[发明专利]一种太阳能和燃气双热源驱动的氨水吸收-压缩式复合热泵

说明书

本发明公开了一种太阳能和燃气双热源驱动的氨水吸收‑压缩式复合热泵。属于太阳能热利用及热泵空调领域。本发明包括发生器高温段、发生器中温段、发生器低温段、精馏器、冷凝器、过冷器、节流阀A、蒸发器、三通阀A、压缩机、溶液冷却吸收器、水冷却吸收器、节流阀B、溶液循环泵、燃气炉、三通阀B、太阳能集热器、集热器工质循环泵、集热器工质循环管路、取暖水回水口、取暖水出水口、压缩机旁路管和集热器工质旁路管。本发明应用于北方冬天取暖，改善以燃煤为主的冬季供暖结构，采用清洁能源改善环境。

技术领域

本发明涉及太阳能热利用及热泵空调领域，尤其涉及一种太阳能和燃气双热源驱动的氨水吸收-压缩式复合热泵。

背景技术

随着能源危机的加剧和环保要求的提高，节能减排技术成为世界性的研究课题。中国是能源消耗和CO₂排放大国，面临着日益严峻的节能减排压力。同时，与以燃煤为主的能源消费模式紧密相关的雾霾问题日益受到关注。

在我国北方寒冷地区，建筑供暖能耗占建筑总能耗50％以上，严重的雾霾问题主要归因于以煤直接燃烧为主的非清洁采暖方式。同时，长江中下游等夏热冬冷地区供热需求的日益上升，加之，随着我国北方冬季供暖“限煤”“煤改电”等系列政策的相继出台，利用太阳能进行冬季高效、稳定供暖，成为了亟待解决的问题。

目前蒸汽压缩式热泵采暖需要消耗大量电能，家用空调采暖使用的氟利昂等制冷剂会导致臭氧层破坏和温室效应。相较于蒸汽压缩式热泵，吸收式热泵采用环境友好型工质，如氨水(NH₃-H₂O)等,而且可以利用可再生能源、废热等驱动，可有效减少化石燃料的消耗。然而，与蒸汽压缩式热泵相比，吸收式热泵供热效率较低，相同热负荷条件下需要更多的安装面积，且很难在低于-20℃的环境温度下高效工作。

借鉴传统蒸汽压缩式热泵，在传统的基于GAX的氨水吸收式热泵的蒸发器出口引入氨气压缩机，利用压缩机的吸气过程，使蒸发器内达到一定的负压，降低蒸发压力，从而降低蒸发温度，增强热泵机组对寒冷环境的适应能力，扩大我国冬季适宜采用热泵供暖的地域范围。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种新的装置，利用太阳能，减少能耗。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是多种能源的综合利用，解决的问题是太阳能和燃气双热源驱动的氨水吸收-压缩式复合热泵应用于北方冬天取暖。

为实现上述目的，本发明提供了一种太阳能和燃气双热源驱动的氨水吸收-压缩式复合热泵，包括发生器高温段、发生器中温段、发生器低温段、精馏器、冷凝器、过冷器、节流阀A、蒸发器、三通阀A、压缩机、溶液冷却吸收器、水冷却吸收器、节流阀B、溶液循环泵、燃气炉、三通阀B、太阳能集热器、集热器工质循环泵、集热器工质循环管路、取暖水回水口、取暖水出水口、压缩机旁路管和集热器工质旁路管。

进一步地，其特征在于，取暖水在所述水冷却吸收器中进行预热，在所述冷凝器中吸收大量热量升温。

进一步地，集热器工质在所述太阳能集热器里吸收热量，在所述发生器中温段释放热量加热氨水溶液。

进一步地，所述燃气炉加热所述发生器高温段的氨水溶液。

进一步地，从所述发生器高温段出来的饱和氨水溶液依次流经所述发生器低温段和所述节流阀B进入所述溶液冷却吸收器。

进一步地，所述发生器高温段、所述发生器中温段和所述发生器低温段中产生的氨气依次流入所述精馏器中提纯。

进一步地，从所述精馏器中提纯出来的氨气进入所述冷凝器与取暖水进行热交换。

进一步地，气液两相氨进入所述蒸发器，吸收周围环境空气热量成气相氨即氨气，从所述蒸发器的出口出来。

进一步地，所述太阳能集热器是小型槽式太阳能集热器。