[发明专利]一种多盐复合吸附储能型冷冻系统及其应用

说明书

技术领域

本发明属于吸附式制冷与储能技术领域，特别涉及一种多盐复合吸附储能型冷冻系统及其应用。

背景技术

伴随着化石能源危机和环境问题的日趋严重，针对这一世界性的矛盾现象，我国推行“可持续发展”，努力建设环境友好型社会。吸附式制冷作为一种余热驱动的制冷方式，是解决以上矛盾的有效途径，近年来吸附式制冷技术也得到迅猛发展。

氨与水作为两种非氟氯烃类制冷剂，不会对臭氧层造成破坏作用，也是吸附式制冷与储能中常用的两种工质。水多用作物理吸附的吸附质，关于以水为制冷剂的系统，技术发展已经比较成熟，广泛应用于各种场合的空调系统中。相对水而言，氨多用于化学吸附，且可用于冷冻工况，没有水在零度以下会结冰的限制，已经被国际制冷协会指定为CFCs与HCFCs的替代物。

吸附式制冷多用于有余热存在的场所，实现能量的梯级利用，常见的余热有太阳能、工厂废热以及发动机尾气等。大多余热都有一个共同点，其热量波动较大，如太阳能在一天之内的辐射强度存在明显差异，发动机烟气的温度也随发动机负荷变化，在低负荷时(车辆在空载时)烟气温度只有200-250℃，而在满负荷时(车辆在满载爬坡时)烟气温度高达400-500℃，烟气温度波动幅度大。以此为驱动热源的吸附式制冷系统则会出现高峰期热量过剩，而低谷期热量不足以驱动制冷系统正常工作，无法保证所需制冷量的情况。

发明内容

本发明第一目的是提供一种多盐复合吸附储能型冷冻系统，制冷与储能的一体化系统应运而生，利用高峰期的多余部分热量驱动储能系统的储冷床，完成冷量的储存；当热源停止或无足够热量供应时，储冷床启动，开始冷量的释放。

本发明第二目的是提供一种利用上述多盐复合吸附储能型冷冻系统吸附储能的方法，制冷与储能的一体化系统应运而生，利用高峰期的多余部分热量驱动储能系统的储冷床，完成冷量的储存；当热源停止或无足够热量供应时，储冷床启动，开始冷量的释放。

本发明第三目的是提供一种利用上述多盐复合吸附储能型冷冻系统在余热的应用，制冷与储能的一体化系统应运而生，利用高峰期的多余部分热量驱动储能系统的储冷床，完成冷量的储存；当热源停止或无足够热量供应时，储冷床启动，开始冷量的释放。

本发明的技术方案如下：

一种多盐复合吸附储能型冷冻系统，包括吸附床、储冷床、蒸发器、冷凝器和储液罐，所述的吸附床和所述的储冷床分别与所述的冷凝器和所述的蒸发器连通，所述的储液罐分别与所述的冷凝器和所述的蒸发器连通，在所述的吸附床和所述的储冷床的一侧连通有余热入口，在所述的吸附床和所述的储冷床的另一侧连通有余热出口，所述的吸附床和所述的储冷床内均填充有用于吸附制冷工质的多盐复合吸附剂；

在与烟气流动垂直方向上，所述的吸附床和所述的储冷床的一侧均设有冷却风机，用于冷却所示的所述的吸附床和所述的储冷床。

优选为，所述的吸附床的第一支管和所述的储冷床的第二支管并入第一总管与所述的冷凝器连通；所述的吸附床的第三支管和所述的储冷床的第四支管并入第二总管与所述的蒸发器连通。

优选为，在所述的第一支管、所述的第二支管、所述的第三支管和所述的第四支管上均设有控制阀。

优选为，所述的储液罐通过所述的第一总管与所述的冷凝器连通，所述的储液罐通过所述的第二总管与所述的蒸发器连通。

优选为，在所述的吸附床、所述的储冷床与所述的冷凝器之间的所述的第一总管上、在所述的吸附床、所述的储冷床与所述的蒸发器之间的所述的第二总管上和在所述的储液罐与所述的冷凝器连通之间的所述的第一总管上均设有控制阀；在所述的储液罐与所述的蒸发器器之间的所述的第二总管上设有膨胀阀。

优选为，所述的余热入口经第三总管分支管分别与所述的吸附床和所述的储冷床连通，并最后汇入所述的第三总管与外界连通，形成所述的余热出口；在靠近所述的余热入口连通所述的吸附床和所述的储冷床的支管上均设有控制阀。

优选为，所述的制冷工质为氨。

本发明还公开了一种利用上述的多盐复合吸附储能型冷冻系统吸附储能的方法，包括利用余热对所述的储冷床进行加热，待其中的制冷工质解吸完成，关闭所述的储冷床与所述的冷凝器和所述的蒸发器连通的管道，此时由所述的吸附床、所述的冷凝器和所述的蒸发器组成的制冷系统工作，当余热不足时，启动所述的储冷床吸附制冷工质。

本发明还公开了一种上述的多盐复合吸附储能型冷冻系统在余热驱动上的应用，特别是在能量波动的余热上的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：