储能型太阳能吸收式制冷系统技术方案

储能型太阳能吸收式制冷系统，包括太阳能集热器（１０１）、储能水箱（１０２、２）、中高温热泵（３）、中高温储能传质箱（４）、中高温太阳能集热器（５０１）、吸收式制冷机（６）。太阳能集热器产生的热量存储于储能水箱内，中高温热泵在低谷电时段将储能水箱中热量加热、输送到中高温储能传质箱；中高温储能传质箱的热量由中高温太阳能集热循环回路进一步加热后提供吸收式制冷机的制冷驱动热量需求。该储能型太阳能吸收式制冷系统，是利用太阳能、热泵分时、分级加热，制得成本较低的制冷所需热量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种储能型太阳能吸收式制冷系统，属于利用太阳能为主要能源的 制冷空调领域。
技术介绍
常规的吸收式空调系统主要包括吸收式制冷机、空调箱或风机盘管、锅炉等几个 部分，其中，吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成，制冷所需的供热采 用燃料锅炉容易产生环境污染。现有技术的太阳能吸收式空调系统是在此基础上再增加太 阳集热器、储水箱和自动控制系统。太阳能吸收式制冷，就是利用太阳集热器为吸收式制 冷机提供其发生器所需要的热媒水，热媒水的温度越高，则制冷机的性能系数(亦称COP) 越高，这样空调系统的制冷效率也越高。例如，若热媒水温度60°c左右，则制冷机COP约 0. 40 ；若热媒水温度90°C左右，则制冷机COP约0. 70 ；若热媒水温度120°C左右，则制冷机 COP可达1. 10以上。太阳能虽数量巨大，每年到达地球表面的太阳辐射能约为130万亿 吨标煤，但其特点是具有分散性、间断性和不稳定性，通常的太阳能吸收式空调系统也较难 连续不断地产生吸收式空调高效制冷所需的高温热水，制冷中能达到的最高加热温度只有 80°C -850C，制冷机COP都在0. 6左右，更难以提供低成本的全天侯制冷运行。采用太阳能与热泵复合供热的现有制冷技术中，太阳能只是作为热泵的直接前级 预热输出，两者间构成的是实时工作制系统，运行成本较高，大规模应用中常常遇到需要进 行电网扩容改造的额外投资负担而难以推广，此外，系统还不具备全天侯使用的制冷所需 的加热输出功能，难以满足实际需求。如已公布的中国专利文献CN1453516A(专利技术名称太 阳能热泵空调系统和太阳能+空气源热泵空调系统)公开了一种太阳能热泵空调系统和太 阳能+空气源热泵空调系统，其采用了太阳能与热泵复合的供热系统，其中，太阳能热泵空 调系统的室外换热循环至少包括一太阳能换热器，由该太阳能换热器与热泵机组构成太阳 能室外循环通路，其室外换热循环至少包括有室外换热器，该室外换热器至少串接有一太 阳能换热器，由该太阳能换热器、室外换热器和热泵机组构成太阳能+空气源室外循环通 路，以达到其利用太阳能提高供热循环中低温热源的温度的效果。其中的太阳能部分是作 为热泵的直接前级预热输出，两者间构成的是实时工作制系统，无法实现利用谷电储能和 降低全天侯制冷所需的加热运行成本的功能。为了消除上述缺陷，就需要解决太阳能吸收式制冷系统中的储能问题，并借助于 其它清洁能源的辅助，才能达到最大程度利用太阳能和环保节能的低成本运行，并实现系 统的全天侯运行，其中，保障系统运行费用较低是提升系统性能最重要的指标；其次，在选 择使用热泵等清洁的辅助能源电加热装置时，应充分使用谷电时段的电能，以免除电网扩 容改造的额外投资负担，降低系统设置成本和占地面积，取得最大的安装使用适应性。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种更加环保节能的、低成本全天侯高效制冷运行的储能型太阳能吸收式制冷系统。为此，本专利技术采取了如下技术方案储能型太阳能吸收式制冷系统，包括太阳能集热器、中高温热泵、吸收式制冷机，其中太阳能集热器产生的热量经中高温热泵加热后提供 吸收式制冷机的热量需求，其特征在于A、该储能型太阳能吸收式制冷系统还包括主要由中高温太阳能集热器、中高温储 能传质箱、中高温传热介质组成的中高温太阳能集热循环回路；B、前述太阳能集热器和储能水箱相连接，组成分时供热的储能太阳能集热循环回 路；C、前述中高温热泵是加热输出温度高于80°C的水源中高温单向制热热泵，前述的 储能水箱经前述的水源中高温单向制热热泵和前述的中高温储能传质箱相连接；D、前述的储能太阳能集热循环回路产生的热量存储于前述的储能水箱中；在低谷 电供电时，由前述的水源中高温单向制热热泵从储能水箱中获取热量并进一步加热至高于 80°C后输送给中高温储能传质箱；E、在阳光充足时，中高温储能传质箱由中高温太阳能集热循环回路进一步加热后 向吸收式制冷机输送进行制冷所需的热量。本专利技术的储能型太阳能吸收式制冷系统，包括储能太阳能集热循环回路、水源中 高温单向制热热泵、中高温太阳能集热器以及其他常规能源辅助加热装置，先后进行分级 加热、分级储存制冷机所需热量，白天和夜晚的周期性运行如下1.在白天，太阳能集热器吸收太阳能并将热量输送到储能水箱进行保存，以便晚 上提供给水源中高温单向制热热泵；2.在夜间，启动循环泵、水源中高温单向制热热泵，将储能水箱中的热量进一步加 热，并输送到中高温储能传质箱；3.次日白天，中高温太阳能集热器吸收太阳能，进一步加热中高温储能传质箱中 热量，以提供吸收式制冷机的制冷运行时热量需求。本专利技术中，储能太阳能集热循环回路、水源中高温单向制热热泵、中高温太阳能集 热循环回路依次将热量逐级提高，从而使得吸收式制冷机的中的热媒水的温度达到100°C 上下，制冷机的性能系数COP达到0. 9左右，制冷效率得以大幅度提高。本专利技术的储能型太 阳能吸收式制冷系统，提供吸收式制冷机的热量，主要来源于对太阳能的利用(储能太阳 能集热循环回路、中高温太阳能集热循环回路)，兼顾来源于低谷电时段的电量消耗(水源 中高温单向制热热泵)，使得该制冷系统实现设置成本和运行成本较低、并能免除电网扩容 改造。本专利技术中，吸收式制冷机的冷却端可以连接制冷机冷却塔循环管路；吸收式制冷 机对室内制冷时置换出的热量由制冷机冷却塔循环管路通过空冷进行降温，将室内热量散 发到室外，从而达到制冷散热的效果。本专利技术中，吸收式制冷机的冷却端也可以与冷却端储能水箱连接；吸收式制冷机 冷却端置换出的热量输送到冷却端储能水箱中储存或提供热水输出。冷却端储能水箱经输 出接口提供生活热水或/和再经水源单向制热热泵加热、输送其热量到储能水箱。这样，本 专利技术的储能型太阳能吸收式制冷系统不仅能达到室内降温的目的，还将原来室内环境中的 热量吸收储存到冷却端储能水箱再利用，通过吸收式制冷的冷却热量回收利用，不但实现能源的二次利用，而且消除了对环境的热污染，实现比现有技术更加环保节能的、低成本全天侯高效制冷运行。本专利技术中，吸收式制冷机的冷却端也可与土壤埋管式换热器连接；吸收式制冷机 冷却端置换出的热量由土壤埋管式换热器埋藏储存于地下土壤中。众所周知，相对于地表， 通常5米以下的地下岩土层温度随季节变化较小，具有较好的保温条件，可以用作储能或 换热。把室排热量储存到地下，不仅能反季节再利用，而且能免除对地表环境温度的升温影 响，降低热污染。另外，吸收式制冷机的冷却端还可与地下的储热液库相连接，储热液库再 连接到冷却端储能水箱；夏季时吸收式制冷机冷却端置换出的热量由土壤埋管式换热器储 存于地下的储热液库，冬季时再由循环泵将储热液库的热量输送到冷却端储能水箱储存， 冷却端储能水箱经输出接口提供生活热水或/和再经水源单向制热热泵加热、输送到前述 储能水箱。这样，本专利技术的储能型太阳能吸收式制冷系统不仅能达到室内降温的目的，还能 将夏天室内环境中的热量排放储存到地下，待到冬季时再输出使用。这样，不但能变废为 宝，实现能源的二次利用，而且能达到免除对地表环境温度的升温不利影响和降低热污染 的环保效果。对于前述的能实现能源的二次利用的储能型太阳能吸收式制冷系统，中高温储能 传质箱上还可连接有冬季采暖输出的负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
储能型太阳能吸收式制冷系统，包括太阳能集热器、中高温热泵、吸收式制冷机（６），其中太阳能集热器产生的热量经中高温热泵加热后提供吸收式制冷机（６）的热量需求，其特征在于：Ａ、该储能型太阳能吸收式制冷系统还包括主要由中高温太阳能集热器（５０１）、中高温储能传质箱（４）、中高温传热介质组成的中高温太阳能集热循环回路（５）；Ｂ、前述太阳能集热器（１０１）和储能水箱（１０２）相连接，组成分时供热的储能太阳能集热循环回路（１）；Ｃ、前述中高温热泵（３）是加热输出温度高于８０℃的水源中高温单向制热热泵，储能水箱（１０２）经该水源中高温单向制热热泵（３）和中高温储能传质箱（４）相连接；Ｄ、储能太阳能集热循环回路（１）产生的热量存储于前述的储能水箱（１０２）中，在低谷电供电时，由水源中高温单向制热热泵（３）从储能水箱（１０２）中获取热量并进一步加热至高于８０℃后输送给中高温储能传质箱（４）；Ｅ、在阳光充足时，中高温储能传质箱（４）由前述中高温太阳能集热循环回路（５）进一步加热后向吸收式制冷机（６）输送进行制冷所需的热量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘戈，
申请(专利权)人：潘戈，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]