一种吸收式热泵系统及其控制方法

技术领域

本发明属于吸收式热泵相关技术领域，更具体地，涉及一种吸收式热泵系统及其控制方法。

背景技术

吸收式热泵技术以中高温热能作为驱动热源，通过工质对溶液的浓度变化和制冷剂的相变实现压差与温差的建立，对外输出高品质的冷能或热能。相较于蒸汽压缩式热泵，吸收式热泵具备耗电量低、环保性良好等技术优势，被广泛运用于热回收等领域。

当前吸收式热泵技术常用工质对包括溴化锂水溶液、氨水溶液。当前的吸收式热泵技术一般以不低于80℃的热源提供系统运行的驱动热能，对于超过100℃的高温驱动热能，采用两效或三效的形式可实现高效的能源利用，但驱动热源低于80℃的条件下，吸收式热泵系统存在着运行性能较差等技术问题，无法用于生产与生活领域中较低品位热能的高效回收。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种吸收式热泵系统及其控制方法，解决了现有吸收式热泵系统在驱动热源温度较低时存在运行性能较差，无法用于生产与生活领域中较低品位热能高效回收的技术问题，通过增设压缩机调节发生器侧与冷凝器侧的压力比，可降低发生器内发生过程对热能的需求，有利于发生过程的稳定运行。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种吸收式热泵系统，包括发生器、压缩机、冷凝器和制冷子系统，所述发生器用于工质对中制冷剂的蒸发进而形成气态制冷剂和浓溶液，所述发生器的气体出口与所述压缩机的入口相连，所述压缩机的出口与所述冷凝器的入口相连，所述制冷子系统包括依次相连的制冷剂节流阀、第一蒸发器和第一吸收器，所述冷凝器的出口与所述制冷剂节流阀的入口相连，所述第一吸收器的出口与所述发生器的入口相连，所述发生器的液体出口与所述第一吸收器的入口相连，所述第一蒸发器用于提供冷量。

根据本发明提供的吸收式热泵系统，所述发生器的液体出口通过浓溶液节流阀与所述第一吸收器相连，所述第一吸收器的出口通过第一溶液泵与所述发生器相连。

根据本发明提供的吸收式热泵系统，所述制冷子系统还包括第一溶液换热器，所述发生器的液体出口流经所述第一溶液换热器的第一流程后流入所述第一吸收器，所述第一吸收器的出口流经所述第一溶液换热器的第二流程后流入所述发生器。

根据本发明提供的吸收式热泵系统，还包括制热子系统，所述制热子系统包括依次连接的制冷剂泵、第二蒸发器和第二吸收器，所述冷凝器出口连接有制冷剂流量调节阀，所述制冷剂流量调节阀与所述制冷剂节流阀和所述制冷剂泵分别连接，所述发生器的液体出口连接有浓溶液流量调节阀，所述浓溶液流量调节阀与所述第一吸收器和所述第二吸收器分别连接，所述第二吸收器的出口连接于所述发生器的入口，所述第二吸收器用于提供热量。

根据本发明提供的吸收式热泵系统，所述发生器的液体出口通过第二溶液泵与所述第二吸收器相连，所述第二吸收器的出口通过稀溶液节流阀与所述发生器的入口相连。

根据本发明提供的吸收式热泵系统，所述制热子系统还包括第二溶液换热器，所述发生器的液体出口流经所述第二溶液换热器的第一流程后流入所述第二吸收器，所述第二吸收器的出口流经所述第二溶液换热器的第二流程后流入所述发生器。

根据本发明提供的吸收式热泵系统，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器分别包括外壳以及设置在所述外壳内部的换热管，所述外壳上设有制冷剂的入口和出口，且所述外壳的底部连接有喷淋管道的一端，所述喷淋管道的另一端从所述外壳的顶部伸至所述外壳内部。

按照本发明的另一个方面，提供了一种吸收式热泵系统控制方法，基于上述任一项所述的吸收式热泵系统，所述控制方法包括：

根据驱动热源的温度控制调节所述压缩机的压缩程度，随着所述驱动热源的温度的降低，控制所述压缩机的压缩程度逐渐增大。

根据本发明提供的吸收式热泵系统控制方法，吸收式热泵系统还包括制热子系统，所述制热子系统包括依次连接的制冷剂泵、第二蒸发器和第二吸收器，所述冷凝器出口连接有制冷剂流量调节阀，所述制冷剂流量调节阀与所述制冷剂节流阀和所述制冷剂泵分别连接，所述发生器的液体出口连接有浓溶液流量调节阀，所述浓溶液流量调节阀与所述第一吸收器和所述第二吸收器分别连接，所述第二吸收器的出口连接于所述发生器的入口，所述第二吸收器用于提供热量；

所述控制方法还包括：

设计系统的额定工况；

根据所述系统的额定工况，确定所述制冷剂流量调节阀以及所述浓溶液流量调节阀之间的调节比例关系；

根据所述调节比例关系进行所述制冷剂流量调节阀以及所述浓溶液流量调节阀的调节控制。

根据本发明提供的吸收式热泵系统控制方法，按照以下调节比例关系进行所述制冷剂流量调节阀以及所述浓溶液流量调节阀的调节控制：

其中，R

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的吸收式热泵系统及其控制方法：

1.在发生器和冷凝器之间增设压缩机，通过改变对制冷剂的压缩程度，可以调节发生器侧与冷凝器侧的压力比，从而控制系统中浓溶液与稀溶液的浓度差，当驱动热源的温度较低时，可通过提高压缩程度来增大发生器侧与冷凝器侧的压力差，降低发生器内发生过程对热能的需求，有利于发生过程的稳定运行，维持或提高系统的运行性能，从而使得该热泵系统在驱动热源低于80℃的条件下，仍能够实现较好运行性能，能够用于生产与生活领域中较低品位热能的高效回收；

2.结合了吸收式制冷与制热技术，可以实现制冷与制热单独运行，或是同时并联运行，并不局限于单一的制冷或制热模式；

3.通过流量调节阀，可改变制冷子系统与制热子系统中制冷剂的流量比例、浓溶液的流量比例，从而控制系统制冷与制热的比例，满足不同程度的冷能与热能的供给需求。

附图说明

图1是本发明提供的一种吸收式热泵系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种吸收式热泵系统制冷和制热并联工作的结构示意图；

图3是本发明提供的一种吸收式热泵系统制冷工作的结构示意图；

图4是本发明提供的一种吸收式热泵系统制热工作的结构示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

101-制冷剂节流阀；102-第一蒸发器；103-第一溶液泵；104-第一吸收器；105-浓溶液节流阀；106-第一溶液换热器；201-制冷剂泵；202-第二蒸发器；203-第二吸收器；204-第二溶液换热器；205-第二溶液泵；206-稀溶液节流阀；301-浓溶液流量调节阀；302-发生器；303-压缩机；304-冷凝器；305-制冷剂流量调节阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1，本发明提供一种吸收式热泵系统，该吸收式热泵系统包括发生器302、压缩机303、冷凝器304和制冷子系统，所述发生器302用于工质对中制冷剂的蒸发进而形成气态制冷剂和浓溶液，所述发生器302的气体出口与所述压缩机303的入口相连，所述压缩机303的出口与所述冷凝器304的入口相连，所述制冷子系统包括依次相连的制冷剂节流阀101、第一蒸发器102和第一吸收器104，所述冷凝器304的出口与所述制冷剂节流阀101的入口相连，所述第一吸收器104的出口与所述发生器302的入口相连，所述发生器302的液体出口与所述第一吸收器104的入口相连，所述第一蒸发器102用于提供冷量。

具体地，制冷剂节流阀101的出口与第一蒸发器102的入口相连，第一蒸发器102的出口与第一吸收器104的入口相连。发生器302依靠系统外输入驱动热源的热能驱动，吸收热能使得工质对中制冷剂蒸发的同时形成浓溶液，生成的制冷剂蒸气流经压缩机303，压力和温度得到提高，随后流入冷凝器304中，冷凝器304依靠系统外输入的冷却水提供冷量，对制冷剂蒸气冷却与冷凝。

制冷剂节流阀101对制冷剂进行节流降压，随后制冷剂流入第一蒸发器102，第一蒸发器102通过低温制冷剂的蒸发作用，对系统外提供冷量。蒸发形成的制冷剂蒸气流入第一吸收器104中被浓溶液吸收，第一吸收器104可由系统外输入的冷却水对溶液吸收过程释放的热量进行吸收，吸收过程中形成的稀溶液1最终流入发生器302中形成循环。

其中，发生器302为中压侧，冷凝器304为高压侧，压缩机303通过改变对制冷剂的压缩程度，可以调节中压侧发生器302与高压侧冷凝器304的压力比，例如，冷凝器304压力一定的条件下若增加压缩程度，相应地发生器302的压力降低，发生器302生成的浓溶液的浓度升高，溶液浓度差加大，热泵系统的性能会提高，当作为驱动热源的温度降低时，发生温度相应地降低，此时可通过增加压缩机303的压缩程度，使得发生器302的压力降低，从而维持发生器302的发生过程，维持系统的运行性能。

本发明提供的吸收式热泵系统，在发生器302和冷凝器304之间增设压缩机303，通过改变对制冷剂的压缩程度，可以调节发生器302侧与冷凝器304侧的压力比，从而控制系统中浓溶液与稀溶液的浓度差，当驱动热源的温度较低时，可通过提高压缩程度来增大发生器302侧与冷凝器304侧的压力差，降低发生器302内发生过程对热能的需求，有利于发生过程的稳定运行，维持或提高系统的运行性能，从而使得该热泵系统在驱动热源低于80℃的条件下，仍能够实现较好运行性能，能够用于生产与生活领域中较低品位热能的高效回收。

进一步地，第一蒸发器102内部设有换热管道，换热管道内部可输入工质水，工质水吸收第一蒸发器102内部制冷剂提供的冷量形成冷冻水，冷冻水降温后对外输出，可输送至任何需要冷量的地方。

进一步地，本发明采用的新型工质对由制冷剂与溶剂组成；其中，制冷剂可以是新型制冷剂，如氢氟烷烃(HFC)、氢氟烯烃(HFO)等物质，溶剂可以是新型吸收剂，如离子液体等物质。新型工质对具备无毒性、化学稳定性、腐蚀性弱、不发生结晶等优势，且无需精馏设备的投入。

本实施例考虑到现有常用的工质对中溴化锂水溶液存在具有腐蚀性、容易发生结晶等问题，尤其在驱动热源低于80℃的条件下，吸收式热泵系统存在着溴化锂水溶液中发生结晶等技术问题，而氨具有毒性且需要增设氨水分离的精馏设备，现有工质对的应用会限制吸收式热泵系统的发展与应用。基于此，提出吸收式热泵新型工质对，例如，采用新型制冷剂如氢氟烷烃(HFC)、氢氟烯烃(HFO)等，采用新型吸收剂如离子液体、有机油等，能够避免产生结晶、发生腐蚀等问题，模拟单效吸收式热泵系统的制冷过程中具有良好性能。

进一步地，所述发生器302的液体出口通过浓溶液节流阀105与所述第一吸收器104相连，所述第一吸收器104的出口通过第一溶液泵103与所述发生器302相连。因为制冷剂在流经制冷剂节流阀101之后压力降低，对于制冷子系统，第一蒸发器102、第一吸收器104为低压侧，发生器302为中压侧，冷凝器304为高压侧。为了维持第一吸收器104内部的压力平衡以维持吸收过程的稳定性，从发生器302流出的中压浓溶液可先经过浓溶液节流阀105降压后再流入第一吸收器104中。同样的，从第一吸收器104流出的低压稀溶液1可经过第一溶液泵103升压后再流入中压发生器302中，从而使得发生器302中压力稳定，有利于发生器302中发生过程的稳定进行，有利于系统循环的进行。

进一步地，本实施例中提到的对于制冷子系统，第一蒸发器102、第一吸收器104为低压侧，发生器302为中压侧，冷凝器304为高压侧，其中压力的高低是相对而言的，即冷凝器304侧工质的压力相比发生器302和第一蒸发器102较高，因此为高压侧，第一蒸发器102、第一吸收器104中工质的压力相比冷凝器304和发生器302较低，因此为低压侧，而发生器302的压力介于中间，因此为中压侧；压力的高低只是用来比较，并不用来限定具体的压力值。

进一步地，所述制冷子系统还包括第一溶液换热器106，所述发生器302的液体出口流经所述第一溶液换热器106的第一流程后流入所述第一吸收器104，所述第一吸收器104的出口流经所述第一溶液换热器106的第二流程后流入所述发生器302。设置第一溶液换热器106，用于实现对流向制冷子系统的浓溶液中的热量的回收利用，有利于提高系统能量利用率，从而提高系统效率。

进一步地，发生器302的液体出口可先流经第一溶液换热器106的第一流程然后流经浓溶液节流阀105后流入第一吸收器104，第一吸收器104的出口可先流经第一溶液泵103然后流经第一溶液换热器106的第二流程后流入所述发生器302。有利于保持第一溶液换热器106中压力的平衡稳定，从而提高换热稳定性。第一溶液换热器106为中压侧。

进一步地，本实施例中吸收式热泵系统还包括制热子系统，所述制热子系统包括依次连接的制冷剂泵201、第二蒸发器202和第二吸收器203，所述冷凝器304出口连接有制冷剂流量调节阀305，所述制冷剂流量调节阀305与所述制冷剂节流阀101和所述制冷剂泵201分别连接，所述发生器302的液体出口连接有浓溶液流量调节阀301，所述浓溶液流量调节阀301与所述第一吸收器104和所述第二吸收器203分别连接，所述第二吸收器203的出口连接于所述发生器302的入口，所述第二吸收器203用于提供热量。该吸收式热泵系统，结合了吸收式制冷与制热技术，通过调节制冷剂流量调节阀305和浓溶液流量调节阀301，可以实现制冷与制热单独运行，或是同时并联运行，并不局限于单一的制冷或制热模式。

具体地，浓溶液流量调节阀301可调节从发生器302流出的浓溶液的流量分配比例，其中，流入制冷子系统的浓溶液所占比例为R

进一步地，所述发生器302的液体出口通过第二溶液泵205与所述第二吸收器203相连，所述第二吸收器203的出口通过稀溶液节流阀206与所述发生器302的入口相连。因为制冷剂在流经制冷剂泵201之后压力增加，对于制热子系统，第二蒸发器202、第二吸收器203为最高压力侧，压力高于高压侧的冷凝器304的压力。为了维持第二吸收器203内部的压力平衡以维持吸收过程的稳定性，从发生器302流出的中压浓溶液可先经过第二溶液泵205增压后再流入第二吸收器203中。同样的，从第二吸收器203流出的低压稀溶液2可经过稀溶液节流阀206降压后再流入中压发生器302中，从而使得发生器302中压力稳定，有利于发生器302中发生过程的稳定进行，有利于系统循环的进行。

进一步地，本实施例中提到的对于制热子系统，第二蒸发器202、第二吸收器203为最高压力侧，压力高于高压侧的冷凝器304的压力，其中压力的高低是相对而言的，即第二蒸发器202、第二吸收器203中工质的压力相比冷凝器304还要高，因此为最高压力侧；压力的高低只是用来比较，并不用来限定具体的压力值。各实施例提到的浓溶液和稀溶液也是相对来说的，即浓溶液中溶剂的浓度相比稀溶液中溶剂的浓度大，浓度的浓稀只是用来比较，并不用来限定具体的浓度值。

进一步地，所述制热子系统还包括第二溶液换热器204，所述发生器302的液体出口流经所述第二溶液换热器204的第一流程后流入所述第二吸收器203，所述第二吸收器203的出口流经所述第二溶液换热器204的第二流程后流入所述发生器302。设置第二溶液换热器204，用于实现对第二吸收器203流出的稀溶液2中的热量的回收利用，有利于提高系统能量利用率，从而提高系统效率。

进一步地，发生器302的液体出口可先流经第二溶液泵205然后流经第二溶液换热器204的第一流程后流入第二吸收器203，第二吸收器203的出口可先流经第二溶液换热器204的第二流程然后流经稀溶液节流阀206后流入发生器302。有利于保持第二溶液换热器204中压力的平衡稳定，从而提高换热稳定性。第二溶液换热器204为最高压力侧。

进一步地，制冷子系统包括制冷剂节流阀101、第一蒸发器102、第一溶液泵103、第一吸收器104、浓溶液节流阀105、第一溶液换热器106。制冷剂节流阀101入口与制冷剂流量调节阀305连通，出口与第一蒸发器102的制冷剂入口相连，第一蒸发器102的制冷剂出口与第一吸收器104相连，第一吸收器104的稀溶液出口经第一溶液泵103、与第一溶液换热器106的稀溶液入口相连，第一溶液换热器106，其稀溶液出口与发生器302相连，其浓溶液入口与浓溶液流量调节阀301相连，其浓溶液出口经浓溶液节流阀105与第一吸收器104的浓溶液入口相连。

制冷子系统内，第一蒸发器102、第一吸收器104为低压侧，第一溶液换热器106和发生器302为中压侧，冷凝器304为高压侧其依靠系统外输入的冷却水冷量对制冷剂蒸气冷却与冷凝。

制冷剂节流阀101对来自制冷剂流量调节阀305的制冷剂进行节流降压，随后制冷剂流入第一蒸发器102，第一蒸发器102通过低温制冷剂的蒸发作用，对系统外输入的冷冻水降温后对外输出，蒸发形成的制冷剂蒸气流入第一吸收器104中被浓溶液吸收，第一吸收器104由系统外输入的冷却水对溶液吸收过程释放的热量进行吸收，吸收过程中形成的稀溶液1被第一溶液泵103泵送到第一溶液换热器106，第一溶液换热器106中低温稀溶液1与高温浓溶液发生逆流换热，最终稀溶液1流入发生器302中，而高温浓溶液换热后经浓溶液节流阀105降压流入第一吸收器104。

制热子系统包括制冷剂泵201、第二蒸发器202、第二吸收器203、第二溶液换热器204、第二溶液泵205、稀溶液节流阀206。制冷剂泵201入口与制冷剂流量调节阀305连通，制冷剂泵201的出口与第二蒸发器202的制冷剂入口相连，第二蒸发器202的制冷剂出口与第二吸收器203的制冷剂入口相连，第二吸收器203的稀溶液出口与第二溶液换热器204的稀溶液入口相连，第二溶液换热器204，其稀溶液出口经稀溶液节流阀206与发生器302相连，其浓溶液入口与第二溶液泵205出口相连，其浓溶液出口与第二吸收器203的浓溶液入口相连，第二溶液泵205入口与浓溶液流量调节阀301连通，可将发生器302流出的浓溶液泵送到第二溶液换热器204中。

制热子系统的第二蒸发器202、第二吸收器203、第二溶液换热器204为最高压力侧，压力高于高压侧的冷凝器304的压力。

从制冷剂流量调节阀305流入制热子系统的制冷剂，经制冷剂泵201升压后流入第二蒸发器202，第二蒸发器202中的制冷剂吸收系统外输入热源可为驱动热源的热能，蒸发形成的高温蒸气流入第二吸收器203内被浓溶液吸收，第二吸收器203内溶液吸收过程释放的高温热能可以对系统外输入的供水进行加热，对外输出高品质的高温热供水，吸收过程形成的稀溶液2流入第二溶液换热器204，第二溶液换热器204内，高温稀溶液2和从浓溶液流量调节阀301流出、经过第二溶液泵205升压的低温浓溶液进行换热，冷却后的稀溶液2经节流降压后流入发生器302，而换热后的浓溶液流入第二吸收器203。

本发明提供的用于热回收的吸收式热泵系统，利用增设的压缩机303辅助吸收式热泵，即使驱动热源的温度低于80℃，也能实现高效热回收，能够回收温度低于80℃的热能来驱动系统运行；通过系统的溶液循环可制取低温冷冻水和高温热供水，两者分别对外供给高品质的冷能与热能，从而实现了较低温度的即低品位热能的热回收，并将热能应用于制冷和制热的模块，扩宽了吸收式热泵技术及相关系统的应用环境和场景；通过调节制冷剂、浓溶液的流量控制并联运行的制冷子系统与制热子系统，对外供给相应比例的高品质冷能与热能。

进一步地，压缩机303和冷凝器304之间的管路流经发生器302。使得制冷剂再次经管路流入发生器302进行换热降温，有利于降低制冷剂温度，且实现热量的回收利用以提高系统效率。

进一步地，所述第一蒸发器102和所述第二蒸发器202分别包括外壳以及设置在所述外壳内部的换热管，所述外壳上设有制冷剂的入口和出口，且所述外壳的底部连接有喷淋管道的一端，所述喷淋管道的另一端从所述外壳的顶部伸至所述外壳内部。以第一蒸发器102的设置为例，换热管用于输入工质水，工质水在换热管内部与制冷剂换热形成冷冻水，用于对外界提供冷量。喷淋管道上可设置输送泵，用于将液态制冷剂从外壳的底部输送至外壳的顶部，从而从顶部喷淋至换热管上，有利于提高换热效率。

进一步地，冷凝器304、第一吸收器104以及第二吸收器203内部均设置有换热管道，冷凝器304和第一吸收器104内部的换热管道可通入冷却水用于实现吸热冷却，第二吸收器203内部的换热管道可通入热水进行吸热升温以获取高温热供水，高温热供水可向外界提供热量。发生器302内部同样设有换热管道，用于引入驱动热源。

进一步地，本发明还提供一种吸收式热泵系统控制方法，基于上述任一项实施例所述的吸收式热泵系统，所述控制方法包括：根据驱动热源的温度控制调节所述压缩机303的压缩程度，随着所述驱动热源的温度的降低，控制所述压缩机303的压缩程度逐渐增大。

本实施例提供的控制方法提出可通过调节控制压缩机303的压缩程度，提高系统对驱动热源温度的适应区间，在驱动热源温度略低时，可控制压缩机303的压缩程度增大，从而通过压缩机303压缩程度的增大，使得发生器302的压力降低，从而维持发生器302的发生过程，维持系统的运行性能，有利于实现对低于80℃的低品位热能进行高效回收。

进一步地，吸收式热泵系统还包括制热子系统，所述制热子系统包括依次连接的制冷剂泵201、第二蒸发器202和第二吸收器203，所述冷凝器304出口连接有制冷剂流量调节阀305，所述制冷剂流量调节阀305与所述制冷剂节流阀101和所述制冷剂泵201分别连接，所述发生器302的液体出口连接有浓溶液流量调节阀301，所述浓溶液流量调节阀301与所述第一吸收器104和所述第二吸收器203分别连接，所述第二吸收器203的出口连接于所述发生器302的入口，所述第二吸收器203用于提供热量；

所述控制方法还包括：

设计系统的额定工况；

根据所述系统的额定工况，确定所述制冷剂流量调节阀305以及所述浓溶液流量调节阀301之间的调节比例关系；

根据所述调节比例关系进行所述制冷剂流量调节阀305以及所述浓溶液流量调节阀301的调节控制。

即可先根据热源需求来进行系统额定工况的设计，热源需求包括驱动热源的温度区间、制冷需求(例如冷冻水温度)、供热需求(例如热供水温度)以及冷却条件(例如通入冷凝器和第一吸收器中的冷却水温度)等。额定工况设计参数包括第一蒸发器102出口温度、第一吸收器104出口温度、第二蒸发器202出口温度、第二吸收器203出口温度、冷凝器304出口温度、发生器302出口温度、第一溶液换热器106效率、第二溶液换热器204效率、驱动热源温度区间以及工质对流量等参数。即根据驱动热源的温度区间，设计一个能提供较低温度的冷冻水、较高温度的热供水且系统效率较高的额定运行工况，在热泵系统实际使用时，可按照额定工况运行以提供相应温度的冷冻水和热供水。

进一步地，本实施例提供的控制方法涉及的热泵系统为制冷子系统和制热子系统通过制冷剂流量调节阀305和浓溶液流量调节阀301连接起来的多联产系统，在热泵系统使用时，两个流量调节阀的具体控制调节关系到系统具体向外输出的冷量以及热量，本实施例提出一种关于两个流量调节阀的控制调节方法，通过该控制调节方法来调节两个流量调节阀，有利于在制冷子系统和制热子系统中分别实现制冷剂和浓溶液流量的匹配，有利于实现系统的稳定高效运行，且有利于更好的满足外界对冷量以及热量的需求。

具体地，按照以下调节比例关系进行所述制冷剂流量调节阀305以及所述浓溶液流量调节阀301的调节控制：

其中，R

即本实施例提出在设计好额定工况的设计参数之后，即可通过上述公式计算获取R

具体地，本实施例中R

基于该设定条件，在第一蒸发器102制冷剂出口的设计温度确定时，由于制冷剂处于饱和气体状态，根据制冷剂的温度压力状态图可确定此处制冷剂的第一压力，由于第一吸收器104侧的压力与蒸发器侧的压力一致，由此可确定第一吸收器104中的压力为第一压力，根据第一吸收器104中的第一压力以及出口的设计温度，结合溶液处于相应的饱和状态以及溶液体系的温度压力浓度状态图，可确定第一吸收器104出口稀溶液1的溶剂溶度X

即在系统的额定工况设计参数已知的情况下，基于一定的简化设定条件，可计算确定X

具体地，R

设循环冷凝器304出口制冷剂的总质量流量为m

现假设两个变量分别为a和b，其中a的物理意义表示为制冷子系统内单位质量流量的制冷剂循环所需要稀溶液1的质量流量，b的物理意义表示为制热子系统内单位质量流量的制冷剂循环所需要稀溶液2的质量流量，表达式如下：

第一吸收器104内满足质量守恒关系：

m

代入a可得：

a•m

第一吸收器104内满足溶剂守恒关系：

a·m

由溶剂守恒可得：

同理，第二吸收器203内满足质量守恒关系：

m

代入b可得：

b·m

第二吸收器203内满足溶剂守恒关系：

b·m

由溶剂守恒可得：

由公式(6)和公式(10)可知，a和b均与相应的溶液浓度建立一定的函数关系。通过溶液体系中温度-压力-浓度平衡关系的实验数据或拟合曲线，可以求得设定工况中温度及相应压力下的溶液浓度，从而计算得到a和b的值，如公式(11)和公式(12)所示：

公式(3)可转化为：

同理，公式(7)可转化为：

由公式(13)和公式(14)可转化得到：

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由公式(6)和公式(10)可知，溶液浓度X

参阅图1，本发明提供的一种吸收式热泵系统，系统包括压缩辅助强化子系统、制冷子系统及制热子系统，采用具备性能优势的新型工质对，系统吸收驱动热源提供的热能，通过制冷剂相变与溶液的吸收过程分别对外输出高品质的低温冷冻水和高温热供水。具体结构如下：

压缩辅助强化子系统包括发生器302、压缩机303、冷凝器304、浓溶液流量调节阀301和制冷剂流量调节阀305。可通过调节压缩机303工作提高系统的运行性能；发生器302，其浓溶液出口经管路与浓溶液流量调节阀301接通，其制冷剂蒸气出口与压缩机303入口相连，压缩机303出口经管路与冷凝器304的制冷剂入口相连，冷凝器304的制冷剂出口与制冷剂流量调节阀305接通。制冷子系统和制热子系统通过制冷剂、溶液的流量调节可以实现单独运行或并联运行，本发明可以实现热回收，并通过溶液循环制取高品质的冷能与热能。

本发明可以对低于80℃的低品位热能进行高效回收，在制冷子系统与制热子系统并联运行的条件下可分别制取低温冷冻水(近10℃)和高温(近70℃)热供水，对外可供给高品质冷能、温度高于驱动热源温度的高品质热能，同时，通过流量调节阀，可改变制冷子系统与制热子系统中制冷剂的流量比例、浓溶液的流量比例，从而控制系统制冷与制热的比例，满足不同程度的冷能与热能的供给需求。

本发明增设压缩机303于发生器302和冷凝器304之间，通过改变对制冷剂的压缩程度，可以调节中压侧发生器302与高压侧冷凝器304的压力比，控制浓溶液与制冷子系统、制热子系统的稀溶液的浓度差，当驱动热源的温度较低时，可通过提高压缩程度，增大中压侧发生器302和高压侧冷凝器304的压力差，从而降低发生器302内发生过程对压力的需求，有利于发生过程的稳定运行，维持或提高系统的运行性能。

为了更清晰地呈现本发明一种吸收式热泵系统的运行和调节方式，在以下具体实施例的内容中，将进一步说明一种吸收式热泵系统的工作过程：

参阅图2，本发明提供的一种吸收式热泵系统，可实现低于80℃的低品位热能的热回收，其一工作过程如下：

本发明可以实现制冷和制热的同时且并联运行，以驱动热源的温度是65℃为例，所回收的热源通过换热给发生器302提供驱动能源，热源温度降至55℃，发生过程形成的浓溶液、制冷剂蒸气的温度为52℃，浓溶液经过浓溶液流量调节阀301，分别以流量比例R

比例为R

比例为1-R

总体而言，在上述具体实施例中，发生器302、第二蒸发器202可回收温度为65℃热源的热能从而驱动系统运行，且热回收使得热源的温度降至55℃，此外，通过第一蒸发器102的蒸发作用可制取温度为13℃的冷冻水，通过第二吸收器203的吸收过程可制取温度为70℃的热供水，两者分别对外供给高品质的冷能与热能，从而实现了较低温度的即低品位的热能热回收，并将热能应用于制冷和制热的模块，扩宽了吸收式热泵技术及相关系统的应用环境和场景。

本发明提供的一种吸收式热泵系统，还可以实现只进行制冷和只进行制热两种不同的工作过程，如下：

参阅图3，在保留原有元件和结构的条件下，本发明调整制冷剂流量调节阀305、浓溶液流量调节阀301的开度，使得流向制冷子系统的制冷剂流量比例R

参阅图4，保留原有元件和结构，本发明再次调整制冷剂流量调节阀305、浓溶液流量调节阀301的开度，使得流向制冷子系统的制冷剂流量比例R

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。