝溫度對應的冷凝壓カ前沒有發生解吸過程。吸附床6沒有降到蒸發溫度對應的蒸發壓カ前，沒有發生吸附過程。過程2-3 :參看圖3，保持四通閥10的位置不變，吸附床5發生解吸過程，達到冷凝壓カ時打開電磁閥13。解析出來的吸附制冷劑進入冷凝器冷卻，然后儲存在儲液器8中，最后經吸附節流閥7節流蒸發降溫，在過冷器9中與熱泵制冷劑換熱后對其進行過冷。吸附床5繼續受熱直至解吸完成。與此同時，保持四通閥11的位置不變，吸附床6發生吸附過程，當達到蒸發壓カ時打開閥門14，吸附從過冷器9出來的吸附制冷劑。吸附床6繼續冷卻直至解吸完成。過程3-4 :參看圖4，調節四通閥11使壓縮機I出口的高溫熱泵制冷劑加熱吸附床6(四通閥11的a 口和d ロ接通，b 口和c ロ接通)，使其溫度一直升高到解吸溫度；與此同時，調節四通閥10，斷開熱泵系統和吸附床5的連接(四通閥10的a 口和b ロ接通，d 口和c ロ接通)，使吸附床5進行冷卻，并一直降低到吸附溫度。過程4-1 :參看圖5，保持四通閥11的位置不變，吸附床6發生解吸過程，達到冷凝壓カ時打開電磁閥15。解析出來的吸附制冷劑進入冷凝器2冷卻，然后儲存在儲液器8中，最后經吸附節流閥7節流蒸發降溫，在過冷器9中與熱泵制冷劑換熱后對其進行過冷。吸附床6繼續受熱直至解吸完成。與此同時，保持四通閥11的位置不變，吸附床5發生吸附過程，當達到蒸發壓カ時打開閥門12，吸附從過冷器9出來的吸附制冷劑。吸附床5繼續冷卻直至解吸完成。綜合上述各過程，吸附式熱泵制冷系統吸收熱泵系統中冷凝器2高溫部分的熱量，制取冷量，在過冷器9中對冷凝器2低溫部分過冷。在典型夏季エ況，冷凝溫 度為40°C，蒸發壓カ為5°C時，過冷度每增加TC，對于R134a系統，制冷性能COP增加0. 09% ;對于R22系統，COP增加0. 07% ;對于跨臨界CO2系統，COP增加2. 5%。
權利要求
1.一種冷凝熱驅動的吸附式輔助熱泵制冷系統，其特征是，它包括吸附式制冷系統和由壓縮機(I)、冷凝器(2)、熱泵節流閥(3)和蒸發器(4)依次連接成的熱泵循環系統，所述吸附式制冷系統包括儲液器(8)、吸附節流閥(7)、過冷器(9)和兩個吸附床，兩個吸附床的加熱管分別經兩個四通閥串接在壓縮機(I)與冷凝器(2)之間的熱泵循環管路上，二者的吸附制冷劑接口分別經兩個電磁閥接冷凝器(2)的吸附制冷劑入口，并分別經另外兩個電磁閥接過冷器(9)的吸附制冷劑出口，冷凝器(2)的吸附制冷劑出口依次經儲液器(8)、吸附節流閥(7)接過冷器(9)的吸附制冷劑入口，所述過冷器(9)的熱泵制冷劑管串接在冷凝器(2)與熱泵節流閥(3)之間。
2.根據權利要求I所述的冷凝熱驅動的吸附式輔助熱泵制冷系統，其特征在于，所述吸附式制冷系統所采用的吸附制冷劑為水、氨或甲醇。
全文摘要
一種冷凝熱驅動的吸附式輔助熱泵制冷系統，它包括吸附式制冷系統和熱泵循環系統，所述吸附式制冷系統包括儲液器、吸附節流閥、過冷器和兩個吸附床，兩個吸附床的加熱管分別經兩個四通閥串接在壓縮機與冷凝器之間，二者的吸附制冷劑接口分別經兩個電磁閥接冷凝器的吸附制冷劑入口，并分別經另外兩個電磁閥接過冷器的吸附制冷劑出口，冷凝器的吸附制冷劑出口依次經儲液器、吸附節流閥接過冷器的吸附制冷劑入口，所述過冷器的熱泵制冷劑管串接在冷凝器與熱泵節流閥之間。本發明將熱泵系統與吸附式制冷系統有機結合在一起，有效減少了能源的浪費，提高了系統的效率，降低了熱泵系統對環境造成的熱污染。
文檔編號F25B25/02GK102788446SQ201210314840
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者劉春濤, 吳宇, 歐陽晶瑩, 王帥, 謝松甫, 謝英柏 申請人:華北電力大學(保定)