【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能热利用及热泵空调，具体地，涉及太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统及运行方法。
技术介绍
1、作为太阳能热利用的重要技术手段，要通过热泵技术实现太阳能供热的倍增效应，在“太阳能保证率高、稳定性好”两个方面取得突破，单纯依靠传统的热泵技术路线存在限制。对太阳能集热侧，在冬季环境条件下，热损失大，难以高温高效提供热量；对热泵循环侧，寒冷环境影响，驱动热源温度要求高，太阳能动态特性存在影响，热泵的变工况适应性受到考验。
2、太阳能热泵的供热效率涉及集热效率和热泵循环效率两方面，热泵的驱动热源温度降低可以延长太阳能驱动热泵的工作时间，而且降低集热温度也有利于提高集热效率。传统采用氨水等低沸点工质的吸收式循环确实能在一定程度上适应低温寒冷环境，但难以在-15℃以下的环境中高效运行，且环境温度越低，对热源温度的要求也越高。
3、因此有必要发展一种集热温度要求低，能实现太阳能供热倍增效应，适应宽环温、广地域供热的高效热泵循环。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统及运行方法。
2、根据本专利技术提供的一种太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，包括：氨水溶液回路、氨蒸气管路、供回水管路以及驱动热源；
3、所述氨水溶液回路和所述氨蒸汽管路通过氨水溶液管道、氨蒸汽管道相连；
4、所述供回水管路通过冷凝器换热通道、再吸收器换热通道、水冷吸收器换热通道与所
5、驱动热源在高压发生器外部热源驱动发生段、低压发生器以及蒸发器三处进行加热；
6、驱动热源使氨蒸汽和氨水溶液在复合热泵系统中运行，运行过程中氨蒸汽在冷凝器中冷凝放热、在再吸收器中氨蒸汽被吸收形成浓氨水溶液而放热、在水冷吸收器中氨蒸汽被吸收形成浓氨水溶液而放热，基于上述放出的热量依次加热供水。
7、优选地，所述氨水溶液回路包括：通过氨水溶液管道相连接的高压发生器、液冷吸收器、水冷吸收器、精馏器、第一溶液泵、第一节流阀、再吸收器、溶液换热器、低压发生器、第二溶液泵和第二节流阀；
8、其中，所述高压发生器包括高压发生器外部热源驱动发生段和高压发生器回热发生段；
9、所述高压发生器外部热源驱动发生段经所述高压发生器回热发生段换热通道、所述第一节流阀与所述液冷吸收器相连；
10、所述液冷吸收器、所述水冷吸收器、所述第一溶液泵以及所述精馏器换热通道入口依次相连；
11、所述精馏器换热通道出口经所述液冷吸收器换热通道与所述高压发生器回热发生段相连；
12、所述精馏器与所述高压发生器回热发生段相连；
13、所述再吸收器、所述溶液换热器、所述第二节流阀、所述低压发生器、所述第二溶液泵、所述溶液换热器以及所述再吸收器依次相连。
14、优选地，所述氨水溶液回路的工质为氨溶液。
15、优选地，所述氨蒸气管路包括：通过氨蒸汽管道相连的第一流量调节阀、冷凝器、第一三通阀、过冷器、膨胀阀、蒸发器、第二三通阀、压缩机、第二流量调节阀、第三流量调节阀；
16、所述精馏器经所述第一流量调节阀与所述再吸收器相连；
17、所述精馏器与所述冷凝器、所述第一三通阀、所述低压发生器换热通道入口依次相连；
18、所述低压发生器换热通道出口经所述过冷器、所述膨胀阀与所述蒸发器相连，所述蒸发器经所述过冷器、所述第二三通阀与所述压缩机入口相连；
19、所述压缩机与所述液冷吸收器相连，同时也经所述第三流量调节阀与所述水冷吸收器相连；
20、所述低压发生器经所述第二流量调节阀与所述压缩机出口相连；
21、所述第一三通阀还与所述过冷器直接相连；
22、所述第二三通阀还与所述压缩机出口直接相连。
23、优选地，所述氨蒸汽管路工质为氨蒸汽。
24、优选地，所述供回水管路包括：通过水管道相连的冷凝器换热通道、再吸收器换热通道、水冷吸收器换热通道，水在其中流通并被加热然后提供给用户；
25、所述冷凝器换热通道、再吸收器换热通道、水冷吸收器换热通道依次相连。
26、优选地，所述供回水管路的工质是水。
27、优选地，所述驱动热源包括：高温热源、中温热源和低温热源；
28、所述高温热源为温度高于第一预设值的太阳能热、补充燃气热源或相应温区的工业余热；
29、所述中温热源为温度在第一预设值和第二预设值之间的太阳能热、电加热或相应温区的工业余热；
30、所述低温热源为温度在第二预设值和第三预设值之间的太阳能热、废热或环境空气；
31、利用所述高温热源加热所述高压发生器；
32、利用所述中温热源加热所述低压发生器；
33、利用所述低温热源加热所述蒸发器。
34、根据本专利技术提供的一种太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统的运行方法，运用上述所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统实现如下步骤：
35、高压发生器内氨水溶液在高温热源的驱动换热以及回热后，温度升高，析出高温高压混合氨蒸汽，然后进入精馏器放热将携带的水蒸气冷凝回流，形成纯氨蒸汽；
36、高压发生器内流出的稀氨水溶液在高压发生器回热发生段将余热传递给混合氨蒸汽后，经第一节流阀进入液冷吸收器吸收一股氨蒸汽并放热，然后进入水冷吸收器吸收另一股氨蒸汽并放热，最后形成浓氨水溶液，经第一溶液泵后依次在精馏器换热通道和液冷吸收器换热通道内吸热，然后与精馏器冷凝回流的氨水溶液共同回到高压发生器；
37、来自精馏器的纯氨蒸汽在第一流量调节阀的控制下分为两股，一股进入冷凝器，另一股进入再吸收器；所述第一股氨蒸汽进入冷凝器放热后，然后在第一三通阀的控制下经过或不经过低压发生器换热通道后进入过冷器；在过冷器放热后该股氨蒸汽经膨胀阀降压后变为低温低压氨蒸汽，再进入蒸发器吸热，离开蒸发器后该股氨蒸汽经过冷器回热，然后在第二三通阀的控制下经过或者不经过压缩机压缩；
38、所述进入再吸收器的另一股氨蒸汽被吸收形成浓氨水溶液，在再吸收器和溶液换热器依次放热降温后，经第二节流阀降压进入低压发生器，在低压发生器内在中温热源驱动下，温度升高，形成稀氨水溶液并析出低温低压氨蒸汽，该稀氨水溶液经第二溶液泵进入溶液换热器吸热后回到再吸收器吸收纯氨蒸汽，该低温低压氨蒸汽经第二流量调节阀控制，与经第二三通阀控制的氨蒸汽在压缩机出口混合；混合后的氨蒸汽在第三流量调节阀的控制下再次分为两股，一股进入液冷吸收器被吸收，另一股进入水冷吸收器被吸收。
39、回水在冷凝器换热通道和再吸收器换热通道依次吸收纯氨蒸汽在冷凝器和再吸收器中被吸收时放出的热量后，进入水冷吸收器换热通道，吸收氨蒸汽在水冷吸收器中被吸收形成浓氨水溶液时放出的热量，被加热到供水温度，提供给用户使用。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，包括：氨水溶液回路、氨蒸气管路、供回水管路以及驱动热源；
2.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述氨水溶液回路包括：通过氨水溶液管道相连接的高压发生器、液冷吸收器、水冷吸收器、精馏器、第一溶液泵、第一节流阀、再吸收器、溶液换热器、低压发生器、第二溶液泵和第二节流阀；
3.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述氨水溶液回路的工质为氨溶液。
4.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述氨蒸气管路包括：通过氨蒸汽管道相连的第一流量调节阀、冷凝器、第一三通阀、过冷器、膨胀阀、蒸发器、第二三通阀、压缩机、第二流量调节阀、第三流量调节阀；
5.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述氨蒸汽管路工质为氨蒸汽。
6.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述供回水管路包括：通过水管道相连的冷凝器换
7.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述供回水管路的工质是水。
8.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述驱动热源包括：高温热源、中温热源和低温热源；
9.一种太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统的运行方法，其特征在于，运用权利要求1至8任意一项权利要求所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统实现如下步骤：
10.根据权利要求9所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统的运行方法，其特征在于，所述太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统包括压缩-吸收工作模式、压缩-吸收-再吸收工作模式以及吸收-再吸收工作模式；
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，包括：氨水溶液回路、氨蒸气管路、供回水管路以及驱动热源；
2.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述氨水溶液回路包括：通过氨水溶液管道相连接的高压发生器、液冷吸收器、水冷吸收器、精馏器、第一溶液泵、第一节流阀、再吸收器、溶液换热器、低压发生器、第二溶液泵和第二节流阀；
3.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述氨水溶液回路的工质为氨溶液。
4.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述氨蒸气管路包括：通过氨蒸汽管道相连的第一流量调节阀、冷凝器、第一三通阀、过冷器、膨胀阀、蒸发器、第二三通阀、压缩机、第二流量调节阀、第三流量调节阀；
5.根据权利要求1所述的太阳能氨压缩-吸收-再吸收复合热泵系统，其特征在于，所述氨蒸汽管路工质为氨蒸汽。
【专利技术属性】
技术研发人员：贾腾，虞劲，代彦军，储鹏，窦蓬勃，赵耀，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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