本發明專利技術公開了一種動力循環與壓縮式制冷循環復合的裝置，可同時完成動力循環和壓縮式制冷循環。該裝置包括壓縮機、回熱器、冷凝器、儲液器、節流閥、蒸發器1、工質泵、蒸發器2、膨脹機以及傳動裝置，它們按照一定的規律連接。本發明專利技術可以利用太陽能、地熱能、工業廢熱等中低品位能源驅動膨脹機做功，輸出的軸功驅動壓縮機運轉，實現動力循環和制冷循環。同時，在不需要制冷工況運行時，該裝置也可進行發電。本發明專利技術裝置中增設回熱器，減小冷凝器負荷的同時也降低了加熱器的負荷；設置的儲液器，使兩個循環獨立運行，保證對用戶的穩定制冷。本發明專利技術在電力匱乏地區及小型區域供冷方面有很好的應用前景，而且對節能減排具有重要意義。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種利用太陽能、地熱能、工業廢熱等中低品位能源的動力循環與壓縮式制冷循環復合的裝置。
技術介紹
空調行業是一個耗能大戶，一般占總建筑能耗的40%-60%。而目前大多采取電能驅動壓縮式制冷的方式，消耗了大量高品位的電能，給能源和環境帶來很大的壓力。在當前能源日益緊張環境污染嚴重的大環境下，實現節能減排是制冷行業不得不面臨的問題。因此減少高品位能源的利用，尋求利用中低品位能源實現制冷，受到人們的廣泛關注。中低品位能源有太陽能、地熱能以及工業廢熱等，尤其是太陽能以其取之不盡、用之不竭的特點成為替代常規能源的清潔能源。探索新能源的利用，實現節能減排的任務，成為制冷行業發展的一項新課題。為了實現系統的零能耗，本專利技術裝置通過動力循環為壓縮式制冷循環提供動力。此外在不運行制冷工況時，本專利技術還可用來發電。并且裝置中增設回熱器來降低冷凝器的冷凝負荷和蒸發器的加熱負荷；增設儲液器使動力循環和制冷循環獨立運行，保證為用戶的穩定供冷。
技術實現思路
技術問題本專利技術提出一種動力循環與壓縮式制冷循環復合的裝置，目的是提供一種利用中低品位熱能的動力循環驅動壓縮式制冷循環，同時也可以利用動力循環進行發電的裝置，以實現最大限度的降低電耗。技術方案上述目的是通過以下技術方案實現的該裝置構成系統包括制冷循環子系統和動力循環子系統。制冷循環子系統由壓縮機、回熱器、冷凝器、儲液器、節流閥和第一蒸發器組成。其連接方式為儲液器a出口的分管道與節流閥入口相連接，然后節流閥出口與第一蒸發器入口相連接，第一蒸發器出口與壓縮機吸入管道相連接，壓縮機排氣管道與膨脹機排氣管道匯集到一條管道與冷凝器入口相連接，冷凝器出口與儲液器入口相連接。動力循環系統由回熱器、冷凝器、儲液器、工質泵、第二蒸發器和膨脹機組成。其連接方式為儲液器b出口的分支管道與工質泵入口相連接，工質泵出口接到第二蒸發器，第二蒸發器出口與膨脹機入口相連接，膨脹機排氣管道與壓縮機排氣管道匯集到一條管道接到冷凝器入口，然后冷凝器出口與儲液器相連接。兩個系統之間是通過傳動裝置將膨脹機輸出軸和壓縮機轉動軸相連接的，同時傳動裝置還與發電設備相連接。兩個系統之間是通過傳動裝置將膨脹機輸出軸和壓縮機轉動軸相連接的，同時傳動裝置還與發電設備相連接。具體的循環方法為首先儲液器b出口出來的工質在回熱器預熱后，依次經過工質泵、第二蒸發器吸收熱量升溫升壓，然后在膨脹機內膨脹輸出軸功，從膨脹機出來的氣態工質在回熱器中與來自儲液器b出口的液態工質換熱后進入到冷凝器進一步冷凝放熱，之后回到儲液器中進行下一次動力循環；于此同時，從儲液器a出口出來的工質經節流閥進入到蒸發器1，此時低溫低壓的工質吸收被冷卻物的熱量蒸發吸熱實現制冷，再經壓縮機升溫升壓，在回熱器中與來自儲液器b出口的液態工質換熱后進入冷凝器進一步冷凝放熱，冷卻后的工質再流回儲液器中，完成制冷循環。設置一個回熱器，使得壓縮機的排氣與膨脹機的乏汽混合之后的氣態工質與動力循環側工質泵入口前的液態工質進行熱量交換，從而減少冷凝器的冷凝負荷和蒸發器2的加熱負荷。該裝置構成的系統完成的制冷循環和動力循環所用工質相同，即制冷劑可做動力循環的工質，動力循環為有機郎肯循環。此外，制冷循環和動力循環共用一個儲液器，儲液器中的工質自動分配給動力循環和制冷循環，使兩個循環獨立運行，保證動力循環產生的軸功能推動壓縮機驅動制冷循環的完成。有益效果為實現最大限度節省電能，本專利技術裝置中壓縮機的轉動軸和膨脹機的輸出軸通過傳動裝置相連接，并且傳動裝置還連接有發電裝置。當需要制冷工況運行時，該裝置通過膨脹機輸出的膨脹功驅動壓縮式制冷為用戶供冷；當不需要冷量時，該裝置利用膨脹機輸出的膨脹功驅動發電裝置發電，產生電能。本專利技術在現有的蒸汽壓縮式制冷裝置的基礎上增設了由工質泵、第二蒸發器器和膨脹機，與壓縮制冷循環裝置中的冷凝器一同構成動力循環，將壓縮機和膨脹機通過傳動裝置連接，由工質泵從儲液器引出的部分工質，在第二蒸發器內吸收如太陽能、地熱和工業廢熱等中低品位熱能的熱量后，在膨脹機內膨脹輸出軸功，壓縮機接受膨脹機輸出的軸功，實現制冷劑的壓縮式制冷循環。在本專利技術的系統裝置中還設有回熱器和儲液器，回熱器的設置不僅預熱動力循環側液態工質減少蒸發器2的加熱負荷，而且有利于減少冷凝器的冷凝負荷；儲液器的設置聯系了動力循環和制冷循環，有利于兩個循環獨立運行，保證對用戶穩定供冷。同時，本專利技術還有一個特點就是當不需要供冷時，可以利用動力循環進行發電。因此這項專利技術在電力匱乏地區及小型區域供冷方面有很好的應用前景，而且對節能減排具有重要意義。附圖說明圖1為本專利技術工作原理中壓縮機1、回熱器2、冷凝器3、儲液器4、節流閥5、第一蒸發器6、工質泵7 ；第二蒸發器8、膨脹機9、傳動裝置10。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術一種動力循環與壓縮式制冷循環復合的裝置作進一步詳細說明。本專利技術一種動力循環與壓縮式制冷循環復合的裝置構成的系統包含兩種循環方式動力循環II和制冷循環I，具體的循環方法首先儲液器4b出口出來的工質在回熱器2預熱后，依次經過工質泵7、蒸發器28吸收熱量升溫升壓，然后在膨脹機9內膨脹輸出軸功，從膨脹機出來的氣態工質在回熱器2中與來自儲液器4b出口的液態工質換熱后進入到冷凝器3進一步冷凝放熱，之后回到儲液器3中進行下一次動力循環II。于此同時，從儲液器4a出口出來的工質經節流閥5進入到蒸發器16，此時低溫低壓的工質吸收被冷卻物的熱量蒸發吸熱實現制冷，再經壓縮機I升溫升壓，在回熱器2中與來自儲液器4b出口的液態工質換熱后進入冷凝器3進一步冷凝放熱，冷卻后的工質再流回儲液器4中，完成制冷循環I。如圖1所示，實現上述循環方法的裝置如下制冷循環I子系統由壓縮機1、回熱器2、冷凝器3、儲液器4、節流閥5和蒸發器I組成。其連接方式為儲液器4a出口的分管道與節流閥5入口相連接，然后節流閥5出口與蒸發器16入口相連接，蒸發器16出口與壓縮機I吸入管道相連接，壓縮機I排氣管道與膨脹機9排氣管道匯集到一條管道與冷凝器3入口相連接，冷凝器3出口與儲液器4入口相連接。動力循環II系統由回熱器2、冷凝器3、儲液器4、工質泵7、蒸發器2和膨脹機9組成。其連接方式為儲液器4b出口的分支管道與工質泵7入口相連接，工質泵7出口接到蒸發器2，蒸發器2出口與膨脹機9入口相連接，膨脹機9排氣管道與壓縮機I排氣管道匯集到一條管道接到冷凝器3入口，然后冷凝器3出口與儲液器4相連接。通過傳動裝置將膨脹機輸出軸與壓縮機轉動軸相連接，膨脹機輸出的軸功為壓縮式制冷循環提供動力。兩個循環通過儲液器自動分配循環所需的工質量，使兩個循環獨立運行，保證為用戶穩定供冷。并且回熱器的設置同時減少冷凝器的冷凝負荷和蒸發器2的加熱負荷。所述的中低品位能源可以是太陽能、地熱，也可以是工業廢熱等熱源。同時，在不進行制冷工況運行的同時，與傳動裝置相連接的發電設備進行發電，以實現最大限度的降低電耗。所以本專利技術在電力匱乏地區及小型區域供冷方面有很好的應用前景，而且對節能減排具有重要意義。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種動力循環與壓縮式制冷循環復合的裝置，其特征在于：由該裝置構成的系統包括制冷循環(I)子系統和動力循環(II)子系統；制冷循環(I)子系統由壓縮機(1)、回熱器(2)、冷凝器(3)、儲液器(4)、節流閥(5)和第一蒸發器(6)組成，其連接方式為：儲液器(4)a出口的分管道與節流閥(5)入口相連接，然后節流閥(5)出口與第一蒸發器(6)入口相連接，第一蒸發器(6)出口與壓縮機(1)吸入管道相連接，壓縮機(1)排氣管道與膨脹機(9)排氣管道匯集到一條管道與冷凝器(3)入口相連接，冷凝器(3)出口與儲液器(4)入口相連接；動力循環(II)系統由回熱器(2)、冷凝器(3)、儲液器(4)、工質泵(7)、第二蒸發器(8)和膨脹機(9)組成。其連接方式為：儲液器(4)b出口的分支管道與工質泵(7)入口相連接，工質泵(7)出口接到第二蒸發器(8)，第二蒸發器(8)出口與膨脹機(9)入口相連接，膨脹機(9)排氣管道與壓縮機(1)排氣管道匯集到一條管道接到冷凝器(3)入口，然后冷凝器(3)出口與儲液器(4)相連接；兩個系統之間是通過傳動裝置(10)將膨脹機(9)輸出軸和壓縮機(1)轉動軸相連接的，同時傳動裝置還與發電設備相連接。...
【技術特征摘要】
1.一種動力循環與壓縮式制冷循環復合的裝置，其特征在于:由該裝置構成的系統包括制冷循環(I)子系統和動力循環(II)子系統； 制冷循環⑴子系統由壓縮機(I)、回熱器(2)、冷凝器(3)、儲液器(4)、節流閥(5)和第一蒸發器(6)組成，其連接方式為:儲液器(4)a出口的分管道與節流閥(5)入口相連接，然后節流閥(5)出口與第一蒸發器(6)入口相連接，第一蒸發器￠)出口與壓縮機(I)吸入管道相連接，壓縮機(I)排氣管道與膨脹機(9)排氣管道匯集到一條管道與冷凝器(3)入口相連接，冷凝器⑶出口與儲液器⑷入口相...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳九法，杜中玲，蘇繼程，章智博，徐寶江，陳義波，陳軍偉，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：
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