本实用新型专利技术涉及一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统。该系统包括：外部墙体、保温层、蛇形导流盘管、相变层、平板型太阳能集热器、室内空调主机、吸附层、墙体内部、第一真空阀、第二真空阀、冷凝器、三通阀、蒸发器、储液瓶、风机、太阳能电池板、蓄电池、循环泵和管道。本实用新型专利技术一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，主要实现了在白天采用市电空调，夜间则采用固体吸附制冷空调的制冷方式，可有效缓解夏季用电高峰，通过墙体相变层在白天对太阳辐射的吸收作用，有效降低了白天的室内温度，而白天所吸收的太阳辐射，在夜间又通过固体吸附制冷作用以冷量的形式给室内制冷，实现了对太阳能的有效利用。
【技术实现步骤摘要】
一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统
本技术涉及一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，属于固体吸附制冷的应用领域。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们对居住环境的要求也日益提高。高温天气的普遍增大了日常的制冷需求。目前主要使用的制冷方式为电力驱动的压缩制冷空调，因其制冷量大，技术成熟被人们广泛使用，但其耗电量也巨大。我国建筑能耗占总耗电量的30％左右，而空调能耗占建筑能耗的60-70％左右。尤其夏季是空调用电高峰期，对电力系统具有重要的影响。当夏季外界气温较高，空调使用量较大时，我国部分地区就会出现夏季用电高峰，电力供应不足，只能采用拉闸限电方式，来保证大部分人正常的生活需求。作为一种无需电力驱动的绿色制冷方式——固体吸附制冷，因其可利用太阳能及废热等低品位能源驱动，且无噪声、无运动部件、不产生破坏臭氧层的氟氯烃类物质等优点而受到关注。固体吸附制冷已经成为一种环保先进的绿色制冷方式。太阳能被认为是取之不尽、用之不竭的能源，太阳能作为一种对环境友好的可再生能源，是重要的化石能源的替代能源。在建筑中推广应用太阳能技术，降低化石能源在建筑能耗中的应用比例，是遵循可持续发展的重要途径。首先，将太阳能利用装置与固体吸附制冷装置相结合，通过合理的设计与建筑墙体相融合，可在白天采用市电空调制冷，夜间采用固体吸附制冷空调制冷，进而减少市电的使用量，缓解因夏季的大量制冷需求造成的用电高峰。其次，将吸附层设置于墙体相变层之间的夹层内，避免了对外部建筑面积的额外增加，有效利用了墙体夹层空间，增加了吸附层的吸附面积，也增加了制冷量。同时由于墙体相变层在白天对太阳辐射的吸收作用，可以有效降低白天室内的温度，而白天所吸收的太阳辐射，在夜间又通过固体吸附作用以冷量的形式给室内制冷，实现了对太阳能的有效利用。固体吸附制冷系统在白天吸收太阳能，解吸制冷剂，到了夜间再进行制冷，这种市电-固体吸附制冷相结合的双模式制冷方法符合节能减排，新型居住理念。
技术实现思路
为了克服现有市电空调耗电量大、造成夏季用电高峰的不足，本技术提供了一种通过墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调。通过在墙体内部设置相变层与吸附层，有效增加了储热面积和吸附面积，在没有多余增加外部建筑面积的情况下，增加了制冷量。通过以市电-固体吸附制冷相结合的双模式制冷方法，在白天采用以市电空调为主的制冷方式，在夜间采用以固体吸附制冷空调为主的制冷方式，实现了对夏季用电高峰的有效缓解。该固体吸附制冷空调系统将墙体相变储热系统与固体吸附制冷系统相结合，相变层与吸附层紧密结合，且相变层与吸附层之间具有良好的热传导，保证了在需要制冷的高温天气下向室内制冷的连续性与稳定性。通过将太阳能用于固体吸附制冷空调系统，保证市电空调与固体吸附制冷空调的交替制冷，实现了绿色制冷。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，包括：外部墙体、保温层、蛇形导流盘管、相变层、平板型太阳能集热器、室内空调主机、吸附层、墙体内部、第一真空阀、第二真空阀、冷凝器、三通阀、蒸发器、储液瓶、风机、太阳能电池板、蓄电池、循环泵和管道；所述墙体内部包括保温层和蛇形导流盘管和相变层和吸附层；所述的吸附层、冷凝器、储液瓶、蒸发器、第一真空阀、第二真空阀、三通阀、风机、太阳能电池板、蓄电池、管道组成固体吸附制冷装置；所述固体吸附制冷装置与室内空调主机组成固体吸附制冷空调。所述相变层内部设置有蛇形导流盘管，各相变层之间夹有吸附层。所述相变层与吸附层紧密结合，具有良好的热传导。所述吸附层被吸附剂填充作为固体吸附制冷的反应装置。所述吸附层内的固体吸附制冷工质对为活性炭—甲醇工质对。所述的吸附层通过管道与冷凝器密封相连，冷凝器通过三通阀分别与储液瓶、蒸发器密封相连；所述固体吸附制冷装置各部分皆须在密闭真空条件下运行。所述一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统与市电空调为相互独立的两套设备，但可根据用户需求对两者进行交替使用，阴天时无法进行固体吸附制冷，可换用市电空调进行全天制冷。本技术的工作循环过程及原理为：平板型太阳能集热器出水口与相变层内的蛇形导流盘管进口相连，蛇形导流盘管出口端与循环泵相连。平板型太阳能集热器接受太阳辐射后加热其内部的循环水，循环水获得能量后温度升高；升温后的循环水从平板型太阳能集热器的上端管道流出，流入相变层内的蛇形导流盘管，传递热量后再从蛇形导流盘管下端流出，通过循环泵流回平板型集热器内再次循环。循环水可在管道与相变层之间不断吸热、放热，所得热水也可接进家用热水系统使用；相变层吸收蛇形导流盘管中的热量后温度随之升高，通过热传导使得相邻吸附层的温度升高，吸附层内部的压力也开始不断升高，直至达到制冷剂在冷凝温度下的饱和压力，即开始解吸过程，解吸出的制冷剂气体通过冷凝器冷凝为液态制冷剂，进入储液瓶中储存。傍晚，随着太阳辐射的降低，吸附层内的热量逐渐降低，压力也逐渐下降到制冷剂蒸发温度下的饱和压力，开始吸附过程，进而在蒸发器处使得液态制冷剂因压力骤减而大量吸热、迅速气化，蒸发器附近空气温度急剧降低，再通过风机将所得冷空气送入室内，达到向室内制冷的目的。本技术的有益效果是：本技术一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，第一，主要实现了在白天采用市电空调为制冷方式，夜间则采用固体吸附制冷空调为制冷方式，可有效缓解夏季用电高峰；第二，将吸附层设置与墙体夹层内，避免了额外增加外部建筑面积，有效利用了墙体夹层空间，增加了吸附层的吸附面积，增加了制冷量，实现夜间向室内制冷的目的；第三，因为墙体相变层在白天对太阳辐射的吸收作用，有效降低了白天的室内温度，而白天所吸收的太阳辐射，在夜间又通过固体吸附制冷作用以冷量的形式给室内制冷，实现了对太阳能的有效利用。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是相变层储热墙体剖面结构示意图，包括1.外部墙体，2.保温层，3.蛇形导流盘管，4.相变层，5.平板型太阳能集热器，6.室内空调主机，7.吸附层。图2是固体吸附制冷空调系统示意图，包括8.墙体内部，9.第一真空阀，10.第二真空阀，11.冷凝器，12.三通阀，13.蒸发器，14.储液甁，15.风机，16.太阳能电池板，17.蓄电池，18.循环泵，19.管道。具体实施方式如图1、2所示一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，包括外部墙体（1），保温层（2），蛇形导流盘管（3），相变层（4），平板型太阳能集热器（5），室内空调主机（6），吸附层（7），墙体内部（8），第一真空阀（9），第二真空阀（10），冷凝器（11），三通阀（12），蒸发器（13），储液甁（14），风机（15），太阳能电池板（16），蓄电池（17），循环泵（18）和管道（19）。其特征在于平板型太阳能集热器（5）的出水口通过管道（19）与相变层（4）中的蛇形导流盘管（3）上端的进水口相连，蛇形导流盘管（3）的下端出水口通过管道（19）与循环泵（18）进行循环，循环水可在管道（19）与相变层（4）之间不断吸热、放热，所得热水也可接进家用热水系统使用。相变层（4）吸收热量后开始升温，以导热的形式加热相邻吸附层（7），吸附层（7）温度升高到一定值后，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，包括：外部墙体、保温层、蛇形导流盘管、相变层、平板型太阳能集热器、室内空调主机、吸附层、墙体内部、第一真空阀、第二真空阀、冷凝器、三通阀、蒸发器、储液瓶、风机、太阳能电池板、蓄电池、循环泵和管道；所述墙体内部包括保温层和蛇形导流盘管和相变层和吸附层；所述的吸附层、冷凝器、储液瓶、蒸发器、第一真空阀、第二真空阀、三通阀、风机、太阳能电池板、蓄电池、管道组成固体吸附制冷装置；所述固体吸附制冷装置与室内空调主机组成固体吸附制冷空调。
【技术特征摘要】
1.一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，包括：外部墙体、保温层、蛇形导流盘管、相变层、平板型太阳能集热器、室内空调主机、吸附层、墙体内部、第一真空阀、第二真空阀、冷凝器、三通阀、蒸发器、储液瓶、风机、太阳能电池板、蓄电池、循环泵和管道；所述墙体内部包括保温层和蛇形导流盘管和相变层和吸附层；所述的吸附层、冷凝器、储液瓶、蒸发器、第一真空阀、第二真空阀、三通阀、风机、太阳能电池板、蓄电池、管道组成固体吸附制冷装置；所述固体吸附制冷装置与室内空调主机组成固体吸附制冷空调。2.根据权利要求1所述的一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，其特征在于：所述相变层内部设置有蛇形导流盘管，各相变层之间夹有吸附层。3.根据权利要求1所述的一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，其特征在于：所述相变层与吸附层紧密结合，具有良好的热传导。4.根据权利要求1所述的一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，其特征在于：所述吸附层被吸附剂填充作为固体吸附制冷的反应装置。5.根据权利要求1所述的一种由墙体相变层储热驱动的固体吸附制冷空调系统，其特征在于：所述吸附层内的固体吸附制冷工...
【专利技术属性】
技术研发人员：王云峰，和靖馨，杜文平，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：新型
国别省市：云南,53
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