專利名稱：太陽能輔助吸收式直燃機(jī)余熱回收冷熱水機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直燃機(jī)冷熱水機(jī)組，尤其涉及一種太陽能輔助吸收式直燃機(jī)冷熱 水機(jī)組。
背景技術(shù)：
國際制冷學(xué)會(huì)IIR (The International Institute of Refrigeration)做出的估計(jì) 表明世界上的15%電能消耗于各種各樣的制冷和空調(diào)行業(yè)，空調(diào)的能耗占家居和商業(yè)建 筑的45%。在我國隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，空調(diào)的使用越來越普遍，由此 給能源、電力和環(huán)境帶來很大的壓力。因此節(jié)能是關(guān)系到國計(jì)民生的大事。而節(jié)能的兩個(gè) 主要途徑就是提高能源的利用效率、使用可再生能源。
理論分析和實(shí)際運(yùn)行都表明，熱水型和蒸氣型的吸收式冷水機(jī)組在能源消耗、經(jīng)濟(jì)性、 環(huán)境熱污染、粉塵污染、維護(hù)管理和運(yùn)行壽命等方面指標(biāo)都較電動(dòng)式冷水機(jī)組差。但吸收 式制冷以其工質(zhì)對臭氧層無破壞、節(jié)電，利于平衡冬夏燃?xì)夥骞鹊忍攸c(diǎn)日益得到推廣。為 緩解能源需求、環(huán)境保護(hù)、負(fù)荷平衡諸矛盾，在天然氣氣源充足的地區(qū)，直接使用天然氣 為動(dòng)力的直燃式吸收式制冷機(jī)獲得應(yīng)用，可取代中央空調(diào)的電動(dòng)制冷機(jī)。但是，如何讓直
燃機(jī)能夠更好的發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，業(yè)內(nèi)已經(jīng)和正在做大量的研究，如直燃機(jī)的新型循環(huán)研究， 如三效機(jī)、四效機(jī)循環(huán)的研究；吸收式熱泵研究；吸收器和發(fā)生器中的表面活性劑強(qiáng)化傳 熱傳質(zhì)研究；緩蝕劑研究；燃燒效率研究等。其中三效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)中溶液的溫 度較單效機(jī)、雙效機(jī)有了較大幅度的提高。但目前雙效溴化鋰機(jī)組中常用的緩蝕劑已不能 滿足要求，加之高溫區(qū)溴化鋰溶液的物理性質(zhì)缺乏標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，開展試驗(yàn)研究存在許多困 難，目前的研究主要是理論分析，國內(nèi)尚沒有比較成熟的技術(shù)，國外一些研究機(jī)構(gòu)和公司 也是處于試驗(yàn)研究階段。直燃機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，煙氣排放溫度一般在190 200。C或以上，不 僅浪費(fèi)能源，對環(huán)境也造成了熱污染。如何提高能源有效利用率，減少對環(huán)境的污染，國 內(nèi)已有人做過研究，并提出煙氣余熱回收的直燃機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。但是由于煙氣的回收量有限， 使其經(jīng)濟(jì)性不能充分體現(xiàn)。而另一方面，太陽能是一種輻射能，不帶任何化學(xué)物質(zhì)，是最 潔凈，最可靠的巨大能源寶庫。近年來太陽能光熱技術(shù)得到了長足的發(fā)展，在此基礎(chǔ)之上 的太陽能吸收式空調(diào)一度受到業(yè)內(nèi)的重視，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出許多太陽能空調(diào)，但是由于 太陽能密度較低，大多數(shù)太陽能光熱技術(shù)得到的熱源品位較低，少數(shù)的如聚焦式太陽能集 熱器雖然能提高集熱溫度，但是投資高，不具經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)由于太陽能的不穩(wěn)定性從而限 制了單純太陽能空調(diào)的推廣。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能輔助吸收式直燃機(jī)余熱回收冷熱 水空調(diào)機(jī)組，解決現(xiàn)有直燃機(jī)技術(shù)中能源利用效率低下和燃料耗量高的缺陷。 技術(shù)方案
本實(shí)用新型提供了一種太陽能輔助余熱回收冷熱水空調(diào)機(jī)組，包括直燃機(jī)、加熱盤管、 太陽能集熱器、冷卻塔、余熱煙管、氣水換熱器、流量控制器、冷卻水泵、冷媒水泵、太 陽能循環(huán)泵、冷卻(加熱)盤管以及閥門。該機(jī)組利用太陽能集熱器加熱循環(huán)水并使溫度 初步升高后再通入氣水換熱器使其溫度進(jìn)一歩升高，由氣水換熱器流出的高溫?zé)崴诹髁?控制器和閥門的控制下，夏季時(shí)進(jìn)入直燃機(jī)的高壓發(fā)生器作為輔助驅(qū)動(dòng)熱源加熱溶液提供 制冷量，冬季時(shí)與直燃機(jī)熱水以并聯(lián)的方式分別進(jìn)入冷卻(加熱)盤管作為輔助熱源提供 采暖熱源。
所述直燃機(jī)為吸收器中出來的稀溶液以串聯(lián)或并聯(lián)的方式分別進(jìn)入低壓發(fā)生器和高 壓發(fā)生器的雙效串聯(lián)直燃機(jī)或雙效并聯(lián)直燃機(jī)。
所述的氣水換熱器為間壁式換熱器、直接接觸式換熱器、蓄熱式換熱器或熱管式換熱器。
有益效果
本實(shí)用新型太陽能輔助余熱回收冷熱水空調(diào)機(jī)組在使用時(shí)， 一方面能充分利用低品位 的太陽能將低溫?zé)嵩催\(yùn)用于吸收式空調(diào)冷熱水機(jī)組中，其對太陽能集熱器的集熱溫度要求 不高，同時(shí)低溫太陽能集熱器的使用使得集熱效率提高，投資成本下降；另一方面可以根 據(jù)集熱量和煙氣量控制水流量來提供輔助熱源，使得單純使用太陽能集熱器吸收式空調(diào)易 受天氣影響的不穩(wěn)定性得到克服。同時(shí)由于太陽能和煙氣余熱回收的同時(shí)利用能進(jìn)一步減 少能源消耗，提高一次能源效率PER，降低煙氣排放溫度和能源消耗量，從而降低運(yùn)行費(fèi) 用，適用范圍廣。


圖1 太陽能輔助吸收式直燃機(jī)余熱回收冷熱水空調(diào)機(jī)組原理圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本 實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所 附權(quán)利要求書所限定的范圍。
實(shí)施例1
如圖1所示，太陽能輔助吸收式直燃機(jī)余熱回收冷熱水空調(diào)機(jī)組主要由直燃機(jī)l、 加熱盤管3、太陽能集熱器8、冷卻塔9、余熱煙管IO、氣水換熱器ll、流量控制器12、 冷卻水泵4、冷媒水泵5、太陽能循環(huán)泵6、冷卻(加熱)盤管7以及閥門組成。直燃機(jī)的 余熱煙管IO直接和氣水換熱器11相連。在夏季時(shí)閥門13開啟14關(guān)閉，利用太陽能集熱 器初步加熱循環(huán)太陽能水，將升溫后的太陽能熱水通入到氣水換熱器11中，并通過流量 控制器12使得太陽能水和煙氣充分換熱后通入到直燃機(jī)的高壓發(fā)生器2中作為輔助驅(qū)動(dòng) 熱源加其中溶液，同時(shí)控制減少燃料的燃燒量，降溫后的熱水再回流到太陽能集熱器重復(fù) 循環(huán)。直燃機(jī)1、冷卻塔9、和冷卻(加熱)盤管7構(gòu)成制冷回路，提供空調(diào)所需冷量。 在冬季時(shí)閥門14開啟13關(guān)閉，此時(shí)冷卻塔9被斷開，利用太陽能集熱器初步加熱循環(huán)太 陽能水，將升溫后的太陽能熱水通入到氣水換熱器ll中，并通過流量控制閥12使得太陽 能水和煙氣充分換熱后與直燃機(jī)1的熱水以并聯(lián)的方式分別進(jìn)入冷卻(加熱)盤管7,提 供空調(diào)所需熱量，并完成各自循環(huán)。
太陽能輔助吸收式直燃機(jī)余熱回收冷熱水空調(diào)機(jī)組提高了能源利用效率，同時(shí)由于清 潔能源太陽能的使用使得能源消耗進(jìn)一步減少，計(jì)算數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)可使直燃機(jī)的一次 能源效率PER提高8。/。，同時(shí)夏季時(shí)煙氣排放溫度可降低到13(TC以下，冬季時(shí)能更進(jìn)一
步降低煙氣排放溫度，節(jié)能效果明顯。
權(quán)利要求1.一種太陽能輔助吸收式直燃機(jī)余熱回收冷熱水空調(diào)機(jī)組，包括直燃機(jī)(1)、加熱盤管(3)、太陽能集熱器(8)、冷卻塔(9)、余熱煙管(10)、氣水換熱器(11)、流量控制器(12)、冷卻水泵(4)、冷媒水泵(5)、太陽能循環(huán)泵(6)、冷卻(加熱)盤管(7)以及閥門，其特征在于包括一個(gè)由太陽能集熱器(8)、氣水熱交換器(11)和流量控制器(12)組成的熱水回路。當(dāng)閥門13開啟，閥門14關(guān)閉時(shí)，直燃機(jī)(1)、冷卻塔(9)和冷卻(加熱)盤管(7)構(gòu)成制冷回路，太陽能集熱器(8)、氣水熱交換器(11)、流量控制器(12)和加熱盤管(3)構(gòu)成輔助驅(qū)動(dòng)熱源回路，通過冷卻塔(9)向大氣環(huán)境排放空調(diào)熱負(fù)荷和吸收式制冷循環(huán)的輔助驅(qū)動(dòng)熱源熱能；閥門14開啟，閥門13關(guān)閉時(shí)，直燃機(jī)(1)與冷卻塔(9)脫開，由太陽能集熱器(8)、氣水熱交換器(11)和流量控制器(12)組成的熱水回路與直燃機(jī)(1)的熱水回路以并聯(lián)的方式分別進(jìn)入冷卻(加熱)盤管(7)，冷卻水回路及制冷回路停止工作。
2. 如權(quán)利要求1所述的太陽能輔助吸收式直燃機(jī)余熱回收冷熱水機(jī)組，其特征是所述 直燃機(jī)為吸收器中出來的稀溶液以串聯(lián)或并聯(lián)的方式分別進(jìn)入低壓發(fā)生器和高壓發(fā)生 器的雙效串聯(lián)直燃機(jī)或雙效并聯(lián)直燃機(jī)。
3. 如權(quán)利要求1所述的太陽能輔助吸收式直燃機(jī)余熱回收冷熱水機(jī)組，其特征是所述 的氣水換熱器為間壁式換熱器、直接接觸式換熱器、蓄熱式換熱器或熱管式換熱器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能輔助余熱回收冷熱水空調(diào)機(jī)組，包括直燃機(jī)(1)、加熱盤管(3)、太陽能集熱器(8)、冷卻塔(9)、余熱煙管(10)、氣水換熱器(11)、流量控制器(12)、冷卻水泵(4)、冷媒水泵(5)、太陽能循環(huán)泵(6)、冷卻(加熱)盤管(7)以及閥門。本實(shí)用新型通過充分利用低品位的太陽能熱源和直燃機(jī)煙氣余熱回收，改善現(xiàn)有直燃式冷熱水空調(diào)機(jī)組的能源利用效率和經(jīng)濟(jì)性問題，一次能源效率PER可提高8％。
文檔編號(hào)F24J2/04GK201177412SQ200820056099
公開日2009年1月7日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者成 劉, 曹家樅 申請人:東華大學(xué)