可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度系统及方法，包括：CO2跨临界制冷系统和吸收式制冷系统，其中，CO2跨临界制冷系统包括：冷却板换和气冷器，吸收式制冷系统包括：蒸发器；将吸收式制冷系统中的冷剂水在高真空状态下能在低温条件下吸热蒸发，通过蒸发器得到冷冻水；所述CO2跨临界制冷系统的冷却板换中CO2通过与蒸发器得到的冷冻水在冷却板换中进行换热，降低了CO2跨临界制冷系统的气冷器出口温度。本发明专利技术能够不使用氟氯昂做制冷剂、又能有效降低CO2跨临界制冷系统的气冷器出口温度。

The system and method of reducing the outlet temperature of the gas cooler in the CO2 transcritical refrigeration system

The invention provides a system and method for reducing the outlet temperature of the air cooler of the CO2 transcritical refrigeration system, including a CO2 transcritical refrigeration system and an absorption refrigeration system, wherein the CO2 transcritical refrigeration system includes a cooling plate exchange and an air cooler, and the absorption refrigeration system includes an evaporator; the refrigerant water in the absorption refrigeration system can be used at a low temperature under a high vacuum state The cooling plate of the CO2 transcritical refrigeration system exchanges heat with the cooling water obtained from the evaporator, reducing the outlet temperature of the air cooler of the CO2 transcritical refrigeration system. The invention can not use CFC as refrigerant, but also can effectively reduce the outlet temperature of the air cooler of the CO2 transcritical refrigeration system.

【技术实现步骤摘要】
可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度系统及方法
本专利技术涉及制冷技术工程领域，尤其涉及一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度系统及方法。
技术介绍
在制冷及空调等行业中，由于传统氟利昂系列制冷剂易对臭氧层形成破坏及引起温室效应，因此在这些行业中采用其他环保工质替代氟利昂类工质已成为迫在眉睫的任务。人们一直在努力寻找既能保护环境、又符合可持续发展原则的新型制冷剂。事实上任何一种人工合成的制冷剂都有可能对环境造成潜在的或其他不能预知的危害，因此在各种现有可选的制冷工质中，如空气、水、有机制冷剂、CO2(二氧化碳)、NH3等天然工质引起了人们极大的兴趣。天然工质本身存在于自然界当中，对环境不会造成任何危害，有潜力成为现有制冷剂的最有效替代品，其中CO2以其卓越的物理及热力性能，成为替代传统制冷工质的首选。因CO2的临界温度相对较低(31.1℃)，当CO2气冷器出口温度高于31.1℃时，CO2制冷系统即为跨临界制冷系统。目前以CO2作为制冷剂的循环主要有两种，复叠式制冷循环和跨临界制冷循环。其中复叠式制冷系统又多以氟氯昂作为高压侧制冷剂，不可取，因此利用CO2作为单一制冷剂的跨临界制冷系统再次成为近年的热点。对于CO2跨临界制冷系统来说降低气冷器出口温度能提高系统性能系数，但现实中由于气冷器出口温度受环境温度的影响(气冷器是由环境中的自然风来冷却的)，所以不可能无限制的降低，因此怎样有效降低气冷器出口温度成为人们关注的热点。当前的降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度的技术方案，可通过机械辅助过冷系统，即额外增加了一套蒸汽压缩式制冷循环，通过额外增加的蒸汽压缩式制冷系统来降低CO2气冷器出口的温度。虽然该循环系统能降低CO2气冷器出口的温度，但又增加了额外高耗能设施(压缩机)；另一方面该机械辅助过冷循环制冷剂多为氟氯昂，不可取。那么当前需要解决的问题是能否提供一种不涉及氟氯昂做制冷剂、又能有效降低CO2跨临界制冷系统的气冷器出口温度的系统。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度系统及方法，能够不使用氟氯昂做制冷剂、又能有效降低CO2跨临界制冷系统的气冷器出口温度。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度的系统，包括：CO2跨临界制冷系统和吸收式制冷系统，其中，CO2跨临界制冷系统包括：冷却板换和气冷器，吸收式制冷系统包括：蒸发器；吸收式制冷系统用于将吸收式制冷系统中的冷剂水在高真空状态下且在低温条件下吸热蒸发，通过蒸发器得到冷冻水；所述CO2跨临界制冷系统用于将冷却板换中CO2通过与蒸发器得到的冷冻水在冷却板换中进行换热，降低CO2跨临界制冷系统的气冷器出口温度。本专利技术还提供了一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度的方法，包括：CO2跨临界制冷系统和吸收式制冷系统，其中，CO2跨临界制冷系统包括：冷却板换和气冷器，吸收式制冷系统包括：蒸发器；将吸收式制冷系统中的冷剂水在高真空状态下且在低温条件下吸热蒸发，通过蒸发器得到冷冻水；所述CO2跨临界制冷系统的冷却板换中CO2通过与蒸发器得到的冷冻水在冷却板换中进行换热，降低了CO2跨临界制冷系统的气冷器出口温度。应用本专利技术，具有以下优点：1、吸收式制冷系统中的高耗能部分为发生器所需要的额外热源，本设计中吸收式制冷系统中发生器所需要的热源完全由CO2跨临界制冷系统热回收板换回收的热量来提供。2、额外增加的吸收式制冷系统可以进一步降低CO2跨临界制冷循环气冷器出口的温度。3、因新增吸收式制冷系统发生器所需要的热源完全由CO2跨临界制冷系统热回收系统回收的热量来提供，同时吸收式制冷系统各处新增的循环泵功率较小、新增能耗较小，但是对CO2跨临界制冷系统来说能效提高非常明显。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一示例性实施例提供的一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度的系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。另外，下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例，而非严格限定。本申请提供了一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度的系统，特别是在CO2跨临界制冷循环中增加一套吸收式制冷系统，通过吸收式制冷系统来降低传统CO2跨临界制冷循环气冷器出口的温度，提高整个系统能效(对于CO2跨临界制冷系统来说，降低气冷器出口温度的同时、系统最优高压侧冷却压力就会降低(高压侧冷却压力等于压缩机排气压力)，蒸发压力不变的前提下压缩机排气压力降低意味着压缩机压比降低，压缩机压比降低压缩机耗功就会减少，通过降低系统中功耗最大的部分压缩机的功耗、进而实现提高整个系统能效的目的)。目前小型便利店制冷系统、中型商业用制冷系统以及大型工业用冷系统中，主要包含低温冷冻设备(简称LT，设备蒸发温度-30℃左右，对应设备运行温度-20℃左右)和中温冷藏设备(简称MT、设备蒸发温度-8℃左右，对应设备运行温度0℃左右)，本申请就是基于上述应用环境进行架构。图1为一示例性实施例提供的一种可降低二氧化碳跨临界制冷系统气冷器出口温度的系统的结构示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供的系统可包括：CO2跨临界制冷系统X1和吸收式制冷系统X2，即在CO2跨临界制冷系统X1中增加一套吸收式制冷系统X2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度的系统，其特征在于，包括：CO2跨临界制冷系统和吸收式制冷系统，其中，CO2跨临界制冷系统包括：冷却板换和气冷器，吸收式制冷系统包括：蒸发器；吸收式制冷系统用于将吸收式制冷系统中的冷剂水在高真空状态下且在低温条件下吸热蒸发，通过蒸发器得到冷冻水；所述CO2跨临界制冷系统用于将冷却板换中CO2通过与蒸发器得到的冷冻水在冷却板换中进行换热，降低了CO2跨临界制冷系统的气冷器出口温度。

【技术特征摘要】
1.一种可降低CO2跨临界制冷系统气冷器出口温度的系统，其特征在于，包括：CO2跨临界制冷系统和吸收式制冷系统，其中，CO2跨临界制冷系统包括：冷却板换和气冷器，吸收式制冷系统包括：蒸发器；吸收式制冷系统用于将吸收式制冷系统中的冷剂水在高真空状态下且在低温条件下吸热蒸发，通过蒸发器得到冷冻水；所述CO2跨临界制冷系统用于将冷却板换中CO2通过与蒸发器得到的冷冻水在冷却板换中进行换热，降低了CO2跨临界制冷系统的气冷器出口温度。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸收式制冷系统为溴化锂吸收式制冷系统，其中，所述吸收式制冷系统通过水为制冷剂且溴化锂为吸收剂，所述吸收式制冷系统还包括：发生器，所述CO2跨临界制冷系统还包括：MT压缩机和热回收板换，其中，所述CO2跨临界制冷系统，还用于将MT压缩机通过排气温度将热回收板换的出口的热水加热，加热后的热水为所述发生器提供热源。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述吸收式制冷系统还包括吸收器和内部换热器，其中，所述吸收式制冷系统，还用于从吸收器出来的溴化锂稀溶液温度较低，自发生器出来的溴化锂浓溶液温度较高，通过内部换热器将温度较高的溴化锂浓溶液加热温度较低的溴化锂稀溶液。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述CO2跨临界制冷系统还包括储液罐、中压节流阀和平行压缩机，其中，所述CO2跨临界制冷系统，还用于通过中压节流阀将储液罐内的气体节流到MT压缩机的吸气压力状态，由MT压缩机吸入气体并压缩，中压节流阀和平行压缩机进行互锁操作,根据储液罐内闪发的气体量的多少判断启动平行压缩机或者中压节流阀。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述CO2跨临界制冷系统还包括：MT节流阀、MT蒸发器、LT节流阀、LT蒸发器、LT压缩机和高压节流阀；其中，所述CO2跨临界制冷系统，还用于将储液罐中的液态CO2制冷剂供给的液态CO2经LT节流阀进行节流降压降温后进入LT蒸发器，节流降温后的CO2在LT蒸发器中吸热蒸发成气体、同时被LT压缩机吸入并压缩到MT压缩机的吸气压力；同时储液罐中的液态CO2制冷剂供给的液态CO2经MT节流阀进行节流降压降温后进入MT蒸发器，节流降温后CO2在MT蒸发器中吸热蒸发成气体，该气体连同LT压缩机的排气一起被MT压缩机吸入压缩成高温高压的CO2超临界流体并排出；MT压缩机排出的高温高压超临界流体先在热回收板换中和热水换热释放一部分热量后进入气冷器进一步冷却，冷却完的CO2超临界流体进入冷却板换中，在冷却板换中与来自吸收式制冷系统制出的冷冻水进行换热进一步降低C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳，周佳颖，夏明圻，郁琴，
申请(专利权)人：上海澳钶节能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31