本发明专利技术涉及一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应双级空调系统，该系统包括左高温吸附床(1)、左低温吸附床(9)、左冷凝蒸发器(11)、右高温吸附床(15)、右低温吸附床(23)及右冷凝蒸发器(25)，整个循环过程包括吸湿盐的吸收、结晶以及热化学反应。与现有技术相比，本发明专利技术采用氯化盐/膨胀石墨-水双级形式，整个循环既可以实现连续供冷，也可以实现内置式储能，不需要增加外置辅助储能装置，能量损失小，储能效率高。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应双级空调系统
本专利技术属于太阳能
，涉及一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应双级空 调系统。
技术介绍
我国太阳能资源丰富地区的面积占国土面积的三分之二以上，年辐射量超过60 亿焦耳/平方米，每年地表吸收的太阳能大约相当于1. 7万亿吨标准煤的能量，是2013年 中国能源消费总量的450倍。 然而，由于太阳能存在周期性、间断性和波动性，这导致了太阳能利用的不稳定， 同时，还受场地、流程等条件限制。 储能技术是缓解该问题的有效方法。传统储能技术为显热储能（如水和石块）和 潜热储能（如相变材料）。显热储能技术相对成熟，但其储能密度较低，同时，显热储能系统 在释能过程中存在温度波动较大的问题。与显热储能技术相比，潜热储能密度较大，且其工 质在相变时温度几乎不变，因此，潜热储能技术具有体积小、热量输出时载热流体温度均匀 等优点。但潜热储能材料在相变过程中会产生过冷、分层、衰减等问题。与显热储能和潜热 储能相比，吸收或吸附热化学储能密度较大。近些年来，以吸收/吸附储能为代表的储能技 术引起众多学者的关注。利用氯化锂溶液的浓度差势能进行储能，但氯化锂溶液储能系统 会有结晶问题，结晶体会堵塞系统的溶液泵，所以吸收盐的浓度范围会受到限制。而固体吸 附化学储能系统的传热性能较差，从而影响系统的输能性能。 太阳能储能
，已经有很多科研人员进行了研究。 申请号为200910047505. 2的中国专利技术专利，公布了一种储能型太阳能吸收式制 冷系统，包括太阳能集热器、储能水箱、中商温热栗、中商温储能传质箱、中商温太阳能集热 器、吸收式制冷机。太阳能集热器产生的热量存储于储能水箱内，中高温热泵在低谷电时段 将储能水箱中热量加热，输送至中高温储能传质箱；中高温储能传质箱的热量由中高温太 阳能集热循环回路进一步加热后提供吸收式制冷机的制冷驱动热量需求。该储能型太阳能 吸收式制冷系统，是利用太阳能、热泵分时、分级加热，制得成本较低的制冷所需热量。但该 系统比较复杂，需要集热装置，额外储能装置以及制冷装置等。同时，由于吸收制冷机的驱 动温度比较低，所以太阳能的集热温度要求比较高，从而影响了集热器的集热效率。 申请号为201210032394. X的中国专利技术专利，公布了一种基于化学链燃烧的间接 式中温太阳能热化学储能装置，该装置包括抛物槽式聚光镜、线聚焦强化集热管、管壳式集 热反应器、集热流体调节阀、集热流体备用储罐、气-固氧化反应器、布气板、气-固换热装 置、气-固分离装置和压力泵。当无太阳能或太阳能辐照强度不足时，线聚焦强化集热管、 集热流体调节阀、集热流体备用储罐、管壳式集热反应器和压力泵相连。利用该专利技术，太阳 能集热以金属固体燃料形式储存，具有储能密度高、结构简单、调控灵活等优点。但该专利 公布的储能装置结构较为复杂，同时，该装置只能实现储能功能，不能实现制冷和制热功 能。 申请号为201010131746. 8的中国专利技术专利，公布了一种冷热联供的太阳能热化 学吸附复合储能装置，该装置包括太阳能集热器、集热器传热流体调节阀、高温传热流体循 环泵和反应器换热盘管循环相连，冷却塔、冷却塔传热流体调节阀、低温传热流体循环泵和 储液器换热盘管循环相连，固气化学反应器、制冷剂调节阀和制冷剂储液器相连，反应器换 热盘管、热用户端调节阀、热用户端和高温传热流体循环泵循环相连，储液器换热盘管、冷 用户端调节阀、冷用户端和低温传热流体循环泵循环相连，储液器换热盘管、冷却塔、冷却 塔传热流体调节阀和低温传热流体循环泵循环相连，制冷剂储液器、制冷剂调节阀和固气 化学反应器相连。具有储能密度高可实现冷热联供及热量和冷量的同时储存。该装置可以 实现储能、制冷与制热，但只利用了热化学反应，未利用凝结热以及吸收热等，其储能密度 较低。 申请号为201010274098. 1的中国专利技术专利，公布了一种太阳能工质储能连续制 冷系统及连续制冷方法，即在太阳能辐射充足时，利用太阳能驱动制冷机制冷，并将多余太 阳热能通过溶液蒸发、气化、液化转化为高纯度液体制冷工质，在常温下储存。这时，太阳能 集热器、制冷机各部分均处于工作状态，称大循环。夜晚或阴雨天太阳能辐射不足时，利用 储存的高纯度液体制冷工质进入蒸发器蒸发制冷，称小循环。同时，在大循环时储存的稀溶 液不断地进入吸收器，维持吸收能力。吸收蒸汽后的浓溶液进入浓溶液储罐，在下一个大循 环中使用。其优点是，可在太阳能辐射能不稳定的情况下，实现全天无辅助能源的太阳能驱 动连续制冷。但该系统较复杂，需要太阳能集热器系统以及吸收制冷系统；同时，吸收制冷 系统的驱动温度较高，这样集热器需要提供较高的温度，从而影响太阳能集热器的效率。 申请号为201010621433. 0的中国专利技术专利，公布了一种太阳能储能热泵系统，该 系统包括太阳能吸收器、热泵、地埋管储能区、分配缸、循环泵、自动阀，该系统包括三种运 行循环模式，实现三种不同功能，采用DDS智能控制系统，整个运行循环过程完全智能化， 地下恒温层设有水平地埋管，称为地埋管储能区，在夏季利用太阳能吸收器将热量吸收通 过循环泵与地埋管循环，将热量储存在地下土壤中，夏季室内热量也通过热泵转换储存在 地下土壤中，冬季将地下所储存的热量通过热泵提升给室内供暖，同时将室内的冷量储存 在地下土壤中，冷暖能量反向收储、反向使用，充分利用自然可再生资源，冬暖夏凉，优化环 境，真正实现了低碳生活。但该专利技术的控制模式比较复杂，同时其初投资较大，同时，由于其 能量储存在土壤中，能量损失较大，储能效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种太阳能驱动高 效吸湿-热化学反应双级空调系统。 本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现： 一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应双级空调系统，该系统包括左高温吸附 床、左低温吸附床、左冷凝蒸发器、右高温吸附床、右低温吸附床及右冷凝蒸发器，所述的左 高温吸附床通过制冷剂直通阀η与左低温吸附床相连通，所述的左低温吸附床通过制冷剂 直通阀r与左冷凝蒸发器相连通，所述的右高温吸附床通过制冷剂直通阀s与右低温吸附 床相连通，所述的右低温吸附床通过制冷剂直通阀t与右冷凝蒸发器相连通，所述的左冷 凝蒸发器与右冷凝蒸发器之间通过制冷剂直通阀u相连通，所述的左冷凝蒸发器与右高温 吸附床之间、右冷凝蒸发器与左高温吸附床之间均通过制冷剂三通阀相连通。 所述的左低温吸附床包括低温吸附床出水管a和低温吸附床进水管b，所述的低 温吸附床出水管a设置在左低温吸附床的上部，低温吸附床进水管b设置在左低温吸附床 的下部。 所述的右低温吸附床包括低温吸附床出水管c和低温吸附床进水管d，所述的低 温吸附床出水管c设置在右低温吸附床的上部，低温吸附床进水管d设置在右低温吸附床 的下部。 所述的左冷凝蒸发器包括冷凝蒸发器出水管e和冷凝蒸发器进水管f，所述的冷 凝蒸发器出水管e设置在左冷凝蒸发器的上部，冷蒸发器进水管f设置在左冷凝蒸发器的 下部。 所述的右冷凝蒸发器包括冷凝蒸发器出水管g和冷凝蒸发器进水管h，所述的冷 凝蒸发器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能驱动高效吸湿‑热化学反应双级空调系统，其特征在于，该系统包括左高温吸附床(1)、左低温吸附床(9)、左冷凝蒸发器(11)、右高温吸附床(15)、右低温吸附床(23)及右冷凝蒸发器(25)，所述的左高温吸附床(1)通过制冷剂直通阀n(8)与左低温吸附床(9)相连通，所述的左低温吸附床(9)通过制冷剂直通阀r(10)与左冷凝蒸发器(11)相连通，所述的右高温吸附床(15)通过制冷剂直通阀s(22)与右低温吸附床(23)相连通，所述的右低温吸附床(23)通过制冷剂直通阀t(24)与右冷凝蒸发器(25)相连通，所述的左冷凝蒸发器(11)与右冷凝蒸发器(25)之间通过制冷剂直通阀u(12)相连通，所述的左冷凝蒸发器(11)与右高温吸附床(15)之间、右冷凝蒸发器(25)与左高温吸附床(1)之间均通过制冷剂三通阀相连通。
【技术特征摘要】
1. 一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应双级空调系统，其特征在于，该系统包括左 高温吸附床（1)、左低温吸附床（9)、左冷凝蒸发器（11)、右高温吸附床（15)、右低温吸附床 (23)及右冷凝蒸发器（25)，所述的左高温吸附床（1)通过制冷剂直通阀η (8)与左低温吸 附床（9)相连通，所述的左低温吸附床（9)通过制冷剂直通阀r (10)与左冷凝蒸发器（11) 相连通，所述的右高温吸附床（15)通过制冷剂直通阀s (22)与右低温吸附床（23)相连通， 所述的右低温吸附床（23)通过制冷剂直通阀t (24)与右冷凝蒸发器（25)相连通，所述的 左冷凝蒸发器（11)与右冷凝蒸发器（25)之间通过制冷剂直通阀u(12)相连通，所述的左 冷凝蒸发器（11)与右高温吸附床（15)之间、右冷凝蒸发器（25)与左高温吸附床（1)之间 均通过制冷剂三通阀相连通。2. 根据权利要求1所述的一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应双级空调系统，其特 征在于，所述的左低温吸附床（9)包括低温吸附床出水管a (4)和低温吸附床进水管b (5)， 所述的低温吸附床出水管a(4)设置在左低温吸附床（9)的上部，低温吸附床进水管b(5) 设置在左低温吸附床（9)的下部。3. 根据权利要求1所述的一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应双级空调系统，其 特征在于，所述的右低温吸附床（23)包括低温吸附床出水管c(18)和低温吸附床进水管 d (19)，所述的低温吸附床出水管c (18)设置在右低温吸附床（23)的上部，低温吸附床进水 管d(19)设置在右低温吸附床（23)的下部。4. 根据权利要求1所述的一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应双级空调系统，其特 征在于，所述的左冷凝蒸发器（11)包括冷凝蒸发器出水管e (6)和冷凝蒸发器进水管f (7)， 所述的冷凝蒸发器出水管e(6)设置在左冷凝蒸发器（11)的上部，冷蒸发器进水管f(7)设 置在左冷凝蒸发器（11)的下部。5. 根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆紫生，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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