[实用新型]低温制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及热能工程技术领域，特别涉及一种低温制冷系统。

背景技术

随着经济的增长，尤其是在食品领域，基于低温制冷的冷库、冷链以及食品速冷速冻加工等行业正在迅速发展，而降低该行业的成本以提高经济效益的关键之一是降低低温制冷系统的电耗和电费支出。

另一方面，随着经济的增长，电力系统的电力负荷峰谷差不断增大，尤其是近年来随着风力发电、光伏发电等可再生能源发电的装机容量大幅增长，由于电网无法消纳其所发电力而频繁发生严重的“弃风”、“弃光”现象。因此，通过大规模利用低谷电来实现电网的“移峰填谷”是一个紧迫的课题。

如图1所示，现有的低温制冷系统通常采用以R404A、R23、NH₃等为低温制冷剂的蒸气压缩式制冷循环。由于所需制冷温度往往低至零下45℃，导致在夏季蒸发温度与冷凝温度之差达到80℃以上。为了满足如此严苛的制冷工况，以采用NH₃作为制冷剂为例，要求压缩机的压比必须达到26以上。因此，现有的低温制冷系统的制冷系数(COP)极低，运行成本很高，再加上还需要选用更大排气量规格的压缩机才能满足所需的制冷量，因而设备成本也很高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种低温制冷系统，主要目的是通过采用两级制冷来提高低温制冷系统的制冷COP，同时通过在第二级制冷使用低谷电来显著降低低温制冷系统的运行成本，并实现“移峰填谷”的目的。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种低温制冷系统，包括由蒸发器、第一压缩机、第一膨胀阀和冷凝器构成的蒸气压缩式制冷子系统，还包括吸收式热泵子系统，所述吸收式热泵子系统包括：

吸收溶液腔室，由上下两部分组成，上部为吸收溶液喷淋腔室，下部为吸收溶液承接室；

第一吸收溶液喷淋装置，设于所述吸收溶液喷淋腔室，吸收溶液通过所述第一吸收溶液喷淋装置在吸收溶液喷淋腔室内喷淋并闪蒸产生工质蒸气，蒸发浓缩后的吸收溶液落到所述吸收溶液承接室内；

第一吸收溶液喷淋管道，设于所述吸收溶液腔室外部，吸收溶液承接室与第一吸收溶液喷淋装置通过第一吸收溶液喷淋管道连接；

第一吸收溶液喷淋泵，设于所述第一吸收溶液喷淋管道上，将吸收溶液承接室内的吸收溶液通过吸收溶液喷淋管道输送至第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋；

第一吸收溶液换热器，设于所述吸收溶液喷淋管道上，所述第一吸收溶液换热器的冷流体侧与吸收溶液喷淋管道连接，流经第一吸收溶液换热器的热流体侧的发生热媒加热流经冷流体侧的吸收溶液；

工质腔室，所述工质腔室通过工质蒸气通道连通吸收溶液喷淋腔室；

第一工质换热器，设于工质腔室内或设于工质腔室外，流经第一工质换热器的冷凝热媒吸收工质蒸气在工质腔室内冷凝释放的冷凝热；

冷凝工质接收器，设于所述工质腔室的下部，所述冷凝工质接收器用于承接冷凝工质；

冷凝工质储罐，用于储存冷凝工质，所述冷凝工质储罐与所述的冷凝工质接收器通过第一冷凝工质管道连接，所述冷凝工质接收器承接的冷凝工质通过第一冷凝工质管道输送至所述冷凝工质储罐；

冷凝工质喷淋装置，设于所述工质腔室内，所述冷凝工质喷淋装置通过冷凝工质喷淋管道与所述冷凝工质储罐连接；

冷凝工质喷淋泵，设于冷凝工质喷淋管道上，用于将冷凝工质储罐内的冷凝工质输送至冷凝工质喷淋装置进行喷淋；

第二工质换热器，设于冷凝工质喷淋管道上或设于所述工质腔室内冷凝工质喷淋装置的下方，所述第二工质换热器作为蒸气压缩式制冷子系统的冷凝器与第一压缩机的出口连接，所述蒸气压缩式制冷子系统内循环的制冷剂经过第一压缩机后，作为蒸发热媒输入所述第二工质换热器，流经第二工质换热器的蒸发热媒为冷凝工质储罐内的冷凝工质在工质腔室内蒸发提供所需热量，为冷凝工质提供了蒸发热的蒸发热媒经过第一膨胀阀后输入蒸发器，经过蒸发器的制冷剂输入第一压缩机完成一次循环，制冷剂流经蒸发器时从外部吸热蒸发，同时向外部提供低温冷量；