太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统，提供一种便于管理，操作方便的制冷系统。包括太阳能集热器、发生器、热水泵连接组成太阳能集热循环；引射器的入口接管与发生器的高温高压水蒸汽出口连接，引射器的引射接管与换热器的壳侧出口连接，引射器的出口接管与冷凝器的入口接管连接，冷凝器的出口接管一路通过水膨胀阀与换热器的壳侧入口连接，另一路通过水泵与发生器的冷水进口连接组成水蒸汽喷射制冷循环；制冷压缩机的出口与换热器的管侧入口连接，换热器的管侧出口通过CO2膨胀阀与蒸发器的入口连接，蒸发器的出口与制冷压缩机的入口连接组成CO2低温制冷循环。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统
本技术涉及低温冷冻冷藏
，特别是涉及一种太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统。
技术介绍
现代科学技术的飞速发展在为人类带来巨大利益的同时，也极大地破坏环境和自然资源，开发新设备与工艺，提高效率、节约能源、保护环境、实现行业的可持续性发展具有重要的现实意义。太阳能清洁、无污染、可再生，替代或部分替代常规能源驱动制冷系统，正日益受到各国的重视。氯氟烃类人工合成制冷工质引起臭氧层破坏和温室效应，已成为日益严峻的全球环境问题，寻找绿色环保制冷工质已成为当前国际社会共同关注的焦点。蒸汽喷射循环系统不直接消耗机械能，结构简单，无转动部件，无磨损，不用润滑油，运行可靠，寿命长，运行费用低。CO2在低温下粘性小，流动阻力小，能耗低，CO2制冷系统有很好的发展前景。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种利用太阳能辅助热源部分替代常规能源，自然工质水和CO2为循环工质，便于管理，操作方便，保护环境，节约能源的低温制冷系统。为实现本技术的目的所采用的技术方案是:一种太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统，其特征在于，包括太阳能集热器、发生器、引射器、冷凝器、水膨胀阀、水泵、换热器、CO2膨胀阀、蒸发器、制冷压缩机、热水泵；所述太阳能集热器的出口与所述发生器的热水进口连接，所述发生器的冷水出口与所述热水泵的入口连接，所述热水泵的出口与所述太阳能集热器的入口连接组成太阳能集热循环；所述引射器的入口接管与所述发生器的高温高压水蒸汽出口连接，所述引射器的引射接管与所述换热器的壳侧出口连接，所述引射器的出口接管与所述冷凝器的入口接管连接，所述冷凝器的出口接管一路通过水膨胀阀与所述换热器的壳侧入口连接，另一路通过水泵与所述发生器的冷水进口连接组成水蒸汽喷射制冷循环；所述制冷压缩机的出口与所述换热器的管侧入口连接，所述换热器的管侧出口通过所述CO2膨胀阀与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述制冷压缩机的入口连接组成CO2低温制冷循环；所述水蒸汽喷射制冷循环以水为循环工质。所述发生器内设置有温度传感器和所述辅助电加热器，所述温度传感器与温度控制器的温度信号输入端连接，所述温度控制器的控制信号输出端与所述辅助电加热器的电源控制端连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是:1、本技术的太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统利用太阳能辅助热源部分替代常规能源，自然工质水和CO2为循环工质，利用水蒸汽喷射引射冷却CO2高温气体的低温制冷循环，满足食品冷冻冷藏对低温环境空间的需求，节约能源、保护环境。2、本技术的太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统，便于管理，节约成本，环保节能，方便控制，安全可靠。附图说明图1所示为本技术的太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统的示意图；图2所示为本技术喷射器的接管示意图；图3所示为本技术发生器的接管示意图；图4所示为本技术的换热器的接管示意图。图中:1.太阳能集热器，2.发生器，3.引射器，4.冷凝器，5.水膨胀阀，6.水泵，7.换热器，8.CO2膨胀阀，9.蒸发器，10.制冷压缩机，11.换热管，12.辅助电加热器，13.热水泵，14.混合室，15.扩压段，16.引射器的出口接管，17.引射器的引射接管，18.引射器的入口接管，19.引射器的喷嘴，20.发生器的高温高压水蒸汽出口，21.发生器的冷水进口，22.发生器的冷水出口，23.发生器的热水进口，24.换热器的壳侧出口，25.换热器的壳侧入口，26.换热器的管侧出口，27.换热器的管侧入口。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。本技术的太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统的示意图如图1-图4所示，包括太阳能集热器1、发生器2、引射器3、冷凝器4、水膨胀阀5、水泵6、换热器7、C02膨胀阀8、蒸发器9、制冷压缩机10、热水泵13。所述太阳能集热器I的出口与所述发生器2的热水进口 23连接，所述发生器2的冷水出口 22与所述热水泵13的入口连接，所述热水泵13的出口与所述太阳能集热器I的入口连接组成太阳能集热循环。所述引射器3的入口接管18与所述发生器2的高温高压水蒸汽出口 20连接，所述引射器的引射接管17与所述换热器7的壳侧出口 24连接，所述引射器的出口接管16与所述冷凝器4的入口接管连接，所述冷凝器4的出口接管一路通过水膨胀阀5与所述换热器的壳侧入口 25连接，另一路通过水泵6与所述发生器的冷水进口 21连接组成水蒸汽喷射制冷循环。所述制冷压缩机10的出口与所述换热器的管侧入口 27连接，所述换热器的管侧出口 26通过所述CO2膨胀阀8与所述蒸发器9的入口连接，所述蒸发器9的出口与所述制冷压缩机10的入口连接组成CO2低温制冷循环。所述水蒸汽喷射制冷循环以水为循环工质。为了实现自动控制，所述发生器2内设置有温度传感器，为了在太阳光照不足的时间仍能使用，在所示发生器内设置有辅助电加热器12。所述温度传感器与温度控制器的温度信号输入端连接，所述温度控制器的控制信号输出端与所述辅助电加热器的电源控制端连接。由温度传感器测定发生器2内的水温并传送给温度控制器，由温度控制器控制辅助电加热器12的启闭。启动热水泵13，经热水泵13的驱动，水在太阳能集热器I中吸收太阳能，温度升高的热水进入发生器2。温度传感器感受发生器内的水温，如果水温低于所需要的值，则温度传感器传送给温度控制器信号，由温度控制器控制的辅助加热器12自动加热，达到所需的温度时，辅助加热器自动断开停止加热。发生器2上部的高温高压水蒸汽通过引射器3中的喷嘴19膨胀并以高速流动，在喷嘴出口处造成很低的压力，因流出速度高、压力低，吸引换热器7内蒸发生成的低压水蒸汽，进入喷射器3的混合室14，与混合室中的蒸汽混合后一起进入扩压段15，在扩压段中流速降低、压力升高后进入冷凝器4内与管外的冷却介质进行热交换温度降低，凝结成液体水，一路通过水膨胀阀5截流降压后进入换热器7，为CO2低温制冷循环中制冷压缩机10排出的CO2气体的冷却冷凝放热提供冷源，一路通过水泵6回到发生器2形成水蒸汽喷射制冷循环。从制冷压缩机10出来的CO2气体，在换热器7中的换热管11内与管外的冷水进行热交换，放出热量凝结成CO2液体，经CO2膨胀阀8截流降压后进入蒸发器9吸收用冷空间的热量，为食品的冷冻冷藏提供冷源。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出的是，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统，其特征在于，包括太阳能集热器、发生器、引射器、冷凝器、水膨胀阀、水泵、换热器、CO2膨胀阀、蒸发器、制冷压缩机、热水泵；所述太阳能集热器的出口与所述发生器的热水进口连接，所述发生器的冷水出口与所述热水泵的入口连接，所述热水泵的出口与所述太阳能集热器的入口连接组成太阳能集热循环；所述引射器的入口接管与所述发生器的高温高压水蒸汽出口连接，所述引射器的引射接管与所述换热器的壳侧出口连接，所述引射器的出口接管与所述冷凝器的入口接管连接，所述冷凝器的出口接管一路通过水膨胀阀与所述换热器的壳侧入口连接，另一路通过水泵与所述发生器的冷水进口连接组成水蒸汽喷射制冷循环；所述制冷压缩机的出口与所述换热器的管侧入口连接，所述换热器的管侧出口通过所述CO2膨胀阀与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述制冷压缩机的入口连接组成CO2低温制冷循环；所述水蒸汽喷射制冷循环以水为循环工质。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能水蒸汽引射冷却的CO2低温制冷系统，其特征在于，包括太阳能集热器、发生器、引射器、冷凝器、水膨胀阀、水泵、换热器、CO2膨胀阀、蒸发器、制冷压缩机、热水泵；所述太阳能集热器的出口与所述发生器的热水进口连接，所述发生器的冷水出口与所述热水泵的入口连接，所述热水泵的出口与所述太阳能集热器的入口连接组成太阳能集热循环；所述引射器的入口接管与所述发生器的高温高压水蒸汽出口连接，所述引射器的引射接管与所述换热器的壳侧出口连接，所述引射器的出口接管与所述冷凝器的入口接管连接，所述冷凝器的出口接管一路通过水膨胀阀与所述换热器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁静红，刘圣春，郭宪民，毛力，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：实用新型
国别省市：