[发明专利]金属氢化物制冷系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷设备，特别是涉及一种金属氢化物制冷系统及其控制方法。

背景技术

目前，人们处于解决能源危机和环境保护的需要，越来越重视对氢能的研究和应用，氢气具有单位质量发热值高、来源广泛、清洁高效等优点。在一定温度和压力下，金属氢化物(也称贮氢合金)在一定的温度和压力下，能够可逆吸收、贮存、释放氢气。金属氢化物和氢气之间的反应特点为吸氢时放热，吸热是放出氢气，无论吸氢反应还是放氢反应，均与系统的温度、压力及合金成分相关。金属氢化物与氢气之间进行反应的热效应可以通过调节氢气的流动方向来控制反应进行的方向，实现热能的转换。

上述反应特性使得金属氢化物在能量转换与利用领域得到广泛的应用，现有技术中出现了一些金属氢化物制冷系统，这些系统作为一种新颖的热量转换系统，具有环保安全静音的优点，但是也存在着一些问题，影响了这类制冷系统的推广使用，金属氢化物需要交替吸氢和放氢，导致仅能间隙制冷，热量利用效率较低。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种实现持续制冷的金属氢化物制冷系统。

本发明一个进一步的目的是要提高金属氢化物制冷系统的热效率。

本发明另一个进一步的目的是要简化金属氢化物制冷系统的控制过程。

特别地，本发明提供了一种金属氢化物制冷系统，其包括：第一反应器和第二反应器，其内部均填充有金属氢化物，以利用金属氢化物的吸氢和脱氢反应进行放热或吸热；电化学压缩装置，设置于第一反应器和第二反应器之间，配置成根据进行放热的第一反应器或第二反应器内的金属氢化物的反应时间和内部压力调整第一反应器和第二反应器内的氢气流向，以使第一反应器和第二反应器分别交替进行放热和吸热；以及载冷剂循环装置，其具有第一换热器、第二换热器、载冷剂管路以及八个电磁阀，其中载冷剂管路分别连通第一反应器、第二反应器以及第一换热器、第二换热器，八个电磁阀与载冷剂管路连接，并配置成使第一换热器保持与进行放热的第一反应器或第二反应器连通，并使第二换热器保持与进行吸热的第一反应器或第二反应器连通。

可选地，该金属氢化物制冷系统还包括：可调电源，配置成受控地向电化学压缩装置提供直流电，直流电的极性根据进行放热的第一反应器或第二反应器内的金属氢化物的反应时间和内部压力确定。

可选地，八个电磁阀包括：第一电磁阀，其入液端连接至第一反应器的载冷剂出口，其出液端连接至第一换热器的载冷剂入口，第二电磁阀，其入液端连接至第二反应器的载冷剂出口，其出液端连接至第二换热器的载冷剂入口，第三电磁阀，其入液端连接至第一换热器的载冷剂出口，其出液端连接至第一反应器的载冷剂入口，第四电磁阀，其入液端连接至第二换热器的载冷剂出口，其出液端连接至第二反应器的载冷剂入口，第五电磁阀，其入液端连接至第一换热器的载冷剂出口，其出液端连接至第二反应器的载冷剂入口，第六电磁阀，其入液端连接至第二反应器的载冷剂出口，其出液端连接至第二换热器的载冷剂入口，第七电磁阀，其入液端连接至第二换热器的载冷剂出口，其出液端连接至第一反应器的载冷剂入口，第八电磁阀，其入液端连接至第一反应器的载冷剂出口，其出液端连接至第二换热器的载冷剂入口，以在第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀全部开启，并且第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀全部关闭或者第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀全部关闭，并且第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀全部开启时切换第一换热器和第二换热器的载冷剂流向。

可选地，该金属氢化物制冷系统还包括：第一泵，设置于第一反应器的载冷剂出口与第一电磁阀之间的载冷剂管路上，配置成为流出第一反应器的载冷剂提供动力；以及第二泵，设置于第二反应器的载冷剂出口与第二电磁阀之间的载冷剂管路上，配置成为流出第二反应器的载冷剂提供动力。