基于電極對間區(qū)域濃度差再生的吸收式制冷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空調(diào)制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種傳質(zhì)效果好、性能系數(shù)高的基于電極對間區(qū)域濃度差再生的吸收式制冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在城鎮(zhèn)化不斷推進的背景下，建筑能耗占社會總能耗的40%?50%，而空調(diào)能耗占建筑能耗的30%?40%，是建筑能耗的大戶，因此，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排將是重中之重，充分利用各種可再生能源，改進現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)對發(fā)展低碳經(jīng)濟有重要意義，也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
[0003]傳統(tǒng)的吸收式制冷系統(tǒng)包括發(fā)生器、吸收器、溶液泵、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，其中發(fā)生器、吸收器和溶液泵構(gòu)成吸收劑循環(huán)，冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器構(gòu)成制冷循環(huán)。使用了發(fā)生器與冷凝器，通過熱能驅(qū)動的蒸餾過程將水從低濃度吸收劑中分離出來，從而同時獲得了制冷工質(zhì)水與高濃度吸收劑，該過程需要對發(fā)生器加熱，使循環(huán)后的吸收劑溫度升高，必須使用冷源對其降溫，不僅浪費了能量，并且由于擴散作用的負(fù)面影響，單級的制冷效率較低。
[0004]一種改進的吸收式制冷系統(tǒng)，用膜式再生器替代了發(fā)生器和冷凝器，對置于膜式再生器內(nèi)的兩個電極通電，正負(fù)電極分別吸引溶液中的陰陽離子，多片陰離子選擇透過性膜和陽離子選擇透過性膜在兩電極之間成對設(shè)置，從而將再生器分成許多小室。開始工作后，一部分小室被濃縮得到高濃度的吸收劑，另一部分小室被稀釋，稀溶液多次循環(huán)利用于接下來的溶液再生過程后稀釋為純水。這種改進的吸收式制冷系統(tǒng)克服了可再生能源利用中的不穩(wěn)定性，且具有較高的性能系數(shù)。但依然存在一些問題:一是電迀移的方式，離兩端較遠處的電迀移傳質(zhì)作用較弱，動力分布不均，影響傳質(zhì)效果；二是膜對電迀移傳質(zhì)的阻力對傳質(zhì)性能影響較大；三是不易維護與更換，成本較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于電極對間區(qū)域濃度差再生的吸收式制冷系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器、吸收器，電極再生器、第一儲液槽、第二儲液槽和儲水池；電極再生器低濃度吸收劑出口與第二儲液槽低濃度吸收劑入口相連，第二儲液槽的下方設(shè)置儲水池，第二儲液槽的出水口與儲水池的入水口以水道相連，在此水道內(nèi)設(shè)有僅允許水分子透過的半透膜，儲水池的出水口與蒸發(fā)器的入水口相連，蒸發(fā)器蒸汽出口通過連接管與吸收器蒸汽入口相連，吸收器的低濃度吸收劑出口與電極再生器低濃度吸收劑入口相連，電極再生器(高濃度吸收劑出口與第一儲液槽的高濃度吸收劑入口相連，第一儲液槽高濃度吸收劑出口與吸收器的高濃度吸收劑入口相連。
[0006]優(yōu)選地，所述電極再生器包括盛放吸收劑的腔體，在所述腔體設(shè)有并聯(lián)的多個電極對，在電極對下方設(shè)有濃溶液收集管，所述濃溶液收集管與電極再生器濃溶液出口)相連，所述電極再生器的稀溶液收集管設(shè)在腔體遠離電極對的部位，與電極再生器的稀溶液出口相連。
[0007]本發(fā)明的工作原理在于:對電極再生器每一電極對而言，在電場吸引力作用下，陰離子被吸引到正電極附近，使正電極附近區(qū)域具有較高的陰離子濃度，陽離子被吸引到負(fù)電極附近，使負(fù)電極附近區(qū)域具有較高的陽離子濃度，而距兩極都較遠的中間區(qū)域離子濃度較低，利用不同區(qū)域濃度上的區(qū)別，將電極附近區(qū)域與距電極較遠區(qū)域的溶液分別引出，兩極附近的溶液聚集起來就可以得到高濃度吸收劑，達到再生的目的，電極中間區(qū)域所獲得稀溶液被收集起來回收再利用。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:
[0009]1、本發(fā)明與傳統(tǒng)的吸收式制冷系統(tǒng)相比，有效利用各種可利用資源，系統(tǒng)正負(fù)電極的電源由清潔環(huán)保的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等可再生能源產(chǎn)生電力的系統(tǒng)提供，所需電壓只要60-80V，克服了可再生能源利用中的不穩(wěn)定性，節(jié)約了化石燃料，有效控制二氧化碳的排放量，同時避免了因加熱引起的溫度升高和擴散作用的負(fù)面影響，有較高性能系數(shù)，COP最高時可達6以上，具有節(jié)能減排的效果；
[0010]2、本發(fā)明與膜再生系統(tǒng)相比，應(yīng)用了電極對間區(qū)域濃度差再生，電極對取代了膜對，消除了膜對傳質(zhì)造成的阻力，均勻分布的電極帶來了均勻的傳質(zhì)動力，提升了傳質(zhì)的效果；消除了膜的電阻對電流效率的不利影響，由于每個電極對間電壓通常不超過1.7V，大大減小甚至消除了有害的電化學(xué)反應(yīng)，提升了系統(tǒng)的性能，相比膜再生系統(tǒng)，性能系數(shù)可提升50%，新方法還降低了成本和系統(tǒng)的復(fù)雜性；
[0011]3、使用半透膜并利用重力勢能在吸收劑再生的同時獲得了制冷用的純水。
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明基于電極對間區(qū)域濃度差再生的吸收式制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，
[0015]I電極再生器，11電極再生器低濃度吸收劑入口，12電極再生器低濃度吸收劑出口，13電極再生器高濃度吸收劑出口，
[0016]2第一儲液槽，21第一儲液槽高濃度吸收劑入口，22第一儲液槽高濃度吸收劑出P,
[0017]3第二儲液槽，31第二儲液槽低濃度吸收劑入口，32第二儲液槽出水口，
[0018]4半透膜，
[0019]5儲水池，51儲水池入水口，52儲水池出水口，
[0020]6蒸發(fā)器，61蒸發(fā)器入水口，62蒸發(fā)器蒸汽出口，
[0021]7吸收器，71吸收器高濃度吸收劑入口，72吸收器蒸汽入口，73吸收器低濃度吸收劑出口，
[0022]8電磁閥門。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，本發(fā)明基于電極對間區(qū)域濃度差再生的吸收式制冷系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器6、吸收器7，電極再生器1、第一儲液槽2、第二儲液槽3和儲水池5 ；電極再生器I低濃度吸收劑出口 12與第二儲液槽3低濃度吸收劑入口 31相連，第二儲液槽3的下方設(shè)置儲水池5，第二儲液槽3的出水口 32與儲水池5的入水口 51以水道相連，在此水道內(nèi)設(shè)