基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统，包括：第一浓缩单元(1)、第二浓缩单元(2)、第一储液槽(3)、第二储液槽(4)、储水池(5)、蒸发器(6)和吸收器(7)，吸收器溶液出口(73)分别与第一、第二浓缩单元溶液入口(11、21)相连，吸收器溶液入口(71)分别与第一、第二浓缩单元溶液出口(12、22)相连，第一储液槽溶液入口(31)和溶液出口(32)分别与第一浓缩单元溶液出口(12)、溶液入口(11)相连，第二储液槽溶液入口(41)和溶液出口(42)分别与第二浓缩单元溶液出口(22)、溶液入口(21)相连。本发明专利技术结构简单，性能系数高。

【技术实现步骤摘要】
基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统
本专利技术属于制冷设备
，特别是一种基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统。
技术介绍
在城镇化进程不断推进的背景下，建筑能耗占社会总能耗的40％-50％，是社会总能耗大户，而空调能耗占建筑能耗的30％～40％，是建筑能耗的大户，因此，空调系统的节能降排将是重中之重，如何通过开发利用太阳能、风能等各种可再生能源，改进现有的空调系统，达成节能减排的目标，对我国发展低碳经济，实现可持续发展具有重要意义。制冷系统能耗在空调能耗占绝大部分。传统的吸收式制冷系统由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成，工作介质包括制取冷量的制冷剂水和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，该过程需要对发生器加热，通过热能驱动将水蒸汽从吸收剂中分离出来，循环后的吸收剂温度升高，必须使用冷源对其降温，不仅浪费了能量，并且由于扩散作用的负面影响，单级的制冷效率较低。膜浓缩吸收式制冷系统则采用电能驱动的模式，用膜式再生器替代了发生器与冷凝器，对置于膜式再生器内的两个电极通电，正负电极分别吸引溶液的阴阳离子，多片阴离子选择透过性交换膜和阳离子选择透过性交换膜交替置于两电极之间，以成对形式出现，从而将再生器分割成许多小室。开始工作后，一部分小室中的溶液被浓缩，另一部分小室中的溶液被稀释，稀溶液多次循环利用于接下来的溶液再生过程后稀释为纯水，该系统克服了可再生能源利用中的不稳定性，且具有较高的性能系数。但依然存在一些问题，一是电迁移的方式，离两端较远处的电迁移传质作用较弱，动力分布不均，影响传质效果；二是膜对电迁移传质的阻力对传质性能影响较大；三是不易维护与更换，成本较大。总之，现有技术存在的问题是：吸收式制冷空调系统性能系数不够高，结构复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统，结构简单，性能系数高。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统，包括：第一浓缩单元、第二浓缩单元、第一储液槽、第二储液槽、储水池、蒸发器和吸收器，储水池纯水出口与蒸发器纯水入口相连，蒸发器蒸汽出口与吸收器蒸汽入口相连，吸收器溶液出口分别与第一浓缩单元溶液入口、第二浓缩单元溶液入口相连，吸收器溶液入口分别与第一浓缩单元溶液出口、第二浓缩单元溶液出口相连，第一储液槽溶液入口与第一浓缩单元溶液出口相连，第一储液槽溶液出口与第一浓缩单元溶液入口相连，第二储液槽溶液入口与第二浓缩单元溶液出口相连，第二储液槽溶液出口与第二浓缩单元溶液入口相连，第一储液槽纯水出口和第二储液槽纯水出口均与储水池纯水入口相连。本专利技术与现有技术相比，其显著优点：性能系数高：本专利技术用电极板取代了膜对，消除了膜对传质造成的阻力，提升了传质的效果；同时消除了膜的电阻对电流效率的不利影响；由于极板间电压通常不大，大大减小甚至消除了有害的电化学反应，提升了系统的性能。相比膜浓缩系统，性能系数可提升50％；结构简单：两个浓缩系统之间安装有DC/DC直流转换器，可将电能在两个系统之间转移进而多次利用，不但结构简单，而且具有很好的节能效果。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统的结构示意图。图中，1第一浓缩单元，11第一浓缩单元溶液入口，12第一浓缩单元溶液出口，101腔体，102电极对，2第二浓缩单元，21第二浓缩单元溶液入口，22第二浓缩单元溶液出口，201腔体，202电极对，3第一储液槽，31第一储液槽溶液入口，32第一储液槽溶液出口，33第一储液槽纯水出口，4第二储液槽，41第二储液槽溶液入口，42第二储液槽溶液出口，43第二储液槽纯水出口，5储水池，51储水池纯水入口，52储水池纯水出口，6蒸发器，61蒸发器纯水入口，62蒸发器蒸汽出口，7吸收器，71吸收器溶液入口，72吸收器蒸汽入口，73吸收器溶液出口,8直流转换器；F1第一浓缩单元溶液出口与吸收器溶液入口间的阀门，F2第一浓缩单元溶液出口与第一储液槽溶液入口间的阀门，F3第一浓缩单元溶液入口与第一储液槽溶液出口间的阀门，F4第一储液槽纯水出口与储水池纯水入口间的阀门，F5第一浓缩单元溶液入口与吸收器溶液出口间的阀门，F6第二浓缩单元溶液出口与吸收器溶液入口间的阀门，F7第二浓缩单元溶液出口与第二储液槽溶液入口间的阀门，F8第二浓缩单元溶液入口与第二储液槽溶液出口间的阀门，F9第二储液槽纯水出口与储水池纯水入口间的阀门，F10第二浓缩单元溶液入口与吸收器溶液出口间的阀门。具体实施方式如图1所示，本专利技术基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统，包括：第一浓缩单元1、第二浓缩单元2、第一储液槽3、第二储液槽4、储水池5、蒸发器6和吸收器7，储水池纯水出口52与蒸发器纯水入口61相连，蒸发器蒸汽出口62与吸收器蒸汽入口72相连，吸收器溶液出口73分别与第一浓缩单元溶液入口11、第二浓缩单元溶液入口21相连，吸收器溶液入口71分别与第一浓缩单元溶液出口12、第二浓缩单元溶液出口22相连，第一储液槽溶液入口31与第一浓缩单元溶液出口12相连，第一储液槽溶液出口32与第一浓缩单元溶液入口11相连，第二储液槽溶液入口41与第二浓缩单元溶液出口22相连，第二储液槽溶液出口42与第二浓缩单元溶液入口21相连，第一储液槽纯水出口33和第二储液槽纯水出口43均与储水池纯水入口51相连。所述第一浓缩单元1包括盛放吸收剂的腔体101，在所述腔体101设有电极对102，所述电极对102由碳材料制成的电极板构成。所述第二浓缩单元2包括盛放吸收剂的腔体201，在所述腔体201设有电极对202，所述电极对202由碳材料制成的电极板构成。还包括直流转换器8，所述直流转换器8一端与所述第一浓缩单元1相连，另一端与所述第二浓缩单元2相连。所述电极对102、202外接可再生能源发电装置。所述电极对102、202外接可再生能源发电装置为太阳能发电装置。本专利技术基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统的工作原理为：所述第一浓缩单元1与第二浓缩单元2是两个结构完全相同的单元，都具有浓缩溶液的功能和稀释溶液的功能。当一个单元起浓缩作用时，另一个单元则起稀释作用。第一浓缩单元1与第二浓缩单元2交替切换浓缩和稀释功能，就能不断获得纯水和吸收剂浓溶液，以使制冷系统连续运行，结构简单，性能系数高。其详细工作过程如下：第一浓缩单元1通电，起稀释作用，第二浓缩单元2断电，起浓缩作用。第一储液槽3中的浓溶液进入第一浓缩单元1，由于溶液中的溶解质均为电解质，受到电场作用时，阴阳离子分别吸附到正、负电极板上，溶液变稀后循环回到第一储液槽3，完成一个循环(图中阀门F2、F3开，F1、F4、F5关)，这种循环会一直继续直到第一储液槽3中溶液浓度变为零，即第一储液槽3中为纯水，此时，阀门F4打开，纯水流入到储水池5中。同时第二浓缩单元2断电，起浓缩作用。吸收器7中的稀溶液进入第二浓缩单元2(阀门F10开)，原本吸附在第二浓缩单元2两极板的离子在没有电场吸附作用的情况下解吸到溶液中，使原来的稀溶液变浓，流量变大，为了保证流量平衡，部分浓溶液循环回到吸收器，多余的部分则流入第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统，其特征在于，包括：第一浓缩单元(1)、第二浓缩单元(2)、第一储液槽(3)、第二储液槽(4)、储水池(5)、蒸发器(6)和吸收器(7)，储水池纯水出口(52)与蒸发器纯水入口(61)相连，蒸发器蒸汽出口(62)与吸收器蒸汽入口(72)相连，吸收器溶液出口(73)分别与第一浓缩单元溶液入口(11)、第二浓缩单元溶液入口(21)相连，吸收器溶液入口(71)分别与第一浓缩单元溶液出口(12)、第二浓缩单元溶液出口(22)相连，第一储液槽溶液入口(31)与第一浓缩单元溶液出口(12)相连，第一储液槽溶液出口(32)与第一浓缩单元溶液入口(11)相连，第二储液槽溶液入口(41)与第二浓缩单元溶液出口(22)相连，第二储液槽溶液出口(42)与第二浓缩单元溶液入口(21)相连，第一储液槽纯水出口(33)和第二储液槽纯水出口(43)均与储水池纯水入口(51)相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于交替离子吸引获取浓溶液的吸收式制冷空调系统，其特征在于，包括：第一浓缩单元(1)、第二浓缩单元(2)、第一储液槽(3)、第二储液槽(4)、储水池(5)、蒸发器(6)和吸收器(7)，储水池纯水出口(52)与蒸发器纯水入口(61)相连，蒸发器蒸汽出口(62)与吸收器蒸汽入口(72)相连，吸收器溶液出口(73)分别与第一浓缩单元溶液入口(11)、第二浓缩单元溶液入口(21)相连，吸收器溶液入口(71)分别与第一浓缩单元溶液出口(12)、第二浓缩单元溶液出口(22)相连，第一储液槽溶液入口(31)与第一浓缩单元溶液出口(12)相连，第一储液槽溶液出口(32)与第一浓缩单元溶液入口(11)相连，第二储液槽溶液入口(41)与第二浓缩单元溶液出口(22)相连，第二储液槽溶液出口(42)与第二浓缩单元溶液入口(21)相连，第一储液槽纯水出口(33)和第二储液槽纯水出口(43)均与储水池纯水入口(51)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀伟，杨青，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32