[发明专利]一种吸附和蒸气压缩结合的制冷系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种吸附和蒸气压缩结合的制冷系统及其控制方法，包括依次连接形成蒸气压缩制冷循环的压缩机、蒸发冷却器、节流阀、蒸发器，还包括依次连接形成第一吸附循环的第一吸附床、第一吸附冷凝器、第一吸附蒸发器，所述蒸发冷却器释放的冷凝热为第一吸附床提供热量。本发明可以在白天利用蒸气压缩制冷，并通过回收蒸气压缩制冷过程中产生的冷凝热储蓄冷量，在晚上利用所储蓄的冷量制冷，从而节约能源。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体涉及一种吸附和蒸气压缩结合的制冷系统及其控制方法。

背景技术

夏季白天日照强烈且时间长，气温高，公共建筑中央空调负荷大；夜晚气温相对较低，中央空调负荷低。中央空调在运行过程中，单纯消耗电能能耗大，而且在得到冷量时需要排出大量的冷凝热，不但增加城市的热污染，而且空调效率低。常规节能做法是采用错峰用电和水蓄冷技术，但是中央空调的耗电依然很大，给使用者造成经济负担。

吸附式制冷技术具有环境友好、可利用低品位热源、运行费用低等明显优势，符合当前社会对环保要求。如申请号为CN201110454931的一种冰蓄冷吸附热回收空调，将吸附制冷和蒸气压缩制冷串联起来共同工作；又如申请号为CN201010581180的一种吸附-机械压缩耦合制冷及蓄冷系统，吸附制冷中的蓄冷箱和蒸气压缩制冷中的壳管蒸发器并联起来。两份专利文献均公开了将吸附制冷系统和蒸气压缩制冷系统相结合的模式，但是两个系统共用制冷剂，不能单独控制，也不能很好地相互配合，没有考虑到实际需求与系统输出的匹配以及适应能力的调节，而且对于温度波动较大的热源和低品位热源，不能充分利用输出连续稳定的冷量，限制了吸附式制冷应用范围。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种吸附和蒸气压缩结合的制冷系统及其控制方法，可以在白天利用蒸气压缩制冷，并通过回收蒸气压缩制冷过程中产生的冷凝热储蓄冷量，在晚上利用所储蓄的冷量制冷，从而节约能源。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种吸附和蒸气压缩结合的制冷系统，包括依次连接形成蒸气压缩制冷循环的压缩机、蒸发冷却器、节流阀、蒸发器，还包括依次连接形成第一吸附循环的第一吸附床、第一吸附冷凝器、第一吸附蒸发器，所述蒸发冷却器释放的冷凝热为第一吸附床提供热量。

第一制冷剂在压缩机、蒸发冷却器、节流阀、蒸发器所连接而成的蒸气压缩制冷循环中循环，第二制冷剂在第一吸附床、第一吸附冷凝器、第一吸附蒸发器所连接而成的第一吸附循环中循环。

在白天，气温较高，制冷系统的制冷负荷较大，蒸气压缩制冷循环开启进行制冷，此时蒸气压缩制冷循环中的蒸气冷却器会放出大量的冷凝热，第一吸附床会吸收该冷凝热，随着第一吸附床的温度升高，第一吸附床内的吸附剂对第二制冷剂的吸附能力下降，第一吸附循环内的第二制冷剂压力增大，达到冷凝压力后在第一吸附冷凝器中冷凝成液态，从而进行脱附蓄冷过程。在白天里利用第一吸附床有效地回收蒸发压缩制冷循环中释放的冷凝热，可以为晚上储蓄冷量。

在晚上，气温较低，制冷系统的制冷负荷较小，蒸气压缩制冷循环停止进行制冷，此时第一吸附床自然冷却，随着第一吸附床的温度降低，第一吸附床内的吸附剂对第二制冷剂的吸附能力上升，第一吸附循环内的第二制冷剂压力减小，并在第一吸附蒸发器中蒸发成气态，从而进行脱附制冷过程。在晚上，蒸气压缩制冷循环停止工作，利用白天第一吸附循环所储蓄的冷量进行制冷，可以节约能源。

进一步地，所述制冷系统还包括外部热源、第二冷却风机以及依次连接形成第二吸附循环的第二吸附床、第二吸附冷凝器、第二吸附蒸发器，外部热源用于为第二吸附床提供热量，第二冷却风机用于冷却第二吸附床。

第三制冷剂在第二吸附床、第二吸附冷凝器、第二吸附蒸发器所连接而成的第二吸附循环中循环。