一种吸附与蒸汽压缩复叠式制冷装置及含有其的空调的制作方法_2

文档序号:10117272阅读:来源:国知局
吸附床使其升温升压,当低温盐吸附床压力达到氨冷凝温度对应的压力时,打开低温盐吸附床与冷凝器之间的第一氨阀门,氨蒸汽从低温盐吸附床解吸进入第一冷凝器放热,与此同时,冷却水通过冷却水入口管路进入高温盐吸附床使其降温降压,当高温盐吸附床压力降至氨蒸发温度对应的压力时,打开高温盐吸附床与蒸发器之间的第二氨阀门,高温盐吸附床吸附从第一蒸发器中蒸发的氨,相变蓄冷系统的载冷剂通过循环流动带走第一蒸发器中氨蒸发产生的冷量;
[0025]步骤二、相变蓄冷系统中的相变蓄冷罐将载冷剂中的一部分冷量蓄积起来,蒸发与冷凝耦合器将其余的冷量传递给蒸汽压缩制冷系统,蒸汽压缩制冷系统进行压缩制冷;
[0026]步骤三、通过水阀的切换,热水通过热水入口管路进入高温盐吸附床使其降温降压,与此同时,冷却水通过冷却水入口管路进入低温盐吸附床使其升温升压,当两个吸附床压力接近时,打开两床之间的第三氨阀门,关闭第一氨阀门和第二氨阀门,氨从高温盐吸附床解吸后被低温盐吸附床吸附,从而实现再吸附过程。
[0027]本实用新型还涉及一种空调,包括上述吸附与蒸汽压缩复叠式制冷装置。
[0028]本实用新型的有益效果是:本实用新型将两级吸附制冷技术、相变蓄冷技术和蒸汽压缩制冷技术相结合,可以在耗电量较少的情况下实现较低的蒸发温度。本实用新型的制冷装置结构简单,设计合理,安全可靠,是一种环保型高效节能制冷装置。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型一种吸附与蒸汽压缩复叠式制冷装置的结构示意图。
[0030]附图中,各标号所代表的部件列表如下:
[0031]1、低温盐吸附床,2、低温盐复合吸附剂,3、第一氨阀门,4、第三氨阀门,5、第二氨阀门,6、高温盐吸附床,7、高温盐复合吸附剂,8、第一节流阀,9、第一冷凝器,10、第一蒸发器,11、冷却水入口管路,12、热水入口管路,13、第一水阀,14、第二水阀,15、第三水阀,16、第四水阀,17、冷却水出口管路,18、循环栗,19、相变蓄冷罐,20、相变蓄冷小球,21、第二冷凝器,22、压缩机,23、储液罐,24、风机,25、第二蒸发器,26、第二节流阀,27、蒸发与冷凝耦合器。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
[0033]如图1所示,本实用新型涉及一种吸附与蒸汽压缩复叠式制冷装置,包括两级吸附制冷系统、相变蓄冷系统和蒸汽压缩制冷系统,所述两级吸附制冷系统包括含有低温盐复合吸附剂2的低温盐吸附床1、含有高温盐复合吸附剂7的高温盐吸附床6、冷却水入口管路11、热水入口管路12、冷却水出口管路17、第一冷凝器9和第一蒸发器10,所述第一冷凝器9和第一蒸发器10之间通过连接管路连通,所述低温盐吸附床I通过第一管路与所述第一冷凝器9连通,所述第一管路上设有第一氨阀门3,所述高温盐吸附床6通过第二管路与第一蒸发器10连通,所述第二管路上设有第二氨阀门5,所述第一氨阀门3与所述低温盐吸附床I之间的第一管路和所述第二氨阀门5与所述高温盐吸附床6之间的第二管路之间还通过第三管路连通,所述第三管路上设有第三氨阀门4,所述冷却水入口管路11通过第一冷凝器9后经过水阀的切换穿过低温盐吸附床I或高温盐吸附床6并与冷却水出口管路17连通,所述热水入口管路12经过水阀的切换穿过低温盐吸附床I或高温盐吸附床6并与冷却水出口管路17连通;所述相变蓄冷系统包括内有载冷剂的相变蓄冷循环管路,在所述相变蓄冷循环管路上设有循环栗18、相变蓄冷罐19和蒸发与冷凝耦合器27,所述蒸发与冷凝耦合器27与所述蒸汽压缩制冷系统耦合,所述循环栗18和所述相变蓄冷罐19之间的相变蓄冷循环管路通过第一蒸发器10。
[0034]两级吸附制冷系统在低品位热能驱动下实现制冷,两级吸附制冷系统中第一蒸发器10通过相变蓄冷系统与蒸汽压缩制冷系统中第二冷凝器21耦合,使得蒸汽压缩制冷系统的蒸汽压缩制冷剂可以以较低冷凝温度对外放热,在实现相同制冷温度时,该吸附与蒸汽压缩复叠式制冷装置与单级蒸汽压缩制冷装置相比,耗电量大大减小。考虑到该两级吸附制冷系统是间歇性的冷量输出系统,两级吸附制冷系统的第一蒸发器10上设置了相变蓄冷系统,该相变蓄冷系统可以储存一部分冷量来保证蒸汽压缩制冷系统的蒸汽压缩制冷剂处于稳定的冷凝温度,蒸汽压缩制冷系统可以实现较低的蒸发温度。
[0035]所述蒸汽压缩制冷系统包括依次通过管路相连通的第二冷凝器21、第二蒸发器25、储液罐23和压缩机22,所述压缩机22还通过管路与所述第二冷凝器21连通形成完整的循环管路,所述蒸汽压缩制冷系统的管路内有蒸汽压缩制冷剂;所述蒸发与冷凝耦合器27与所述第二冷凝器21耦合。
[0036]所述蒸汽压缩制冷剂采用R410A,所述第二蒸发器25的外侧设置风机24,所述第二冷凝器21和所述第二蒸发器25之间的管路上设置有第二节流阀26。
[0037]所述高温盐复合吸附剂7采用氯化钙和硫化膨胀石墨的复合吸附剂,所述低温盐复合吸附剂2采用氯化钡和硫化膨胀石墨的复合吸附剂。采用两种不同的吸附剂可以实现两级吸附制冷,通过切换不同的水阀和氨阀门实现不同的吸附制冷过程。
[0038]所述载冷剂采用乙二醇水溶液。
[0039]所述相变蓄冷罐19内设有多个相变蓄冷小球20,所述相变蓄冷小球20内注入有相变蓄冷剂。
[0040]所述相变蓄冷剂采用质量分数为15%的氯化钠水溶液,所述相变蓄冷小球20由聚乙烯材料制成,由于相变蓄冷小球20是刚性材料制成,在相变蓄冷的过程中会发生体积膨胀或缩小,所以相变蓄冷剂注入相变蓄冷小球20这个容器时,需预留一定的膨胀空间,本实用新型相变蓄冷剂采用质量分数为15%的氯化钠水溶液,经过大量实验及数据分析,预留出容器9 %体积的膨胀空间最为合适。
[0041]所述连接管路上设有第一节流阀8,可以控制第一冷凝器9和第一蒸发器10之间氨的流量。
[0042]所述水阀设有四个,分别为第一水阀13、第二水阀14、第三水阀15和第四水阀16,所述冷却水入口管路11通过第一冷凝器9后经过第三水阀15穿过高温盐吸附床6并与冷却水出口管路17连通,所述冷却水入口管路11通过第一冷凝器9后还经过第四水阀16穿过低温盐吸附床I并与冷却水出口管路17连通,所述热水入口管路12经过第一水阀13穿过低温盐吸附床I并与冷却水出口管路17连通,所述热水入口管路12还经过第二水阀14穿过高温盐吸附床6并与冷却水出口管路17连通。
[0043]上述四个水阀是两两对应的,即第一水阀13和第三水阀15对应,第二水阀14和第四水阀16对应。当第一水阀13和第三水阀15打开、第二水阀14和第四水阀16关闭时,热水入口管路12穿过低温盐吸附床1,冷却水入口管路11穿过高温盐吸附床6,实现一级吸附制冷,即吸附制冷过程;当第一水阀13和第三水阀15关闭、第二水阀14和第四水阀16打开时,热水入口管路12穿过高温盐吸附床6,冷却水入口管路11穿过低温盐吸附床1,实现二级吸附制冷,即再吸附制冷过程。
[0044]热水入口管路12与冷却水入口管路11通过调节不同的水阀(第一水阀13、第二水阀14、第三水阀15、第四水阀16)对高温盐吸附床6和低温盐吸附床I进行周期性加热与冷却。
[0045]上述吸附与蒸汽压缩复叠式制冷装置的控制方法包括以下步骤:
[0046]步骤一、通过水阀的切换,热水通过热水入口管路12进入低温盐吸附床I使其升温升压,当低温盐吸附床I压力达到氨冷凝温度对应的压力时,打开低温盐吸附床I与冷凝器9之间的第一氨阀门3,氨蒸汽从低温盐吸附床I解吸进入第一冷凝器9放热,与此同时,冷却水通过冷却水入口管路11进入高温盐吸附床6使其降温降压,当高温盐吸附床6压力降至氨蒸发温度对应的压力时,打开高温盐吸附床6与蒸发器10之间的第二氨阀门5,高温盐吸附床6吸附从第一蒸发器10中蒸发的氨,相变蓄冷系统的载冷剂通
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