[发明专利]一种利用溶液吸收热的吸收式制冷/热泵的装置和方法

说明书

本发明涉及热源再利用技术领域，具体地说，涉及一种利用溶液吸收热的吸收式制冷/热泵的装置和方法。包括驱动蒸汽、吸收器、吸收溶液、发生器、换热器及换热介质和加热器；换热器位于吸收器内液位下；吸收溶液进入吸收器吸收驱动蒸汽后进入发生器，调整好浓度的吸收溶液流出发生器后再次进入吸收器循环，发生器内蒸汽压力低于吸收器内蒸汽压力。本发明设计以高温驱动溶液直接作用于吸收溶液，输出热量热源，以最少的蒸汽用量来驱动热泵输出热量，吸收溶液吸收的蒸汽量减少，降低再生时能源消耗，提高整体热效率；从多种方法获取高温驱动溶液，提高温度；与吸收式制冷设备组合使用，为吸收式制冷设备提供热量，满足吸收式制冷的溶液浓度要求。

技术领域

本发明涉及热源再利用技术领域，具体地说，涉及一种利用溶液吸收热的吸收式制冷/热泵的装置和方法。

背景技术

在日常生活和工业生产过程中，通常产生大量的低温热源，尤其是比常温略高的低温热源。比如，电厂和很多行业产生的冷却水；同时空调也产生大量的冷却水，冷却水在环境中蒸发，不仅消耗了大量的水资源，也增加了小环境的湿度。除此之外，还有大量的100度、200多度的低温余热等待利用。另外也需要大量的生活用水等不太高温度的热水需求。

但是现有的热泵技术很难超过100度，热泵的温度低直接影响高效地利用余热资源。而热泵的基本原理就是把低压的蒸汽变成高压蒸汽，可以通过直接压缩蒸汽的方法，获得高压蒸汽，也可以通过将蒸汽的热溶入溶液，然后再将高温溶液的热放出的方法，获得高压蒸汽。

现有的吸收式热泵的技术方法基本上还是吸收式制冷设备，只是将再生溶液的冷凝热作为热泵的热量输出。由于用于再生的热源温度不高，或者由于双效蒸发，所以注定不会获得更高的热泵输出温度。而且现有的技术方案，不能充分利用蒸汽加热溶液的热量，大量的冷却水将低温热散发到环境中，虽然也有梯级吸收冷却水的技术方案，但首先造成大量的设备投资，同时由于按温度分段、分阶梯吸收了更多的蒸汽，使吸收溶液吸收的蒸汽成倍增加，使溶液的浓度变化过大，再生时需要更多的热量投入，降低了整体的热效率。

现有的吸收式热泵技术只是着眼于再生溶液产生的蒸汽的冷凝热，所以产生的温度有限，无法获得更高的热源输出温度。而且吸收溶液的吸收热用冷却水来带走，不能充分利用。本发明着眼于利用溶液的吸收热，将溶液的吸收热作为主要的热泵的输出的方式。用换热器与吸收器内的溶液换热的方式，带走吸收器内溶液的吸收热。

进一步地，多级吸收器复叠，第一级吸收器的吸收热，作为下一级吸收器的驱动蒸汽，或者为驱动蒸汽提供热量，进一步获得更高的热源输出温度，这样多级复叠就可以获得远远超过现有吸收式热泵的热源温度。

在仅需要制冷的时候，使流出吸收器的吸收溶液，利用吸收器内的吸收热加热流出吸收器的吸收溶液，使之获得部分再生，然后再次进入吸收器用于制冷。虽然利用吸收热再生吸收溶液，不能达到需要的浓度，但由于不需要投入外界热源，节省了能源。

鉴于此，我们提出了一种利用溶液吸收热的吸收式制冷/热泵的装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种利用溶液吸收热的吸收式制冷/热泵的装置和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了一种利用溶液吸收热的吸收式制冷/热泵的装置的第一种结构，包括驱动蒸汽、吸收器、吸收溶液、发生器、换热器及换热介质和加热器；所述换热器位于所述吸收器内的吸收溶液液位以下；所述吸收溶液进入所述吸收器并吸收所述驱动蒸汽；吸收蒸汽后的所述吸收溶液进入所述发生器，调整好浓度后的吸收溶液，流出发生器后再次进入吸收器循环；所述换热介质流入所述换热器，与所述吸收器内的吸收溶液换热后流出，将吸收溶液的热量作为热泵的输出热量带走，所述加热器位于吸收器内、或者吸收器的溶液入口处，用于加热进入吸收器的吸收溶液，使之达到预定的温度。