吸收式制冷装置以及集热液体的流程控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种吸收式制冷装置以及集热液体的流程控制方法，所述吸收式制冷装置包括吸收式制冷装置吸收式制冷循环以及太阳能集热器，其中集热器包括壳体以及置于所述壳体内的集热部，所述集热部包括进液分液管、出液集液管以及置于二者之间的脉动热管集热单元；所述脉动热管集热单元包括复合抛物聚光器、脉动热管吸热器和套管换热器，所述脉动热管吸热器由若干组蒸发段和冷凝段间隔形成，且所述蒸发段跨列式置于所述复合抛物聚光器；所述集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管换热器之间形成流动路径。本发明专利技术的装置通过调整集热液体的流程来满足制冷需求。

Absorption type refrigerating apparatus and flow control method of heat collecting liquid

The invention relates to an absorption refrigeration device and heat collecting liquid flow control method, the absorption refrigeration device includes absorption refrigeration cycle and solar collector absorption refrigeration device, which comprises a casing and a heat collector is disposed within the housing of the heat collector, the heat collecting part comprises a pulsating heat liquid liquid dividing pipe, between a liquid liquid collecting pipe and a two pipe heat collecting unit; the pulsating heat pipe heat collecting unit comprises a compound parabolic concentrator, pulsating heat pipe receiver and tube heat exchanger, the pulsating heat pipe receiver is formed by a plurality of groups of the evaporation section and the condensation section interval. And the evaporation section is arranged on the cross column type Compound Parabolic Concentrators; the heat collecting liquid into the liquid in the liquid tube, the liquid collecting pipe and at least a portion of the casing between the heat exchanger to form a flow path. The device of the invention can meet the requirement of refrigeration by adjusting the flow of the heat collecting liquid.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太能辐射热能利用领域，具体涉及一种吸收式制冷装置以及集热液体的流程控制方法。
技术介绍
目前太阳能集热器内的集热液体靠自然对流或泵流动。集热温度和流量被动调节，无法根据实际需要动态通过调整运行状态(集热温度和流量)以适应天气及使用需求的变化；而且太阳能集热器通常采用平板结构的吸热面来吸收太阳能，且吸热面的温度普遍比吸热管温度高，形成了一个高温辐射面和漏热面，影响集热效率。目前对于太阳能集热器的改进，主要是针对集热器的集热温度进行。如在真空管集热器内插入金属管以改变流体流程，或者在平板集热器的集热管内进行部分集热流程的串联布置等。但是对太阳能集热器的优化十分有限，如何从根本上改变集热器的集热量以及提高集热器的利用率，使集热器能根据使用需求自动调整集热液体流程高效运行，是尚待进一步优化的问题。利用太阳能集热器所收集的热能驱动吸收式制冷循环的应用非常广泛。但是目前太阳能集热器内用于收集热量的集热液体主要为自然对流或泵流动的方式，集热液体的集热水平受太阳辐射影响大，因此集热液体的集热温度和集热量波动较大，无法根据吸收式制冷装置的实际制冷水平的需求进行动态地调节。
技术实现思路
技术问题本专利技术要解决的技术问题是，如何根据吸收式制冷装置的需求调整集热液体的集热温度和集热量。解决方案有鉴于此，本专利技术的一个实施例提供了一种吸收式制冷装置，该吸收式制冷装置包括：吸收式制冷循环，其包括依次相连并形成闭环的发生器、冷凝器、蒸发器、回热器和吸收器；以及太阳能集热器，其包括壳体以及置于所述壳体内的集热部；其中，所述集热部包括进液分液管、出液集液管以及置于二者之间的脉动热管集热单元；其中，所述脉动热管集热单元包括复合抛物聚光器、脉动热管吸热器和套管换热器，所述脉动热管吸热器由若干组蒸发段和冷凝段间隔形成，且所述蒸发段跨列式置于所述复合抛物聚光器；所述套管换热器的套壳的两端分别与所述进液分液管和所述出液集液管连通，所述冷凝段置于所述套壳内；所述蒸发段内的工质吸收由所述复合抛物聚光器反射的太能辐射能之后，将热量传递到所述冷凝段，并与所述套管换热器内的集热液体进行换热，所述集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管换热器之间形成流动路径，且在具有物理意义的前提下，能够通过可调整的方式接入所述流动路径的所述套管换热器的个数；所述发生器内设有换热器，所述换热器使所述流动路径形成闭环。对于上述吸收式制冷装置，在一种可能的实现方式中，所述进液分液管和所述出液集液管上分布有若干个电动阀门，通过调整各个所述电动阀门的开关状态，处于开状态的电动阀门能够使得集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和所述套管换热器之间形成可调整的、多级脉动热管吸热器吸热的流动路径；其中，以进液分液管上游到下游的方向为脉动热管吸热器的吸热级数递增的方向，则级数较高的高温级的脉动热管吸热器的吸热面积≥处于级数较低的低温级的脉动热管吸热器的吸热面积。对于上述吸收式制冷装置，在一种可能的实现方式中，还包括控制部，其与各个电动阀门均为电连接，用于调整各个所述电动阀门的开关状态；且对于经所述控制部调整各个所述电动阀门的开关状态形成的流动路径而言，在脉动热管吸热器的吸热级数递增的方向上，当脉动热管吸热器的总吸热级数为奇数时，设于所述进液分液管上的最下游的电动阀门应当关闭，设于所述出液集液管上的最下游的电动阀门应当打开；当脉动热管吸热器的吸热级数为偶数时，反之。对于上述吸收式制冷装置，在一种可能的实现方式中，所述进液分液管上还设有调节流量控制阀，通过所述控制部调整所述调节流量控制阀的开度，来调整集热液体在所述流动路径中的流量。对于上述吸收式制冷装置，在一种可能的实现方式中，还包括传感器组，其包括：第一传感器组，其设于所述进液分液管的上游，用于检测集热液体在进口处的特征参数；第二传感器组，其设于所述出液集液管的下游，用于检测集热液体在出口处的特征参数；第三传感器组，其设于所述太阳能集热器所处的环境中，用于检测环境参数；以及制冷温度传感器，其设于所述蒸发器的冷冻水出口处，用于检测该处的供冷温度；上述(第一、第二、第三)传感器组以及所述制冷温度传感器分别与所述控制部电连接，用于向所述控制部提供用于调整各个所述电动阀门的开关状态的基准参数。对于上述吸收式制冷装置，在一种可能的实现方式中，以所述脉动热管吸热器的轴向方向为长度方向，所述复合抛物聚光器与所述脉动热管吸热器在该长度方向的尺寸相适应，且所述复合抛物聚光器的截取比的范围为0～4/5。对于上述吸收式制冷装置，在一种可能的实现方式中，所述脉动热管吸热器沿长度方向置于所述复合抛物聚光器的焦点圆上，且所述脉动热管吸热器的管径≤4mm。对于上述吸收式制冷装置，在一种可能的实现方式中，将所述两路及以上的所述套管换热器并联形成套管换热器管组，所述套管换热器管组的两侧分别通过二级分液器与所述进液分液管和所述出液集液管连通。本专利技术的另一个实施例提供了一种集热液体的流程控制方法，该流程控制方法包括：控制部采集太阳能集热器的参数以及运行数据，还采集蒸发器的冷冻水出口处的供冷温度；控制部基于所述参数、所述运行数据以及所述供冷温度，对选定的当前制冷模式下对应的太阳能集热器的目标函数进行优化；控制部获取目标函数为最优值时对应的设于太阳能集热器的进液分液管和出液集液管上的各个电动阀门的目标开关状态；其中，所述最优值为给定温度和流量下最小泵功；控制部将电动阀门的开关状态调整为目标开关状态，使得太阳能集热器的集热液体在进液分液管、出液集液管、套管换热器和发生器内的换热器之间形成可调整的流动路径。对于上述流程控制方法，在一种可能的实现方式中，该流程控制方法还包括：控制部显示所述供冷温度以及根据参数以及运行数据得出的信息，包括：集热液体的进出液温度、流量和压差；当前的环境参数；以及各个所述电动阀门的当前的开关状态；存储吸收式制冷装置的参数以及运行数据，用于后续调出。有益效果本专利技术的吸收式制冷装置提高了吸收式制冷装置的稳定性和效率，具体地，通过采用脉动热管吸热器与复合抛物聚光器组成的脉动热管集热单元改善了太阳能集热器的集热效率，以及通过改变集热液体的流动路径能够调整太能阳集热器的集热温度和集热量，改善了太阳能集热器的集热水平对不同制冷需求的吸收式制冷装置的适应性。附图说明当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本专利技术。此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1示出本专利技术一个实施例的吸收式制冷装置的结构示意图；图2示出本专利技术一个实施例的吸收式制冷装置的太阳能集热器剖视示意图。图3示出本专利技术的一个实施例的吸收式制冷装置的太阳能集热器的控制部的逻辑框图；图4-1示出本专利技术的一个实施例的吸收式制冷装置的太阳能集热器的控制部的一种实施例的逻辑框图；图4-2示出本专利技术的一个实施例的吸收式制冷装置的太阳能集热器的控制部的另一种实施例的逻辑框图；图5示出本专利技术的一个实施例的吸收式制冷装置的太阳能集热器的控制部的一种优化方式的逻辑框图。附图标记列表1、进液分液管 2、脉动热管吸热器 3、出液集液管 4、复合抛物聚光器 5、电动阀门 61、第一温度传感器 62、第二温度传感器 63、第三温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收式制冷装置，其特征在于，该吸收式制冷装置包括：吸收式制冷循环，其包括依次相连并形成闭环的发生器、冷凝器、蒸发器、回热器和吸收器；以及太阳能集热器，其包括壳体以及置于所述壳体内的集热部；其中，所述集热部包括进液分液管、出液集液管以及置于二者之间的脉动热管集热单元；其中，所述脉动热管集热单元包括复合抛物聚光器、脉动热管吸热器和套管换热器，所述脉动热管吸热器由若干组蒸发段和冷凝段间隔形成，且所述蒸发段跨列式置于所述复合抛物聚光器；所述套管换热器的套壳的两端分别与所述进液分液管和所述出液集液管连通，所述冷凝段置于所述套壳内；所述蒸发段内的工质吸收由所述复合抛物聚光器反射的太能辐射能之后，将热量传递到所述冷凝段，并与所述套管换热器内的集热液体进行换热，所述集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管换热器之间形成流动路径，且在具有物理意义的前提下，能够通过可调整的方式接入所述流动路径的所述套管换热器的个数；所述发生器内设有换热器，所述换热器使所述流动路径形成闭环。

【技术特征摘要】
1.一种吸收式制冷装置，其特征在于，该吸收式制冷装置包括：吸收式制冷循环，其包括依次相连并形成闭环的发生器、冷凝器、蒸发器、回热器和吸收器；以及太阳能集热器，其包括壳体以及置于所述壳体内的集热部；其中，所述集热部包括进液分液管、出液集液管以及置于二者之间的脉动热管集热单元；其中，所述脉动热管集热单元包括复合抛物聚光器、脉动热管吸热器和套管换热器，所述脉动热管吸热器由若干组蒸发段和冷凝段间隔形成，且所述蒸发段跨列式置于所述复合抛物聚光器；所述套管换热器的套壳的两端分别与所述进液分液管和所述出液集液管连通，所述冷凝段置于所述套壳内；所述蒸发段内的工质吸收由所述复合抛物聚光器反射的太能辐射能之后，将热量传递到所述冷凝段，并与所述套管换热器内的集热液体进行换热，所述集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管换热器之间形成流动路径，且在具有物理意义的前提下，能够通过可调整的方式接入所述流动路径的所述套管换热器的个数；所述发生器内设有换热器，所述换热器使所述流动路径形成闭环。2.根据权利要求1所述的吸收式制冷装置，其特征在于，所述进液分液管和所述出液集液管上分布有若干个电动阀门，通过调整各个所述电动阀门的开关状态，处于开状态的电动阀门能够使得集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和所述套管换热器之间形成可调整的、多级脉动热管吸热器吸热的流动路径；其中，以进液分液管上游到下游的方向为脉动热管吸热器的吸热级数递增的方向，则级数较高的高温级的脉动热管吸热器的吸热面积≥处于级数较低的低温级的脉动热管吸热器的吸热面积。3.根据权利要求2所述的吸收式制冷装置，其特征在于，还包括控制部，其与各个电动阀门均为电连接，用于调整各个所述电动阀门的开关状态；且对于经所述控制部调整各个所述电动阀门的开关状态形成的流动路径而言，在脉动热管吸热器的吸热级数递增的方向上，当脉动热管吸热器的总吸热级数为奇数时，设于所述进液分液管上的最下游的电动阀门应当关闭，设于所述出液集液管上的最下游的电动阀门应当打开；当脉动热管吸热器的吸热级数为偶数时，反之。4.根据权利要求3所述的吸收式制冷装置，其特征在于，所述进液分液管上还设有调节流量控制阀，通过所述控制部调整所述调节流量控制阀的开度，来调整集热液体在所述流动路径中的流量。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣吉，张群力，王瑞祥，许淑惠，解国珍，王刚，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11