[发明专利]双重吸附式制冷循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷空调领域的系统，具体是一种基于吸附—再吸附过程的双重吸附式制冷循环系统。

背景技术

在整个能源消耗中，建筑能耗占有很大比例，其中制冷空调约占建筑能耗的85％以上，尤其近些年随着生活水平的提高，人们对舒适性空调的需求量不断增加，致使制冷空调的耗电比例迅速增加，夏季甚至需拉闸限电，因此，在制冷空调领域实施高效节能技术的意义非常重大；此外，每年大量的低品位余热(如废热、工业余热等)得不到合理利用而被排放，造成大量能源浪费。固体吸附式制冷作为一种可有效利用太阳能和低品位余热的绿色制冷技术，已成为国内外制冷空调节能技术领域关注的热点。

目前，固体吸附式制冷循环系统根据制冷机理的不同可分为吸附制冷循环和再吸附制冷循环。前者利用制冷剂的蒸发相变潜热来实现制冷，因在吸附制冷循环中加热吸附剂解吸所需的解吸热远大于制冷剂的蒸发潜热，导致系统的工作性能较低；再吸附制冷循环中采用两种不同的化学吸附剂，利用低温反应器中吸附剂在解吸过程中吸收的解吸热实现制冷，由于解吸热通常约为制冷剂蒸发潜热的两倍，因此再吸附制冷循环相对吸附制冷循环可有效提高系统的工作性能。无论是吸附制冷循环还是再吸附制冷循环，其不足之处是基本型循环的制冷过程均是间歇的，且都存在一次高温解吸热输入，一次制冷量(蒸发相变潜热制冷或解吸热制冷)输出，即高温解吸热的输入和制冷量的输出在循环次数上是相等的，只是能量数量不同而已，因此，这种热量输入和制冷量输出的方式在一定程度上限制了吸附、再吸附制冷循环中系统工作性能的提高。

经对现有技术的公开文献检索发现，目前提高固体吸附式制冷工作性能的主要措施是采用强化换热和回热回质技术，而不是以改进传统固体吸附式制冷循环方式为主要手段，例如中国专利申请号为CN01111038.4的“独立加热/回热/回质/冷却的多效吸附式制冷循环系统”专利，即是通过采用回热回质技术来提高固体吸附式制冷循环的工作性能；中国专利申请号为CN200410025398.0的“基于分离热管的高效可靠的吸附制冷机”专利，即是通过采用热管强化换热技术来提高制冷系统的工作性能；并没有涉及新型固体吸附式制冷循环系统的开发。

发明内容

本发明的目的在于针对传统吸附制冷循环和再吸附制冷循环的不足，提供一种基于吸附—再吸附过程的双重吸附式制冷循环系统。本发明系统中，每输入一次高温解吸热就可以得到两次制冷量的输出，相对基本型吸附制冷循环和再吸附制冷循环，本发明不仅可提高固体吸附式制冷循环的工作性能，还能解决基本型制冷过程的不连续问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：高温反应器、高温反应器加热及冷却盘管、高温调节阀、冷凝器、冷凝器换热盘管、节流阀、蒸发器、蒸发器换热盘管、低温调节阀、低温反应器、低温反应器加热及冷却盘管、再吸附调节阀、两种不同的金属氯化物吸附剂(其中高温反应器内填充高温反应金属氯化物吸附剂，低温反应器内填充低温反应金属氯化物吸附剂)。

高温反应器出口与高温调节阀进口连接，高温调节阀出口与冷凝器进口连接，冷凝器出口与节流阀进口连接，节流阀出口与蒸发器进口连接，蒸发器出口与低温调节阀进口连接，低温调节阀出口与低温反应器进口连接，低温反应器出口与再吸附调节阀进口连接，再吸附调节阀出口与高温反应器进口连接。高温反应器中填装高温反应金属氯化物吸附剂、并安装加热及冷却盘管，冷凝器中安装冷凝器换热盘管，蒸发器中安装蒸发器换热盘管，低温反应器中填装低温反应金属氯化物吸附剂、并安装加热及冷却盘管。

本发明的工作过程包括四个大的过程：

错误！未找到引用源。高温反应器中高温反应金属氯化物吸附剂的加热解吸过程。在加热解吸过程中，关闭高温反应器与低温反应器之间的再吸附调节阀，通过高温反应器中的加热盘管对反应器中的高温反应金属氯化物吸附剂进行加热，当吸附剂的温度上升到解吸温度后，开启高温反应器与冷凝器之间的高温调节阀，制冷剂从吸附剂中解吸出来，完成解吸过程。

错误！未找到引用源。制冷剂的冷凝和节流过程。从高温反应器中解吸出来的制冷剂蒸汽进入冷凝器放出热量凝结成液态制冷剂，然后流经节流阀节流形成低温低压的液态制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂的凝结及节流过程。