本发明专利技术公开了一种吸收压缩交互再冷式复合制冷系统及方法；集热器与第一热水泵、储热箱依次相连；储热箱与吸收式制冷机、第二热水泵依次相连；吸收式制冷机与第一冷却塔、第一冷却水泵、次级蒸发器依次相连；主级压缩机与冷凝器、过冷器、主级节流阀、主级蒸发器依次相连；次级压缩机与冷凝器、过冷器、次级节流阀、次级蒸发器依次相连；第二冷却塔与第二冷却水泵、第一再冷阀、蓄冷箱、冷凝器依次相连；第二冷却塔与第二冷却水泵、第二再冷阀、冷凝器依次相连；蓄冷箱与冷冻水泵、吸收式制冷机依次相连；蓄冷箱与过冷阀、过冷水泵、过冷器依次相连。本系统既实现冷库制冷系统无氨化又提升了热力经济性能。
【技术实现步骤摘要】
一种吸收压缩交互再冷式复合制冷系统及方法
本专利技术涉及制冷系统，尤其涉及一种吸收压缩交互再冷式复合制冷系统及方法。
技术介绍
随着人民生活不断提高及冷链物流飞速发展，大型冷库作为冷链物流中用于食品、货品、药品等储存的重要基础设施，其需求也逐年攀升。因为目前冷库制冷系统主要以氨作为工质，而氨又是一种毒性较强的物质，所以一旦冷库发生氨泄漏事故将严重影响人民生命安全及造成不可估量的经济损失。因此冷库制冷系统氨泄漏事故风险管控逐渐受到人们重视。尽管通过减少系统充氨量可以在一定程度上控制冷库制冷装置氨泄漏事故风险与降低事故发生造成的各项损失，但此措施并不能从根本上彻底杜绝系统氨泄漏事故。此外，大型及超大型冷库需求日益增加，而现有技术手段已很难将其充氨量控制在规定值之内。因而采用氟利昂代替氨用作冷库制冷系统工质是解决现代大型冷库发展与氨泄漏事故矛盾的有效方法之一。由于氨在低温工况下具有优良热力特性，所以直接使用氟利昂代替氨又将导致冷库制冷装置能耗大幅提升。因为太阳能制冷具有显著降低制冷系统能耗特点，从而将太阳能制冷与低温氟利昂供冷系统相结合不仅可以使冷库制冷装置彻底避免氨泄漏事故，还能有效提高系统性能。然而从经济角度考虑，引入太阳能制冷将大幅增加初投资成本，因而严重恶化系统经济性能，导致投资回收年期明显变长，成为太阳能制冷技术在冷库制冷装置工程应用中的关键问题及主要障碍。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种吸收压缩交互再冷式复合制冷系统及方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种吸收压缩交互再冷式复合制冷系统，包括以下连接部件，各部件之间连接为管路连接：太阳能集热器1、第一热水泵2、相变储热箱3、第二热水泵4；吸收式制冷机组5、第一冷却塔6、冷冻水泵7、第一冷却水泵8；第二冷却塔9、中温相变蓄冷箱10、第二冷却水泵11、第一再冷阀12；第二再冷阀13、过冷阀14、过冷水泵15、冷凝器16、过冷器17；主级循环压缩机18、次级循环压缩机19、次级循环蒸发器20；次级循环节流阀21、主级循环蒸发器22、主级循环节流阀23；所述吸收式制冷机组5包括A端口、B端口和C端口；所述中温相变蓄冷箱10包括第一端口101和第二端口102；所述太阳能集热器1的出口连接相变储热箱3的进口，相变储热箱3的出口连接吸收式制冷机组5的A端口的进口，吸收式制冷机组5的A端口的出口通过第二热水泵4连接相变储热箱3的进口，相变储热箱3的出口通过第一热水泵2连接太阳能集热器1的进口；所述吸收式制冷机组5的B端口的出口连接中温相变蓄冷箱10第一端口101的进口，中温相变蓄冷箱10第一端口101的出口通过冷冻水泵7连接吸收式制冷机组5的B端口的进口；所述吸收式制冷机组5的C端口的出口依次通过第一冷却塔6、第一冷却水泵8连接次级循环蒸发器20冷冻水侧的进水口，次级循环蒸发器20冷冻水侧的出水口连接吸收式制冷机组5的C端口的进口；所述中温相变蓄冷箱10第二端口102的出口依次通过过冷阀14、过冷水泵15连接过冷器17冷冻水侧的进口，过冷器17冷冻水侧的出口连接中温相变蓄冷箱10第二端口102的进口；所述第二冷却塔9的出口依次通过第二冷却水泵11、第二再冷阀13连接冷凝器16的进口，冷凝器16冷冻水侧的出口连接第二冷却塔9的进口；所述第一再冷阀12的一端连接在第二冷却水泵11的出口管路上，另一端连接在中温相变蓄冷箱10第二端口102的进口管路上；所述中温相变蓄冷箱10第二端口102的出口管路上通过一分支管连接在冷凝器16冷冻水侧的进口管路上；所述冷凝器16的出口连接过冷器17的进口，过冷器17的出口通过次级循环节流阀21和主级循环节流阀23分别连接次级循环蒸发器20和主级循环蒸发器22制冷剂侧的进口；所述次级循环蒸发器20和主级循环蒸发器22制冷剂侧的出口分别连接主级循环压缩机18和次级循环压缩机19的进口；所述主级循环压缩机18和次级循环压缩机19的出口并联后连接冷凝器16的进口。所述太阳能集热器1为平板集热器或真空管集热器。所述吸收式制冷机组5为溴化锂吸收式制冷机。所述主级循环压缩机18、次级循环压缩机19、次级循环蒸发器20和主级循环蒸发器22构成的循环回路中使用的制冷剂均为氟利昂。所述主级循环压缩机18、次级循环压缩机19为变频压缩机。所述相变储热箱3中采用相变储热材料进行储热。所述中温相变蓄冷箱10中采用相变蓄冷材料进行蓄冷。一种吸收压缩交互再冷式复合制冷系统的运行方法，包括供电谷段时间的运行步骤和供电峰段与平段时间的运行步骤；在这两个运行步骤中，内主级循环压缩机18、主级循环节流阀23和第二冷却水泵11均处于开启和工作状态；一.供电谷段时间的运行步骤蒸汽压缩循环步骤：开启次级循环节流阀21和第二再冷阀13并启动次级循环压缩机19，使主级蒸汽压缩循环与次级蒸汽压缩循环均处于工作状态，相应的冷凝热在冷凝器16通过第二冷却塔9排放至环境；主级蒸汽压缩循环所产生的-20℃低温制冷量通过主级循环蒸发器22传递至冷库内，用于满足冷库所需的冷负荷；次级蒸汽压缩循环所产生的28℃中温制冷量通过次级循环蒸发器20对吸收式制冷机组5的冷却水进行再冷，使冷却水温度比第一冷却塔6的出口温度低2℃，以降低吸收式制冷机组5的冷凝温度与吸收温度，实现利用谷段电能增加吸收式制冷机组5供冷量的目的；当吸收式制冷机组5停止工作时，同步关闭次级循环压缩机19和次级循环节流阀21；吸收式制冷机组运行步骤：启动第二热水泵4，将相变储热箱3中存储的太阳能热量用于驱动吸收式制冷机组5，同时启动第一冷却水泵8和冷冻水泵7，将吸收式制冷机组5的冷凝热与吸收热通过第一冷却塔6和次级循环蒸发器20分别排放至环境与次级蒸汽压缩循环中，而制备的24℃冷量通过冷冻水泵7传输至中温相变蓄冷箱10并存蓄为28℃中温冷量；当相变储热箱3顶层温度低于60℃时关闭第二热水泵4、第一冷却水泵8和冷冻泵7，使吸收式制冷机组5处于停止工作状态；二.在供电峰段与平段时间的运行步骤蒸汽压缩循环步骤：保持次级循环压缩机19和次级循环节流阀21关闭；仅使主级蒸汽压缩循环处于工作状态；同时开启第一再冷阀12、过冷阀14和过冷水泵15，关闭第二再冷阀13，使冷却水在第二冷却水泵11驱动下进入中温相变蓄冷箱10被再冷至比第二冷却塔9出口温度低2℃，再冷后的冷却水离开中温相变蓄冷箱10后分别进入冷凝器16和过冷器17，使冷凝温度降低2℃和在过冷器中实现8℃温差(即过冷度)，进而达到了利用太阳能热量和供电谷段电能制取的中温冷量节约供电平段和峰段的能耗；当中温相变蓄冷箱10释冷结束时，关闭第一再冷阀12、过冷阀14和过冷水泵15，重新启动第二再冷阀13，通过第二冷却塔9将主级蒸汽压缩循环的冷凝热完全排放至环境；吸收式制冷机组运行步骤：保持第二热水泵4、第一冷却水泵8和冷冻水泵7关闭，启动第一热水泵2，将太阳能集热器1所制取的太阳能热量传递至相变储热箱3贮存；当太阳能集热器1出口温度低于相变储热箱3中的相变温度时，关闭第一热水泵2。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：本专利技术所采用的系统技术方案，在结合分段供电的基础上，通过构建新型低品位太阳能与机械功复合驱动热力循环与引入储热蓄冷技术，首先利用相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种吸收压缩交互再冷式复合制冷系统，其特征在于包括以下连接部件，各部件之间连接为管路连接：太阳能集热器(1)、第一热水泵(2)、相变储热箱(3)、第二热水泵(4)；吸收式制冷机组(5)、第一冷却塔(6)、冷冻水泵(7)、第一冷却水泵(8)；第二冷却塔(9)、中温相变蓄冷箱(10)、第二冷却水泵(11)、第一再冷阀(12)；第二再冷阀(13)、过冷阀(14)、过冷水泵(15)、冷凝器(16)、过冷器(17)；主级循环压缩机(18)、次级循环压缩机(19)、次级循环蒸发器(20)；次级循环节流阀(21)、主级循环蒸发器(22)、主级循环节流阀(23)；所述吸收式制冷机组(5)包括A端口、B端口和C端口；所述中温相变蓄冷箱(10)包括第一端口(101)和第二端口(102)；所述太阳能集热器(1)的出口连接相变储热箱(3)的进口，相变储热箱(3)的出口连接吸收式制冷机组(5)的A端口的进口，吸收式制冷机组(5)的A端口的出口通过第二热水泵(4)连接相变储热箱(3)的进口，相变储热箱(3)的出口通过第一热水泵(2)连接太阳能集热器(1)的进口；所述吸收式制冷机组(5)的B端口的出口连接中温相变蓄冷箱(10)第一端口(101)的进口，中温相变蓄冷箱(10)第一端口(101)的出口通过冷冻水泵(7)连接吸收式制冷机组(5)的B端口的进口；所述吸收式制冷机组(5)的C端口的出口依次通过第一冷却塔(6)、第一冷却水泵(8)连接次级循环蒸发器(20)冷冻水侧的进水口，次级循环蒸发器(20)冷冻水侧的出水口连接吸收式制冷机组(5)的C端口的进口；所述中温相变蓄冷箱(10)第二端口(102)的出口依次通过过冷阀(14)、过冷水泵(15)连接过冷器(17)冷冻水侧的进口，过冷器(17)冷冻水侧的出口连接中温相变蓄冷箱(10)第二端口(102)的进口；所述第二冷却塔(9)的出口依次通过第二冷却水泵(11)、第二再冷阀(13)连接冷凝器(16)的进口，冷凝器(16)冷冻水侧的出口连接第二冷却塔(9)的进口；所述第一再冷阀(12)的一端连接在第二冷却水泵(11)的出口管路上，另一端连接在中温相变蓄冷箱(10)第二端口(102)的进口管路上；所述中温相变蓄冷箱(10)第二端口(102)的出口管路上通过一分支管连接在冷凝器(16)冷冻水侧的进口管路上；所述冷凝器(16)的出口连接过冷器(17)的进口，过冷器(17)的出口通过次级循环节流阀(21)和主级循环节流阀(23)分别连接次级循环蒸发器(20)和主级循环蒸发器(22)制冷剂侧的进口；所述次级循环蒸发器(20)和主级循环蒸发器(22)制冷剂侧的出口分别连接主级循环压缩机(18)和次级循环压缩机(19)的进口；所述主级循环压缩机(18)和次级循环压缩机(19)的出口并联后连接冷凝器(16)的进口。...
【技术特征摘要】
1.一种吸收压缩交互再冷式复合制冷系统，其特征在于包括以下连接部件，各部件之间连接为管路连接：太阳能集热器(1)、第一热水泵(2)、相变储热箱(3)、第二热水泵(4)；吸收式制冷机组(5)、第一冷却塔(6)、冷冻水泵(7)、第一冷却水泵(8)；第二冷却塔(9)、中温相变蓄冷箱(10)、第二冷却水泵(11)、第一再冷阀(12)；第二再冷阀(13)、过冷阀(14)、过冷水泵(15)、冷凝器(16)、过冷器(17)；主级循环压缩机(18)、次级循环压缩机(19)、次级循环蒸发器(20)；次级循环节流阀(21)、主级循环蒸发器(22)、主级循环节流阀(23)；所述吸收式制冷机组(5)包括A端口、B端口和C端口；所述中温相变蓄冷箱(10)包括第一端口(101)和第二端口(102)；所述太阳能集热器(1)的出口连接相变储热箱(3)的进口，相变储热箱(3)的出口连接吸收式制冷机组(5)的A端口的进口，吸收式制冷机组(5)的A端口的出口通过第二热水泵(4)连接相变储热箱(3)的进口，相变储热箱(3)的出口通过第一热水泵(2)连接太阳能集热器(1)的进口；所述吸收式制冷机组(5)的B端口的出口连接中温相变蓄冷箱(10)第一端口(101)的进口，中温相变蓄冷箱(10)第一端口(101)的出口通过冷冻水泵(7)连接吸收式制冷机组(5)的B端口的进口；所述吸收式制冷机组(5)的C端口的出口依次通过第一冷却塔(6)、第一冷却水泵(8)连接次级循环蒸发器(20)冷冻水侧的进水口，次级循环蒸发器(20)冷冻水侧的出水口连接吸收式制冷机组(5)的C端口的进口；所述中温相变蓄冷箱(10)第二端口(102)的出口依次通过过冷阀(14)、过冷水泵(15)连接过冷器(17)冷冻水侧的进口，过冷器(17)冷冻水侧的出口连接中温相变蓄冷箱(10)第二端口(102)的进口；所述第二冷却塔(9)的出口依次通过第二冷却水泵(11)、第二再冷阀(13)连接冷凝器(16)的进口，冷凝器(16)冷冻水侧的出口连接第二冷却塔(9)的进口；所述第一再冷阀(12)的一端连接在第二冷却水泵(11)的出口管路上，另一端连接在中温相变蓄冷箱(10)第二端口(102)的进口管路上；所述中温相变蓄冷箱(10)第二端口(102)的出口管路上通过一分支管连接在冷凝器(16)冷冻水侧的进口管路上；所述冷凝器(16)的出口连接过冷器(17)的进口，过冷器(17)的出口通过次级循环节流阀(21)和主级循环节流阀(23)分别连接次级循环蒸发器(20)和主级循环蒸发器(22)制冷剂侧的进口；所述次级循环蒸发器(20)和主级循环蒸发器(22)制冷剂侧的出口分别连接主级循环压缩机(18)和次级循环压缩机(19)的进口；所述主级循环压缩机(18)和次级循环压缩机(19)的出口并联后连接冷凝器(16)的进口。2.根据权利要求1所述吸收压缩交互再冷式复合制冷系统，其特征在于，所述太阳能集热器(1)为平板集热器或真空管集热器。3.根据权利要求1所述吸收压缩交互再冷式复合制冷系统，其特征在于，所述吸收式制冷机组(5)为溴化锂吸收式制冷机。4.根据权利要求1所述吸收压缩交互再冷式复合制冷系统，其特征在于，所述主级循环压缩机(18)、次级循环压缩机(19)、次级循环蒸发器(20)和主级循环蒸发器(22)构成的循环回路中使用的制冷剂均为氟利昂。5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：李泽宇，许永睿，陈宏铠，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。