联合驱动的金属氢化物热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种联合驱动的金属氢化物热泵系统；包括低温反应器，四通控制阀，压缩机，高温反应器和阀门；低温反应器的低温反应器氢气接口Ⅲ连接四通控制阀的四通控制阀氢气接口Ⅰ，四通控制阀的四通控制阀氢气接口Ⅱ连接压缩机的压缩机氢气进口，压缩机的压缩机氢气出口连接四通控制阀的四通控制阀氢气接口Ⅲ，四通控制阀的四通控制阀氢气接口Ⅳ连接高温反应器的高温反应器氢气接口Ⅲ，高温反应器的高温反应器氢气接口Ⅳ通过阀门连接低温反应器的低温反应器氢气接口Ⅳ；低温反应器和高温反应器内分别有不同的金属氢化物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种联合驱动的金属氢化物热泵系统；包括低温反应器，四通控制阀，压缩机，高温反应器和阀门；低温反应器的低温反应器氢气接口Ⅲ连接四通控制阀的四通控制阀氢气接口Ⅰ，四通控制阀的四通控制阀氢气接口Ⅱ连接压缩机的压缩机氢气进口，压缩机的压缩机氢气出口连接四通控制阀的四通控制阀氢气接口Ⅲ，四通控制阀的四通控制阀氢气接口Ⅳ连接高温反应器的高温反应器氢气接口Ⅲ，高温反应器的高温反应器氢气接口Ⅳ通过阀门连接低温反应器的低温反应器氢气接口Ⅳ；低温反应器和高温反应器内分别有不同的金属氢化物。【专利说明】联合驱动的金属氢化物热泵系统
本技术涉及一种制冷与空调设备
，尤其是一种联合驱动的金属氢化物热泵系统。
技术介绍
金属氢化物是一种新型功能金属材料，能在一定温度和压力下可逆地释放和吸收大量氢气，同时伴随巨大焓变，因此可以用来构造金属氢化物热泵系统，实现低温制冷以及高温供热等多种功能，且具有环境友好，低品位能源利用的特点，是国际上竞相研究开发的执占。现有技术中，按照驱动方式可将金属氢化物热泵分为两类:热驱动金属氢化物热泵系统(MHHP)和压缩机驱动金属氢化物热泵系统(CDMHHP)。热驱动金属氢化物热泵系统包括有两个反应器(两个反应器中填充有不同P-T性能的金属氢化物)为主体构成；每个反应器在各自的P-T平衡线上间隙式地进行吸氢/脱氢以及预冷/预热操作，反应过程中所释放出的氢气在两个反应器之间进行循环，吸氢反应所释放的热量可以用于制热，脱氢反应所吸收的热量可用于制冷，系统的驱动力为外界提供的热量，若安装两套系统进行分时、反相操作，还可以实现连续的制冷、制热，这是目前最为常见的系统型式。压缩机驱动金属氢化物热泵系统(CDMHHP)包括有两个通过压缩机连接的反应器，两个反应器中装填同种氢化物。在运行时，利用压缩机做功将一个反应器中脱附出来的氢气增压，使之在另一个反应器中被吸附，随着过程进行，当原来处于富氢状态的反应器变为贫氢状态，处于贫氢状态的反应器变为富氢状态时，再将两反应器的连接管路反转，开始下一个工作周期，由此形成半连续运行。热驱动的金属氢化物热泵系统构造及操作较复杂，不可逆损失较大，对合金对和热源温度都有较严格的要求，其优点是能灵活利用热源、无转动机械、噪音小。相反，压缩机驱动的金属氢化物热泵系统构造较简单，不可逆损失较小，但其高温端只能放热，低温端只能吸热，即不能实现第一类热泵循环，同时对多温热源的匹配灵活性降低，另外当压缩比增加时，压缩机驱动系统的氢气具有更大的过热度，增加了传热过程的不可逆损失。为此，需要提供一种能综合热驱动和压缩机驱动两种优点的金属氢化物热泵系统，使之具有更灵活的系统性能。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能综合热驱动和压缩机驱动两种优点的金属氢化物热泵系统，使之具有更灵活的系统性能。为了解决上述技术问题，本技术提供一种联合驱动的金属氢化物热泵系统，包括低温反应器，四通控制阀，压缩机，高温反应器和阀门；所述低温反应器上设置有低温反应器流体进口、低温反应器流体出口、低温反应器氢气接口III和低温反应器氢气接口IV ；所述四通控制阀上设置有四通控制阀氢气接口 1、四通控制阀氢气接口 I1、四通控制阀氢气接口 III和四通控制阀氢气接口 IV ;所述压缩机上设置有压缩机氢气进口和压缩机氢气出口 ；所述高温反应器上设置有高温反应器流体进口、高温反应器流体出口、高温反应器氢气接口 III和高温反应器氢气接口 IV ;所述低温反应器氢气接口 III连接四通控制阀氢气接口I，四通控制阀氢气接口 II连接压缩机氢气进口，压缩机氢气出口连接四通控制阀氢气接口III，四通控制阀氢气接口 IV连接高温反应器氢气接口III，高温反应器氢气接口 IV通过阀门连接低温反应器氢气接口IV ;所述的低温反应器和高温反应器内分别装填有不同类型的金属氢化物。作为对本技术所述的联合驱动的金属氢化物热泵系统的改进:所述低温反应器内装填LaNi5，所述高温反应器内装填LaNi4.7Α1α3。作为对本技术所述的联合驱动的金属氢化物热泵系统的进一步改进:所述四通控制阀氢气接口 I连接到四通控制阀氢气接口 II，四通控制阀氢气接口 III连接到四通控制阀氢气接口 IV。作为对本技术所述的联合驱动的金属氢化物热泵系统的进一步改进:所述四通控制阀氢气接口 IV连接到四通控制阀氢气接口 II，四通控制阀氢气接口 III连接到四通控制阀氢气接口I。本技术的联合驱动的金属氢化物热泵系统与现有热驱动或压缩机驱动的金属氢化物热泵系统相比，具有以下优点:I)相比热驱动的金属氢化物热泵系统，本技术可减少金属氢化物的配对难度，在相同配置下可降低制冷温度，提高制热温度，相应扩大了其适用范围，另外利用联合驱动也减少了预热和预冷环节的不可逆损失。2)相比热驱动的金属氢化物热泵系统，本技术还可以在无需热源驱动条件下，按压缩机驱动模式进行循环，增强了系统的适应能力。3)相比压缩机驱动的金属氢化物热泵系统，本技术可进行第一类热泵循环，可利用联合驱动减少压缩机功耗，还可降低压缩机排气温度，减少过热损失。【专利附图】【附图说明】下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。图1是本技术的联合驱动的金属氢化物热泵系统的主要结构示意图。【具体实施方式】实施实例1、图1给出一种联合驱动的金属氢化物热泵系统，包括低温反应器1，四通控制阀2，压缩机3，高温反应器4和阀门5。低温反应器I上设置有低温反应器流体进口 11、低温反应器流体出口 12、低温反应器氢气接口III 13和低温反应器氢气接口IV 14 ;四通控制阀2上设置有四通控制阀氢气接口 I 21、四通控制阀氢气接口 II 22、四通控制阀氢气接口III 23和四通控制阀氢气接口IV 24 ;压缩机3上设置有压缩机氢气进口 31和压缩机氢气出口 32 ;高温反应器4上设置有高温反应器流体进口 41、高温反应器流体出口 42、高温反应器氢气接口III43和高温反应器氢气接口 IV 44。低温反应器氢气接口III 13连接四通控制阀氢气接口 I 21，四通控制阀氢气接口II 22连接压缩机氢气进口 31，压缩机氢气出口 32连接四通控制阀氢气接口III 23，四通控制阀氢气接口 IV 24连接高温反应器氢气接口III 43，高温反应器氢气接口 IV 44通过阀门5连接低温反应器氢气接口IV 14 ;低温反应器流体进口 11连接有外部系统I的换热流体出口，低温反应器流体出口 12连接有外部系统I的换热流体进口，高温反应器流体进口 41连接有外部系统II的换热流体出口，高温反应器流体出口 42连接有外部系统II的换热流体进口 ；以上所述的低温反应器I和高温反应器4内分别装填有不同的金属氢化物，所用金属氢化物可从工作温度、反应动力学及技术经济指标方面进行优选。以上所述的四通控制阀2可根据工作的需要改变连接方式(通过内部切换改变管路连接方式)；即可将四通控制阀氢气接口 I 21连接到四通控制阀氢气接口 II 22，四通控制阀氢气接口III 23连接到四通控制阀氢气接口 IV 24，四通控制阀氢气接口 IV 24连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
联合驱动的金属氢化物热泵系统；包括低温反应器（1），四通控制阀（2），压缩机（3），高温反应器（4）和阀门（5）；其特征是：所述低温反应器（1）上设置有低温反应器流体进口（11）、低温反应器流体出口（12）、低温反应器氢气接口Ⅲ（13）和低温反应器氢气接口Ⅳ（14）；所述四通控制阀（2）上设置有四通控制阀氢气接口Ⅰ（21）、四通控制阀氢气接口Ⅱ（22）、四通控制阀氢气接口Ⅲ（23）和四通控制阀氢气接口Ⅳ（24）；所述压缩机（3）上设置有压缩机氢气进口（31）和压缩机氢气出口（32）；所述高温反应器（4）上设置有高温反应器流体进口（41）、高温反应器流体出口（42）、高温反应器氢气接口Ⅲ（43）和高温反应器氢气接口Ⅳ（44）；所述低温反应器氢气接口Ⅲ（13）连接四通控制阀氢气接口Ⅰ（21），四通控制阀氢气接口Ⅱ（22）连接压缩机氢气进口（31），压缩机氢气出口（32）连接四通控制阀氢气接口Ⅲ（23），四通控制阀氢气接口Ⅳ（24）连接高温反应器氢气接口Ⅲ（43），高温反应器氢气接口Ⅳ（44）通过阀门（5）连接低温反应器氢气接口Ⅳ（14）；所述的低温反应器（1）和高温反应器（4）内分别装填有不同类型的金属氢化物。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王厉，骆菁菁，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：实用新型
国别省市：