一种组合式热泵吸收系统及应用其的热水器技术方案

本发明专利技术公开了一种组合式热泵吸收系统及应用其的热水器，所述系统的解吸器将制冷剂进行加热，制冷剂蒸气进入到所述整流器内并且通过整流后将冷凝水回流至解吸器内，整流器内设有所述热交换器，制冷剂蒸汽与所述热交换器进行热量交换，然后制冷剂热交换器进入到所述冷凝器内，所述冷凝器与储水罐相连，制冷剂蒸汽将储水罐内的水加热并且制冷剂蒸汽冷凝成液体，液体的制冷剂进入到所述制冷剂热交换器内并且通过阀门将液体制冷剂压送到蒸发器内，蒸发后的制冷剂蒸汽回流至所述制冷剂热交换器内，蒸发后的制冷剂蒸汽进入到所述吸收子系统内，所述吸收子系统通过所述溶液热交换器回流至所述解吸器内。本发明专利技术使热量充分利用并且经济成本更低。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式热泵吸收系统及应用其的热水器
本专利技术涉及热水器
，具体为一种组合式热泵吸收系统及应用其的热水器。
技术介绍
使用各种工作流体的热活化吸收循环已被用于提供冷却，制冷和加热多年。吸收循环利用热能作为主要能源，而不是通过蒸汽压缩热泵循环利用的机械功(最常用的是电动机)。用于吸收循环的最常见的工作流体是氨水(制冷剂-H2O)和溴化锂-水(LiBr-H2O)，尽管还有许多其他合适的组合。由于水被用作LiBr-H2O系统的制冷剂，LiBr-H2O循环适用于冷却，但不能用于热泵应用。吸收式热泵使用更高等级的能源(例如燃烧，太阳能或废热)将低等级(低温)热量传输到更高，更有用的温度。得到的循环性能系数(COP)大于1.0(通常为1.5至2.0)，取决于所涉及的循环和温度。在家用水加热应用中，低等级热能源可以是室内或室外环境空气(虽然也可以使用其他来源，如地热)，并且水从典型的地面温度(大约50°F)加热。到100到160.degree。F。电驱动热泵热水器是可商购的；COP约为2.0。然而，在主要燃料基础上，COP实际上约为0.7，因为电功率通常以约35％的效率产生。与电热泵热水器相比，所提出的专利技术提供了显着更高的主燃料COP约1.5，将CO2排放减少了一半。可商购的常规燃气热水器具有约0.6至约0.82的主燃料COP。吸收设备的一个历史问题是制造成本高，其需要许多热交换器和至少一个泵。因此，需要一种经济上可行的吸收式热泵系统。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种组合式热泵吸收系统及应用其的热水器，解决了现在大多数的热水器制备成本过高并且不能使热量得到充分利用的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种组合式热泵吸收系统，所述系统包括解吸器、整流器、热交换器、冷凝器、制冷剂热交换器、阀门、蒸发器、吸收子系统、溶液热交换器以及回收泵，所述解吸器将制冷剂进行加热，制冷剂蒸气进入到所述整流器内并且通过整流后将冷凝水回流至解吸器内，整流器内设有所述热交换器，制冷剂蒸汽与所述热交换器进行热量交换，然后制冷剂热交换器进入到所述冷凝器内，所述冷凝器与储水罐相连，制冷剂蒸汽将储水罐内的水加热并且制冷剂蒸汽冷凝成液体，液体的制冷剂进入到所述制冷剂热交换器内并且通过阀门将液体制冷剂压送到蒸发器内，蒸发后的制冷剂蒸汽回流至所述制冷剂热交换器内，蒸发后的制冷剂蒸汽进入到所述吸收子系统内，所述吸收子系统通过所述溶液热交换器回流至所述解吸器内。优选的，所述吸收子系统包括溶液冷却吸收器，所述蒸发后的制冷剂蒸汽进入到所述溶液冷却吸收器内，蒸汽剂蒸汽冷却后变成制冷剂液体后进入到所述溶液热交换器，所述溶液热交换器连接到所述解吸器。优选的，所述解吸器将高压的制冷剂溶液输送到所述溶液热交换器内冷却，所述溶液热交换器将冷却后的制冷剂溶液通过限制装置输送到所述溶液冷却吸收器内。优选的，所述吸收子系统还包括泵以及水冷冷却器，所述制冷剂蒸汽进入到所述水冷冷却器内从而冷凝成制冷剂溶液，并且通过泵回流到所述制冷剂热交换器内，所述制冷剂热交换器连接到所述溶液冷却吸收器内，所述溶液冷却吸收器连通到所述溶液热交换器。优选的，所述水冷冷却器连通所述储水罐。一种根据上述方案所述的热水器，所述热水器内设有所述组合式热泵吸收系统，所述热水器还包括烟气管道以及冷凝管道，所述解吸器连通所述烟气管道，所述烟气管道延伸到所述储水罐内，所述烟气管道的底部连通所述冷凝管道，所述冷凝管道延伸到所述储水罐外，所述烟气管道的顶端连通所述通风管道；所述储水罐内还设有所述热交换器盘管，所述热交换器盘管的输入端连通所述组合式热泵系统。优选的，所述烟气管道的表面沿其高度方向均匀设有多个挡板。优选的，所述解吸器由太阳能或废热提供热量，所述储水罐内还设有第二热源，所述第二热源为太阳能电池板的热能。(三)有益效果本专利技术提供了一种组合式热泵吸收系统。具备以下有益效果：燃烧器的高温热源向解吸器提供热能。这使得制冷剂从蒸发出来。存在于解吸器中的高压，通常约200-300psia的溶液。制冷剂蒸汽离开解吸器，制冷剂蒸汽流中存在的少量水蒸气通过整流器中的冷凝被除去，并通过回流器返回解吸器。制冷剂蒸汽将热量传递给整流器中相对较冷的热交换器表面，从而传递给热交换器内的流体。从冷凝器中的净化制冷剂蒸汽中除去热量，使其冷凝成液体。从冷凝的制冷剂蒸汽收集的热量用于加热储水罐中的水。当储水罐中的水被加热时，例如通过热交换器，直接由通过冷凝器的制冷剂加热。在间接系统中，工作流体的液体循环从冷凝器中的制冷剂接收热量。然后将热量传递给储水罐的水。可选地，在燃烧解吸器中的烟道气从解吸器通过之后，烟道气中的一些热能然后被输送到储水罐。当然，如果使用另一个没有烟道气的加热源，例如太阳能加热，这个特征可以通过在该另一个加热源中使用的介质将一些可用的热能转移到储水罐之后将热能传递到储水罐来利用。在热量传递到发电机/解吸器之后，来自烟道气的这种进一步的热能传递提高了效率。液体制冷剂在制冷剂热交换器中进一步冷却，然后通过限制装置降低至低压(在约10至约100psia的范围内)。然后通过从蒸发器中相对较暖的低等级能源吸收热量来蒸发低压液体制冷剂，从而冷却低等级热源，例如环境空气。蒸发的制冷剂在中加热，然后行进到吸收子系统。高压制冷剂溶液离开发生器/解吸器在溶液热交换器中冷却。在进入吸收器子系统系统之前，使用限制装置将冷却的弱溶液降低至较低的压力和温度。在吸收子系统中，制冷剂蒸汽被吸回到弱制冷剂-H2O溶液中。这是一个放热过程，必须不断地除去吸收热，以便继续发生吸收过程。根据循环，使用溶液冷却吸收器可任选地将吸收热部分地回收到循环中，允许热量在进入解吸器之前从弱溶液流到强溶液。因此，在使选项的更高效率循环中，吸收热用于在进入解吸器之前蒸发一些制冷剂。剩余的吸收热量不能内部回收在低温或水冷冷却器中被拒绝，离开的冷却的高制冷剂浓度溶液(通常称为“强”溶液)通过回收泵泵回到高压，通过整流器线圈以冷却和净化制冷剂。蒸汽离开发电机，从而在进入解吸器之前在和可选的中预热，以开始循环。。附图说明图1为本专利技术所述的组合式热泵吸收系统的结构示意图；图2为本专利技术的热水器的结构示意图。图中：1、解吸器；2、整流器；3、热交换器；4、制冷剂热交换器；5、储水罐；6、阀门；7、蒸发器；8、吸收子系统；9、溶液热交换器；10、回收泵；11、溶液冷却吸收器；12、限制装置；13、水冷冷却器；14、烟气管道；15、冷凝管道；16、通风管道；17、热交换器盘管；18、组合式热泵吸收系统；19、挡板；20、第二热源；21、冷凝器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供一种技术方案：一种组合式热泵吸收系统，所述系统包括解吸器1、整流器2、热交换器3、冷凝器21、制冷剂热交换器4、阀门6、蒸发器7、吸收子系统8以及溶液热交换器9，所述解吸器1将制冷剂进行加热，制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式热泵吸收系统，其特征在于：所述系统包括解吸器(1)、整流器(2)、热交换器(3)、冷凝器(21)、制冷剂热交换器(4)、阀门(6)、蒸发器(7)、吸收子系统(8)以及溶液热交换器(9)，所述解吸器(1)将制冷剂进行加热，制冷剂蒸气进入到所述整流器(2)内并且通过整流后将冷凝水回流至解吸器(1)内，整流器(2)内设有所述热交换器(3)，制冷剂蒸汽与所述热交换器(3)进行热量交换，然后制冷剂热交换器(3)进入到所述冷凝器(21)内，所述冷凝器(21)与储水罐(5)相连，制冷剂蒸汽将储水罐(5)内的水加热并且制冷剂蒸汽冷凝成液体，液体的制冷剂进入到所述制冷剂热交换器(4)内并且通过阀门(6)将液体制冷剂压送到蒸发器(7)内，蒸发后的制冷剂蒸汽回流至所述制冷剂热交换器(4)内，蒸发后的制冷剂蒸汽进入到所述吸收子系统(8)内，所述吸收子系统(8)通过所述溶液热交换器(9)回流至所述解吸器(1)内。

【技术特征摘要】
1.一种组合式热泵吸收系统，其特征在于：所述系统包括解吸器(1)、整流器(2)、热交换器(3)、冷凝器(21)、制冷剂热交换器(4)、阀门(6)、蒸发器(7)、吸收子系统(8)以及溶液热交换器(9)，所述解吸器(1)将制冷剂进行加热，制冷剂蒸气进入到所述整流器(2)内并且通过整流后将冷凝水回流至解吸器(1)内，整流器(2)内设有所述热交换器(3)，制冷剂蒸汽与所述热交换器(3)进行热量交换，然后制冷剂热交换器(3)进入到所述冷凝器(21)内，所述冷凝器(21)与储水罐(5)相连，制冷剂蒸汽将储水罐(5)内的水加热并且制冷剂蒸汽冷凝成液体，液体的制冷剂进入到所述制冷剂热交换器(4)内并且通过阀门(6)将液体制冷剂压送到蒸发器(7)内，蒸发后的制冷剂蒸汽回流至所述制冷剂热交换器(4)内，蒸发后的制冷剂蒸汽进入到所述吸收子系统(8)内，所述吸收子系统(8)通过所述溶液热交换器(9)回流至所述解吸器(1)内。2.根据权利要求1所述的一种组合式热泵吸收系统，其特征在于：所述吸收子系统(8)包括溶液冷却吸收器(11)，所述蒸发后的制冷剂蒸汽进入到所述溶液冷却吸收器(11)内，蒸汽剂蒸汽冷却后变成制冷剂液体后进入到所述溶液热交换器(9)，所述溶液热交换器(9)连接到所述解吸器(1)。3.根据权利要求1所述的一种组合式热泵吸收系统，其特征在于：所述解吸器(1)将高压的制冷剂溶液输送到所述溶液热交换器(9)内冷却，所述溶液热交换器(9)将冷却后的制冷剂溶液通过限制装置(12)输送到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程洪，向熹，
申请(专利权)人：中山市恒乐电器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44