CN201218628Y - 一种冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵 - Google Patents
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Abstract
一种冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵，可同时供冷和供热，实现双向使用，其蒸发器制取的是与溶液除湿空调配套的高温冷冻水，出水温度17～18℃，其吸收器和冷凝器制取的供热水出水温度最高可为50℃，无需冷却塔，其制冷能效比可达1.3～1.45，整机的制冷+制热的能源综合利用效益COPt达到3.6～3.9。其与传统的第一种吸收式热泵的区别在于采用双效结构，蒸发器的参数范围不同，表现在功能上是冷热双向高效利用。由于实现双向利用，且其运行工况非常稳定，不会因室外环境温度变化导致冷却效果恶化而大幅度影响运行的节能性与经济性，是目前的热驱动空调、热水系统中能源综合利用率最高的热力系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵，属于吸收式制冷机和空调热水系统技术领域。
背景技术
空调制冷机、热水器作为两个独立行业产品，其功能设备种类繁多、技术多样，但是每类产品单独工作时都会耗费大量一次或二次能源，且经济性差。若由同一中设备实现同时供冷和供热，且可把供冷用户中所吸收到的低温废热转移到供热用户中，且冷、热两端均可实现100％的能量利用，将可极大的提高能源利用效益。
同时，随着溶液除湿空调技术的日益成熟和迅速推广，对传统的空调方式已经显示出其突破性的意义，在空调系统整体上具有更高的能源综合利用效益优势。该技术将空气处理过程分为独立的溶液除湿和高温冷冻水降温两个分过程，冷冻水供水温度通常约为17～18℃，理论上制冷机的制冷系数COP可以有30％以上的提高，从而进一步节省电耗。但是，由于传统的空调方式下通常制冷机冷冻水供回水温度为7/12℃左右，现有的空调用电制冷压缩机均以此为依据进行结构设计，压缩比也受到限制，目前的制冷机在冷冻水供水温度17～18℃时COP只能提高10～15％。虽然已有国内外的厂商配合溶液除湿空调进行新型地压缩比压缩机的开发，但是新型压缩机从设计、工艺改进、定型到真正实现大规模推广通常需要较长的周期。
传统的吸收式制冷机，当采用天然气或中温蒸汽等高品位、高价格热源驱动供冷时，其空调运行费用较高，而且需要从冷却塔排出大量冷凝热，通常其冷却水出水温度不宜高于38℃左右，更高时会带来制冷量及制冷系数COP下降，且会使溴化锂浓溶液易于结晶等。
为此，需要针对性的设计一种吸收式热泵，其冷冻水供水温度为17℃左右，其蒸发器吸收的热量由吸收器和冷凝器全部转移到供热循环水中，用于制取50℃左右的热水，从而实现冷、热两端100％的利用，可实现很高的能源综合利用效益。
吸收式热泵相当于电压缩式热泵在结构工艺方面具有的优势是：其主要运行部件如发生器、吸收器、蒸发器、冷凝器、节流机构等可根据设计工况的需要而方便地进行优化设计、制作、装配，而不受现有压缩机定型结构与功能的限制。因此，从迅速产业化的角度看，吸收式制冷机将更易于通过针对性的设计、生产而实现高温冷冻水制冷机的大规模生产。同时，由于可采用较低品位的廉价热源，可以较大幅度的降低整体运行费用。
由于双效型吸收式制冷机比单效型具有固有的高COP的特点，因此采用双效型结构将有可能实现制冷COP和冷热综合COP的大幅度提升。
发明内容
本实用新型的目的和任务是，研制一种新型双效吸收式热泵，根据同时供冷、供热的功能、参数的需要，针对性的对吸收式热泵循环进行热工过程的调整，并采用相应结构的蒸发器、吸收器、冷凝器和高、低发生器等的设计选型及溶液浓度等的调整，实现供冷、供热双向同时利用，达到大幅度提高吸收式制冷机综合性能指标COPt、提高能源系统经济性的目的。
本实用新型的具体描述是：
一种冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵，采用温度150℃以上高温热水、蒸汽或天然气等燃料燃烧驱动该吸收式制冷机制取高温冷冻水和热水，其冷冻水供水温度为配合溶液除湿空调使用的高温冷冻水17～18℃左右，回水温度通常21～22℃左右。
该吸收式热泵为双效吸收式制冷机结构，其中蒸发器、吸收器、冷凝器和高、低压发生器根据冷冻水供回水温度、供热水供回水温度、驱动热源供回水温度等进行相应的结构调整，其它相关部件或管道等亦需进行针对性的设计选型。
该发明产品可称之为第三种吸收式热泵，其主要含义如下：该吸收式制冷机采用双效结构，其蒸发器制取17～18℃的冷水用于供冷，其吸收器和冷凝器制取50℃左右的热水用于供热(制取生活热水或冬季采暖)，其制冷+制热的能源综合利用效益COPt达到3.6～3.9，无需冷却塔。第三种吸收式热泵与传统的第一种吸收式热泵的区别在于蒸发器的参数范围不同，表现在功能上是冷热双向利用，而第一种吸收式热泵只是采用高、中品位的能源(通常5kg压力以上的蒸汽等)将低品位的废热提取出来用于供热，其工况无法满足供冷的需要。
该发明首次实现了采用双效型吸收式制冷机同时供冷和供热，并便于实现大规模生产和应用，达到从整体上较大幅度地提高能源综合利用效益的目的。
附图说明
图1是本实用新型的系统示意图。
图1中各部件编号与名称如下：
高压发生器1、低压发生器2、冷凝器3、蒸发器4、吸收器5、供热水进口6、驱动热源进口7、驱动热源出口8、高压发生器的蒸汽出口9、低压发生器的热源进口10、蒸汽出口(11)、冷凝器的供热水出口12、蒸发器的冷冻水进口13、冷冻水出口14。
具体实施方式
图1是本实用新型的系统示意图。
一种冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵，采用双效吸收式制冷机结构，驱动热源为6kg的蒸汽，在高压发生器1中产生冷剂蒸汽进入低压发生器2向稀溶液冷凝放热，凝结水与低压发生器的蒸汽混合后进入冷凝器3，向冷却水(供热水)冷凝放热，进而经节流降压后进入蒸发器，将冷冻水降低到17～18℃后送往用户，而供热循环水的回水温度为40℃，串联进入吸收器、冷凝器后，被加热到50℃送入供热用户，冷热两侧的能量同时得到100％的利用。
Claims (3)
1、一种冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵，由高压发生器(1)、低压发生器(2)、冷凝器(3)、蒸发器(4)、吸收器(5)及其它附属部件组成，其特征在于所述的高温蒸发器(4)的冷冻水进口(13)与来自供冷用户的高温冷冻水回水相连，蒸发器的冷冻水经出口(14)送往高温冷冻水用户，所述的吸收器(5)的供热水进口(6)与来自供热用户的回水相连，出口与冷凝器(3)的进口相连，冷凝器的供热水经出口(12)送往生活热水或采暖等热用户，所述的高压发生器(1)的驱动热源进口(7)与热源介质的供水或供气相连，被降温的热源介质经出口(8)流出，所述的高压发生器(1)内的溶液吸热蒸发产生的高温蒸汽经其蒸汽出口(9)与低压发生器(2)的热源进口(11)相连。
2、如权利要求1所述的冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵，其特征在于所述的吸收式热泵为双效吸收式制冷机结构。
3、如权利要求1、2所述的冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵，其特征在于所述的蒸发器(4)经冷冻水出口(14)送往用户的冷冻水温度为17～18℃，所述的冷凝器(3)经供热水出口(12)送往用户的供热水温度为45～50℃，所述的高压发生器(1)的驱动热源进口(7)的热源介质为温度150℃以上高温热水、蒸汽或天然气等燃料。
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