[发明专利]一种增压型三相吸收式蓄能装置

说明书

技术领域

本发明为一种增压型三相吸收式蓄能装置，属于制冷、制热及蓄能领域，特别适用于太阳能、地热能等可再生能源利用，余热回收，冷热电三联供系统等领域。

背景技术

蓄能技术是用于解决能源供给和需求之间在时间、空间和强度上的不匹配矛盾，以提高能源利用率的一种手段，也是一种重要的节能方式。太阳能等可再生能源在未来有巨大的发展潜力，由于其具有周期性、随机性、低密度、低品位的供能特点，蓄能技术在其利用过程中将发挥至关重要的作用。在各种热能蓄存技术中，显热和潜热（相变）蓄能技术是最为广泛研究和应用的蓄能技术，其发展也较为成熟，而热化学蓄能技术目前尚处于理论探索和实验研究阶段。作为热化学蓄能技术之一的基于吸收式制冷原理的溶液蓄能技术具有蓄能密度高、热损失小、可以利用低品位热能驱动（如太阳能、工业余热、冷热电联供系统排烟余热等），采用如溴化锂溶液、氨水等环保型工质对等优点，对提高能源效率和保护环境都具有重要意义。

目前国内外研究的吸收式蓄能技术中较为成熟的是欧洲专利文献（公开号EP1149263B1）提出的三相吸收式蓄能技术，结合利用了固体吸收式蓄能密度高和液体吸收式蓄能传热效率高的优点，该技术的结构原理图如图1所示。然而该技术方案仍存在以下不足：①发生器与冷凝器，吸收器与蒸发器采用管路连接，制冷剂蒸气在真空条件下密度很低，管道阻力引起的压力损失较大，尤其在吸收过程中，压力的损失将严重影响吸收效果，甚至导致无法吸收；②在蓄能或释能过程中，自然的蒸气分压差常常无法满足蓄能或释能的要求，或者为了实现一定的蒸气分压差常常需要较高的发生温度，而对于太阳能集热器来说，其供热温度越高效率越低，因此，给太阳能的热利用带来很大的局限性；③该装置的制冷量或供热量受限于换热器和溶液与外界流体的温差，不方便调节和控制。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种增压型三相吸收式蓄能装置，在现有的三相吸收式蓄能装置中连接了可变频调节的增压器和换向阀，以强化水蒸气在溶液罐和制冷剂罐之间的流动。

本发明的技术方案如下：

一种增压型三相吸收式蓄能装置，含有制冷剂罐、溶液罐、第一换热器、第二换热器、制冷剂泵、溶液泵、制冷剂喷淋装置、溶液喷淋装置、制冷剂蒸气管路、制冷剂喷淋回路和溶液喷淋回路；所述的第一换热器设置在制冷剂罐内并置于制冷剂喷淋装置的下方，第二换热器设置在溶液罐内；并置于溶液喷淋装置的下方；所述的制冷剂泵设置在制冷剂喷淋回路上，所述的溶液泵设置在溶液喷淋回路上；所述制冷剂蒸气管路的两端分别与连接制冷剂罐和溶液罐的顶部连接；所述溶液罐内设有滤网；其特征在于：所述制冷剂蒸气管路上设置了隔离阀、增压器、换向阀和旁通支路；所述旁通支路上设置了旁通阀；该装置在增压蓄能时，制冷剂罐通过制冷剂蒸气管路和换向阀与增压器的出气口连接，溶液罐通过制冷剂蒸气管路和换向阀与增压器的进气口连接；该装置在增压释能时，制冷剂罐通过制冷剂蒸气管路和换向阀与增压器的进气口连接，溶液罐通过制冷剂蒸气管路和换向阀与增压器的出气口连接。

所述的增压器为容积型增压器或轴流型增压器；所述的换向阀采用四通阀，或采用由两组三通阀构成的阀组或由四组二通阀构成的阀组；所述第一换热器在蓄能时为冷凝器，在释能时为蒸发器；所述第二换热器在蓄能时为发生器，在释能时为吸收器；所述滤网的形状为片状、篮子状或槽状，由一层滤网或者多层滤网构成；滤网的安装高度高于蓄能结束时的最高液位；所述制冷剂罐、溶液罐、制冷剂泵、溶液泵、制冷剂蒸气管路、制冷剂喷淋回路和溶液喷淋回路的外面包裹保温材料、加热套管或夹层；所述制冷剂罐中的制冷剂和第一换热器分置于两个罐体中，并通过管路连接；所述溶液罐中的溶液和第二换热器及滤网分置于两个罐体中，并通过管路连接。

该本发明的技术方案与现有技术相比，由于采用了换向阀和可变频调节的增压器后，具有如下优点及突出性效果：①蓄能时，切换换向阀使发生器与增压器进气口相连，可促进发生过程制冷剂蒸气的逸出，可降低所需要的发生温度；②释能时，切换换向阀使吸收器与增压器出气口相连，促进吸收过程，可提高供热温度或提高蓄能密度；③通过增压调节作用，一方面，提高蓄释能机组的效率和蓄能密度，另一方面，又可更好地控制和调节释能过程产生的制冷量或供热量。

因此，该蓄能装置应用于太阳能利用、工业余热利用和冷热电三联供等领域中，更好地缓解了动力源侧与用户侧在空间、时间和数量上的不匹配问题，具有重大的节能减排意义。

附图说明

图1为现有技术的一种三相吸收式蓄能装置及其结构原理图。