節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵的製作方法

2023-07-01 03:32:56 2

專利名稱：節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能利用、溴化鋰吸收式熱泵以及空氣源熱泵應用領域的裝置，尤其是一種主要應用於建築業以及採暖系統等生產生活環境中的空氣源熱泵，通過溴化鋰吸收式熱泵作為系統主體，結合太陽能利用技術以太陽能集熱器產生的熱水作為驅動熱源的一種全新的節能型複合式太陽能驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵系統。
背景技術：
隨著我國經濟的快速發展，能源需求量不斷增加，然而其中有將近1/3的能耗是用在建築上的，能源緊缺、能源浪費以及環境汙染等問題不斷凸顯，這也刺激了一些新興技術的發展，將人們的視線轉移到可再生能源的利用上，太陽能、空氣能等都屬於清潔、無汙染、儲量無限大的能量來源。與此相匹配的溴化鋰吸收式熱泵的發展也非常迅速，就目前三者的發展狀況，各自的優勢如下 I、太陽能利用方面(I).每年到達地球表面的太陽輻射能折合後約為130萬億噸標準煤可釋放的熱能，是目前世界各種能源消耗總和的20 000倍。儲量豐富。(2).光能可以轉化成電能、熱能、化學能等多種形式的能量，應用上比較靈活，發展潛力大。(3).目前新研製的中高溫太陽能集熱器所產生的水和水蒸氣溫度可以達到140度以上，大大拓寬了太陽能的應用範圍。2、空氣源熱泵方面(I).空氣源熱泵能夠實現能量的梯級利用，從而實現由低溫位向高溫位轉移熱量的目的，在建築物熱水以及採暖系統具有寬廣的發展空間。(2).空氣作為熱源與太陽能一樣，也是取之不盡用之不竭的清潔能源，憑藉其豐富的來源已成為21世紀大家所期待的可再生能源之一。3、溴化鋰吸收式熱泵方面(I).溴化鋰吸收式熱泵可以有效的利用餘熱、廢熱、尤其在太陽能利用方面優勢顯著。(2).驅動方式為熱驅動，一方面緩解了電力緊張，另一方面無機械運動部件，運行
安全、噪音小。以上三方面新技術單獨的應用中仍存在一些難題，例如太陽能雖然來源廣，但利用率低，利用較困難；空氣源熱泵使用過程中仍需要一些電能的消耗；溴化鋰吸收式系統的效率偏低等。但如果將以上技術結合起來，集成為一個系統的話，許多問題就會得到解決。例如可以用太陽能作為溴化鋰系統的驅動熱源等。目前已有將太陽能利用與溴化鋰吸收式熱泵相結合的先例，在忽略溴化鋰系統中溶液泵耗電的前提下，結合蓄能罐的應用，甚至也有人提出完全利用太陽能實現系統的全年正常運行，完全取代電、煤炭等不可再生能源。但這種方案也存在很多問題，即便蓄能罐做得很大，遇到連續陰雨天氣時仍會出現蓄存的太陽能不夠用的問題，特別是在長江中下遊的梅雨季節時，這個問題尤為突出，針對這個問題，有學者提出複合式太陽能-溴化鋰吸收式熱泵系統，即在吸收器和發生器之間加一臺壓縮機，以減少太陽能的負荷，但這又淪入了要利用電能、煤炭等高品位不可再生能源的「怪圈」當中。
發明內容為了克服上述不足之處，本實用新型的主要目的旨在提供一種改進型的空氣源熱泵系統，通過以溴化鋰吸收式熱泵作為系統主體，結合太陽能利用技術以太陽能集熱器產生的熱水作為驅動熱源，同時結合風冷冷水機組實現空氣能作為低溫熱源，達到系統能量來源廣泛，運行安全、穩定；通過在蓄能方式上進行了改進和創新，採用「連續蓄能」的方式，可實現完全利用太陽能的節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵。本實用新型要解決的技術問題是主要解決如何利用太陽能驅動溴化鋰吸收式熱 泵工作的系統設計問題；要解決如何在陽關充足時和陽關不足或陰雨天時的系統設計等有關技術問題。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是該裝置包括節流閥、蝶閥和管道等，還包括風冷冷水機組、發生器、吸收器、蒸發器、冷凝器、換熱器、蓄能罐、太陽能集熱器、蓄熱罐水泵、雙向水泵、發生器泵、供熱系統回水泵和風冷冷水機組回水泵，上述各部件組合為一整體的太陽能驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵，該裝置至少包括有風冷冷水機組的一路通過風冷冷水機組回水泵與蒸發器相互連接，另一路通過管路與蒸發器相互連接；發生器的第一路通過管路與蝶閥E和蝶閥F並聯後的一端相互連接，第二路通過蝶閥C與太陽能集熱器的第一端相互連接，第三路通過節流閥A與吸收器的一端相互連接，第四路通過發生器泵與吸收器的另一端相互連接，第五路通過管道與冷凝器的第一端相互連接；吸收器的第一路通過節流閥A與發生器的一端相互連接，第二路通過發生器泵與發生器的另一端相互連接，第三路通過管道與蒸發器的一端相互連接；蒸發器的第一路通過管道與吸收器的第一端相互連接，第二路通過節流閥B與冷凝器的一端相互連接，第三路通過風冷冷水機組回水泵與風冷冷水機組的一端相互連接，第四路通過管道與風冷冷水機組的另一端相互連接；冷凝器的第一路通過管道與發生器的一端相互連接，第二路與熱用戶供水幹管相互連接，第三路通過供熱系統回水泵與熱用戶回水幹管相互連接，第四路通過節流閥B與蒸發器的一端相互連接；蓄能罐內設有換熱器，所述換熱器的一端與熱用戶回水幹管相互連接，換熱器的另一端與熱用戶供水幹管相互連接，所述蓄能罐的一端通過蝶閥A與太陽能集熱器的第三端相互連接，蓄能罐的另一端通過蓄熱罐水泵和蝶閥B與太陽能集熱器的第二端相互連接；太陽能集熱器的第一路通過蝶閥C與發生器的一端相互連接，第二路通過蝶閥B分為兩路，其中一路通過蓄熱罐水泵與蓄能罐的一端相互連接，另一路與蝶閥D和蝶閥G並聯後的一端相互連接，第三路通過蝶閥A與蓄能罐的另一端相互連接；雙向水泵的一端與蝶閥D和蝶閥E的串聯端相互連接，另一端與蝶閥F和蝶閥G的串聯端相互連接。進一步的，所述的節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵的蓄熱罐水泵與雙向水泵之間為並聯結構，條件為在蝶閥A、蝶閥B、蝶閥C、蝶閥E和蝶閥G為開啟狀態時，與此同時，蝶閥D和蝶閥F為關閉狀態時。進一步的，所述的節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵的蓄熱罐水泵與雙向水泵之間為串聯結構，條件為在蝶閥A、蝶閥C、蝶閥D和蝶閥F為開啟狀態時，與此同時，蝶閥B、蝶閥E和蝶閥G為關閉狀態時。本實用新型的有益效果是改進型的空氣源熱泵系統以溴化鋰吸收式熱泵作為系 統主體，結合太陽能利用技術以太陽能集熱器產生的熱水作為驅動熱源，同時結合風冷冷水機組實現空氣能作為低溫熱源；該系統能量來源廣泛，運行安全、穩定，並且不產生任何對環境有害的物質，真正地環保節能；並在蓄能方式上進行了改進和創新，採用「連續蓄能」的方式，這種連續蓄能的方式大大延長了系統在陰雨天和陽關不充足時所能運行的時間，保證了系統完全利用太陽能及空氣能的可行性，可真正實現完全利用太陽能，避免了陰雨天以及光照不充足對於系統穩定性的影響，具有節約能源、提高效率等優點。

附圖I是本實用新型的結構示意圖；附圖中標號說明I —風冷冷水機組；14一節流閥A ；2 —發生器；15—節流閥B ；3—吸收器；16—蝶閥A ；4 一蒸發器；17—蝶閥B;5—冷凝器；18—蝶閥C ；6—換熱器；19—蝶閥D ；7—蓄能罐；20—蝶閥E ；8—太陽能集熱器；21—蝶閥F ；9一蓄熱罐水泵；22—蝶閥G ；10—雙向水泵；23—熱用戶供水幹管；11 一發生器泵；24—熱用戶回水幹管；12—供熱系統回水泵；13—風冷冷水機組回水泵；
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。請參閱附圖I所示，本實用新型提出一種全新的節能型複合式太陽能驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵系統，其技術特點有以下兩點1、以溴化鋰吸收式熱泵作為系統主體，結合太陽能利用技術以太陽能集熱器產生的熱水作為驅動熱源，同時結合風冷冷水機組實現空氣能作為低溫熱源。系統能量來源廣泛，運行安全、穩定，並且不產生任何對環境有害的物質，真正地環保節能；2、在蓄能方式上進行了改進和創新，採用「連續蓄能」的方式，可真正實現完全利用太陽能，避免了陰雨天以及光照不充足對於系統穩定性的影響；該裝置包括節流閥、蝶閥和管道等，還包括風冷冷水機組I、發生器2、吸收器3、蒸發器4、冷凝器5、換熱器6、蓄能罐7、太陽能集熱器8、蓄熱罐水泵9、雙向水泵10、發生器泵11、供熱系統回水泵12和風冷冷水機組回水泵13，上述各部件組合為一整體的太陽能驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵，該裝置至少包括有風冷冷水機組I的一路通過風冷冷水機組回水泵13與蒸發器4相互連接，另一路通過管路與蒸發器4相互連接；發生器2的第一路通過管路與蝶閥E20和蝶閥F21並聯後的一端相互連接，第二路通過蝶閥C18與太陽能集熱器8的第一端相互連接，第三路通過節流閥A14與吸收器3的一端相互連接，第四路通過發生器泵11與吸收器3的另一端相互連接，第五路通過管道與冷凝器5的第一端相互連接；·吸收器3的第一路通過節流閥A14與發生器2的一端相互連接，第二路通過發生器泵11與發生器2的另一端相互連接，第三路通過管道與蒸發器4的一端相互連接；蒸發器4的第一路通過管道與吸收器3的第一端相互連接，第二路通過節流閥B15與冷凝器5的一端相互連接，第三路通過風冷冷水機組回水泵13與風冷冷水機組I的一端相互連接，第四路通過管道與風冷冷水機組I的另一端相互連接；冷凝器5的第一路通過管道與發生器2的一端相互連接，第二路與熱用戶供水幹管23相互連接，第三路通過供熱系統回水泵12與熱用戶回水幹管24相互連接，第四路通過節流閥B15與蒸發器4的一端相互連接；蓄能罐7內設有換熱器6，所述換熱器6的一端與熱用戶回水幹管24相互連接，換熱器6的另一端與熱用戶供水幹管23相互連接，所述蓄能罐7的一端通過蝶閥A16與太陽能集熱器8的第三端相互連接，蓄能罐7的另一端通過蓄熱罐水泵9和蝶閥B17與太陽能集熱器8的第二端相互連接；太陽能集熱器8的第一路通過蝶閥C18與發生器2的一端相互連接，第二路通過蝶閥B17分為兩路，其中一路通過蓄熱罐水泵9與蓄能罐7的一端相互連接，另一路與蝶閥D19和蝶閥G22並聯後的一端相互連接，第三路通過蝶閥A16與蓄能罐7的另一端相互連接；雙向水泵10的一端與蝶閥D19和蝶閥E20的串聯端相互連接，另一端與蝶閥F21和蝶閥G22的串聯端相互連接。進一步的，所述的節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵的蓄熱罐水泵9與雙向水泵10之間為並聯結構，條件為在蝶閥A16、蝶閥B17、蝶閥C18、蝶閥E20和蝶閥G22為開啟狀態時，與此同時，蝶閥D19和蝶閥F21為關閉狀態時。進一步的，所述的節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵的蓄熱罐水泵9與雙向水泵10之間為串聯結構，條件為在蝶閥A16、蝶閥C18、蝶閥D19和蝶閥F21為開啟狀態時，與此同時，蝶閥B17、蝶閥E20和蝶閥G22為關閉狀態時。本實用新型的系統工作原理和使用過程如下I.陽關充足時，系統利用太陽能驅動溴化鋰吸收式熱泵工作，同時蓄能，換熱器6的蓄能循環作為輔助蓄能用此時閥門的蝶閥A16、蝶閥B17、蝶閥C18、蝶閥E20和蝶閥G22為開啟，與此同時，閥門的蝶閥D19和蝶閥F21為關閉，在閥門控制下蓄熱罐水泵9和雙向水泵10並聯工作，從而實現，來自太陽能集熱器的高溫熱水一方面用做溴化鋰系統的驅動熱源，另一方面為蓄能罐蓄能。同時與熱用戶供回水幹管並聯的換熱器6作為輔助蓄能循環，強化了蓄能效果。系統所需的低溫熱源由風冷冷水機組提供。2.陽關不足或陰雨天時，蓄能罐作為驅動熱源，換熱器6的蓄能循環作為主要的蓄能循環來用。此時閥門的蝶閥A16、蝶閥C18、蝶閥D19和蝶閥F21為開啟，與此同時，閥門的蝶閥B17、蝶閥E20和蝶閥G22為關閉，在閥門控制下蓄熱罐水泵9和雙向水泵10串聯工作。從而實現由蓄能罐驅動系統運行的目的，本系統的突出特點在於，蓄能罐一邊提供工作熱 源一邊由換熱器6的蓄能循環進行蓄熱，這種連續蓄能的方式大大延長了系統在陰雨天和陽關不充足時所能運行的時間，保證了系統完全利用太陽能及空氣能的可行性。系統所需的低溫熱源由風冷冷水機組提供。雖然本實用新型已參照當前的具體實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員應該認識到，以上的實施例僅僅是用來說明本實用新型，在沒有脫離本實用新型精神的情況下還可作出各種等效的變化和修改，因此，只要在本實用新型的實質精神範圍內對上述實施例的變化，變換都將落在本實用新型權利要求書的範圍裡。
權利要求1.一種節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵，該裝置包括節流閥、蝶閥和管道，其特徵在於還包括風冷冷水機組(I)、發生器(2)、吸收器(3)、蒸發器(4)、冷凝器(5)、換熱器(6)、蓄能罐(7)、太陽能集熱器(8)、蓄熱罐水泵(9)、雙向水泵(10)、發生器泵(11 )、供熱系統回水泵(12)和風冷冷水機組回水泵(13)，上述各部件組合為一整體的太陽能驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵，該裝置至少包括有 風冷冷水機組(I)的一路通過風冷冷水機組回水泵(13)與蒸發器(4)相互連接，另一路通過管路與蒸發器(4)相互連接； 發生器(2)的第一路通過管路與蝶閥E (20)和蝶閥F (21)並聯後的一端相互連接，第二路通過蝶閥C (18)與太陽能集熱器(8)的第一端相互連接，第三路通過節流閥A (14)與吸收器(3)的一端相互連接，第四路通過發生器泵(11)與吸收器(3)的另一端相互連接，第五路通過管道與冷凝器(5)的第一端相互連接； 吸收器(3)的第一路通過節流閥A (14)與發生器(2)的一端相互連接，第二路通過發生器泵(11)與發生器(2)的另一端相互連接，第三路通過管道與蒸發器(4)的一端相互連接; 蒸發器(4)的第一路通過管道與吸收器(3)的第一端相互連接，第二路通過節流閥B(15)與冷凝器(5)的一端相互連接，第三路通過風冷冷水機組回水泵(13)與風冷冷水機組(O的一端相互連接，第四路通過管道與風冷冷水機組(I)的另一端相互連接； 冷凝器(5)的第一路通過管道與發生器(2)的一端相互連接，第二路與熱用戶供水幹管(23)相互連接，第三路通過供熱系統回水泵(12)與熱用戶回水幹管(24)相互連接，第四路通過節流閥B (15)與蒸發器(4)的一端相互連接； 蓄能罐(7)內設有換熱器(6)，所述換熱器(6)的一端與熱用戶回水幹管(24)相互連接，換熱器(6)的另一端與熱用戶供水幹管(23)相互連接，所述蓄能罐(7)的一端通過蝶閥A (16)與太陽能集熱器(8)的第三端相互連接，蓄能罐(7)的另一端通過蓄熱罐水泵(9)和蝶閥B (17)與太陽能集熱器(8)的第二端相互連接； 太陽能集熱器(8)的第一路通過蝶閥C (18)與發生器(2)的一端相互連接，第二路通過蝶閥B (17)分為兩路，其中一路通過蓄熱罐水泵(9)與蓄能罐(7)的一端相互連接，另一路與蝶閥D (19)和蝶閥G (22)並聯後的一端相互連接，第三路通過蝶閥A (16)與蓄能罐(7)的另一端相互連接； 雙向水泵(10)的一端與蝶閥D (19)和蝶閥E (20)的串聯端相互連接，另一端與蝶閥F (21)和蝶閥G (22)的串聯端相互連接。
2.根據權利要求I所述的節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵，其特徵在於所述的蓄熱罐水泵(9)與雙向水泵(10)之間為並聯結構，條件為在蝶閥A (16)、蝶閥B(17)、蝶閥C(18)、蝶閥E (20)和蝶閥G (22)為開啟狀態時，與此同時，蝶閥D (19)和蝶閥F (21)為關閉狀態時。
3.根據權利要求I所述的節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵，其特徵在於所述的蓄熱罐水泵(9)與雙向水泵(10)之間為串聯結構，條件為在蝶閥A (16)、蝶閥C(18)、蝶閥D(19)和蝶閥F (21)為開啟狀態時，與此同時，蝶閥B (17)、蝶閥E (20)和蝶閥G (22)為關閉狀態時。
專利摘要一種涉及太陽能利用、溴化鋰吸收式熱泵以及空氣源熱泵應用領域的裝置，尤其是一種主要應用於建築業以及採暖系統等生產生活環境中的節能型複合式驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵。該裝置包括風冷冷水機組、蓄能罐、太陽能集熱器、蓄熱罐水泵、雙向水泵、發生器泵、供熱系統回水泵和風冷冷水機組回水泵等，上述各部件組合為一整體的太陽能驅動溴化鋰吸收式空氣源熱泵。主要解決如何利用太陽能驅動溴化鋰吸收式熱泵工作等有關技術問題。本實用新型的積極效果是該系統能量來源廣泛，運行安全、穩定，並且不產生任何對環境有害的物質，避免了陰雨天以及光照不充足對於系統穩定性的影響，具有節約能源、提高效率等優點。
文檔編號F25B15/06GK202675723SQ201220308938
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者王志毅, 冷興陽, 韓靜, 李軍 申請人:上海康諾能源技術有限公司