一种复合制冷系统

本技术涉及制冷系统领域，具体涉及一种复合制冷系统。

背景技术：

1、目前我国渔船制冷系统几乎全部使用蒸汽压缩膨胀系统，使用的制冷剂以第二代制冷剂r22为主，其对臭氧层具有破坏作用，消耗臭氧潜能值(odp)为0.05。渔船制冷系统需要使用大量的制冷剂，这对环境将造成巨大的潜在影响和破坏，因而我们需要对渔船制冷系统提出一种新的制冷系统，不采用这些制冷剂，减少对环境的污染。

2、磁制冷技术是一种基于磁热效应的固态制冷技术，采用水等环保介质作为传热流体，具有零gwp、零odp、低噪音与低振动等特点，当磁热材料在被磁化时，温度上升，向外界放出热量；退磁时，温度下降，向外界吸收热量。

3、但目前磁制冷系统仍存在制冷温跨大时制冷效率不高的情况，这是由于磁热材料无法在磁回热器中稳定在居里温度附近运行。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提出一种复合制冷系统，该制冷系统可以使磁回热器稳定在居里温度附近运行，具备制冷效率高、能耗低、污染低的特点。

2、为达到上述目的，本实用新型的一种复合制冷系统，该制冷系统包括：磁回热器、压卡制冷装置、第一换热器、活塞泵，所述磁回热器的一端与所述第一换热器的一端通过管道连接相通，所述磁回热器、第一换热器的另一端分别与所述活塞泵的两端通过管道连接相通，所述压卡制冷装置设置在所述磁回热器内并与所述磁回热器耦合，用于调节磁回热器的工作温度，所述压卡制冷装置内设有温度传感器用于实时监测磁回热器的工作温度。

3、本实用新型在所述磁回热器内耦合有吸热和放热的压卡制冷装置，所述压卡制冷装置在所述磁回热器内进行吸热或放热，以调节所述磁回热器的工作温度，同时利用温度传感器对工作温度实时监测，从而使所述磁回热器保持在居里温度附近工作，极大提升了所述磁回热器的制冷效率，随后所述磁回热器开始制冷，所述活塞泵将所述磁回热器制冷产生的冷却流体推至所述第一换热器以实现对制冷空间的高效制冷。

4、作为一种优选方案，所述压卡制冷装置设有多个，所述压卡制冷装置包括：压缩机构、压卡材料，所述压卡材料设于所述压缩机构的压缩腔内，所述压缩机构对所述压卡材料进行压缩，以使所述压卡材料放热或吸热，所述压卡制冷装置利用了压卡材料的压卡效应，当所述压卡材料压缩时放热，当所述压卡材料卸压时吸热。

5、作为一种优选方案，为了实现压卡制冷装置的压缩功能，所以所述压缩机构包括：导热筒体、压缩气缸，所述导热筒体内设有供所述压卡材料放置的内腔，所述压卡材料设于该内腔中，所述压缩气缸的压缩轴沿所述导热筒体的轴向做伸缩运动，对所述压卡材料压缩或卸压。

6、作为一种优选方案，为了更准确的调节所述磁回热器的工作温度，所以所述温度传感器设于所述导热筒体上，所述温度传感器测量磁回热器的工作温度来判断是否在居里温度附近，从而控制所述压缩气缸的压缩轴压缩所述压卡材料或缩回使所述压卡材料卸压。

7、作为一种优选方案，为了给所述压缩气缸提供气源动力，所以所述压缩气缸的进气管连接有空气压缩机。

8、作为一种优选方案，为了进一步吸收所述磁回热器在工作时所释放的热量，所以所述磁回热器和所述活塞泵之间还连接有蓄冷器，所述蓄冷器内设有第一导热通道，所述第一导热通道的外壁周侧填充有冰水化合物，所述磁回热器和所述活塞泵分别通过管道与所述第一导热通道的两端串联相通。

9、作为一种优选方案，为了给所述蓄冷器提供冷却流体，以保持所述蓄冷器内的冰水化合物的状态，所以所述蓄冷器内还设有第二导热通道，所述第二导热通道的外壁被所述冰水化合物包裹，所述第二导热通道连接有用于为所述蓄冷器提供冷却流体的吸附式制冷装置。

10、作为一种优选方案，所述吸附式制冷装置包括：吸附床、冷凝器，所述第二导热通道、吸附床、冷凝器依次通过管道串联相通形成循环回路，所述吸附床与所述冷凝器之间连接有第一单向阀，以使所述制冷剂只能从所述吸附床流向所述冷凝器，所述蓄冷器与所述吸附床之间连接有第二单向阀，以使流体只能从所述蓄冷器流向所述吸附床，所述冷凝器与所述蓄冷器之间连接有节流阀，所述第一单向阀和第二单向阀使流体只能在所述蓄冷器的第二导热通道、吸附床、冷凝器形成的回路中单向流动，所述节流阀用于将流体形成高压低温状态进入所述蓄冷器的第二导热通道。

11、作为一种优选方案，为了对所述吸附床进行升温和降温，所以所述吸附式制冷装置还设有集热器、冷水塔，所述集热器与所述吸附床通过管道连接相通，用于加热吸附床，所述冷水塔的两端分别通过管道与所述吸附床和所述冷凝器连接相通用于冷却所述吸附床和所述冷凝器，所述冷凝器与所述冷水塔之间连接有第一电磁阀，所述冷水塔与所述吸附床之间连接有第二电磁阀，所述集热器与所述吸附床之间连接有第三电磁阀。

12、作为一种优选方案，为了提供更多热量给集热器，所以所述集热器的另一端通过管道连接有热源，所述集热器与所述热源之间连接有第四电磁阀。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

14、1、通过在所述磁回热器内耦合具备吸热和放热功能的压卡制冷装置来调节所述磁回热器的工作温度，使所述磁回热器可以在居里温度附近工作，极大提升了所述磁回热器的制冷效率，实现高效制冷。

15、2、本实用新型主要通过磁回热器的磁制冷给制冷空间提供冷却流体，能耗低、污染低。

技术特征：

1.一种复合制冷系统，其特征在于，包括：磁回热器(1)、压卡制冷装置(2)、第一换热器(3)、活塞泵(4)，所述磁回热器(1)的一端与所述第一换热器(3)的一端通过管道连接相通，所述磁回热器(1)、第一换热器(3)的另一端分别与所述活塞泵(4)的两端通过管道连接相通，所述压卡制冷装置(2)设置在所述磁回热器(1)内并与所述磁回热器(1)耦合，所述压卡制冷装置(2)内设有温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述压卡制冷装置(2)设有多个，所述压卡制冷装置(2)包括：压缩机构、压卡材料(201)，所述压卡材料(201)设于所述压缩机构的压缩腔内，所述压缩机构对所述压卡材料(201)进行压缩，以使所述压卡材料(201)放热或吸热。

3.根据权利要求2所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述压缩机构包括：导热筒体(203)、压缩气缸(202)，所述导热筒体(203)内设有供所述压卡材料(201)放置的内腔，所述压卡材料(201)设于该内腔中，所述压缩气缸(202)的压缩轴沿所述导热筒体(203)的轴向做压缩运动，以对所述压卡材料(201)进行压缩，令其通过导热筒体(203)对磁回热器(1)的内部进行放热或吸热，调节磁回热器(1)的工作温度。

4.根据权利要求3所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述温度传感器设于所述导热筒体(203)上。

5.根据权利要求3所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述压缩气缸(202)的进气管连接有空气压缩机(18)。

6.根据权利要求1所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述磁回热器(1)和所述活塞泵(4)之间还连接有蓄冷器(5)，所述蓄冷器(5)内设有第一导热通道(501)，所述第一导热通道(501)的外壁周侧填充有冰水化合物，所述磁回热器(1)和所述活塞泵(4)分别通过管道与所述第一导热通道(501)的两端串联相通。

7.根据权利要求6所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述蓄冷器(5)内还设有第二导热通道(502)，所述第二导热通道(502)的外壁被所述冰水化合物包裹，所述第二导热通道(502)连接有用于为所述蓄冷器(5)提供冷却流体的吸附式制冷装置。

8.根据权利要求7所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述吸附式制冷装置包括：吸附床(6)、冷凝器(7)，所述第二导热通道(502)、吸附床(6)、冷凝器(7)通过管道依次串联相通形成循环回路，所述吸附床(6)与所述冷凝器(7)之间连接有第一单向阀(11)，所述蓄冷器(5)与所述吸附床(6)之间连接有第二单向阀(12)，所述冷凝器(7)与所述蓄冷器(5)之间连接有节流阀(13)。

9.根据权利要求8所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述吸附式制冷装置还设有集热器(8)、冷水塔(10)，所述集热器(8)的一端与所述吸附床(6)通过管道连接相通，所述冷水塔(10)的两端分别通过管道与所述吸附床(6)和所述冷凝器(7)连接，用于为所述吸附床(6)和所述冷凝器(7)输入冷却介质，所述冷凝器(7)与所述冷水塔(10)之间连接有第一电磁阀(14)，所述冷水塔(10)与所述吸附床(6)之间连接有第二电磁阀(15)，所述集热器(8)与所述吸附床(6)之间连接有第三电磁阀(16)。

10.根据权利要求9所述的一种复合制冷系统，其特征在于，所述集热器(8)的另一端通过管道连接有热源(9)，所述集热器(8)与所述热源(9)之间连接有第四电磁阀(17)。

技术总结
本技术提出的一种复合制冷系统，该系统包括：磁回热器、压卡制冷装置、第一换热器、活塞泵，所述磁回热器的一端与所述第一换热器的一端通过管道连接相通，所述磁回热器、第一换热器的另一端分别与所述活塞泵的两端通过管道连接相通，所述压卡制冷装置设置在所述磁回热器内并与所述磁回热器耦合，所述压卡制冷装置内设有温度传感器。本技术能使磁回热器稳定在居里温度附近运行，具备制冷效率高、能耗低、污染低、的特点。

技术研发人员：陈冠志,杨智,陈颖,罗向龙,陈健勇,梁颖宗
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：20230607
技术公布日：2024/1/15