[发明专利]一种利用努森压缩机的压缩—喷射复合制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及制冷领域，特别涉及一种利用努森压缩和喷射复合的制冷系统，该系统采用余(废)热和太阳能进行驱动。

背景技术

1990年，机械压缩—喷射制冷循环以及增压式喷射制冷循环分别由Kornhauser和Sokolov提出，此后这两种制冷循环理论被广泛研究并得到进一步改进。机械压缩—喷射制冷循环最初是利用喷射器回收机械压缩制冷循环中的膨胀功，降低机械压缩机的功耗；此后，喷射器又用来回收机械压缩机出口过热制冷剂的热量，减少了冷凝所带来的热量损失。增压式喷射制冷循环利用机械压缩机提高喷射器引射压力从而提高喷射性能，一般应用于太阳能喷射制冷领域；此后太阳能喷射—机械压缩联合制冷循环技术发展到相当成熟的地步。

近年来，随着我国对节能环保呼声的高涨，越来越多的节能环保技术得到广泛发展。目前，制冷领域仍然以机械压缩制冷为主，虽然制冷效率高但是消耗了大量的石化能源。无论是机械压缩—喷射制冷循环还是增压式喷射制冷循环等形式，系统仍然需要消耗机械能。目前，开发可利用余(废)热资源及可再生能源(如太阳能、地热等)的高效新型制冷系统是制冷领域的热点和难点之一。

努森压缩机是一种基于微/纳尺度热流逸效应的气体升压装置，可以利用太阳能、地热能等可再生能源以及工业余(废)热。其主要结构是由一组并联的微通道、冷腔、热腔和连接冷热腔的连接通道组成，在微通道的两侧分别为冷腔和热腔。若满足发生微/纳尺度热流逸效应的条件，气体分子将从温度较低的冷腔运动到温度较高的热腔，使得气体分子在热腔聚集而压力上升，努森压缩机多级串联可以提高压缩比，获得较高压力，但被压缩介质的温度几乎不变。中国专利申请CN104048447A(申请号201410272413.5)公开了一种以克努森压缩机为核心的制冷系统，主要由克努森压缩机、冷凝器、储存器、节流阀、蒸发器和干燥器组成，其特征是用克努森压缩机替代常规压缩制冷系统中的传统压缩机。当前，努森压缩机用于制冷领域仍处于尝试阶段。

喷射器依宏观规律工作、而努森压缩机则按微观机制工作，但它们共有的特点是均可利用低品位余(废)热和可再生能源(如太阳能)直接驱动，这符合节能减排的要求。但是，它们的效率仍然较低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用努森压缩机的压缩—喷射复合制冷系统，从而克服现有喷射制冷效率较低和机械压缩制冷消耗大量化石能源的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用努森压缩和喷射复合的制冷系统，包括：余(废)热换热器、第一喷射器、第二喷射器、冷凝器、第一回热器、第一节流阀、蒸发冷凝器、第一努森压缩机、第二努森压缩机、第二回热器、蒸发器以及第二节流阀；所述余(废)热换热器分别连接所述第一喷射器和所述第二喷射器的动力喷嘴，所述第一喷射器的出口连接所述第二喷射器的引射室入口，所述第二喷射器的出口连接所述冷凝器，所述冷凝器连接所述第一回热器，所述第一回热器的出口分为两路，一路将所述第一节流阀、所述蒸发冷凝器、所述第一回热器、所述第一努森压缩机以及所述第一喷射器的引射室入口依次连接以完成喷射制冷循环；另一路通过所述第二节流阀连接至所述蒸发器的进口，所述蒸发器的出口分为两路，一路连接至所述余(废)热换热器继续回收余(废)热，另一路将所述第二回热器的吸热端、所述第二努森压缩机、所述蒸发冷凝器、所述第二回热器的放热端、所述第二节流阀的进口依次连接，最后所述第二节流阀的出口接入到所述蒸发器中以完成压缩制冷循环。

上述技术方案中，所述第一努森压缩机由N个单级努森压缩机依次串联而成；所述单级努森压缩机由吸光玻璃、导热片、冷腔、热腔、微通道、连接通道组成；所述冷腔的一侧设有进气口，另一侧通过所述微通道与所述热腔的一侧连通，所述热腔上方设有导热片和吸光玻璃，所述热腔的另一侧与所述连接通道的一端连接，所述连接通道的另一端作为出气口。

上述技术方案中，所述第二努森压缩机由N个单级努森压缩机依次串联而成；所述单级努森压缩机由吸光玻璃、导热片、冷腔、热腔、微通道、连接通道组成；所述冷腔的一侧设有进气口，另一侧通过所述微通道与所述热腔的一侧连通，所述热腔上方设有导热片和吸光玻璃，所述热腔的另一侧与所述连接通道的一端连接，所述连接通道的另一端作为出气口；其中，第一个单级努森压缩机的热腔作为第二个单级努森压缩机的冷腔。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：