无泵循环喷射式制冷系统比较分析

彭光前，李苏泷，王蒙蒙，彭 芳

（南京理工大学，南京 210094）

1 引言

喷射式制冷系统是一种热驱动式制冷系统，可利用100～200℃的低温热源进行驱动，因此在太阳能、地热、工厂余热、废热等低品位能源的利用方面具有较好的优势，此外，喷射式制冷系统具有系统简单、运动部件少、运行维护成本低等优点。

传统的喷射式制冷系统是通过机械循环泵将冷凝后的工作工质输送到发生器，需消耗部分电能。虽然消耗电能不多，但与系统的制冷量相比，循环泵消耗的电能仍占到相当比例。另外，普通机械循环泵易出现气蚀现象，且多数工程中使用的都是大扬程、小流量的隔膜泵或柱塞泵等，这种泵的价格较高，增加了系统的初投资和维护费用。

如能实现喷射式制冷系统的无泵循环，则不仅可以解决上述问题，还能使喷射式制冷系统适用于无电力场合。但若想实现完全热驱动化，必须通过其它方式实现喷射式制冷循环中机械泵的功能。针对这个问题，国内外学者提出了多种解决方案［1－7］，有些已付诸了实验，并取得了不错的制冷效果，本文将对其中的几种具有代表性的方案进行比较分析。

2 重力回液喷射式制冷系统

2.1 纯重力回液喷射式制冷系统

该系统由Nguyen等人于2001年提出，并建成了一座使用水作为制冷剂的喷射式制冷系统样机，是一种依靠重力回液的、水为制冷剂的太阳能喷射式制冷系统，系统示意图如图1所示。该系统中，冷凝器与发生器的高差达到了7m，正是靠着如此高的水柱产生的压力来补偿发生压力和冷凝压力之差，才使得冷凝后的液体可以流入发生器，从而能够省略机械泵，实现了零外动力损耗［1］。……