太阳能制冷系统技术方案

在世界上许多地方电力供应不可靠，或者电力成本高，这意味着在很多情况下传统的基于压缩机和电力供电的空气制冷系统由于停电而无法运行，或者需要较多花费才能运行。本发明专利技术的一些方面提供了一种空气制冷系统。该空气制冷系统包括一个驱动制冷系统的太阳能收集元件。该空气制冷系统可以包括一个吸收式制冷系统或者热电制冷系统。制冷系统可以包括配备空气流通系统的太阳能收集器。制冷单元可悬挂在窗户内侧或者其他垂直面上，并利用太阳的热能或辐射触发制冷机制，然后，通过制冷系统产生制冷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本专利申请要求2013年9月12日提交的序列号为61/877,001的美国临时专利申请的优先权权益，并且在此引用其全文作为参考。


本专利技术涉及用于室内制冷设备的太阳能热制冷系统。

技术介绍

在世界上许多地方电力成本高，或者电力供应不可靠，这意味着在很多情况下传统的基于压缩机和电力供电的空气制冷系统需要较多花费才能运行，或者由于停电而无法运行。例如，亚洲大部分地区在建筑制冷方面用掉的能源比照明和取暖用掉能源的总和还多。
在北美和欧洲市场，夏季气温的上升导致大量的人开启传统的空气制冷单元，由于配电系统的需求不断增加，越来越常见的后果就是电力中断，丢下这些没有备用制冷设备的家庭和企业。炎热是全球性的问题。甚至在美国，热浪造成的人员死亡比其他自然灾害或天气遭遇造成人员死亡的总和还多。
另外，在许多情况下，电力供应是由燃煤发电厂或核电厂所产生的，而这些都涉及到环境和公共安全问题。

技术实现思路

本专利技术一方面提供一种与空气通气系统匹配的太阳能收集器，所述太阳能收集器可悬挂在窗户内侧（或墙壁和其他垂直定位面），利用太阳的热能和/或辐射激发制冷机制或制冷单元，然后，制冷单元提供制冷/冷却。
本专利技术的一些方面，体现在几种不同配置上，包括太阳能收集器与空气通风系统匹配以利用太阳的热能和/或辐射激发制冷机制，然后产生流通的冷气。
因为存在不同类型的可用的收集器和通风系统，所以在本专利技术各实施方式的配置中可实现许多不同类型的制冷机制。
按照本申请的一方面，提供一种空气制冷系统，其包括制冷元件，用于在能量驱动下产生制冷；和太阳能收集元件，用于产生能量驱动制冷系统产生制冷，其中，制冷元件和太阳能收集元件其中至少之一适于被悬挂。
在一些实施方式中，所述制冷元件和所述太阳能收集元件结合形成一制冷单元。
在一些实施方式中，所述制冷单元适于被悬挂。
在一些实施方式中，所述至少一制冷元件和太阳能收集元件其中至少之一适于被悬挂在窗户、墙壁或其他垂直定位面。
在一些实施方式中，太阳能收集元件是太阳能加热元件，所述能量为热能。
在一些实施方式中，所述能量为电能。
在一些实施方式中，所述制冷元件是通过由热能驱动的吸收冷却过程而产生制冷的吸收式制冷系统。
在一些实施方式中，所述吸收式制冷系统包括连续循环吸收制冷系统。
在一些实施方式中，所述吸收式制冷系统包括：锅炉，被配置为吸收太阳能加热元件产生的热能以使得制冷剂从制冷剂与吸收剂组成的溶液中蒸发；冷凝器，其功能性连接到所述锅炉并配置为使得来自冷凝器的液态制冷剂蒸发；以及吸收器，其功能性连接在蒸发器和锅炉之间，并配置为从蒸发器将蒸发的制冷剂吸收回制冷剂与吸收剂组成的溶液。
在一些实施方式中，所述太阳能加热元件包括至少一加热元件，其被配置为吸收太阳辐射并将太阳辐射转换为热能供应给吸收式制冷系统的锅炉。
在一些实施方式中，所述太阳能加热元件的至少一加热元件包括至少一加热棒，所述吸收式制冷系统的锅炉包括至少一循环管，所述循环管延伸穿过所述至少一加热棒的内部，使得所述制冷剂与吸收剂组成的溶液在加热棒中循环，进而加热所述溶液使得所述制冷剂从溶液中蒸发出来。
在一些实施方式中，所述加热棒包含围绕循环管的热流体。
在一些实施方式中，所述太阳能加热元件进一步包括热流体膨胀室，所述热流体膨胀室与所述加热棒流体连通以允许热流体的膨胀。
在一些实施方式中，所述吸收式制冷系统的锅炉进一步包括回流柱和渗流管，所述渗流管在循环管和回流柱之间流体连通，以使得吸收剂回流到回流柱而蒸发的制冷剂流向冷凝器。
在一些实施方式中，所述太阳能加热元件进一步包括太阳能聚光器，其被配置为将太阳辐射聚集到所述至少一加热棒。
在一些实施方式中，所述太阳能聚光器包括反射材料作为双面镜，使得所述太阳能聚光器从第一内侧观看时基本为透明而从第二外侧观看时则为反射的，以使得将太阳辐射基本反射到所述至少一加热棒。
在一些实施方式中，所述太阳能聚光器包括至少一槽形反射器以将太阳辐射聚集到所述至少一加热棒。
在一些实施方式中，每个加热棒被放置成与对应的一个槽形反射器的聚焦区长度方向基本平行的延伸。
在一些实施方式中，所述至少一个加热棒和所述至少一个槽形反射器在运行时被设置成基本水平或者基本垂直。
在一些实施方式中，所述至少一个槽形反射器具有椭圆或抛物线轮廓。
在一些实施方式中，所述至少一个槽形反射器包括一位于下方基本围绕聚焦点100度的抛物线曲线段和位于上方从101度渐变为180度的椭圆曲线段。
在一些实施方式中，所述至少一加热棒至少部分由太阳辐射吸收材料构成而将太阳辐射直接转化为热能供应给吸收式制冷系统的锅炉。
在一些实施方式中，所述电能用于给至少一电加热元件供电以产生热能供应给吸收式制冷系统的锅炉。
在一些实施方式中，所述电能用于给一风扇供电。
在一些实施方式中，所述太阳能加热元件的至少一加热元件包括吸收太阳辐射的太阳能收集板。
在一些实施方式中，所述吸收式制冷系统的锅炉包括至少一循环管，所述循环管延伸穿过所述太阳能收集板的内部，使得制冷剂和吸收剂组成的溶液在太阳内收集板内循环而加热溶液以使得制冷剂从溶液中蒸发。
在一些实施方式中，所述太阳能收集板包括至少一光伏电池，用于吸收太阳辐射并将太阳辐射转换为电能从而给至少一电加热元件供电而产生热能供应给吸收式制冷系统的锅炉。
在一些实施方式中，所示板被配置为在窗户上使用。
在一些实施方式中，所述板被配置为嵌入到物体的外墙，且所述空气制冷系统包括一个穿过所述外墙，并位于所述吸收式制冷系统和一个风扇两者之一与所述板之间的功能连接结构。
在一些实施方式中，所述至少一光伏电池至少半透明。
在一些实施方式中，所述吸收式制冷系统被配置为使得空气穿过所述吸收式制冷系统的至少一部分的蒸发器而被降温。
在一些实施方式中，制冷系统其进一步包括排气罩，所述排气罩部分覆盖至少所述蒸发器的一部分，并配置为将来自吸收式制冷系统并穿过所述蒸发器的冷却空气发散。
在一些实施方式中，所述排气罩包括多个发散鳍片，其沿着蒸发器长度方向分布，所述多个发散鳍片用于引导经过蒸发器的空气的发散。
在一些实施方式中，所述多个发散鳍片位于所述排气罩内，每个发散鳍片的底部到排气罩内表面的距离大于其顶部到所述排气罩内表面的距离。
在一些实施方式中，所述吸收式制冷系统进一步包括至少一个风扇，其用于将空气从蒸发器移开。
在一些实施方式中，制冷系统进一步包括一个托盘，用于被排气罩引流的冷空气进行冷却的物体。
在一些实施方式中，所述托盘与所述排气罩通过铰链连接结合为一体，以使得所述托盘可上下翻转。制冷系统可包括或不包括用于将冷空气吹到托盘上的风扇。
在一些实施方式中，制冷系统进一步包括一仓盒用于承托被冷空气冷却的物体。
在一些实施方式中，制冷系统进一步包括至少一支撑元件，其用于支撑所述空气制冷系统至窗户、墙壁或者其他垂直定位面。
在一些实施方式中，所述制冷剂包括氨，所述吸收剂包括水。
在一些实施方式中，所述太阳能加热元件的至少一加热元件包括真空太阳能集热管。
在一些实施方式中，所述真空太阳能集热管包括导热棒和与所述导热棒功能性连接的导热延伸部，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气制冷系统，其特征在于，包括：制冷元件，用于在能量驱动下产生制冷；和太阳能收集元件，用于产生能量驱动制冷系统产生制冷，其中，制冷元件和太阳能收集元件其中至少之一适于被悬挂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.12 US 61/877,0011.一种空气制冷系统，其特征在于，包括：
制冷元件，用于在能量驱动下产生制冷；和
太阳能收集元件，用于产生能量驱动制冷系统产生制冷，其中，制冷元件和太阳能收集元件其中至少之一适于被悬挂。
2.根据权利要求1所述的空气制冷系统，其特征在于：所述制冷元件和所述太阳能收集元件结合形成一制冷单元。
3.根据权利要求2所述的空气制冷系统，其特征在于：所述制冷单元适于被悬挂。
4.根据权利要求1-3其中任意一项所述的空气制冷系统，其特征在于：所述至少一制冷元件和太阳能收集元件其中至少之一适于被悬挂在窗户、墙壁或其他垂直定位面。
5.根据权利要求1-4其中任意一项所述的空气制冷系统，其特征在于：太阳能收集元件是太阳能加热元件，所述能量为热能。
6.根据权利要求1-4其中任意一项所述的空气制冷系统，其特征在于：所述能量为电能。
7.根据权利要求1-6其中任意一项所述的空气制冷系统，其特征在于：所述制冷元件是通过由热能驱动的吸收冷却过程而产生制冷的吸收式制冷系统。
8.根据权利要求7所述的空气制冷系统，其特征在于：所述吸收式制冷系统包括连续循环吸收制冷系统。
9.根据权利要求6所述的空气制冷系统，其特征在于，所述吸收式制冷系统包括：
锅炉，被配置为吸收太阳能加热元件产生的热能以使得制冷剂从制冷剂与吸收剂组成的溶液中蒸发；
冷凝器，其功能性连接到所述锅炉并配置为使得来自冷凝器的液态制冷剂蒸发；以及
吸收器，其功能性连接在蒸发器和锅炉之间，并配置为从蒸发器将蒸发的制冷剂吸收回制冷剂与吸收剂组成的溶液。
10.根据权利要求9所述的空气制冷系统，其特征在于：所述太阳能加热元件包括至少一加热元件，其被配置为吸收太阳辐射并将太阳辐射转换为热能供应给吸收式制冷系统的锅炉。
11.根据权利要求10所述的空气制冷系统，其特征在于：所述太阳能加热元件的至少一加热元件包括至少一加热棒，所述吸收式制冷系统的锅炉包括至少一循环管，所述循环管延伸穿过所述至少一加热棒的内部，使得所述制冷剂与吸收剂组成的溶液在加热棒中循环，进而加热所述溶液使得所述制冷剂从溶液中蒸发出来。
12.根据权利要求11所述的空气制冷系统，其特征在于：所述加热棒包含围绕循环管的热流体。
13.根据权利要求12所述的空气制冷系统，其特征在于：所述太阳能加热元件进一步包括热流体膨胀室，所述热流体膨胀室与所述加热棒流体连通以允许热流体的膨胀。
14.根据权利要求11所述的空气制冷系统，其特征在于：所述吸收式制冷系统的锅炉进一步包括回流柱和渗流管，所述渗流管在循环管和回流柱之间流体连通，以使得吸收剂回流到回流柱而蒸发的制冷剂流向冷凝器。
15.根据权利要求11所述的空气制冷系统，其特征在于：所述太阳能加热元件进一步包括太阳能聚光器，其被配置为将太阳辐射聚集到所述至少一加热棒。
16.根据权利要求15所述的空气制冷系统，其特征在于：所述太阳能聚光器包括反射材料作为双面镜，使得所述太阳能聚光器从第一内侧观看时基本为透明而从第二外侧观看时则为反射的，以使得将太阳辐射基本反射到所述至少一加热棒。
17.根据权利要求5所述的空气制冷系统，其特征在于：所述太阳能聚光器包括至少一槽形反射器以将太阳辐射聚集到所述至少一加热棒。
18.根据权利要求17所述的空气制冷系统，其特征在于：每个加热棒被放置成与对应的一个槽形反射器的聚焦区长度方向基本平行的延伸。
19.根据权利要求17所述的空气制冷系统，其特征在于：所述至少一个加热棒和所述至少一个槽形反射器在运行时被设置成基本水平或者基本垂直。
20.根据权利要求17所述的空气制冷系统，其特征在于：所述至少一个槽形反射器具有椭圆或抛物线轮廓。
21.根据权利要求20所述的空气制冷系统，其特征在于：所述至少一个槽形反射器包括一位于下方基本围绕聚焦点100度的抛物线曲线段和位于上方从101度渐变为180度的椭圆曲线段。
22.根据权利要求15所述的空气制冷系统，其特征在于：所述至少一加热棒至少部分由太阳辐射吸收材料构成而将太阳辐射直接转化为热能供应给吸收式制冷系统的锅炉。
23.根据权利要求22所述的空气制冷系统，其特征在于：所述电能用于给至少一电加热元件供电以产生热能供应给吸收式制冷系统的锅炉。
24.根据权利要求22或23所述的空气制冷系统，其特征在于：所述电能用于给一风扇供电。
25.根据权利要求7所述的空气制冷系统，其特征在于：所述太阳能加热元件的至少一加热元件包括吸收太阳辐射的太阳能收集板。
26.根据权利要求25所述的空气制冷系统，其特征在于：所述吸收式制冷系统的锅炉包括至少一循环管，所述循环管延伸穿过所述太阳能收集板的内部，使得制冷剂和吸收剂组成的溶液在太阳内收集板内循环而加热溶液以使得制冷剂从溶液中蒸发。
27.根据权利要求25所述的空气制冷系统，其特征在于：所述太阳能收集板包括至少一光伏电池，用于吸收太阳辐射并将太阳辐射转换为电能从而给至少一电加热元件供电而产生热能供应给吸收式制冷系统的锅炉。
28.根据权利要求27所述的空气制冷系统，其特征在于：所示板被配置为在窗户中、墙上或其他垂直定位面上使用。
29.根据权利要求27所述的空气制冷系统，其特征在于：所述板被配置为嵌入到物体的外墙，且所述空气制冷系统包括一个穿过所述外墙，并位于所述吸收式制冷系统和一个风扇两者之一与所述板之间的功能连接结构。
30.根据权利要求27所述的空气制冷系统，其特征在于：所述至少一光伏电池至少半透明。
31.根据权利要求9所述的空气制冷系统，其特征在于：所述吸收式制冷系统被配置为使得空气穿过所述吸收式制冷系统的至少一部分的蒸发器而被降温。
32.根据权利要求31所述的空气制冷系统，其特征在于：其进一步包括排气罩，所述排气罩部分覆盖至少所述蒸发器的一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈罗德·芬克勒曼，
申请(专利权)人：太阳雪公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA