发明内容
本发明的主要目的在于提供一种供热系统以及供热方法，所要解决的技术问题是使其以简单的结构，且无需外部高温驱动热源的条件下实现吸收式供热循环，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种供热系统，其包括：第一储罐，容纳第一溶液，并内设第一换热器；以及第二储罐，容纳第二溶液，并内设第二换热器；所述第一储罐和第二储罐由气体通路连通；所述第一溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线与所述第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线具有交点。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的供热系统，所述第一溶液在所述第一溶液与第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线的交点的温度下为不饱和溶液。较佳的，所述第一溶液为氯化镁、氯化钙、氯化锌、氯化锂、溴化锂或溴化锌的水溶液，或者其中两种以上混合物的水溶液。
优选的，前述的供热系统，所述第二溶液在所述第一溶液与第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线的交点的温度下为含有溶质结晶的饱和溶液。较佳的，所述第二溶液为硝酸锂、氯化镁或者氯化钙的水溶液。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种供热方法，包括：第一供热过程，加热第一溶液使其产生工质蒸汽，该工质蒸汽被第二溶液所吸收释放吸收热；以及第二供热过程，以第一供热过程的终止状态为第二供热过程的起始状态，加热第二溶液使其产生工质蒸汽，该工质蒸汽被第一溶液所吸收释放吸收热。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的供热方法，所述第一溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线与所述第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线具有交点。
优选的，前述的供热方法，所述的交点对应的饱和蒸汽压小于所述的第一供热过程的压力且大于所述的第二供热过程的压力。
优选的，前述的供热方法，所述第一溶液在所述第一溶液与第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线的交点的温度下为不饱和溶液。
优选的，前述的供热方法，在开始第一供热过程之前，对所述第一溶液进行冷却结晶和固液分离，使第一供热过程中第一溶液的浓度得到降低。
优选的，所述第一溶液为氯化镁、氯化钙、氯化锌、氯化锂、溴化锂或溴化锌的水溶液，或者其中两种以上混合物的水溶液。
优选的，前述的供热方法，所述第二溶液在所述第一溶液与第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线的交点的温度下为含有溶质结晶的饱和溶液。
优选的，前述的供热方法，在开始第二供热过程之前，对所述第二溶液进行冷却结晶和固液分离，使第二供热过程中第二溶液的浓度得到降低。
优选的，前述的供热方法，所述的第二溶液为硝酸锂、氯化镁或者氯化钙的水溶液。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的供热系统比现有的吸收式热泵供热系统具有更加简单的结构且无需外部高温驱动热源热源，从而可以节约制造成本和运行成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的吸收溶液再生系统以及供热系统的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，是本发明实施例1的供热系统的流程图。该实施例的供热系统，包括：第一储罐10、第二储罐20以及气体通路30。所述第一储罐10，用于容纳第一溶液，并内设第一换热器11；所述第二储罐20，用于容纳第二溶液，并内设第二换热器21；所述第一储罐10和第二储罐0由气体通路连通30。如图2所示，所述第一溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线A与所述第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线B具有交点。
所述的第一溶液为质量浓度44％的氯化钙水溶液，第二溶液为含有硝酸锂结晶的硝酸锂饱和水溶液，该第一溶液与第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线的交点为约28℃，该交点所对应的饱和蒸汽压为约1.21kPa。
本发明的实施例2还提出一种供热方法，采用实施例1所述的供热系统，且所述的第一溶液与第二溶液采用相同的工质和不同的吸收剂。所述第一溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线A与所述第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线B具有交点，即温度为T0时，第一溶液的饱和蒸汽压为P0，第二溶液的饱和蒸汽压也为P0。该方法包括第一供热过程和第二供热过程。
第一供热过程为，在第一压力P1下，通过第一换热器11提供外部热源加热第一储罐10内的第一溶液。由于第一溶液在温度T11时的饱和蒸汽压为P1，所以可以在T11温度下加热第一溶液使其产生压力为P1的工质蒸汽。由于第一储罐10和第二储罐20有气体通路30连通，所以第一储罐10和第二储罐具有相同的压力P1。在该第一压力P1下，在第二储罐20内，由第一储罐10产生的工质蒸汽通过气体通路进入第二储罐内，且该工质蒸汽被第二储罐内的第二溶液所吸收，同时释放出吸收热，该吸收热经过第二换热器21被输送给用户利用。由于第二溶液以压力P1作为饱和蒸汽压时，第二溶液可以在温度为T12下对工质蒸汽进行吸收，因而所释放的吸收热的温度为T12。由此可以通过温度T11的热源加热第一溶液，在第二吸收溶液得到温度为T12的吸收热，从而实现热量的热泵温升。
随着第一供热过程的不断进行，第一溶液的浓度不断升高，为保持第一供热过程的压力保持不变则需逐渐提高对第一溶液的加热温度；同时，随着第二溶液不断吸收工质蒸汽，其浓度逐渐降低，其吸收工质蒸汽时所释放的吸收热的温度也会逐渐降低，当对第一溶液的加热温度与第二溶液释放的吸收热的温度逐渐接近到一定程度时，终止第一供热过程。
以第一供热过程终止时的第一溶液和第二溶液的浓度作为第二供热过程的起始浓度。第二供热过程为，在第二压力P2下，通过第二换热器21提供外部热源加热第二储罐20内的第二溶液。由于第二溶液在温度T21时的饱和蒸汽压为P2，所以可以在T21温度下进行加热第二溶液使其产生压力为P2的工质蒸汽。由于第一储罐10和第二储罐20有气体通路30连通，所以第一储罐10和第二储罐具有相同的压力P2。在该第二压力P2下，在第一储罐10内，由第二储罐20产生的工质蒸汽通过气体通路进入第一储罐10内，且该工质蒸汽被第一储罐10内的第一溶液所吸收，同时释放出吸收热，该吸收热经过第一换热器11被输送给用户利用。由于第一溶液以压力P2作为饱和蒸汽压时，第一溶液可以在温度为T22下进行对工质溶液的吸收，所释放的吸收热的温度为T22。由此可以通过温度T21的热源加热第二溶液，在第一吸收溶液得到温度为T22的吸收热，从而实现热量的热泵温升。
由于在第二供热过程中第二溶液是在较低的温度下从外部吸收热量的，因此，第二供热过程实际上同时也是通过第二换热器21实现对外提供冷量的制冷过程。
此外，本发明还可以在进行第二供热过程时，将第一储罐10内第一溶液吸收工质蒸汽释放的吸收热作为第二溶液产生工质蒸汽的热源，通过连接第一换热器11和第二换热器21输送给第二储罐20内的第二吸收溶液，从而实现第一溶液的稀释和第二溶液的浓缩。采用该实施形态时第二供热过程实际上是为第一供热过程提供了一个再生热源与再生冷源自给的、也就是说无需外部热源和外部冷源的再生过程。当然，第一供热过程同样也可以成为第二供热过程的再生过程。
上述的第一供热过程和第二供热过程虽然都是对外供热的过程，但是由于采用的外部热源的温度不同，所以对外提供热量的温度也是不同的。事实上，第二供热过程向外提供的热量的温度小于第一供热过程中对第一溶液进行加热的外部热源的温度。所以，第一供热过程和第二供热过程是针对不同的应用而进行的供热过程。
上述的第一压力P1大于压力P0，且第二压力P2小于压力P0。较佳的，所述的第二溶液在第一供热过程中为含吸收剂结晶的饱和溶液，其可以保证在进行第一供热过程时，即使第二溶液不断吸收工质蒸汽依然可以保持为饱和溶液状态，可以在稳定的温度下释放吸收热。较佳的，所述的第一溶液在第二供热过程中为含吸收剂结晶的饱和溶液，其可以保证在进行第二供热过程时，即使第一溶液不断吸收工质蒸汽依然可以保持为饱和溶液状态，可以在稳定的温度下释放吸收热。
本发明的实施例2采用的第一溶液为质量浓度44％的氯化钙水溶液，第二溶液为含有硝酸锂结晶的硝酸锂饱和水溶液，该第一溶液与第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线的交点T0为约28℃，该交点所对应的饱和蒸汽压P0约为1.2kPa。第一溶液在28℃的温度下处于不饱和状态。第一供热过程的第一压力P1设为19.5kPa，通过第一换热器11供给的外部热源的温度T11为75℃，通过第二换热器21对外提供的吸收热的温度T12约为100℃，由此实现了外部热源约20℃的热泵温升。
随着第一供热过程的进行，所需外部热源的温度T11逐渐升高，当T11达到约85℃时，停止第一供热过程并开始第二供热过程。本实施例的第二供热过程的第二压力P2设为0.6kPa，通过第二换热器21供给的外部热源的温度T21为10℃，通过第一换热器11对外提供的吸收热的温度T22约为20℃，由此实现了外部热源约5℃的热泵温升，第一溶液在20℃的温度下为含氯化钙结晶的饱和水溶液。第二供热过程实际上同时也是通过第二换热器21实现对外提供10℃冷量的制冷过程。
此外，实施例2还可以在进行第二供热过程时，通过连接第一换热器11和第二换热器21，进行第一溶液的稀释和第二溶液的浓缩。此时，第二供热过程实际上是为第一供热过程提供了一个再生热源与再生冷源自给的、也就是说无需外部热源和外部冷源的再生过程。
本发明的实施例3采用的第一溶液为质量浓度55％的氯化钙水溶液，第二溶液为含有硝酸锂结晶的硝酸锂饱和水溶液，该第一溶液与第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线的交点T0约为55℃，该交点所对应的饱和蒸汽压P0约为3.5kPa，第一溶液在55℃的温度下处于不饱和状态。与实施例2的不同之处在于，本实施例在开始第一供热过程之前，采用外部冷源通过第一换热器11将第一溶液冷却至0℃左右，使氯化钙发生过饱和结晶，经固液分离将氯化钙结晶移至第一储罐10之外。此时，第一储罐10内的第一溶液约含质量浓度37％的氯化钙。本实施例通过第一换热器11供给的外部热源的温度T11为75℃，通过第二换热器21对外提供的吸收热的温度T12约为110℃，由此实现了外部热源约30℃的热泵温升。
本发明的实施例4采用与上述实施例3相同的第一溶液和第二溶液，与实施例2的不同之处在于，本实施例在开始第二供热过程之前，采用外部冷源通过第二换热器21将第二溶液冷却至0℃左右，使硝酸锂发生过饱和结晶，经固液分离将硝酸锂结晶移至第二储罐20之外。此时，第二储罐20内的第二溶液约含质量浓度33％的硝酸锂。本实施例通过第二换热器21供给的外部热源的温度T21为10℃，通过第一换热器11对外提供的吸收热的温度T22约为28℃，第一溶液在28℃的温度下为含氯化钙结晶的饱和水溶液，由此实现了外部热源约13℃的热泵温升。
本发明的实施例5采用的第一溶液为质量浓度43％的氯化锂水溶液，第二溶液为含有氯化钙结晶的氯化钙饱和水溶液，该第一溶液与第二溶液的饱和蒸汽压与温度的关系曲线的交点T0约为63℃，该交点所对应的饱和蒸汽压P0约为4.0kPa。第一溶液在63℃的温度下处于不饱和状态。第一供热过程的第一压力P1设为9.5kPa，通过第一换热器11供给的外部热源的温度T11为80℃，通过第二换热器21对外提供的吸收热的温度T12约为85℃。本实施例在进行第一供热过程时，通过连接第一换热器11和第二换热器21，进行第一溶液的浓缩和第二溶液的稀释。因此，第一供热过程实际上是为第二供热过程提供了一个再生热源与再生冷源自给的、也就是说无需外部热源和外部冷源的再生过程。
本实施例在开始第二供热过程之前，采用外部冷源通过第二换热器21将第二溶液冷却至-10℃左右，使氯化钙发生过饱和结晶，经固液分离将氯化钙锂结晶移至第二储罐20之外。此时，第二储罐20内的第二溶液约含质量浓度35％的氯化钙。本实施例第二供热过程的第二压力P2设为0.5kPa，通过第二换热器21供给的外部热源的温度T21为7℃，通过第一换热器11对外提供的吸收热的温度T22约为28℃，由此实现了外部热源约16℃的热泵温升。本实施例的第二供热过程实际上同时也是通过第二换热器21实现对外提供7℃冷量的制冷过程。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。