專利名稱：太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷裝置，特別是涉及一種以太陽(yáng)能和電能為能源驅(qū)動(dòng)的噴射與壓縮復(fù)合制冷裝置，屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
噴射制冷系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工作穩(wěn)定、維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)，利用太陽(yáng)能作為能源驅(qū)動(dòng)的噴射制冷系統(tǒng)具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，在空調(diào)制冷領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前
旦
o太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)獨(dú)立供冷時(shí)，只有太陽(yáng)能充足，有足夠的熱量使發(fā)生器的發(fā)生溫度高于某一溫度時(shí)，噴射制冷系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。由于太陽(yáng)能隨著季節(jié)、晝夜、氣候的變化而變化，具有不穩(wěn)定性和間歇性的特點(diǎn)，所以為了滿足冷負(fù)荷的需要、保證供冷效果， 常用的制冷結(jié)構(gòu)是采用輔助熱源與太陽(yáng)能聯(lián)合驅(qū)動(dòng)噴射制冷系統(tǒng)，使其發(fā)生溫度高于某一設(shè)定溫度，保證制冷量滿足用戶的需求。即當(dāng)太陽(yáng)能充足時(shí)，采用太陽(yáng)能來驅(qū)動(dòng)噴射制冷系統(tǒng)；當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí)，采用輔助熱源來驅(qū)動(dòng)噴射制冷系統(tǒng)。由于噴射制冷系統(tǒng)的熱性能系數(shù)遠(yuǎn)低于電壓縮制冷系統(tǒng)的機(jī)械性能系數(shù)，對(duì)熱能的低效利用會(huì)抵消太陽(yáng)能充足時(shí)節(jié)約的電能，所以該制冷結(jié)構(gòu)不太理想。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，除采用太陽(yáng)能和輔助熱源聯(lián)合驅(qū)動(dòng)噴射制冷系統(tǒng)的供冷外，采用一定的組合結(jié)構(gòu)，將電壓縮制冷作為太陽(yáng)能噴射制冷的補(bǔ)充是實(shí)現(xiàn)全天侯供冷的另外一種有效的制冷結(jié)構(gòu)。公開號(hào)為CN 1995869A的發(fā)明專利公開了一種“太陽(yáng)能噴射與變速壓縮一體化制冷裝置”，該裝置中太陽(yáng)能增強(qiáng)噴射制冷系統(tǒng)與變速壓縮制冷系統(tǒng)共用蒸發(fā)器、變速壓縮機(jī)及可調(diào)式冷凝器；太陽(yáng)能足以驅(qū)動(dòng)噴射制冷系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)以增強(qiáng)噴射制冷方式運(yùn)行，提高了噴射制冷系統(tǒng)的性能系數(shù)；太陽(yáng)能不足時(shí)，按高效的變速壓縮式制冷方式運(yùn)行。公開號(hào)為CN 101270935A的發(fā)明專利公開了一種“太陽(yáng)能噴射電壓縮熱泵復(fù)合式空調(diào)機(jī)組”，在常規(guī)太陽(yáng)能能噴射制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)電壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)和必要的閥門，根據(jù)空調(diào)負(fù)荷需要和太陽(yáng)輻射情況確定噴射系統(tǒng)和電壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的啟停，通過閥門切換控制水系統(tǒng)的流程，使該機(jī)組向空調(diào)用戶進(jìn)行供冷和供熱。中國(guó)專利公開號(hào)為CN 102072541A的發(fā)明專利公開了一種“蓄冷型太陽(yáng)能噴射_壓縮復(fù)合制冷機(jī)組”，噴射制冷系統(tǒng)與壓縮制冷系統(tǒng)之間通過中間換熱器相連，并且在壓縮系統(tǒng)的循環(huán)管路中設(shè)置蓄冷裝置和相對(duì)應(yīng)的控制閥門；機(jī)組根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的需要和太陽(yáng)輻射的具體情況，在太陽(yáng)能噴射-壓縮，即噴射壓縮復(fù)疊，復(fù)合蓄冷運(yùn)行模式與單獨(dú)壓縮蓄冷工作模式之間進(jìn)行切換。然而，太陽(yáng)能噴射制冷、太陽(yáng)能增強(qiáng)噴射制冷、太陽(yáng)能噴射與壓縮復(fù)疊制冷結(jié)構(gòu)中，噴射制冷系統(tǒng)承擔(dān)的是全部制冷負(fù)荷或噴射壓縮復(fù)疊制冷裝置中壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝負(fù)荷。在太陽(yáng)能充足、發(fā)生溫度高于某一溫度、噴射制冷系統(tǒng)能夠滿足全部制冷負(fù)荷或復(fù)疊制冷裝置中壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝負(fù)荷時(shí)，噴射制冷系統(tǒng)運(yùn)行；太陽(yáng)能不足、發(fā)生溫度低于上述溫度、無法提供足夠的制冷量時(shí)，太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)停止工作，此時(shí)只能采用電壓縮制冷系統(tǒng)獨(dú)立供冷。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高太陽(yáng)能利用率，不僅在太陽(yáng)能足以驅(qū)動(dòng)噴射制冷或噴射壓縮復(fù)疊制冷運(yùn)行時(shí)利用太陽(yáng)能，而且太陽(yáng)能不足，噴射制冷或噴射壓縮復(fù)疊系統(tǒng)不能滿足用戶需求時(shí)，也能利用太陽(yáng)能，其目的是提供一種太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置，包括太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)，變速壓縮制冷系統(tǒng)；其特征在于
所述太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)是獨(dú)立制冷噴射器和噴射制冷冷凝器連通后，一路依次連通有切換閥IV、第一噴射制冷膨脹閥、噴射制冷蒸發(fā)器和獨(dú)立制冷噴射器；另一路通過第一工質(zhì)泵和第二工質(zhì)泵連通有太陽(yáng)能集熱發(fā)生器、切換閥I和獨(dú)立制冷噴射器；
所述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)是太陽(yáng)能噴射制冷回路和變速壓縮制冷回路構(gòu)成；其太陽(yáng)能噴射制冷回路是復(fù)疊制冷噴射器和噴射制冷冷凝器連通后，一路依次連通有切換閥V、第二噴射制冷膨脹閥、蒸發(fā)冷凝器和復(fù)疊制冷噴射器；另一路通過第一工質(zhì)泵依次連通有太陽(yáng)能集熱發(fā)生器、切換閥II和復(fù)疊制冷噴射器；其變速壓縮制冷回路是變速壓縮機(jī)依次連通有三通換向閥Ta、蒸發(fā)冷凝器、三通換向閥Tb、三通換向閥Tc、三通換向閥Td、壓縮制冷膨脹閥、壓縮制冷蒸發(fā)器和變速壓縮機(jī)；
所述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)是太陽(yáng)能噴射制冷回路和變速壓縮制冷回路構(gòu)成；其太陽(yáng)能噴射制冷回路是耦合制冷噴射器和噴射制冷冷凝器連通后，一路依次連通有切換閥VI、第三噴射制冷膨脹閥、蒸發(fā)冷卻器和耦合制冷噴射器；另一路通過第二工質(zhì)泵后依次連通有太陽(yáng)能集熱發(fā)生器、切換閥III和耦合制冷噴射器；其變速壓縮制冷回路是變速壓縮機(jī)依次連通有三通換向閥Ta、壓縮制冷冷凝器、三通換向閥Tb和Tc、蒸發(fā)冷卻器、 三通換向閥Td、壓縮制冷膨脹閥、壓縮制冷蒸發(fā)器和變速壓縮機(jī)；
所述變速壓縮制冷系統(tǒng)是變速壓縮制冷回路是變速壓縮機(jī)依次連通有三通換向閥Ta、 壓縮制冷冷凝器、三通換向閥Tb、三通換向閥Tc、三通換向閥Td、壓縮制冷膨脹閥、壓縮制冷蒸發(fā)器和變速壓縮機(jī)。在上述技術(shù)方案中，所述附加的技術(shù)在于噴射制冷冷凝器是單元組合式；所述第一工質(zhì)泵是第二工質(zhì)泵流量的I. 5^3倍；所述的第一工質(zhì)泵和第二工質(zhì)泵的流量之和等于太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)的流量；所述太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)是在太陽(yáng)能幅照度> 800ff/m2時(shí)運(yùn)行，所述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)是在太陽(yáng)能幅照度> 400ff/m2并且< 800W/ m2時(shí)運(yùn)行，所述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)是在太陽(yáng)能幅照度> 100ff/m2并且 < 400ff/m2時(shí)運(yùn)行，所述變速壓縮制冷系統(tǒng)在太陽(yáng)能幅照度< lOOW/m2或者無太陽(yáng)輻射時(shí)運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提供的一種太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相 t匕，其所具有的優(yōu)點(diǎn)與積極效果如下
(I)太陽(yáng)輻射強(qiáng)時(shí)，該裝置中機(jī)械性能系數(shù)很高的太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)運(yùn)行；太陽(yáng)輻射高于中等水平時(shí)，該裝置中機(jī)械性系數(shù)顯著高于電壓縮制冷系統(tǒng)的太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)運(yùn)行；太陽(yáng)輻射弱時(shí)，該裝置中機(jī)械性能系數(shù)明顯高于電壓縮制冷系統(tǒng)的太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中未能利用的部分太陽(yáng)能加以充分利用，其機(jī)械性能系數(shù)比電壓縮制冷系統(tǒng)機(jī)械性能系數(shù)高10%;當(dāng)太陽(yáng)能極弱或者無太陽(yáng)輻射時(shí)，裝置中變速壓縮制冷系統(tǒng)運(yùn)行；該裝置能夠根據(jù)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度分級(jí)高效利用太陽(yáng)能。(2)本發(fā)明裝置中共用了集熱發(fā)生器、工質(zhì)泵、噴射制冷冷凝器、壓縮機(jī)、壓縮制冷蒸發(fā)器、壓縮制冷冷凝器、壓縮制冷膨脹閥等設(shè)備，比分設(shè)各種系統(tǒng)節(jié)約了投資。(3)隨著太陽(yáng)輻射的變化，該裝置采 用不同流量的工質(zhì)泵及其組合，使得流經(jīng)發(fā)生器的流量變化，保證了各噴射器在較高的發(fā)生溫度下高效工作，有效地提高了系統(tǒng)的性能系數(shù)。(4)噴射制冷和壓縮制冷制冷各自獨(dú)立，可以采用各自高效的制冷劑運(yùn)行。


圖I是本發(fā)明太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置實(shí)施例第一種運(yùn)行模式下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置實(shí)施例第二種運(yùn)行模式下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置實(shí)施例第三種運(yùn)行模式下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置實(shí)施例第四種運(yùn)行模式下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-獨(dú)立制冷噴射器，2-復(fù)疊制冷噴射器，3-耦合制冷噴射器，4-噴射制冷冷凝器，5-第一噴射制冷膨脹閥，6-第二噴射制冷膨脹閥，7-第三噴射制冷膨脹閥，8-噴射制冷蒸發(fā)器，9-蒸發(fā)冷凝器，10-蒸發(fā)冷卻器，11-第一工質(zhì)泵，12-第二工質(zhì)泵，13-太陽(yáng)能集熱發(fā)生器，14-壓縮制冷冷凝器，15-壓縮制冷膨脹閥，16-壓縮制冷蒸發(fā)器，17-變速壓縮機(jī)，I、II、III、IV、V、VI -切換閥，Ta、Tb、Tc、Td-三通換向閥等。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作出進(jìn)一步的說明
如圖I，實(shí)施本發(fā)明一種太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置，包括太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)，變速壓縮制冷系統(tǒng)；從制冷劑流通的回路分，本發(fā)明裝置包括噴射制冷劑回路和壓縮制冷劑回路兩部分，其中
噴射制冷劑回路的構(gòu)成關(guān)系是太陽(yáng)能發(fā)生器13的出口管路分為三路第一路經(jīng)過切換閥I后，與獨(dú)立制冷噴射器I的工作流體入口連通；第二路經(jīng)過切換閥II后，與復(fù)疊制冷噴射器2的工作流體入口連通；第三路經(jīng)過切換閥III后，與耦合制冷噴射器3的工作流體入口連通；獨(dú)立制冷噴射器I的混合流體出口管路、復(fù)疊制冷噴射器2的混合流體出口管路和耦合制冷噴射器3的混合流體出口管路合并為一路后，與噴射制冷冷凝器4的入口連通；噴射制冷冷凝器4的出口管路分為兩路，一路與相互并聯(lián)的第一工質(zhì)泵11和第二工質(zhì)泵12連通后，再與太陽(yáng)能發(fā)生器13的入口端連通；另一路分為三路第一路經(jīng)過切換閥IV后依次與第一噴射制冷膨脹閥5、噴射制冷蒸發(fā)器8和獨(dú)立制冷噴射器I的引射流體入口連通；第二路依次經(jīng)過切換閥V、第二噴射制冷膨脹閥6后與蒸發(fā)冷凝器9的噴射制冷劑入口連通，蒸發(fā)冷凝器9的噴射制冷劑出口與復(fù)疊制冷噴射器2的引射流體入口連通；第三路依次經(jīng)過切換閥VI、與第三噴射制冷膨脹閥7后，再與蒸發(fā)冷卻器10的噴射制冷劑入口連通， 蒸發(fā)冷卻器10的噴射制冷劑出口與耦合制冷噴射器3的引射流體入口連通。
太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置中，壓縮制冷劑回路具體連接關(guān)系如下變速壓縮機(jī)17的出口管路經(jīng)過三通換向閥Ta后分為兩路第一路經(jīng)過壓縮制冷冷凝器14后與三通換向閥Tb支管端b3連通；第二路經(jīng)過蒸發(fā)冷凝器9后與三通換向閥Tb的主管端bl 連通；三通換向閥Tb的主管端b2通過管路與三通換向閥Tc連通后分為兩路一路經(jīng)過蒸發(fā)冷卻器10后與三通換向閥Td的主管端dl連通,另一路與三通換向閥Td的支管端d3連通；三通換向閥Td的主管端d2通過管路依次與壓縮制冷膨脹閥15、壓縮制冷蒸發(fā)器16、變速壓縮機(jī)17連通。在華北地區(qū)，屬于太陽(yáng)能資源較豐富區(qū)的范圍內(nèi)，裝置在夏季全天侯運(yùn)行情況下， 比單純采用電壓縮制冷系統(tǒng)可節(jié)能30%以上，比采用太陽(yáng)能充足時(shí)采用噴射制冷、太陽(yáng)能不足時(shí)采用電壓縮制冷的系統(tǒng)可節(jié)能15%以上。將太陽(yáng)能輻照度進(jìn)行分級(jí)強(qiáng)(彡800W/m2)、中(40(T800W/m2)、弱(10(T400W/m2)、 極弱(< 100W/m2)，根據(jù)太陽(yáng)能輻照度的變化，復(fù)合制冷裝置切換為對(duì)應(yīng)制冷系統(tǒng)運(yùn)行。下面通過具體實(shí)施方案進(jìn)一步說明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
(一)太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)。圖2中用粗實(shí)線表示的該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系獨(dú)立制冷噴射器I的混合流體出口與噴射制冷冷凝器4連通后，分為兩路一路依次連通切換閥IV、第一噴射制冷膨脹閥5、噴射制冷蒸發(fā)器8，然后與獨(dú)立制冷噴射器I的引射流體入口相連通；另一路通過相互并聯(lián)的第一工質(zhì)泵11和第二工質(zhì)泵12后，依次連通太陽(yáng)能集熱發(fā)生器13和切換閥I，然后與獨(dú)立制冷噴射器I的工作流體入口相連通。上述太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法如下
當(dāng)太陽(yáng)能輻照度在太陽(yáng)輻照度彡800ff/m2時(shí)，切換閥I、IV打開，切換閥II、V、III、VI關(guān)閉，第一工質(zhì)泵11和第二工質(zhì)泵12同時(shí)啟動(dòng)，裝置中的太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。制冷劑在太陽(yáng)能集熱發(fā)生器13中吸熱蒸發(fā)，成為高溫高壓蒸汽后，作為工作蒸汽進(jìn)入獨(dú)立制冷噴射器I中，經(jīng)獨(dú)立制冷噴射器I的噴嘴加速降壓后，引射噴射制冷蒸發(fā)器8 中的制冷劑蒸汽，二者在獨(dú)立制冷噴射器I中混合增壓；從獨(dú)立制冷噴射器I出來的制冷劑蒸汽進(jìn)入噴射制冷冷凝器4，冷凝為液態(tài)制冷劑；由噴射制冷冷凝器4出來的液態(tài)制冷劑分為二路一路由第一工質(zhì)泵11和第二工質(zhì)泵12加壓后，進(jìn)入太陽(yáng)能集熱發(fā)生器13中，再次加熱蒸發(fā)；另一路制冷劑進(jìn)入第一噴射制冷膨脹閥5中節(jié)流降壓，降壓后的制冷劑在噴射制冷蒸發(fā)器8中吸收載冷劑的熱量，蒸發(fā)為低壓制冷劑蒸汽，被吸入到獨(dú)立制冷噴射器I 中，完成制冷循環(huán)。(二)太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)。圖3中用粗實(shí)線表示的該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系。該系統(tǒng)由太陽(yáng)能噴射制冷回路和變速壓縮制冷回路構(gòu)成，兩個(gè)回路通過蒸發(fā)冷凝器 9相復(fù)疊。太陽(yáng)能噴射制冷回路的結(jié)構(gòu)關(guān)系是復(fù)疊制冷噴射器2的混合流體出口和噴射制冷冷凝器4連通后，管路分為兩路一路依次連通切換閥V、第二噴射制冷膨脹閥6、蒸發(fā)冷凝器9后，與復(fù)疊制冷噴射器2的引射流體入口連通；另一路通過第一工質(zhì)泵11后，依次連通太陽(yáng)能集熱發(fā)生器13和切換閥II，然后與復(fù)疊制冷噴射器2的工作流體入口連通。變速壓縮制冷回路的結(jié)構(gòu)關(guān)系是變速壓縮機(jī)17出口管路依次經(jīng)過三通換向閥Ta的直通通道、蒸發(fā)冷凝器9、三通換向閥Tb的直通通道、三通換向閥Tc的Cl端和c3端、三通換向閥 Td的d3端和d2端、壓縮制冷膨脹閥15、壓縮制冷蒸發(fā)器16后與變速壓縮機(jī)17的入口連通。上述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法如下
當(dāng)太陽(yáng)能輻照度彡400ff/m2并且< 800W/m2時(shí)，切換閥II、V打開，切換閥I、IV、III、VI 關(guān)閉；三通換向閥Ta、Tb直通通道打開、旁通通道的a3、b3端關(guān)閉；三通換向閥Tc的cl 和c3端打開、c2端關(guān)閉，三通換向閥Td的d2和d3端打開、dl端關(guān)閉；第一工質(zhì)泵11運(yùn)行、第二工質(zhì)泵12處于停止?fàn)顟B(tài)。對(duì)太陽(yáng)能噴射制冷回路制冷劑在太陽(yáng)能集熱發(fā)生器13中吸熱蒸發(fā)成為高溫高壓蒸汽后，作為工作蒸汽進(jìn)入復(fù)疊制冷噴射器2 ;工作蒸汽經(jīng)復(fù)疊制冷噴射器2的噴嘴加速降壓后，引射蒸發(fā)冷凝器9中的制冷劑蒸汽，二者在復(fù)疊制冷噴射器2中混合增壓；從復(fù)疊制冷噴射器2出來的制冷劑蒸汽進(jìn)入噴射制冷冷凝器4，冷凝為液態(tài)制冷劑；由噴射制冷冷凝器4出來的液態(tài)制冷劑分為二路一路由第一工質(zhì)泵11加壓后，進(jìn)入太陽(yáng)能集熱發(fā)生器 13中，再次加熱蒸發(fā)；另一路制冷劑進(jìn)入第二噴射制冷膨脹閥6中節(jié)流降壓，后進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器9中吸收壓縮制冷劑的熱量，蒸發(fā)為低壓蒸汽，被吸入到復(fù)疊制冷噴射器2中，完成循環(huán)。對(duì)變速壓縮制冷回路來自壓縮制冷蒸發(fā)器16中的低溫低壓制冷劑蒸汽經(jīng)過壓縮機(jī)17壓縮后，升溫升壓，進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器9中冷凝為液態(tài)制冷劑；從蒸發(fā)冷凝器9流出的制冷劑，經(jīng)壓縮制冷膨脹閥15節(jié)流降壓后，進(jìn)入壓縮制冷蒸發(fā)器16中蒸發(fā)，吸收載冷劑中熱量，實(shí)現(xiàn)制冷目的。(三)太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)。圖4中用粗實(shí)線表示的該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系。該系統(tǒng)由太陽(yáng)能噴射制冷回路和變速壓縮制冷回路構(gòu)成，兩個(gè)回路通過蒸發(fā)冷卻器 10相耦合。太陽(yáng)能噴射制冷回路的結(jié)構(gòu)關(guān)系是耦合制冷噴射器3的混合流體出口與噴射制冷冷凝器4連通后，管路分為兩路一路依次連通切換閥VI、第三噴射制冷膨脹閥7、蒸發(fā)冷卻器10后，與耦合制冷噴射器3的引射流體入口連通；另一路依次連通第二工質(zhì)泵12、 太陽(yáng)能集熱發(fā)生器13和切換閥III后，與耦合制冷噴射器3的工作流體入口連通；變速壓縮制冷回路的結(jié)構(gòu)關(guān)系是變速壓縮機(jī)17的出口管路依次通過三通換向閥Ta的al和a3端、 壓縮制冷冷凝器14、三通換向閥Tb的b3和b2端，然后通過三通換向閥Tc的直通通道與蒸發(fā)冷卻器10連通，再經(jīng)三通換向閥Td的直通通道后，與壓縮制冷膨脹閥15和壓縮制冷蒸發(fā)器16連通，然后與變速壓縮機(jī)17的入口連通。上述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法如下
當(dāng)太陽(yáng)能輻照度在太陽(yáng)輻照度度彡100ff/m2并且< 400W/m2時(shí)，切換閥III、VI打開，切換閥I、IV、II、V關(guān)閉；三通換向閥Ta的al和a3端打開、a2端關(guān)閉，三通換向閥Tb的b3和 b2端打開、bl端關(guān)閉，三通換向閥Tc、Td的直通通道打開、旁通通道關(guān)閉；第二工質(zhì)泵12處于運(yùn)行狀態(tài)，第一工質(zhì)泵11停止運(yùn)行。對(duì)太陽(yáng)能噴射制冷回路制冷劑在太陽(yáng)能集熱發(fā)生器13中吸熱蒸發(fā)成為高溫高壓蒸汽后，作為工作蒸汽進(jìn)入耦合制冷噴射器3的噴嘴加速降壓后，引射蒸發(fā)冷卻器10中的制冷劑蒸汽，二者在耦合制冷噴射器3中混合增壓；耦合制冷噴射器3出來的制冷劑蒸汽進(jìn)入噴射制冷冷凝器4，冷凝為液態(tài)制冷劑；由噴射制冷冷凝器4流出的液態(tài)制冷劑分為二路一路由第二工質(zhì)泵12加壓后，進(jìn)入太陽(yáng)能集熱發(fā)生器13中，再次加熱蒸發(fā)；另一路進(jìn)入第三噴射制冷膨脹閥7中節(jié)流降壓，降壓后的制冷劑在蒸發(fā)冷卻器10中吸收壓縮制冷劑的熱量，蒸發(fā)為低壓制冷劑蒸汽后，被吸入到耦合制冷噴射器3中，完成循環(huán)。對(duì)變速壓縮制冷回路來自壓縮制冷蒸發(fā)器16中的低溫低壓制冷劑蒸汽經(jīng)過壓縮機(jī)17壓縮后，升溫升壓，該蒸汽進(jìn)入壓縮制冷冷凝器14中冷凝為液態(tài)后，進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器10中冷卻為過冷狀態(tài)，然后經(jīng)壓縮制冷膨脹閥15節(jié)流降壓后進(jìn)入壓縮制冷蒸發(fā)器16中蒸發(fā)，吸收載冷劑中熱量，實(shí)現(xiàn)制冷目的。(四)變速壓縮制冷系統(tǒng)。圖5中用粗實(shí)線表示的該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系變速壓縮機(jī) 17的出口管路依次通過三通換向閥Ta的al和a3端、壓縮制冷冷凝器14、三通換向閥Tb 的b3和b2端、三通換向閥Tc的cl和c3端、三通換向閥Td的d3和d2端后，與壓縮制冷膨脹閥15和壓縮制冷蒸發(fā)器16連通，然后與變速壓縮機(jī)17的入口連通。上述變速壓縮制冷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法如下
當(dāng)太陽(yáng)能輻照度在太陽(yáng)輻照度< lOOW/m2或無太陽(yáng)輻射時(shí)，三通換向閥Ta的al和a3 端打開、a2端關(guān)閉,三通換向閥Tb的b3和b2端打開、bl端關(guān)閉；三通換向閥Tc的cl和 c3端打開、c2端關(guān)閉,三通換向閥Td的d3和d2端打開、dl端關(guān)閉。來自壓縮制冷蒸發(fā)器16中的低溫低壓制冷劑蒸汽經(jīng)過壓縮機(jī)17壓縮后，升溫升壓，該蒸汽進(jìn)入壓縮制冷冷凝器14冷凝后，進(jìn)入壓縮制冷膨脹閥15，經(jīng)壓縮制冷膨脹閥15 節(jié)流降壓后的制冷劑進(jìn)入壓縮制冷蒸發(fā)器16中蒸發(fā)，吸收載冷劑中熱量，實(shí)現(xiàn)制冷目的。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置，包括太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)，變速壓縮制冷系統(tǒng)；其特征在于所述太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)是獨(dú)立制冷噴射器(I)和噴射制冷冷凝器(4)連通后，一路依次連通有切換閥(IV)、第一噴射制冷膨脹閥(5)、噴射制冷蒸發(fā)器(8)和獨(dú)立制冷噴射器(1);另一路通過第一工質(zhì)泵(11)和第二工質(zhì)泵(12)連通有太陽(yáng)能集熱發(fā)生器(13)、切換閥(I)和獨(dú)立制冷噴射器(I)；所述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)是由太陽(yáng)能噴射制冷回路和變速壓縮制冷回路構(gòu)成；其太陽(yáng)能噴射制冷回路是復(fù)疊制冷噴射器(2)和噴射制冷冷凝器(4)連通后， 一路依次連通有切換閥(V)、第二噴射制冷膨脹閥(6)、蒸發(fā)冷凝器(9)和復(fù)疊制冷噴射器(2);另一路通過第一工質(zhì)泵(11)后依次連通有太陽(yáng)能集熱發(fā)生器(13)、切換閥(II)和復(fù)疊制冷噴射器(2);其變速壓縮制冷回路是變速壓縮機(jī)(17)依次連通有三通換向閥(Ta)、 蒸發(fā)冷凝器(9)、三通換向閥(Tb、Tc、Td)、壓縮制冷膨脹閥(15)、壓縮制冷蒸發(fā)器(16)和變速壓縮機(jī)(17)；所述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)是由太陽(yáng)能噴射制冷回路和變速壓縮制冷回路構(gòu)成；其太陽(yáng)能噴射制冷回路是耦合制冷噴射器(3)和噴射制冷冷凝器(4)連通后，一路依次連通有切換閥(VI)、第三噴射制冷膨脹閥(7)、蒸發(fā)冷卻器(10)和耦合制冷噴射器(3);另一路通過第二工質(zhì)泵(12)后依次連通有太陽(yáng)能集熱發(fā)生器(13)、切換閥(III)和耦合制冷噴射器(3);其變速壓縮制冷回路是變速壓縮機(jī)(17)依次連通有三通換向閥(Ta)、 壓縮制冷冷凝器(14)、三通換向閥(Tb、Tc)、蒸發(fā)冷卻器(10)、三通換向閥(Td)、壓縮制冷膨脹閥(15)、壓縮制冷蒸發(fā)器(16)和變速壓縮機(jī)(17);所述變速壓縮制冷系統(tǒng)是變速壓縮機(jī)(17)依次連通有三通換向閥(Ta)、壓縮制冷冷凝器(14)、三通換向閥(Tb、Tc、Td)、壓縮制冷膨脹閥(15)、壓縮制冷蒸發(fā)器(16)和變速壓縮機(jī)(17)。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置，其特征在于所述噴射制冷冷凝器(4)是單元組合式。
3.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置，其特征在于所述第一工質(zhì)泵(11)是第二工質(zhì)泵(12)流量的I. 5 3倍。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置，其特征在于所述第一工質(zhì)泵(11)和第二工質(zhì)泵(12)的流量之和等于太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)的流量。
5.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置，其特征在于所述太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)是在太陽(yáng)能幅照度> 800ff/m2時(shí)運(yùn)行，所述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)是在太陽(yáng)能幅照度> 400ff/m2并且< 800W/m2時(shí)運(yùn)行，所述太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)是在太陽(yáng)能幅照度> 100ff/m2并且< 400W/m2時(shí)運(yùn)行，所述變速壓縮制冷系統(tǒng)在太陽(yáng)能幅照度< lOOW/m2或者無太陽(yáng)輻射時(shí)運(yùn)行。
全文摘要
一種太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)合制冷裝置是由太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)，變速壓縮制冷系統(tǒng)集于一體構(gòu)成，在太陽(yáng)輻射強(qiáng)時(shí)，太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)運(yùn)行；太陽(yáng)輻射高于中等水平時(shí)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮復(fù)疊制冷系統(tǒng)運(yùn)行；太陽(yáng)輻射弱時(shí)，太陽(yáng)能噴射與變速壓縮耦合制冷系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中未能利用的部分太陽(yáng)能加以充分利用，太陽(yáng)能極弱或者無太陽(yáng)輻射時(shí)，裝置中變速壓縮制冷系統(tǒng)運(yùn)行。本發(fā)明裝置能夠根據(jù)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度分級(jí)高效利用太陽(yáng)能，充分有效地利用了太陽(yáng)能資源。
文檔編號(hào)F25B27/00GK102620468SQ201210107938
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者劉玉香, 李承麗, 李晉, 李風(fēng)雷, 田琦 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)