[发明专利]用于蒸发冷凝式制冷系统的过冷装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除湿蒸发冷却实现制冷剂过冷装置及方法，是一种基于除湿蒸发冷却过冷方法的高效蒸发冷凝制冷装置，属于溶液除湿、蒸气压缩制冷性能提升的技术领域。

背景技术

随着能源紧张局面的凸现，制冷空调设备的广泛应用导致的空调系统能耗问题引起了当前社会的普遍关注，节能成为制冷领域在新形势下的迫切要求，我国也提出可持续发展的建国战略。

蒸气压缩式制冷作为一种广泛使用的制冷方式，在社会生活中广泛应用，因此提高蒸气压缩制冷效率具有重要的实际意义和应用价值，其中冷凝器后制冷剂过冷具有增大制冷量、提高制冷效率等优势受到重视。传统的制冷剂过冷方法存在着传热温差大、制冷剂过冷度低、消耗高品位能源等不足，溶液除湿蒸发冷却制冷剂过冷方法以其传热温差小、利用低品位热能、节能环保等优势具有可观的应用前景，因此研究开发新型高效的制冷剂过冷的方法具有重要的意义。

发明内容

技术问题：传统蒸气压缩式制冷系统中制冷剂过冷能够有效提升制冷系数和制冷能力，但是目前尚无高效的手段，主要问题比环境温度低的冷却介质无法获取，本发明提出一种用于蒸发冷凝式制冷系统的过冷装置，该装置能够实现稳定可靠、提升制冷系数且易行的目的。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提出一种用于蒸发冷凝式制冷系统的过冷装置，该装置包括溶液除湿蒸发冷却循环回路和蒸发冷凝制冷循环回路，溶液除湿蒸发冷却循环回路产生冷水为蒸发冷凝制冷循环中冷凝器后制冷剂提供过冷，以上两循环回路的连接部件为蒸发冷却器；

溶液除湿蒸发冷却循环包括溶液循环回路和空气循环回路；其中，

溶液循环回路包括除湿器、稀储液槽、稀溶液泵、液-液热交换器、太阳能集热器、再生器、第二风机、浓储液槽、浓溶液泵、第一溶液节流阀、第二溶液节流阀、辅助加热器、溶液冷却器；

除湿器的下部输出端与稀储液槽输入端连接，稀储液槽的输出端通过稀溶液泵分两路：

一路与液-液热交换器的右侧输入端连接；

另一路通过第一溶液节流阀连接溶液冷却器的输入端;

液-液热交换器的左侧输出端分两路：

一路与太阳能集热器的输入端连接，太阳能集热器的输出端连接进入再生器的上部输入端；

另一路通过第二溶液节流阀与辅助加热器的输入端连接，辅助加热器的输出端连接进入再生器的上部输入端; 第二风机连接再生器的下部；

再生器的下部输出端与浓储液槽的输入端连接，浓储液槽的输出端通过浓溶液泵与液-液热交换器的下侧输入端连接，液-液热交换器的上侧输出端与溶液冷却器的输入端连接，溶液冷却器的输出端连接进入除湿器的上部；  

空气循环回路包括空气预冷器、回热器、第一风机、蒸发冷却器、排风阀、送风阀、给水阀、冷剂水泵、补水装置、空气节流阀；

除湿器的上部输出端接空气预冷器的输入端，空气预冷器的输出端接回热器的上侧输入端，回热器的下侧输出端通过第一风机连接蒸发冷却器的下侧输入端，蒸发冷却器的上侧输出端接回热器的右侧输入端，回热器的左侧输出端分两路：

一路通过空气节流阀与除湿器的下部输入端连接；

另一路通过排风阀与环境相通；送风阀连接除湿器的下部；补水装置的输出端通过给水阀与蒸发冷却器的下部输出端连接，蒸发冷却器的下部输出端通过冷剂水泵与蒸发冷却器的上部连接；

蒸气压缩制冷循环回路包括蒸发器、压缩机、冷凝器、蒸发冷却器中制冷剂过冷段、节流阀；

蒸发器的输出端与压缩机的输入端连接，压缩机的输出端接冷凝器的输入端，冷凝器的输出端与制冷剂过冷段的输入端连接，制冷剂过冷段的输出端通过节流阀接蒸发器的输入端；冷凝器的排风接再生器的下部。

优选的，在蒸发冷却器中，蒸发冷却器下部的冷剂水区通过冷剂水泵连接位于蒸发冷却器上部的喷淋器，在喷淋器下部设有制冷剂过冷段。

本发明还提供了一种用于蒸发冷凝式制冷系统的过冷方法，该方法包括溶液循环、空气循环和蒸气压缩制冷循环三个过程；

溶液循环过程采用浓溶液在除湿器中吸收空气中的水蒸气，以维持进入蒸发冷却器的空气的吸湿能力，溶液吸收水分后被稀释浓度降低，稀溶液通过稀溶液泵进入再生器中被加热再生，浓度得到提高，重新恢复吸收水蒸气的能力；