一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置，制冷以及除湿需要的热量全部由可再生能源太阳能提供，而吸附制冷时产生的热量可以通过除湿器吸热及时带走，大大提高系统能效；太阳能集热器与太阳能吸附床白天工作，进行解吸过程，并不制冷；而夜晚吸附床温度降低，制冷剂被吸附，蒸发过程伴随制冷，同时生成冰浆这一能量密度较大的蓄冷材料；次日白天可以将前晚生成的冰浆用于消防、冷藏等场合，与解吸过程同时进行，该装置始终保持工作状态。

A device for ice slurry production by subcooling method driven by solar energy

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置
本专利技术涉及制冷及储能
，更具体地，涉及一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置。
技术介绍
在许多工业领域中，如乳品、疫苗、冷鲜食品等的生产加工，需要维持在4℃的温度环境。作为冷源，则往往要求至少低至2℃以下。出于安全卫生等原因，冷源侧的传热介质一般要求使用清水，即使设备产生不可预知的泄漏也不至于在货物中造成有毒有害污染。因为低于0℃水会发生冻结，因此要求把作为冷源的低温清水的温度控制在0-2℃。普通制冷系统一般只能制取4℃或至多不低于3℃的清水冷冻水，如果温度往下调，则存在蒸发器局部冻结从而损坏换热器的风险，因此很难满足上述工艺冷源的温度要求。在夏季炎热地区，供冷需求非常大，而冰蓄冷作为一种技术日趋成熟的新型集中式供冷技术，以其灵活的运行方式将成为未来一种潜在的重要供冷方式。冰浆是一种由直径小于10微米的冰晶、水、少量无机盐组成的冰水混合物，与固态冰蓄冷相比，具有可流动性、高储能密度等特点，可通过供冷管道直接泵送至冷用户端。尽管冰浆蓄冷具有诸多优点，在实际应用中存在制冰系统能效低、储冰过程冰晶颗粒不易控制、冰浆输送管道易冰堵的技术缺陷。因此，冰浆制取装置的性能直接影响技术的应用效果及推广。目前常见的的制取冰浆装置主要由传统蒸汽压缩式制冷装置提供冷量，完全依赖于电能，而小空间范围比如报亭、非机动三轮车等的制冷，还未得到人们的重视。小空间的制冷效率往往不高，且电费较高，十分不经济节约。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置，解决了现有技术中小空间的制冷效率往往不高，且电费较高、经济效益低的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置，包括太阳能吸附式制冷系统、制取冰浆系统和蓄热水箱；所述太阳能吸附式制冷系统包括太阳能集热器、太阳能吸附床、制冷器和蒸发器；所述太阳能吸附床内设有活性炭吸附剂和氯化钙和甲醇制冷剂；所述太阳能集热板连接所述太阳能吸附床，所述太阳能吸附床连接所述制冷器，所述制冷器通过连接换热管道连接所述太阳能吸附床；所述换热管道上设有蒸发器，所述蒸发器上设有低温低湿空气出口和低湿空气进口；所述制取冰浆装置包括制浆室和储冰箱，所述制浆室顶部设有喷嘴，所述储冰箱的进水口连接所述制浆室底部，所述储冰箱的出水口连接所述喷嘴；所述喷嘴下方设有过冷解除装置，所述制浆室上还设有低温低湿空气进口和水蒸气出口；所述水蒸气出口通过一除湿器后连接所述低湿空气进口，所述低温低湿空气进口连接所述低温低湿空气出口；所述蓄热水箱连接所述太阳能吸附床和所述除湿器。作为优选的，所述除湿器吸收真空室内的水蒸气，使真空室内保持低于饱和水蒸气压力以下，水降温后达到过冷状态，通过过冷解除装置生成冰浆，由于过冷度较低，因此不会发生冰堵现象。作为优选的，所述太阳能集热板和所述太阳能吸附床与水平方向倾角为30°-60°。作为优选的，所述蓄热水箱与所述太阳能吸附床间的连接管道上设有第一阀门；所述蓄热水箱与所述除湿器间的连接管道上设有热水泵和第二阀门。作为优选的，储冰箱与制浆室底部的连接管道上设有第三阀门，所述储冰箱与所述喷嘴的连接管道上设有第四阀门、冰晶过滤器和真空计。作为优选的，所述制冷器与所述蒸发器之间的换热管道上设有膨胀阀。作为优选的，所述制冷器包括冷却水通道、制冷剂进口和制冷剂出口，所述制冷剂进口连接所述太阳能吸附床，所述制冷剂出口连接所述换热管道。作为优选的，所述水蒸气出口与所述低湿空气进口间的连接管道上设有第一泵；所述低温低湿空气出口与所述低温低湿空气进口间的连接管道上设有第二泵。本专利技术提出一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置，制冷以及除湿需要的热量全部由可再生能源太阳能提供，而吸附制冷时产生的热量可以通过除湿器吸热及时带走，大大提高系统能效；太阳能集热器与太阳能吸附床白天工作，进行解吸过程，并不制冷；而夜晚吸附床温度降低，制冷剂被吸附，蒸发过程伴随制冷，同时生成冰浆这一能量密度较大的蓄冷材料；次日白天可以将前晚生成的冰浆用于消防、冷藏等场合，与解吸过程同时进行，该装置始终保持工作状态。附图说明图1为根据本专利技术实施例的太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置示意图。附图标记：冰晶过滤器-1；真空计-2；第一泵-3；除湿器-4；热水泵-5；蓄热水箱-6；第一阀门-7；太阳能集热器-8；太阳能吸附床-9；冷却水通道-10；制冷剂进口-11；制冷剂出口-12；膨胀阀-13；蒸发器-14；第二泵-15；第二阀门-16；低温低湿空气进口-17；喷嘴-18；过冷解除装置-19；第三阀门-20；水蒸气出口-21；储冰箱-22；第四阀门-23。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。冰浆作为一种新型蓄冷介质，具有换热系数高、冷却速率高、可泵送和可流动的优点，已被广泛的应用到各个领域中。冰浆的作用主要是充当载冷剂，对食品、建筑物等进行冷却降温，冰浆制取技术也成为冰浆课题研究中的关键部分。所谓冰浆指含有大量悬浮冰粒子的固液两相溶液,也称“流体冰”,“二元冰”或“可泵冰”。其中的冰粒子平均尺寸不超过1mm,溶液中通常加入醇类或盐类抑制剂以降低凝固点。过冷水法冰浆的发生过程和冷却换热过程分离,冷媒和过冷水间的热阻较小,制冷机可以有较高的蒸发温度从而提高其能源利用效率。冰浆的制取与存储过程分开,故可根据建筑物的结构采用模块化和分离式的储冰槽设计。结合超低温送风系统,冰浆可以快速释冷,保持低的出水温度和送风温度,降低空调区相对湿度,达到节能和高舒适度的效果。尽管冰浆蓄冷具有诸多优点，在实际应用中存在制冰系统能效低、储冰过程冰晶颗粒不易控制、输送冰浆管道易冰堵的技术缺陷。因此，冰浆制取装置的性能直接影响技术的应用效果及推广。炎热地区的太阳能资源极其丰富，若能将其用于冰浆蓄冷，具有双重意义，既缓解了由于空调负荷过高导致的电网运行压力，又提高了太阳能利用率。因此，本实施例中，提出利用太阳能驱动的蒸发式过冷制取冰浆装置。如图1所示，本实施例中提出了一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置，包括太阳能吸附式制冷系统、制取冰浆系统和蓄热水箱6；所述太阳能吸附式制冷系统包括太阳能集热器8、太阳能吸附床9、制冷器和蒸发器14；所述太阳能吸附床9内设有活性炭吸附剂和氯化钙和甲醇制冷剂；活性炭-甲醇工质对蒸发温度可以达到水的冰点以下，加入一定量的氯化钙增大吸附量和吸附速度，所述太阳能集热板连接所述太阳能吸附床9，所述太阳能吸附床9连接所述制冷器，所述制冷器通过连接换热管道连接所述太阳能吸附床9；所述换热管道上设有蒸发器14，所述蒸发器14上设有低温低湿空气出口和低湿空气进口；所述制取冰浆装置包括制浆室和储冰箱22，所述制浆室顶部设有喷嘴18，所述储冰箱22的进水口连接所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置，其特征在于，包括太阳能吸附式制冷系统、制取冰浆系统和蓄热水箱；/n所述太阳能吸附式制冷系统包括太阳能集热器、太阳能吸附床、制冷器和蒸发器；所述太阳能吸附床内设有活性炭吸附剂和甲醇制冷剂；所述太阳能集热板连接所述太阳能吸附床，所述太阳能吸附床连接所述制冷器，所述制冷器通过连接换热管道连接所述太阳能吸附床；所述换热管道上设有蒸发器，所述蒸发器上设有低温低湿空气出口和低湿空气进口；/n所述制取冰浆装置包括制浆室和储冰箱，所述制浆室顶部设有喷嘴，所述储冰箱的进水口连接所述制浆室底部，所述储冰箱的出水口连接所述喷嘴；所述喷嘴下方设有过冷解除装置，所述制浆室上还设有低温低湿空气进口和水蒸气出口；所述水蒸气出口通过一除湿器后连接所述低湿空气进口，所述低温低湿空气进口连接所述低温低湿空气出口；/n所述蓄热水箱连接所述太阳能吸附床和所述除湿器。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置，其特征在于，包括太阳能吸附式制冷系统、制取冰浆系统和蓄热水箱；
所述太阳能吸附式制冷系统包括太阳能集热器、太阳能吸附床、制冷器和蒸发器；所述太阳能吸附床内设有活性炭吸附剂和甲醇制冷剂；所述太阳能集热板连接所述太阳能吸附床，所述太阳能吸附床连接所述制冷器，所述制冷器通过连接换热管道连接所述太阳能吸附床；所述换热管道上设有蒸发器，所述蒸发器上设有低温低湿空气出口和低湿空气进口；
所述制取冰浆装置包括制浆室和储冰箱，所述制浆室顶部设有喷嘴，所述储冰箱的进水口连接所述制浆室底部，所述储冰箱的出水口连接所述喷嘴；所述喷嘴下方设有过冷解除装置，所述制浆室上还设有低温低湿空气进口和水蒸气出口；所述水蒸气出口通过一除湿器后连接所述低湿空气进口，所述低温低湿空气进口连接所述低温低湿空气出口；
所述蓄热水箱连接所述太阳能吸附床和所述除湿器。


2.根据权利要求1所述的太阳能驱动蒸发的过冷法制取冰浆装置，其特征在于，所述除湿器用于吸收真空室内的水蒸气，使真空室内保持低于饱和水蒸气压力以下，水降温后达到过冷状态生成冰浆；所述过冷解除装置用于防止冰浆的过冷度较低发生冰堵。


3.根据权利要求1所述的太阳能驱动蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑞林，徐飞，郝玲，姜拓，康慧芳，魏名山，陈磊，陈群，闵勇，孟丽明，陈令特，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50