发明内容

本发明提供一种全天运行的双效三相蓄能与吸收式制冷系统，三相蓄能采用溴化锂-水溶液作为蓄能介质，三相蓄能技术克服了传统太阳能吸收式热泵溶液结晶带来的危险，还以汽液固三相的高蓄能密度实现蓄能系统对太阳能热泵的调荷作用。蓄能系统采用两级蓄能溶液罐，进一步提高蓄能效率。同时，系统实现全天运行，高效利用太阳能，白天双效三相蓄能溶液罐内溶液被不断加热结晶直至蓄能结束；晚上来自吸收器的稀溶液不断溶解溴化锂晶体直到释能结束。

一种双效三相蓄能与吸收式制冷系统，其特征在于：应用如下一种双效三相蓄能兼吸收式制冷，该系统包括太阳槽式集热器(1)、储油罐(2)、高压蓄能溶液罐(3)、低压蓄能溶液罐(4)、储水罐(5)、吸收器(6)、蒸发器(7)、冷凝器(8)、高压发生器(9)、低压发生器(10)、冷却塔 (11)。

太阳能槽式集热器(1)与储油罐(2)，第六循环泵(P6)形成一个回路，用来加热集热介质即导热油。储油罐(2)分别与高压蓄能溶液罐(3) 和高压发生器(9)内的换热器连接形成一个集热介质循环回路。在储油罐(2) 和高压蓄能溶液罐(3)之间的第七阀门三通阀(V7)，在导热油温度达到200℃时流入蓄能系统端才会开启。高压蓄能溶液罐(3)中的溶液经第一循环泵(P1) 和第一阀门(V1)不断喷淋在其内部换热器上。高压发生器(9)与低压发生器(10)内的换热器连接，高压发生器(9)产生的制冷剂蒸汽经换热后和低压发生器(10)产生的制冷剂蒸汽分别通过低压发生器(10)内换热器与冷凝器(8)相连的管路和低压发生器(10)上方管路进入冷凝器(8)，冷却塔(11)与冷凝器(8)连接提供冷却水冷凝制冷剂蒸汽。制冷剂经第五阀门节流阀(V5)进入蒸发器(7)，由第五循环泵(P5)输送喷淋在换热器表面，冷却从供冷区域输送过来的冷冻水。高、低压发生器内被加热浓缩后的溶液经热交换器和第六阀门(V6)进入吸收器(6)吸收来自蒸发器(7)的冷剂蒸汽，并被冷凝器(8)输送过来的冷却水冷凝变为稀溶液，经第四循环泵(P4) 提供循环动力，重新分流后分别返回高压发生器(9)和低压发生器(10)。高压蓄能溶液罐(3)、低压蓄能溶液罐(4)与吸收器(6)形成一个溶液循环回路，两个溶液罐中的浓溶液经第八阀门(V8)进入吸收器(6)，通过溶液喷嘴喷淋在换热器表面，浓溶液在吸收器(6)中吸收来自蒸发器(7)的水蒸气稀释成稀溶液。经过第四循环泵(P4)和第四阀门(V4)分别回流到高压溶液罐(3)和低压溶液罐(4)中。高压溶液罐(3)与低压溶液罐(4) 中的换热器通过管路连接，换热介质是高压溶液罐(3)中产生的制冷剂蒸汽，用来加热低压蓄能溶液罐(4)中的溶液，这些溶液经第二循环泵(P2)和第三阀门(V3)不断喷淋在换热器上。换热介质释放完热量之后通过管路进入储水罐(5)中，而低压蓄能溶液罐(4)中的溶液被加热之后产生的蒸汽经上方管路也进入储水罐(5)，被从冷却塔(11)循环过来的冷却水全部冷凝为液态，冷却塔(11)是通过管路与储水罐(5)中的换热器相连，储水罐(5) 中的液态水经第三循环泵(P3)和第三阀门(V3)喷淋在内部换热器上，不断被降温。储水罐(5)中的制冷剂经第三循环泵(P3)、第九阀门(V9)、第五阀门节流阀(V5)进入蒸发器(7)，经喷嘴喷淋在蒸发器(7)内的换热器表面。

槽式太阳能集热系统为整套系统的驱动热源，同时为双效吸收式制冷机与双效三相吸收式蓄能系统提供热量。白天模式：关闭高压蓄能溶液罐(3)、低压蓄能溶液罐(4)和吸收器(6)组成的溶液回路上的第八阀门(V8)、第十阀门(V10)和储水罐(5)与蒸发器(7)之间的第九阀门(V9)，开启与高压蓄能溶液罐(3)连接的第一阀门(V1)、与低压蓄能溶液罐(4)相连的第二阀门(V2)、与储水罐(5)相连的第三阀门(V3)、吸收器(6) 溶液流出端的第四阀门(V4)、第五阀门节流阀(V5)、吸收器(6)溶液流入端的第六阀门(V6)，槽式太阳能集热器(1)吸收太阳能加热导热油。当导热油达到系统设定温度时，开启第七阀门(V7)，为吸收式制冷机提供热量，制冷机开始工作制冷。当储油罐(2)内温度超过200℃时，第七阀门三通阀(V7)流入蓄能系统端开启，将富余的热量输送到双效三相蓄能器，第一泵(P1)、第二泵(P2)开启，蓄能器开启蓄能模式。高压溶液罐(3) 内的溴化锂溶液经第一循环泵(P1)不断喷淋在溶液罐的热源管簇上，溶液受热升温，产生水蒸气，随着溶液不断循环受热产生水蒸气，溶液温度、浓度逐渐升高，达到结晶状态点后开始析出溴化锂晶体，析出的晶体经滤网过滤后与溶液分离；产生的水蒸气进入低压溶液罐(4)加热溴化锂溶液，使其浓缩结晶，两个溶液罐的剩余溶液继续循环喷淋、被热源加热、析出晶体，直至蓄能结束；高压溶液罐(3)产生的水蒸气经放热后凝结为水，与低压溶液罐(4)产生的水蒸气一并进入储水罐(5)，水蒸气经冷却水冷却变成液态冷剂水，并以液态的形式储存在储水罐(5)中。夜间模式：开启第八阀门 (V8)、第九阀门(V9)、第十阀门(V10)，关闭第一阀门(V1)、第二阀门(V2)、第三阀门(V3)、第四阀门(V4)、第六阀门(V6)，槽式太阳能集热器(1)停止运行。吸收式制冷机的高、低发生器及冷凝器(8)停止运行，第一循环泵(P1)、第二循环泵(P2)、第三循环泵(P3)、第四循环泵(P4)、第五循环泵(P5)仍然开启，双效三相蓄能器开启释能模式。储水罐(5)中的液态冷剂水由第三循环泵(P3)输送到蒸发器(7)，冷剂水在蒸发器(7)中蒸发吸热变成水蒸气进入吸收器(6)；溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器(7)的水蒸气变成热稀溶液，稀溶液经第四循环泵(P4)分别输送到两个溶液罐内不断溶解溴化锂晶体，使得溶液浓度持续降低，直到释能结束，恢复到蓄能系统起始状态。

进一步，本系统蓄能在气液固三相蓄能的基础上实现了双效蓄能，太阳能槽式集热器(1)内的导热油吸收太阳能为双效三相蓄能器提供热量，能量以溴化锂水溶液化学势能形式分别储存在高压溶液罐(3)和低压溶液罐(4) 中。具体来讲，三相蓄能系统蓄能时，太阳能集热介质直接为双效三相蓄能罐提供热量，加热高压溶液罐(3)中的溴化锂水溶液，产生的水蒸气继续加热低压溶液罐(4)中的溴化锂水溶液，两个溶液罐分离出的水进入储水罐(5) 中冷凝为液体，同时热量以溴化锂水溶液化学势能形式储存在蓄能罐中。双效三相蓄能系统开启释能时，储水罐(5)中的液态水经节流装置降压后进入蒸发器(7)，在蒸发器(7)中受换热器内载热介质加热而汽化，水蒸汽进入吸收器(6)，同时双效三相蓄能罐中的溴化锂浓溶液也流到吸收器(6)，吸收来自蒸发器(7)的水蒸汽，随后吸收器(7)中被稀释后的溴化锂稀溶液又流回到双效三相蓄能罐中不断溶解之前因加热而析出的溴化锂晶体。

本发明的特征还在于：提供一种全天运行的双效三相蓄能与吸收式制冷系统，利用双效三相蓄能系统，蓄能能力增强，蓄能密度比单纯的气液固三相蓄能方式明显提高，白天制冷的同时蓄存能量，晚上释能继续制冷，系统全天运行，有效提高了太阳能利用率。

有益效果

本发明专利提出一种双效三相蓄能与吸收式制冷系统，三相蓄能技术克服了传统太阳能吸收式热泵溶液结晶带来的危险，还以溴化锂水溶液汽液固三相的高蓄能密度实现蓄能系统对太阳能热泵的调荷作用，三相蓄能能力增强，蓄能密度比气液两相蓄能方式明显提高，50％的结晶率可使蓄能密度提高 50％以上，换言之，50％的结晶率，蓄能装置的体积缩小一半以上，而在三相蓄能的基础上再实现双效蓄能，系统可以实现同步制冷和蓄能，白天蓄能，晚上释能，系统全天运行，能进一步提高太阳能利用率，在建筑节能领域具有很高的实用价值。