本发明专利技术公开了一种自驱动热压缩式热泵制冷方法，属热泵制冷技术领域。采用蒸汽压缩机，回收中压蒸汽的冷凝热用于供热，替代热压缩式热泵制冷系统的供热装置，实现了热泵制冷系统的自驱动。其优点是只需消耗少量电能利用制冷剂蒸汽冷凝热制取驱动蒸汽，利用系统自身循环过程中产生的热量作驱动热源，实现制冷和制热，高效节能。一般提供1000KW的制冷量，压缩机消耗的电能约30到70KW。本发明专利技术与传统蒸汽压缩式热泵制冷方法相比，省耗节约80％以上。与一般一吸收式热泵制冷方法相比，不需要中温低品位热源，也不需消耗燃料，实现了自驱动，即使没有废热的地方，只需消耗极少量的电能，也可以应用，节能效果显著，为解决当今的环境问题开启了一道崭新的大门。
【技术实现步骤摘要】
一种自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置
本专利技术涉及一种自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，属热泵制冷
。
技术介绍
常用的热泵制冷方法有蒸汽压缩式热泵制冷、吸收式热泵制冷、吸附式热泵制冷等，其中尤以蒸汽压缩式热泵制冷、吸收式热泵制冷应用最为普遍。蒸汽压缩式热泵制冷热力系数较高，但是必须消耗较多的电能作为驱动能源。热压缩热泵制冷(吸收式制冷或吸附式制冷)可以利用低品位热能驱动，消耗的电能较少，但热力系数较低，当没有废热可利用时，经济上并不比蒸汽压缩式制冷占多少优势，实践上并不是哪里都有废热可供利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效经济的热压缩式热泵制冷方法及装置。要解决的问题是:找寻更经济、更方便的热压缩机驱动方法及装置，提高热压缩式制冷的热力系数。本专利技术采用的技术方案:对现有热压缩式热泵制冷循环进行改进，回收制冷剂蒸汽冷凝热用作驱动热源。选用合适的工质(或工质对)作为热压缩热泵制冷的工质(工质对)，由发生器(吸附床)、蒸汽压缩机、节流减压阀、蒸发器、吸收器(或吸附床)及连接管道等组成热压缩式热泵制冷装置。采用蒸汽压缩机对热压缩的发生(或者解吸)产生的中压制冷剂蒸汽进行压缩升温至热压缩加热所需热源温度，升温后的高压制冷剂蒸汽作为热源用于对热压缩的发生器(或吸附床)进行加热，高温制冷剂蒸汽向热压缩的发生器(或者吸附床)放热，使发生器(或者吸附床)的稀溶液蒸发浓缩(或工质解吸)，产生制冷剂中压蒸汽，同时高温制冷剂蒸汽冷凝成制冷剂液体。制冷剂液体经节流减压阀减压，在蒸发器中蒸发吸热，提供低温环境，产生制冷剂蒸汽。也可由发生器(吸附床)、冷凝器、节流减压阀、蒸发器、吸收器(或吸附床)、蒸汽压组机等组成复合式热泵制冷装置。复合式热泵制冷装置由驱动循环和热泵制冷循环两个循环构成。有两种实现方式。一种是回收冷凝热的驱动循环，本质上也是一个热泵制冷循环，由蒸汽压缩机、用作冷凝器的发生器(或吸附床)、节流减压阀、用作蒸发器的冷凝器组成。驱动工质蒸汽经压缩机加压压缩后作为发生器(或者吸附床)的驱动热源，同时驱动工质蒸汽冷凝成驱动工质液体，驱动工质液体经节流减压阀节流减压，进入用作蒸发器的冷凝器，驱动工质液体蒸发产生驱动工质蒸汽，同时将热泵制冷工质蒸汽冷凝成热泵制冷工质液体。这种复合式热泵制冷装置中的热泵制冷循环为现有任一热压缩式热泵制冷循环。另一种是回收吸收热(或者吸附热)作驱动热源的驱动循环，本质上也是一个热泵制冷循环，由蒸汽压缩机、用作冷凝器的发生器(或者吸附床)、节流减压阀、用作蒸发器的吸收器(或者吸附床)及管道连接而成。驱动工质蒸汽经压缩机加压压缩后作为发生器(或者吸附床)的驱动热源，同时驱动工质蒸汽被发生器(或者吸附床)冷凝成驱动工质液体，驱动工质液体经节流阀节流减压后进入用作蒸发器的吸收器(或者吸附床)，驱动工质液体吸收吸收热(或者吸附热)蒸发成驱动工质蒸汽，驱动工质蒸汽进入压缩机加压压缩，开始下一循环。在吸收式热泵制冷中，蒸发器产生的低压制冷剂蒸汽进入吸收器中，被吸收器中的浓溶液吸收，浓溶液变成稀溶液，向环境放热，稀溶液经溶液泵泵入溶液换热器，在溶液热交换器中与从发生器流回吸收器中的浓溶液进行换热后进入发生器，开始下一循环。在吸附式热泵制冷中，蒸发器产生的制冷剂蒸汽在吸附床中被吸附床吸附，工质吸附在吸附剂上，向环境放热，开始下一循环。在吸收式热泵制冷循环中，当工质对沸点较近时，在发生器与蒸汽压缩机之间增设精馏器，对发生器产生的工质对混合蒸汽进行精馏，产生的高纯制冷剂蒸汽再进入蒸汽压缩机进行压缩。作热泵用途时，采用压缩机对蒸发产生的低压制冷剂蒸汽进行加压压缩，可提高吸收器(或者吸附床)的吸收(或者吸附)压力，从而提高吸收器(或者吸附床)的吸收(或者吸附)温度，以提高供热温度。本专利技术的效果:本专利技术回收利用了制冷剂蒸汽的冷凝潜热作为驱动热源，不需高温驱动热源，还减少了冷凝过程的冷却水消耗，只需消耗少量电能利用制冷剂蒸汽的冷凝潜热制取驱动热源。一般提供1000KW的制冷量，压缩机消耗的电能约30到70KW ;此外，虽然增加了压缩过程的蒸汽压缩机，但在发生器中同时完成发生和冷凝过程，减少了专用冷凝器。本专利技术与传统蒸汽压缩式热泵制冷方法相比，省耗节约80%以上。与一般一吸收式热泵制冷方法相比，不需要中温低品位热源，也不需消耗燃料，实现了自驱动，即使没有废热的地方，只需消耗极少量的电能，也可以应用，节能效果显著。【附图说明】图1自驱动吸收式热泵制冷系统示意图图2设精馏塔的自驱动吸收式热泵制冷系统示意图图3设低压蒸汽压缩机的自驱动吸收式热泵制冷系统示意图图4自驱动吸附式热泵制冷系统示意图图5复合自驱动吸收式热泵制冷系统示意图图6复合设精馏塔的自驱动吸收式热泵制冷系统示意图图7复合设低压蒸汽压缩机的自驱动吸收式热泵制冷系统示意图图8复合自驱动吸附式热泵制冷系统示意图图9吸收热驱动的复合吸收式热泵制冷系统示意图图10吸收热驱动的复合设精馏塔的吸收式热泵制冷系统示意图图11吸附热驱动的复合吸附式热泵制冷系统示意图【具体实施方式】自驱动吸收式热泵制冷装置如图1所示，由发生器I制冷剂端、蒸汽压缩机2、发生器I热源端、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7及管道依次连接而成。工质对稀溶液在发生器I中被高压制冷剂蒸汽加热，产生中压制冷剂蒸汽，中压制冷剂蒸汽经蒸汽压缩机2加压升温成为高温高压制冷剂蒸汽，高压制冷剂蒸汽输入到发生器I热源端作驱动热源对稀溶液加热，自身冷凝成中压制冷剂液体，中压制冷剂液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷剂蒸汽进入吸收器5被浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵入溶液换热器7与中来自于发生器I中的浓溶液换热后进入发生器I，开始下一循环。设精馏塔的吸收式热泵制冷系统如图2所示，由发生精馏器8制冷剂端、蒸汽压缩机2、发生精馏器8热源端、节流减压阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生精馏器8及管道依次连接而成。工质对稀溶液在发生精馏器8中被高压制冷剂蒸汽加热，产生工质对混合蒸汽，工质对混合蒸汽在发生精馏器8上部的精馏塔中精馏产生中压制冷剂蒸汽，中压制冷剂蒸汽经蒸汽压缩机2加压升温成为高温制冷剂蒸汽，高温制冷剂蒸汽输入到发生精馏器8热源端作驱动热源对稀溶液加热，自身冷凝成中压制冷剂液体，中压制冷剂液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷剂蒸汽进入吸收器5被吸收器中的浓溶液吸收，向环境供热，稀溶液经溶液泵6泵提升与来自于发生精馏器8中的浓溶液换热后进入发生精馏器8中，开始下一循环。设低压压缩机的吸收式热泵制冷系统如图3所示，由发生器I制冷剂端、蒸汽压缩机2、发生器I热源端、节流减压阀3、蒸发器4、低压压缩机9、吸收器5、溶液泵6、溶液换热器7、发生器I及管道依次连接而成。工质对稀溶液在发生器I中被高压制冷剂蒸汽加热，产生中压制冷剂蒸汽，中压制冷剂蒸汽经蒸汽压缩机2加压升温成为高温制冷剂蒸汽，高温制冷剂蒸汽输入到发生器I热源端对稀溶液加热，自身冷凝成中压制冷剂液体，中压制冷剂液体经节流减压阀3减压，在蒸发器4中低压吸热蒸发，向环境提供低温，低压制冷剂蒸汽经低压压缩机9加压，进入本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于：利用热压缩式热泵制冷循环的冷凝热制取高温蒸汽，作为热压缩式热泵制冷循环的驱动热源。
【技术特征摘要】
1.一种自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:利用热压缩式热泵制冷循环的冷凝热制取高温蒸汽，作为热压缩式热泵制冷循环的驱动热源。2.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:采用蒸汽压缩机对热泵制冷循环的发生或者解吸产生的制冷剂蒸汽加压升温后作为驱动热源。3.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:采用的热泵制冷循环为采用任意工质对的吸收式热泵制冷循环。4.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:对吸收式热泵制冷循环的发生器产生的工质对混合蒸汽进行精馏产生制冷剂纯蒸汽。5.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:采用低压蒸汽压缩机对热泵制冷循环减压蒸发产生的低压蒸汽加压后进入吸收器吸收。6.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法，其特征在于:采用的热泵制冷循环为采用任意工质对的吸附式热泵制冷循环。7.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:采用蒸汽压缩式热泵利用吸收式热泵制冷循环的冷凝热制取高温蒸汽用作驱动热源。8.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:采用蒸汽压缩式热泵利用吸附式热泵制冷循环的冷凝热制取高温蒸汽作驱动热源。9.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:采用蒸汽压缩式热泵利用吸收 式热泵制冷循环的吸收热制取高温蒸汽用作驱动热源。10.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:采用蒸汽压缩式热泵利用吸附式热泵制冷循环的吸附热制取高温蒸汽作驱动热源。11.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:由发生器I制冷剂端、蒸汽压缩机2、发生器I驱动热源端及管道依次连接替代吸收式热泵制冷循环装置的发生器、冷凝器及其连接管道。12.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:由发生精馏器8制冷剂端、蒸汽压缩机2、发生精馏器8驱动热源端及管道依次连接替代设精馏塔的吸收式热泵制冷装置的发生精馏器、冷凝器及其连接管道。13.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:设低压压缩机9对蒸发器产生的低压蒸汽加压压缩后进入吸收器。14.如权利要求1所述的自驱动热压缩式热泵制冷方法及其装置，其特征在于:由吸附床10制冷剂端、蒸汽压缩机2、吸附床10驱动热源端及管道依次连接替代吸附式热泵制冷循环装置的吸附床、冷凝器及其连接管道。15.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：周永奎，李红，
申请(专利权)人：周永奎，李红，
类型：发明
国别省市：四川;51
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