本發(fā)明涉及壓縮吸收復(fù)合制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用變壓器余熱的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

目前，變壓器余熱主要的處理方式都是利用油循環(huán)將熱量通過(guò)風(fēng)冷的方式直接散失在空氣之中，并沒(méi)有進(jìn)行充分的利用。經(jīng)過(guò)熱交換后，作為散熱介質(zhì)的變壓器油本身具有較高的溫度和熱量，可以作為熱源進(jìn)行供熱。

公開(kāi)號(hào)為CN204760175U的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種電力變壓器散熱片余熱利用裝置，包括若干個(gè)散熱片組，若干個(gè)散熱片組之間通過(guò)大連接管相互串接在一起，散熱片組中各個(gè)散熱片之間通過(guò)小連接管串接在一起；散熱片組之間通過(guò)小連接管、每個(gè)散熱片內(nèi)部的空心導(dǎo)流管道和大連接管之間串接成一個(gè)通水管道；在第一組散熱片組的起始端設(shè)置有進(jìn)水管道、在最后一組散熱片組的末端設(shè)置有出水管道，在出水管道上設(shè)置有水龍頭，在進(jìn)水管道和出水管道外周設(shè)置有保溫層。使用時(shí)，自來(lái)水從進(jìn)水管道流入，運(yùn)行中的變壓器所產(chǎn)生的熱量被及時(shí)帶走，自來(lái)水經(jīng)過(guò)導(dǎo)流管道被加熱后從出水管道流出，供變電站運(yùn)維人員使用，達(dá)到余熱充分利用的效果。采用該實(shí)用新型后，變壓器降溫效果明顯，節(jié)能環(huán)保。

公開(kāi)號(hào)為CN201465721U的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種具有余熱利用功能的氣體變壓器水冷卻系統(tǒng)，用于解決變壓器熱能利用問(wèn)題，該冷卻系統(tǒng)由氣水交換器和設(shè)置在地面上的冷卻塔構(gòu)成，氣水交換器的氣路接口通過(guò)氣泵與氣體變壓器箱體接成循環(huán)氣路，水路接口通過(guò)閥門(mén)和水泵與冷卻塔構(gòu)成循環(huán)水路，改進(jìn)后，在氣水交換器和冷卻塔之間的循環(huán)水路中還串接有余熱利用裝置。該實(shí)用新型在傳統(tǒng)氣體變壓器水冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了余熱利用裝置，變壓器余熱既可以通過(guò)冷卻塔散發(fā)到空氣中，又可以被余熱利用裝置回收后加以利用，因而可減少能源浪費(fèi)，提高能量的利用率。

除了作為熱源直接利用熱能以外，這部分熱能還可以作為吸收式制冷和壓縮式制冷的熱源。通過(guò)以上制冷循環(huán)獲得的冷量和熱量可以供應(yīng)給變電站中工作人員的辦公場(chǎng)所，若回收的能量較大的話，也可以供應(yīng)給附近的居民區(qū)。但是如果直接采用吸收制冷和壓縮制冷兩個(gè)系統(tǒng)，無(wú)論是從結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和成本方面都會(huì)有比較大的劣勢(shì)，對(duì)于變壓器余熱利用的初期投資帶來(lái)比較大的壓力，但是如果只是利用其中一種系統(tǒng)，在利用變壓器余熱方面又會(huì)無(wú)法全面而綜合的利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種利用變壓器余熱的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)，有效減少系統(tǒng)成本和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，并能充分回收利用變壓器余熱。

一種利用變壓器余熱的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)，包括：

變壓器的油液循環(huán)模塊；

發(fā)生器，以所述油液循環(huán)模塊作為發(fā)生熱源；

壓縮機(jī)，進(jìn)口端與所述發(fā)生器的蒸汽出口端連接；

室外冷凝器，進(jìn)口端通過(guò)第一蒸汽管路與壓縮機(jī)的出口端連接；

節(jié)流裝置，進(jìn)口端通過(guò)第一冷凝管路與所述室外冷凝器的出口端連接；

室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器，進(jìn)口端與所述節(jié)流裝置的出口端連接；

吸收器，蒸汽進(jìn)口端通過(guò)第二蒸汽管路與室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器的出口端連接；

溶液泵，將所述吸收器中制冷劑溶液輸送至發(fā)生器；

溶液節(jié)流裝置，連接吸收器和發(fā)生器用于循環(huán)制冷劑溶液；

溶液換熱器，將來(lái)自吸收器和來(lái)自發(fā)生器的制冷劑溶液進(jìn)行換熱；

第二冷凝管路，一端與所述發(fā)生器的進(jìn)口端連接，另一端與所述節(jié)流裝置的進(jìn)口端連接；

四通閥，其中兩通安裝在所述第一蒸汽管路上，另外兩通安裝在所述第二蒸汽管路上，所述四通閥可切換第一蒸汽管路和第二蒸汽管路的連通，連通所述室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器的出口端和所述壓縮機(jī)的蒸汽出口端以使發(fā)生器、壓縮機(jī)以及室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器形成壓縮熱泵循環(huán)供熱；

第一閥門(mén)，安裝在所述發(fā)生器的蒸汽出口端，在所述室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器不工作時(shí)關(guān)閉；

第二閥門(mén)，安裝在所述室外冷凝器的出口端，在所述室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器作為蒸發(fā)器使用時(shí)開(kāi)啟，作為冷凝器使用時(shí)關(guān)閉；

第三閥門(mén)，安裝在所述第二冷凝管路上，在所述室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器作為蒸發(fā)器使用時(shí)關(guān)閉，作為冷凝器使用時(shí)開(kāi)啟。

制冷劑溶液的種類很多，為了適用于壓縮吸收復(fù)合制冷以及壓縮熱泵循環(huán)，優(yōu)選的，所述制冷劑溶液采用氨水。

為了方便控制各管路，優(yōu)選的，所述第一閥門(mén)、第二閥門(mén)以及第三閥門(mén)采用先導(dǎo)式電磁閥。

本發(fā)明還提供了一種利用變壓器余熱的壓縮吸收復(fù)合制冷方法，上述的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)，包括三種工作模式：

(1)制冷模式，所述室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器作為蒸發(fā)器使用，開(kāi)啟第一閥門(mén)和第二閥門(mén)，關(guān)閉所述第三閥門(mén)，所述四通閥切換至第一蒸汽管路和第二蒸汽管路通路，所述發(fā)生器中的制冷劑釋放，產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)所述壓縮機(jī)，從壓縮機(jī)排出的蒸汽依次在室外冷凝器中冷凝、節(jié)流裝置中節(jié)流，再進(jìn)入室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)制冷功能，制冷劑從室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器進(jìn)入到所述吸收器中吸收，通過(guò)所述溶液泵運(yùn)送至所述發(fā)生器，循環(huán)完成；適用于夏季。

(2)供暖模式，所述室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器作為冷凝器使用，開(kāi)啟第一閥門(mén)和第三閥門(mén)，關(guān)閉所述第二閥門(mén)，所述四通閥切換至所述室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器的出口端和所述壓縮機(jī)的蒸汽出口端連通，所述發(fā)生器中的制冷劑釋放，制冷劑在所述壓縮機(jī)中壓縮，進(jìn)入所述室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器冷凝，實(shí)現(xiàn)供暖功能，冷凝后的制冷劑通過(guò)節(jié)流裝置節(jié)流后進(jìn)入所述發(fā)生器，循環(huán)完成；適用于春秋冬季。

(3)降溫模式，關(guān)閉所述第一閥門(mén)，所述發(fā)生器中的制冷劑溶液液冷所述油液循環(huán)模塊，所述溶液泵將吸收器中冷卻后的制冷劑溶液輸入所述發(fā)生器中，所述發(fā)生器中的制冷劑溶液通過(guò)溶液節(jié)流裝置進(jìn)入所述吸收器，完成制冷劑溶液的降溫循環(huán)。適用于溫度很低的環(huán)境。

為了節(jié)約能源，優(yōu)選的，模式(1)中，當(dāng)所述發(fā)生器中輸出的蒸汽壓力高于16bar時(shí)，所述壓縮機(jī)不工作。在變壓器溫度較高，發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽的壓力足夠的情況下，壓縮機(jī)關(guān)閉，制冷劑蒸汽直接從變壓器流過(guò)；若壓力不夠，則開(kāi)啟壓縮機(jī)進(jìn)一步抬高壓力。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)和方法，可以分情況綜合利用夏冬兩季的變壓器余熱，并且由于兩個(gè)流程共用了部分線路和部件，減少了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的利用變壓器余熱的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的利用變壓器余熱的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)夏天時(shí)的工作情況圖。

圖3是本發(fā)明的利用變壓器余熱的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)冬天時(shí)的工作情況圖。

圖4是本發(fā)明的利用變壓器余熱的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)停止工作時(shí)的工作情況圖。

圖中：1.油泵；2.變壓器；3.閥門(mén)；4.閥門(mén)；5.發(fā)生器；6.壓縮機(jī)；7.溶液節(jié)流閥；8.四通閥；9.室外蒸發(fā)器；10.閥門(mén)；11.閥門(mén)；12.節(jié)流閥；13.室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器；14.吸收器；15.熔液泵；16.溶液換熱器。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)包括：吸收器14、發(fā)生器5、溶液泵15、壓縮機(jī)6、節(jié)流閥12、四通閥8、室外蒸發(fā)器9、室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器13、閥門(mén)3、閥門(mén)4、溶液節(jié)流閥7、閥門(mén)10、閥門(mén)11以及溶液換熱器16，其中，閥門(mén)3、閥門(mén)4、閥門(mén)10、閥門(mén)11均為單通閥(先導(dǎo)式電磁閥)。本系統(tǒng)使用氨作為制冷劑，水作為吸收劑。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季供暖功能，并考慮了不需要制冷、制熱，即停機(jī)時(shí)的工作情況，圖2、3、4為不同工作情況時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的工作流程。其中，油泵1和變壓器2為變壓器系統(tǒng)中的部件，發(fā)生器5與油泵1中循環(huán)的油液換熱實(shí)現(xiàn)油液的循環(huán)冷卻。

如圖2所示，夏季工作時(shí)，閥門(mén)11關(guān)閉，閥門(mén)10打開(kāi)，在負(fù)荷運(yùn)作時(shí)，變壓器2的冷卻油液作為發(fā)生熱源，使發(fā)生器5中的制冷劑釋放，產(chǎn)生的高壓蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)6，在熱源溫度較高，產(chǎn)生的壓力足夠的情況下，壓縮機(jī)6關(guān)閉，制冷劑蒸汽直接從壓縮機(jī)6流過(guò)；若壓力不夠，則開(kāi)啟壓縮機(jī)6進(jìn)一步抬高壓力。從壓縮機(jī)6排出的高壓蒸汽依次在室外蒸發(fā)器9中冷凝，節(jié)流閥12中節(jié)流，之后進(jìn)入室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器13蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)制冷功能。制冷劑最終進(jìn)入到吸收器14中吸收，通過(guò)溶液泵15運(yùn)送至發(fā)生器5，循環(huán)完成。

如圖3所示，冬季工作時(shí)，閥門(mén)11打開(kāi)，閥門(mén)10關(guān)閉，切換四通閥8，在負(fù)荷運(yùn)作時(shí)，制冷劑在壓縮機(jī)6中壓縮，進(jìn)入室內(nèi)蒸發(fā)冷凝器13冷凝，實(shí)現(xiàn)冬季供暖功能，然后進(jìn)入節(jié)流閥12節(jié)流，再進(jìn)入發(fā)生器5完成蒸發(fā)。

如圖4所示，制冷系統(tǒng)停止工作時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)4，這是為了防止可能產(chǎn)生的氨氣進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行循環(huán)，保證溶液成分。此時(shí)，制冷劑溶液液冷變壓器油路，再通過(guò)溶液泵15完成溶液循環(huán)，利用吸收器14的冷卻水帶走制冷劑溶液中熱量。這樣既保證了變壓器油溫，對(duì)原系統(tǒng)基本沒(méi)有改動(dòng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免了再添加其他的冷卻手段帶來(lái)成本上的增加。

綜上所述，本實(shí)施例的壓縮吸收復(fù)合制冷系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可以分情況綜合利用夏冬兩季的變壓器余熱，并且由于兩個(gè)流程共用了部分線路和部件，減少了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。