專利名稱：一種吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種吸收式熱泵系統(tǒng)，具體指一種混合工質(zhì)變濃度吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置，但它所供給的熱量卻是所消耗的高位能和吸取的低位能之和，在冬季供暖具有明顯的節(jié)能效果。但是熱泵系統(tǒng)特性決定了在冬季供暖時(shí)，熱泵的能量輸出與建筑物消耗隨著環(huán)境溫度的降低呈相反的趨勢(shì)，這勢(shì)必影響舒適性的需要，削弱了熱泵的優(yōu)勢(shì)?；旌瞎べ|(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)技術(shù)被應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)，可以使熱泵系統(tǒng)滿足低溫環(huán)境下高負(fù)荷的需求，例如美國(guó)專利號(hào)為 US4722195 和 US5012651,中國(guó)專利號(hào)分別為 00135060. 9,98118641. 6,98118641. 6、 03141556. 3和100376850C等專利文獻(xiàn)所披露的方案均屬于此類發(fā)明。其中US5012651和中國(guó)專利號(hào)為03141556. 3均帶有儲(chǔ)存富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的儲(chǔ)液罐，系統(tǒng)增容時(shí)，儲(chǔ)存高沸點(diǎn)工質(zhì)的同時(shí)也將壓縮機(jī)潤(rùn)滑油儲(chǔ)存在儲(chǔ)液罐中，使?jié)櫥筒荒芡ㄟ^(guò)系統(tǒng)循環(huán)帶回到壓縮機(jī)， 因而壓縮機(jī)易缺油導(dǎo)致?lián)p壞。中國(guó)專利100376850C是將分離裝置放置在高壓段，解決了壓縮機(jī)回油問(wèn)題，同時(shí)使分離速度增大，但受壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)高的影響，容量調(diào)節(jié)范圍有很大限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種不受壓縮機(jī)排氣溫度的限制且容量調(diào)節(jié)范圍大的吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為該吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)，包括室內(nèi)換熱器，用于與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，具有第一端口和第二端口，節(jié)流裝置，該節(jié)流裝置的第一端口連接所述室內(nèi)換熱器的第二端口 ；冷卻器，該冷卻器的第一端口連接所述節(jié)流裝置的第二端口 ；室外換熱器，與室外空氣進(jìn)行換熱，具有第一端口和第二端口，所述室外換熱器的第一端口連接所述冷卻器的第二端口 ；四通換向閥，用于改變換熱介質(zhì)的流向，四通換向閥的第二端口連接所述室內(nèi)換熱器的第一端口，四通換向閥的第四端口連接所述室外換熱器的第二端口 ；第一儲(chǔ)液罐，用于儲(chǔ)存低沸點(diǎn)工質(zhì)，具有氣體入口、氣體出口和液體出口 ；所述第一儲(chǔ)液罐的氣體出口通過(guò)第三電磁閥連接所述室內(nèi)換熱器的第一端口 ；所述的冷卻器設(shè)置在該第一儲(chǔ)液罐內(nèi)；精餾柱，用于分離不同沸點(diǎn)的工質(zhì)，具有液體入口、介質(zhì)入口和氣體出口 ；其中，所述精餾柱的液體入口通過(guò)第六電磁閥連接所述第一儲(chǔ)液罐的液體出口，所述精餾柱的氣體出口經(jīng)管道連于所述第一儲(chǔ)液罐的氣體入口，該管道上設(shè)有第二電磁閥；[0012]第二儲(chǔ)液罐，用于儲(chǔ)存高沸點(diǎn)工質(zhì)，具有液體入口和液體出口 ；其中，所述第二儲(chǔ)液罐的液體入口連接精餾柱的液體出口，所述第二儲(chǔ)液罐的液體出口通過(guò)第四電磁閥連接所述的室內(nèi)換熱器的第一端口；所述的介質(zhì)為兩種或兩種以上沸點(diǎn)不同的制冷工質(zhì)的混合物；其特征在于該熱泵系統(tǒng)還包括發(fā)生器，該發(fā)生器內(nèi)設(shè)有加熱器，發(fā)生器的頂部設(shè)有介質(zhì)出口，該介質(zhì)出口分別連接所述四通換向閥的第一端口、通過(guò)第一電磁閥連接所述精餾柱的介質(zhì)入口 ；該發(fā)生器的底部設(shè)有液體出口，發(fā)生器內(nèi)還設(shè)有噴淋裝置；吸收器，該吸收器內(nèi)設(shè)有冷卻器，該吸收器具有介質(zhì)入口、液體出口，該吸收器的上部設(shè)有噴淋裝置；吸收器的介質(zhì)入口分別連接所述四通換向閥的第三端口 ；吸收器的液體出口通過(guò)溶液泵連接所述發(fā)生器的噴淋裝置；所述發(fā)生器的液體出口通過(guò)控制閥連接該吸收器的噴淋裝置。該熱泵系統(tǒng)還包括溶液熱交換器，該溶液熱交換器的管程入口連接所述的溶液泵，管程出口連接所述發(fā)生器的噴淋裝置；該溶液熱交換器的殼程入口連接所述發(fā)生器的液體出口，殼程出口通過(guò)所述控制閥連接所述吸收器的噴淋裝置。所述的精餾柱設(shè)置在所述第二儲(chǔ)液罐內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提出了一種新的吸收式容量調(diào)節(jié)裝置，充分發(fā)揮吸收式制冷節(jié)約壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)能源及變濃度容量調(diào)節(jié)方法節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì)，克服現(xiàn)有技術(shù)中采用壓縮機(jī)制冷所引起容量調(diào)節(jié)范圍受壓縮機(jī)排氣溫度限制的缺點(diǎn)，溫度調(diào)節(jié)范圍不受限制且容量調(diào)節(jié)范圍大；同時(shí)，所采用的吸收式制冷可以利用低品位熱能驅(qū)動(dòng)，制冷劑對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用。另外，將由精餾柱、兩個(gè)儲(chǔ)液罐和冷卻器組成的分離裝置設(shè)置在發(fā)生器的介質(zhì)出口，可以在高壓狀況下實(shí)現(xiàn)混合工質(zhì)的分離，并且分離速度快；同時(shí)，精餾柱的進(jìn)料是從發(fā)生器出來(lái)的高溫高壓氣體，精餾過(guò)程不需額外的熱源，另外在發(fā)生器和吸收器之間所設(shè)置的溶液熱交換器，能夠充分利用系統(tǒng)自身的熱量，均有利于能源節(jié)約。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，該吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)包括發(fā)生器1，其內(nèi)設(shè)有用于對(duì)介質(zhì)和吸收劑進(jìn)行加熱的加熱器15，發(fā)生器的頂部設(shè)有介質(zhì)出口，發(fā)生器的底部設(shè)有液體出口，發(fā)生器內(nèi)的中上部位置還設(shè)有噴淋器16，在本實(shí)施例中，介質(zhì)為兩種沸點(diǎn)不同的制冷劑工質(zhì)的混合物，為常規(guī)物。吸收器2，其內(nèi)設(shè)有用于冷卻介質(zhì)和吸收劑的冷卻裝置17，該吸收器2具有介質(zhì)入口和液體出口，吸收器2內(nèi)的中上部位置設(shè)有噴淋器18。吸收器的液體出口通過(guò)溶液泵3連接溶液熱交換器4的管程，繼而連接到發(fā)生器內(nèi)的噴淋器16 ；發(fā)生器的液體出口連接溶液熱交換器4的殼程，繼而通過(guò)球閥lie連接吸收器內(nèi)的噴淋裝置18。[0026]室內(nèi)換熱器5，用于與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，具有第一端口和第二端口 ；室內(nèi)換熱器的第二端口通過(guò)節(jié)流裝置7連接冷卻器12的第一端口。室外換熱器6，與室外空氣進(jìn)行換熱，具有第一端口和第二端口 ；室外換熱器的第一端口連接冷卻器的第二端口。第一儲(chǔ)液罐8，用于儲(chǔ)存低沸點(diǎn)工質(zhì)，具有氣體入口、氣體出口和液體出口 ；第一儲(chǔ)液罐的氣體出口通過(guò)第三電磁閥Ilc連接室內(nèi)換熱器5的第一端口。冷卻器12設(shè)置在第一儲(chǔ)液罐8內(nèi)，能將進(jìn)入第一儲(chǔ)液罐內(nèi)的氣體液化，以解決能源。精餾柱9，用于分離不同沸點(diǎn)的工質(zhì)，具有液體入口、介質(zhì)入口和氣體出口 ；其中， 精餾柱的液體入口通過(guò)第六電磁閥Ilf連接第一儲(chǔ)液罐8的液體出口，精餾柱的介質(zhì)入口通過(guò)第一電磁閥Ila連接發(fā)生器1的介質(zhì)出口，精餾柱的氣體出口通過(guò)管道連接第一儲(chǔ)液罐8的氣體入口，該管道上設(shè)有第二電磁閥lib。本實(shí)施例中，精餾柱9設(shè)置在下述第二儲(chǔ)液罐10內(nèi)的上部。第二儲(chǔ)液罐10，用于儲(chǔ)存高沸點(diǎn)工質(zhì)，其下部設(shè)有液體出口 ；本實(shí)施例中第二儲(chǔ)液罐的液體入口即為精餾柱9的液體出口。第二儲(chǔ)液罐的液體出口通過(guò)第四電磁閥Ild連接室內(nèi)換熱器5的第一端口。四通換向閥13，用于改變換熱介質(zhì)的流向，以互換制冷和制熱功能。其第一端口連接發(fā)生器1的介質(zhì)出口 ；其第二端口連接室內(nèi)換熱器5的第一端口 ；四通換向閥的第四端口連接室外換熱器6的第二端口 ；其第三端口連接吸收器2的介質(zhì)入口。以制熱工況為例說(shuō)明吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)的工作原理。當(dāng)系統(tǒng)容量與用戶負(fù)荷近似相等時(shí)，系統(tǒng)定容量運(yùn)行。此時(shí)，第一電磁閥11a、第三電磁閥Ilc和第四電磁閥Ild都關(guān)閉。從發(fā)生器1出來(lái)的高溫高壓氣體介質(zhì)經(jīng)四通換向閥 13第一端口及第二端口進(jìn)入室內(nèi)換熱器5冷凝成高溫液體，經(jīng)節(jié)流裝置7、冷卻器12、室外換熱器6、四通換向閥13的第四端口及第三端口進(jìn)入吸收器2頂端被吸收劑吸收，吸收器2 吸收制冷介質(zhì)后在底部經(jīng)溶液泵2、溶液熱交換器4的管程進(jìn)入發(fā)生器1的噴淋器16噴淋； 發(fā)生器1內(nèi)的液體經(jīng)發(fā)生器的液體出口進(jìn)入溶液熱交換器4的殼程、經(jīng)球閥lie進(jìn)入吸收器內(nèi)的噴淋裝置18進(jìn)行噴淋。如此循環(huán)，系統(tǒng)制熱。當(dāng)系統(tǒng)容量比用戶負(fù)荷大時(shí)，系統(tǒng)需要減容。此時(shí)，第一電磁閥11a、第四電磁閥 Ild打開(kāi)，第三電磁閥Ilc關(guān)閉，球閥lie打開(kāi)。從發(fā)生器1的介質(zhì)出口出來(lái)的高溫高壓氣體分兩路第一路經(jīng)第一電磁閥Ila進(jìn)入精餾柱9產(chǎn)生氣體，該氣體上升經(jīng)精餾柱9的氣體出口、第一儲(chǔ)液罐的氣體入口進(jìn)入第一儲(chǔ)液罐8;第二路經(jīng)四通換向閥13的第一端口及第二端口流經(jīng)室內(nèi)換熱器5、節(jié)流裝置7進(jìn)入冷卻器12，冷卻器12在第一儲(chǔ)液罐8內(nèi)將精餾柱9送來(lái)的氣體冷卻成液體，這部分液體經(jīng)第一儲(chǔ)液罐的液體出口、第六電磁閥Ilf，從精餾柱的液體入口進(jìn)入精餾柱9下流，與上升的氣體相遇發(fā)生精餾，分離出的富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的混合物進(jìn)入第二儲(chǔ)液罐10，經(jīng)第四電磁閥Ild與第一路高溫高壓氣體并流，進(jìn)入室內(nèi)換熱器5，經(jīng)節(jié)流裝置7、冷卻器12、室外換熱器6、四通換向閥第四端口及第三端口，從吸收器的介質(zhì)入口進(jìn)入吸收器2頂端被吸收劑吸收，吸收器2底部的液體經(jīng)溶液泵2、溶液熱交換器4的管程進(jìn)入發(fā)生器1內(nèi)的噴淋器16內(nèi)噴淋，發(fā)生器1底部溶液經(jīng)溶液熱交換器4的管程、球閥lie進(jìn)入吸收器內(nèi)的噴淋裝置18內(nèi)噴淋。此時(shí)，減容完畢。減容完畢時(shí)，第一電磁閥11a、第四電磁閥Ild都關(guān)閉，系統(tǒng)在新的容量下進(jìn)行定容量運(yùn)行。
5[0035]當(dāng)系統(tǒng)容量比用戶負(fù)荷小時(shí)，系統(tǒng)需要增容。此時(shí)，第一電磁閥11a、第三電磁閥 Ilc打開(kāi)，第四電磁閥Ild關(guān)閉，控制閥lie打開(kāi)。從發(fā)生器1的介質(zhì)出口出來(lái)的高溫高壓氣體分成兩路第一路經(jīng)第一電磁閥Ila進(jìn)入精餾柱9產(chǎn)生氣體，該氣體上升進(jìn)入第一儲(chǔ)液罐8內(nèi)；第二路經(jīng)四通換向閥第一端口及第二端口流經(jīng)室內(nèi)換熱器5、節(jié)流裝置7進(jìn)入冷卻器12，冷卻器12在第一儲(chǔ)液罐中將精餾柱送來(lái)的氣體冷卻成液體，這部分液體進(jìn)入精餾柱 9下流，與上升的第一路氣體相遇進(jìn)行精餾，分離出的富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的混合物進(jìn)入第二儲(chǔ)液罐10儲(chǔ)存，分離出的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的混合物從第一儲(chǔ)液罐的氣體出口流出，經(jīng)第三電磁閥Ilc與第二路并流進(jìn)入室內(nèi)換熱器5，經(jīng)節(jié)流裝置7、冷卻器12、室外換熱器6、四通換向閥第四端口及第三端口進(jìn)入吸收器2頂端被吸收劑吸收，吸收器吸收工質(zhì)后在底部經(jīng)溶液泵2、溶液熱交換器4進(jìn)入發(fā)生器1的噴淋器16內(nèi)，發(fā)生器1底部的溶液經(jīng)溶液熱交換器4、球閥lie進(jìn)入吸收器內(nèi)的噴淋裝置18噴淋。增容完畢時(shí)，第一電磁閥11a、第四電磁閥Ild都關(guān)閉，系統(tǒng)在新的容量下進(jìn)行定容量運(yùn)行。需要制冷時(shí)，可通過(guò)四通換向閥換向工作實(shí)現(xiàn)制冷的目的。制冷工況下的增容、減容以及定容量運(yùn)行的原理與制熱工況時(shí)類似，這里不再描述。
權(quán)利要求1.一種吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)，包括室內(nèi)換熱器，用于與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，具有第一端口和第二端口， 節(jié)流裝置，該節(jié)流裝置的第一端口連接所述室內(nèi)換熱器的第二端口； 冷卻器，該冷卻器的第一端口連接所述節(jié)流裝置的第二端口；室外換熱器，與室外空氣進(jìn)行換熱，具有第一端口和第二端口，所述室外換熱器的第一端口連接所述冷卻器的第二端口；四通換向閥，用于改變換熱介質(zhì)的流向，四通換向閥的第二端口連接所述室內(nèi)換熱器的第一端口，四通換向閥的第四端口連接所述室外換熱器的第二端口 ；第一儲(chǔ)液罐，用于儲(chǔ)存低沸點(diǎn)工質(zhì)，具有氣體入口、氣體出口和液體出口 ；所述第一儲(chǔ)液罐的氣體出口通過(guò)第三電磁閥連接所述室內(nèi)換熱器的第一端口 ；所述的冷卻器設(shè)置在該第一儲(chǔ)液罐內(nèi)；精餾柱，用于分離不同沸點(diǎn)的工質(zhì)，具有液體入口、介質(zhì)入口和氣體出口 ；其中，所述精餾柱的液體入口通過(guò)第六電磁閥連接所述第一儲(chǔ)液罐的液體出口，所述精餾柱的氣體出口經(jīng)管道連于所述第一儲(chǔ)液罐的氣體入口，該管道上設(shè)有第二電磁閥；第二儲(chǔ)液罐，用于儲(chǔ)存高沸點(diǎn)工質(zhì)，具有液體入口和液體出口 ；其中，所述第二儲(chǔ)液罐的液體入口連接精餾柱的液體出口，所述第二儲(chǔ)液罐的液體出口通過(guò)第四電磁閥連接所述的室內(nèi)換熱器的第一端口；所述的介質(zhì)為兩種或兩種以上沸點(diǎn)不同的制冷工質(zhì)的混合物； 其特征在于該熱泵系統(tǒng)還包括發(fā)生器，該發(fā)生器內(nèi)設(shè)有加熱器，發(fā)生器的頂部設(shè)有介質(zhì)出口，該介質(zhì)出口分別連接所述四通換向閥的第一端口、通過(guò)第一電磁閥連接所述精餾柱的介質(zhì)入口 ；該發(fā)生器的底部設(shè)有液體出口，發(fā)生器內(nèi)還設(shè)有噴淋裝置；吸收器，該吸收器內(nèi)設(shè)有冷卻器，該吸收器具有介質(zhì)入口、液體出口，該吸收器的上部設(shè)有噴淋裝置；吸收器的介質(zhì)入口分別連接所述四通換向閥的第三端口 ；吸收器的液體出口通過(guò)溶液泵連接所述發(fā)生器的噴淋裝置；所述發(fā)生器的液體出口通過(guò)控制閥連接該吸收器的噴淋裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)，其特征在于該熱泵系統(tǒng)還包括溶液熱交換器，該溶液熱交換器的管程入口連接所述的溶液泵，管程出口連接所述發(fā)生器的噴淋裝置；該溶液熱交換器的殼程入口連接所述發(fā)生器的液體出口，殼程出口通過(guò)所述控制閥連接所述吸收器的噴淋裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述的精餾柱設(shè)置在所述第二儲(chǔ)液罐內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到一種吸收式容量調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)，包括室內(nèi)換熱器、節(jié)流裝置、冷卻器、室外換熱器、四通換向閥、第一儲(chǔ)液罐、精餾柱和第二儲(chǔ)液罐，該系統(tǒng)通過(guò)高低沸點(diǎn)工質(zhì)的分離和提取，從而改變系統(tǒng)中混合工質(zhì)運(yùn)行的濃度，以滿足系統(tǒng)不同容量的需要。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型充分發(fā)揮吸收式制冷節(jié)約壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)能源及變濃度容量調(diào)節(jié)方法節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì)，克服現(xiàn)有技術(shù)中采用壓縮機(jī)制冷所引起容量調(diào)節(jié)范圍受壓縮機(jī)排氣溫度限制的缺點(diǎn)，溫度調(diào)節(jié)范圍不受限制且容量調(diào)節(jié)范圍大；同時(shí)，所采用的吸收式制冷可以利用低品位熱能驅(qū)動(dòng)，制冷劑對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用。
文檔編號(hào)F25B15/00GK202041017SQ20112012693
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者吳宏偉, 吳朝暉, 鞏學(xué)梅, 張麗娜, 蔡偉, 譚凌宇, 車金如 申請(qǐng)人:寧波工程學(xué)院