太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统技术方案

本发明专利技术提出太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统，在白天，该系统利用光热、光冷太阳能转化装置收集太阳热能为发生器提供热量，同时将装置内的吸附质与吸附剂解附，在夜间，装置内的吸附剂吸收吸附质，吸附过程产生的吸附热可以为发生器的夜间运行提供热量，同时吸附质液体蒸发过程中产生冷量，该冷量可以为冷凝器和吸收器降温。光热、光冷太阳能转化装置包括外壳、密闭腔、聚光镜、内管道、吸附剂、集液腔和壁面等部件。所述壁面和聚光镜构成一个封闭的集液腔，所述内管道在集液腔中心穿过，所述壁面和外壳之间构成密闭腔，所述密闭腔通过管道与外部相通，所述内管道外表面固定有吸附剂。利用该装置实现了太阳能制冷、制热的两级利用，实现了吸收式制冷系统无辅助热源模式的夜间运行，提高了太阳能利用率。

Solar absorption, absorption cascade refrigeration and heating system

The invention provides solar adsorption, absorption of cascade refrigeration and heating system, in the daytime, the system uses light, light cold solar conversion device to collect the sun's heat to supply heat to the generator, and the adsorbent and the adsorbate desorption within the device, in the night, inside the adsorbent adsorbate absorption, adsorption heat of adsorption the process can provide heat for the night operation of generator, and adsorption quantity of cold fluid in the process of evaporation, the cooling capacity of cooling for the condenser and absorber. The solar energy conversion device of light heat and light cooling includes the shell, the closed chamber, the concentrator, the inner pipe, the adsorbent, the liquid collecting cavity and the wall surface. The wall and the concentrator form a closed liquid collecting cavity, and the inner pipe passes through the center of the liquid collecting chamber. The closed wall is formed between the wall surface and the outer shell, and the closed cavity is communicated with the outside through the pipe, and the outer surface of the inner pipe is fixed with an adsorbent. The two level utilization of solar refrigeration and heating is realized by using the device, and the night running of the absorption refrigeration system without auxiliary heating mode is realized, which improves the utilization ratio of solar energy.

【技术实现步骤摘要】
太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统
本专利技术涉及太阳能制冷、制热领域，更具体的涉及太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统。
技术介绍
太阳制冷系统主要有吸收式制冷与吸附式制冷两种形式。吸收式制冷系统中由于夜间太阳热能的不足，往往需要辅助热源加热，降低了制冷系统效率。吸附式制冷系统中，由于其原理所限，往往不能够连续循环制冷，只用在夜间才能提供冷量，限制了其应用场合。为了解决这一问题，本专利技术将吸收式制冷及吸附式制冷结合，提出了太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统，该系统的核心部件为光热、光冷太阳能转化装置。该装置在白天收集太阳热能为发生器提供热量的同时，将装置内的吸附质与吸附剂解附，在夜间，装置内的吸附剂吸收吸附质，吸附过程产生的吸附热可以为发生器的夜间运行提供热量，同时吸附质液体蒸发过程中产生冷量，该冷量可以为冷凝器和吸收器降温。因此该系统既解决了吸收式制冷系统夜间辅助加热的问题，又实现了冷量的连续供给，还可以为用户提供热能，提高了制冷效率及太阳能利用率，拓展了太阳能制冷系统的应用场合。
技术实现思路
本专利技术基于上述现有技术问题，创新的提出太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统。该系统既减少了夜间辅助热源的应用，又可以实现向用户冷量与热量的连续供给。该系统核心部件为光热、光冷太阳能转化装置，该装置通过表面的聚光镜以及管道外围的吸附剂实现在白天对密闭腔内的工质进行加热，在夜晚对密闭腔内的工质进行冷却并且同时对管道内的工质进行加热。通过本专利技术所述的太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统，既减少了辅助热源的使用，降低了环境污染，又提高了制冷效率及太阳能利用率，实现了节能环保的目的。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统，包括：蒸发器9，冷凝器10，膨胀阀23，发生器11，溶液热交换器12，吸收器13，地埋管换热器14，光热、光冷太阳能转化装置15，阀门和管道。其中光热、光冷太阳能转化装置包括：外壳1、密闭腔2、聚光镜3、内管道5、吸附剂6、集液腔7和壁面8，所述壁面8和聚光镜3构成一个封闭的集液腔7，所述内管道5沿着集液腔7中心线穿过，所述内管道5外表面固定有吸附剂6；壁面8、聚光镜3、内管道5、吸附剂6构成了一个可以制冷制热的太阳能利用单元；所述单元按阵列排列，并通过内管道5联通。所述阵列内的壁面8和外壳1构成密闭腔2，所述密闭腔2通过管道36及管道38与外部相通。进一步的根据本专利技术所述的太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统，在白天，太阳光线4照射聚光镜3，聚集的太阳光线照射到吸附剂6上，吸附剂6被加热，吸附剂解附出吸附质蒸汽，吸附质蒸汽在所述壁面8内表面凝结成液体并释放出潜热，壁面外侧的水被加热，密闭腔2内的工质温度升高。白天系统运行时，阀门17、19、22、23、24开启，阀门16、18、20、21关闭，密闭腔内的工质分别流经阀门22、发生器11内的换热盘管44、泵49、阀门17，最后回到所述光热、光冷太阳能转化装置15内的密闭腔2完成加热循环，实现为发生器11中稀溶液加热的目的，同时，从所述冷凝器10的换热盘管43中流出的高温工质分别流经阀门19、管道32、地埋管换热器14、吸收器13中的换热盘管46，最后回到所述冷凝器10完成循环，实现将吸收器13和冷凝器10内的工质降温的目的。进一步的根据本专利技术所述的太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统，在夜间，无太阳光线照射，吸附剂6温度降低，吸附剂吸附吸附质蒸汽，使得集液腔7内的吸附质蒸汽压力降低，集液腔底部的吸附质液体蒸发。吸附质蒸发吸热，使得壁面8外侧的工质温度降低；吸附剂吸收吸附质蒸汽后，放出吸附热，使得内管道5中的工质温度升高。夜间系统运行时，阀门16、18、20、21、23、24开启，阀门17、19、22关闭，从冷凝器10的换热盘管43流出的高温工质通过阀门18、流入光热、光冷太阳能转化装置15内的密闭腔2，降温后通过阀门21流出，随后依次流经吸收器13内的换热盘管46和冷凝器10内的换热盘管43完成循环，达到为吸收器13和冷凝器10内的工质降温的目的，同时，从发生器11内的换热盘管44流出的低温工质通过阀门20流入光热、光冷太阳能转化装置15的内管道5，低温工质被加热升温后，流经阀门16，并流回所述发生器11的换热盘管44，实现为发生器中的工质加热。通过本专利技术的技术方案至少能够达到以下技术效果：1)、本专利技术利用光热、光冷太阳能转化装置收集太阳热能为发生器提供热量，同时将装置内的吸附质与吸附剂解附，在夜间，装置内的吸附剂吸收吸附质，吸附过程产生的吸附热可以为发生器的夜间运行提供热量，同时吸附质液体蒸发过程中产生冷量，该冷量可以为冷凝器和吸收器降温。实现了太阳能的两级利用，提高了太阳能利用率。2)、本专利技术在夜间既可以为吸收式制冷系统蒸发器提供热量，又可以为吸收式制冷系统冷凝器和吸收器提供冷量，减少了太阳能吸收式制冷系统夜间辅助加热量，提高了制冷效率。3)、本专利技术所述的太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统设计新颖、结构简易、容易实现，能够广泛的推广应用于各类建筑工程中，具有广阔的市场实用前景。附图说明附图1是太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统原理图附图2是光热、光冷太阳能转化装置侧面原理图附图3是光热、光冷太阳能转化装置的俯视原理图图中各附图标记的含义如下：1-外壳；2-密闭腔；3-聚光镜；4-太阳光线；5-内管道；6-吸附剂；7-集液腔；8-壁面；9-蒸发器；10-冷凝器；11-发生器；12-吸收器；13-溶液热交换器；14-地埋管换热器；15-光热、光冷太阳能转化装置；16-阀门；17-阀门；18-阀门；19-阀门；20-阀门；21-阀门；22-阀门；23-膨胀阀；24-阀门；25-泵；26-外管道；27-外管道；28-外管道；29-外管道；30-外管道；31-外管道；32-外管道；33-外管道；34-外管道；35-外管道；36-外管道；37-外管道；38-外管道；39-外管道；40-外管道；41-外管道；42-外管道；43-发生器内的换热盘管；44-发生器内的换热盘管；45-发生器内的换热盘管；46-吸收器内的换热盘管；47-外管道；48-外管道；49-泵；50-泵具体实施方式以下结合附图对本专利技术的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本专利技术，但并不因此限制本专利技术的保护范围。本专利技术所述的太阳能吸附、吸收梯级耦合制冷及制热系统，其特征在于，包括：蒸发器9，冷凝器10，发生器11，溶液热交换器12，吸收器13，泵25、49、50，地埋管换热器14，光热、光冷太阳能转化装置15，膨胀阀23；所述冷凝器10，膨胀阀23，蒸发器9，吸收器13，泵25，溶液热交换器12，发生器11，阀门24，构成吸收式制冷循环管路；所述吸收器13内的换热盘管46，冷凝器10内的换热盘管43，阀门19，地埋管换热器14，泵50按顺序连接构成了吸收式制冷冷却系统日间循环管路；冷凝器10内的换热盘管43，阀门18，光热、光冷太阳能转化装置15，阀门21，，泵50，吸收器13内的换热盘管46，按顺序连接构成吸收式制冷冷却系统夜间循环管路；发生器11内的换热盘管44，泵49，阀门17，光热、光冷太阳能转化装置15，阀门21，泵50，吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统，其特征在于，包括：蒸发器(9)，冷凝器(10)，膨胀阀(23)，发生器(11)，溶液热交换器(12)，吸收器(13)，光热、光冷太阳能转化装置(15)，日间、夜间不同循环模式通过阀门切换实现。

【技术特征摘要】
1.太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统，其特征在于，包括：蒸发器(9)，冷凝器(10)，膨胀阀(23)，发生器(11)，溶液热交换器(12)，吸收器(13)，光热、光冷太阳能转化装置(15)，日间、夜间不同循环模式通过阀门切换实现。2.应用于太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统的光热、光冷太阳能转化装置(15)，其特征在于，包括：外壳(1)、密闭腔(2)、聚光镜(3)、内管道(5)、吸附剂(6)、集液腔(7)和壁面(8)，所述壁面(8)和聚光镜(3)构成一个封闭的集液腔(7)，所述内管道(5)沿着集液腔(7)中心线穿过，所述内管道(5)外表面固定有吸附剂(6)；所述壁面(8)、聚光镜(3)、内管道(5)、吸附剂(6)构成了一个可以制冷制热的太阳能利用单元；所述单元按阵列排列，并通过内管道(5)联通。所述阵列内的壁面(8)和外壳(1)构成密闭腔(2)，所述密闭腔(2)通过管道(36)及管道(38)与外部相通。3.根据权利要求2所述的应用于太阳能吸附、吸收梯级制冷及制热系统的光热、光冷太阳能转化装置(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志永，李姗姗，代云，郁文红，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11