本技术介绍了一种创新的制冷系统及其设计方法,该系统由两个热力系统组成:第一热力系统配备第一冷凝和蒸发模块,第二热力系统包含第一发生和第二冷凝模块。该系统旨在实现制冷供冷的高效解耦,优化能源利用效率。
背景技术
随着工业发展和人民生活水平的提高,制冷供冷系统的应用越来越广泛。目前,制冷供冷系统主要采用压缩式制冷和吸收/吸附式制冷两种方式。
压缩式制冷系统是最常见的制冷方式,其工作原理是利用压缩机将低温低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压的过热蒸汽,通过冷凝、节流、蒸发等过程完成制冷循环。该系统具有能效比高、结构紧凑等优点,但需要消耗高品位的电能,运行成本较高。
吸收/吸附式制冷系统是一种热驱动的制冷方式,可以利用工业余热、太阳能等低品位热源。其工作原理是利用制冷剂与吸收/吸附剂之间的物理或化学作用,通过解吸-冷凝-蒸发-吸收/吸附过程实现制冷。该系统能够利用低品位热源,运行成本低,但存在能效比较低、系统体积大等缺点。
现有技术中存在以下主要问题:
1、两种制冷方式通常是独立运行的,未能实现有效的能量耦合和梯级利用。压缩式制冷系统冷凝时产生的高品位热量直接排放到环境中造成浪费,而吸收/吸附式制冷系统又需要外界提供热源,系统整体能源利用效率不高。
2、现有制冷系统往往难以实现制冷与供冷的时间解耦。制冷设备的运行与用冷需求必须同时进行,导致设备选型时要按照最大负荷配置,造成投资浪费,且不利于削峰填谷和能源的合理利用。
3、在工业余热回收利用方面,由于余热的品位和数量往往存在波动,单一的制冷方式难以高效利用这些不稳定的热源,需要开发新型的耦合式制冷系统。
因此,亟需开发一种新型的耦合式制冷供冷系统,既能实现压缩式与吸收/吸附式制冷的高效耦合,又能通过蓄能实现制冷与供冷的时间解耦,从而提高系统的能源利用效率和运行灵活性。
实现思路