太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵空调系统技术方案

本实用新型专利技术的一种太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵空调系统，包括太阳能供热回路和热泵，热泵的发生器中的太阳能换热器将太阳能输入到太阳能热泵装置中，提供机组运行的动力。通过空气源热交换盘管吸收空气中的能量，这两部分的能量通过制冷剂蒸汽的冷凝和制冷剂蒸汽与稀溶液的熔解热释放出来，传递给热水，提高能源利用率。融霜时，利用进入空气源热交换盘管的制冷剂蒸汽除霜后与稀溶液溶解后放出的溶解热，保证了在除霜时仍然能够稳定地提供热量的方案。本实用新型专利技术的有益效果是：本装置以太阳能热源直接作为驱动能源，不需要消耗电能将太阳能转化为高品位能源，节省了大量的投资成本，同时大大提高了太阳能转热的热能的效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵供热系统。
技术介绍
目前，在一般民用建筑物，空调的能耗占了58%以上，给电力供应带来很大的压力。我国已经把太阳能利用作为后续能源战略中可再生能源的重要组成部分，并出台了一系列的政策指导性文件鼓励和支持太阳能转化研究和应用事业的发展。传统的空气源热泵装置，采用压缩机作为机组的驱动部件，磨损程度大，噪音大，使用寿命短。例如:中国专利:CN 102012129A中的一种节能型太阳能空气源热泵多功能机，使用压缩机作为驱动部件。传统的吸收式热泵装置大多数采用天然气、工业余热作为机组的驱动力，需要驱动能源购买成本，增加运行费用。例如:中国专利CN 201561564 U所公开的
技术实现思路
中，就是一燃气作为机组运行动力的。传统吸收热泵采用天然气作为驱动力，产生的烟气中带走了大量的热量，能源的利用率低，并且传统热泵机组所用的制冷剂工质的性质决定了其不能在低温下稳定运行。
技术实现思路
为解决以上技术上的不足，本技术提供了一种节能减排，热利用率高的太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵空调系统。本技术是通过以下措施实现的:本技术的一种太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵供热系统，包括太阳能供热回路和热泵，所述太阳能供热回路包括通过导热油管路连接的槽式太阳能集热器、循环油泵、油气分离器、辅助热源和太阳能换热器；所示热泵包括:发生器，其顶部设置有液膜蒸发段、提馏段和溶液匀布结构I，所述太阳能换热器设置在发生器内；精馏器，其介质入口与发生器顶部的介质出口连通，精馏器的介质出口接有换热盘管III，精馏器内设有换热盘管I，所述换热盘管I的入口连接有溶液泵，换热盘管I的出口分成两路，一路接发生器的溶液匀布结构I，另一路接有换热盘管II ;二次冷却器，内设有换热盘管IV ;间壁水冷冷凝器，设置有冷水进口和热水出口，所述换热盘管III设置在间壁水冷冷凝器内，换热盘管III的出口连接换热盘管IV ;空气源热交换盘管，配有风机，空气源热交换盘管的入口连接换热盘管IV的出口且之间设置有节流装置，空气源热交换盘管的出口连接二次冷却器的介质入口 ；膜式吸收器，顶部设置有溶液匀布结构II，膜式吸收器的介质入口与二次冷却器的介质出口连接，所述换热盘管II设置在膜式吸收器内，换热盘管II的出口连接发生器的提馏段，所述溶液匀布结构II连接发生器的液膜蒸发段且之间设置有稀溶液电磁阀；以及降膜式换热器，设置有冷水进口和热水出口，其介质入口连接膜式吸收器的介质出口，降膜式换热器的介质出口连接溶液泵。上述精馏器的介质出口连接空气源热交换盘管的入口且之间设置有除霜阀门。上述稀溶液电磁阀连接有控制模块，所述控制模块连接有温度传感器、液位传感器，控制模块根据接收到的温度信号和液位信号控制稀溶液电磁阀的开度，以控制通过稀溶液电磁阀的溶液流量。上述溶液匀布结构I为U形分流管或者圆盘溢流管，所述U形分流管为碳钢管或不锈钢管，所述圆盘溢流管上设置有10-15个通孔和10-15个铆钉，所述溶液匀布结构II为环形分流管。上述精馏器内的换热盘管I内不规则排布有填料环。上述膜式吸收器内设置有GAX高效换热器，所述GAX高效换热器为等距螺纹管，等距螺纹管均匀双层紧密排布在膜式吸收器内。上述发生器内设置有螺旋导流管和螺旋折流板。本技术的有益效果是:1.本装置以太阳能热源直接作为驱动能源，不需要消耗电能将太阳能转化为高品位能源，节省了大量的投资成本，同时大大提高了太阳能转热的热能的效率。2.本装置以隔膜式溶液泵作为机组的驱动部件，为吸收式制热，没有运动部件的磨损，使用寿命长、噪音小。3.本装置不以天然气或者工业余热作为驱动能源，采用太阳能直驱的方式供热，解决了传统吸收式热泵能源使用率低的问题，使能源的一次利用率提闻到85%以上。4.本装置提闻了机组能源的利用率，进而提闻制热热率，使其COP闻达1.8 2.0。5.本装置融霜时，利用进入空气源热交换盘管的制冷剂蒸汽除霜后与稀溶液溶解后放出的溶解热，保证了在除霜时仍然能够稳定地提供热量。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的热泵结构示意图。其中:A槽式太阳能集热器，B热泵，C辅助热源，D循环油泵，E油气分离器，F膨胀罐，G循环泵，H空调末端，I发生器，1-1液膜蒸发段，1-2提馏段，1-3溶液匀布结构I，1-4螺旋导流管和螺旋折流板，2精馏器，2-1换热盘管I，3间壁水冷冷凝器，3-1换热盘管III，4 二次冷却器，4-1换热盘管IV，5空气源热交换盘管，6风机，7膜式吸收器，7-1溶液匀布结构II，7-2换热盘管II，7-3GAX高效换热器，8降膜式换热器，9溶液泵，10稀溶液电磁阀，11除霜阀门，12太阳能换热器，13节流装置。具体实施方式如图1、2所示，本技术的太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵供热系统，以天然能源太阳能作为机组的驱动能源，包括太阳能供热回路和热泵B，太阳能供热回路包括通过导热油管路连接的槽式太阳能集热器A、循环油泵D、油气分离器E、辅助热源C和太阳能换热器12，油气分离器E连接有膨胀罐F。发生器I中的太阳能换热器12将太阳能输入到太阳能热泵装置中，提供机组运行的动力。通过空气源热交换盘管5吸收空气中的能量，这两部分的能量通过制冷剂蒸汽的冷凝和制冷剂蒸汽与稀溶液的熔解热释放出来，传递给热水，提高能源利用率。融霜时，利用进入空气源热交换盘管5的制冷剂蒸汽除霜后与稀溶液溶解后放出的溶解热，保证了在除霜时仍然能够稳定地提供热量的方案。具体结构包括发生器1、精馏器2、二次冷却器4、间壁水冷冷凝器3、空气源热交换盘管、膜式吸收器7和降膜式换热器8。其中发生器I内设有太阳能换热器12，发生器I顶部设置有液膜蒸发段1-1、提馏段1-2和溶液匀布结构I 1-3。精馏器2的介质入口与发生器I顶部的介质出口连通，精馏器2的介质出口接有换热盘管III 3-1，精馏器2内设有换热盘管I 2-1，换热盘管I 2-1的入口连接有溶液泵9，换热盘管I 2-1的出口分成两路，一路接发生器I的溶液匀布结构I 1-3，另一路接有换热盘管II 7-2。二次冷却器4内设有换热盘管IV 4-1。间壁水冷冷凝器3设置有冷水进口和热水出口，换热盘管III 3-1设置在间壁水冷冷凝器3内，换热盘管III 3-1的出口连接换热盘管IV 4-1。空气源热交换盘管5配有风机6，空气源热交换盘管5的入口连接换热盘管IV 4-1的出口且之间设置有节流装置13，空气源热交换盘管5的出口连接二次冷却器4的介质入口。膜式吸收器7顶部设置有溶液匀布结构II 7-1，膜式吸收器7的介质入口与二次冷却器4的介质出口连接，换热盘管II 7-2设置在膜式吸收器7内，换热盘管II 7-2的出口连接发生器I的提馏段1-2，溶液匀布结构II7-1连接发生器I的液膜蒸发段1-1且之间设置有稀溶液电磁阀10。降膜式换热器8设置有冷水进口和热水出口，其介质入口连接膜式吸收器7的介质出口，降膜式换热器8的介质出口连接溶液泵9。精馏器2的介质出口连接空气源热交换盘管的入口且之间设置有除霜阀门11。本专利技术内部包括两个循环，制冷剂循环和吸收剂循环。其中从降膜式换热器8出来的浓溶液经过溶液泵9加压后送入精馏器2中与高温高压的氨气进行热交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵空调系统，其特征在于：包括太阳能供热回路和热泵，所述太阳能供热回路包括通过导热油管路连接的槽式太阳能集热器、循环油泵、油气分离器、辅助热源和太阳能换热器；所示热泵包括：发生器，其顶部设置有液膜蒸发段、提馏段和溶液匀布结构Ⅰ，所述太阳能换热器设置在发生器内；精馏器，其介质入口与发生器顶部的介质出口连通，精馏器的介质出口接有换热盘管Ⅲ，精馏器内设有换热盘管Ⅰ，所述换热盘管Ⅰ的入口连接有溶液泵，换热盘管Ⅰ的出口分成两路，一路接发生器的溶液匀布结构Ⅰ，另一路接有换热盘管Ⅱ；二次冷却器，内设有换热盘管Ⅳ； 间壁水冷冷凝器，设置有冷水进口和热水出口，所述换热盘管Ⅲ设置在间壁水冷冷凝器内，换热盘管Ⅲ的出口连接换热盘管Ⅳ；空气源热交换盘管，配有风机，空气源热交换盘管的入口连接换热盘管Ⅳ的出口且之间设置有节流装置，空气源热交换盘管的出口连接二次冷却器的介质入口；膜式吸收器，顶部设置有溶液匀布结构Ⅱ，膜式吸收器的介质入口与二次冷却器的介质出口连接， 所述换热盘管Ⅱ设置在膜式吸收器内，换热盘管Ⅱ的出口连接发生器的提馏段，所述溶液匀布结构Ⅱ连接发生器的液膜蒸发段且之间设置有稀溶液电磁阀；以及   降膜式换热器，设置有冷水进口和热水出口，其介质入口连接膜式吸收器的介质出口，降膜式换热器的介质出口连接溶液泵。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵空调系统，其特征在于:包括太阳能供热回路和热泵，所述太阳能供热回路包括通过导热油管路连接的槽式太阳能集热器、循环油泵、油气分离器、辅助热源和太阳能换热器； 所示热泵包括: 发生器，其顶部设置有液膜蒸发段、提馏段和溶液匀布结构I，所述太阳能换热器设置在发生器内； 精馏器，其介质入口与发生器顶部的介质出口连通，精馏器的介质出口接有换热盘管III，精馏器内设有换热盘管I，所述换热盘管I的入口连接有溶液泵，换热盘管I的出口分成两路，一路接发生器的溶液匀布结构I，另一路接有换热盘管II; 二次冷却器，内设有换热盘管IV ； 间壁水冷冷凝器，设置有冷水进口和热水出口，所述换热盘管III设置在间壁水冷冷凝器内，换热盘管III的出口连接换热盘管IV ； 空气源热交换盘管，配有风机，空气源热交换盘管的入口连接换热盘管IV的出口且之间设置有节流装置，空气源热交换盘管的出口连接二次冷却器的介质入口 ； 膜式吸收器，顶部设置有溶液匀布结构II，膜式吸收器的介质入口与二次冷却器的介质出口连接，所述换热盘管II设置在膜式吸收器内，换热盘管II的出口连接发生器的提馏段，所述溶液匀布结构II连接发生器的液膜蒸发段且之间设置有稀溶液电磁阀；以及降膜式换热器，设置有冷水进口和热水出口，其介...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文，余建伟，史文彬，高磊，
申请(专利权)人：山东威特人工环境有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37