太阳能分体式多功能空调器制造技术

技术编号:2417482 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种太阳能分体式多功能空调器,是利用梯级升温的太阳能锅炉里的溴化锂溶液作为吸热工质。该工质进入浓液再生器里分离成气液两相,并水蒸汽分别流经三股流换热器里的盘管水冷降温,此冷却水可作为生活用热水向外输出。降温后的水蒸汽液相水在致冷筒内被低压汽化,再被与其相连通的吸收筒里的浓溴化锂溶液吸收,成为溴化锂稀液,由循环泵泵送,经三股流换热器中的盘管预热送回太阳能锅炉输入端。致冷筒里盘管的循环水可作为空调致冷冷源。(*该技术在2004年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能利用装置,确切地说,涉及一种利用太阳能制成的多功能分体式空调装置。太阳是一个可以源源不断地向人类提供清洁能源的巨大宝库。据估算,地球每年从太阳获得的总能量可达60亿亿度,比目前全世界各种能源产生的能量总和还大两万倍,在四十分钟内辐照到地球上的太阳能相当于如今全世界一年的能源消费量。而且,太阳能还是非常清洁的理想能源,几乎不会引起环境污染,太阳能又几乎不受地区限制,地球上的许多地方都可以利用。但是,在地球表面太阳能的密度很低,最高值只有1千瓦/平方米;太阳能的利用还受到地理位置、环境、季节和昼夜变化的影响,这些都给太阳能的开发利用带来了一定的限制。近年来,由于能源需要量的剧增和现有能源的短缺,尤其是七十年代的两次能源危机,使许多国家投入巨资加紧研究和试验新能源,特别重视了对太阳能的开发利用,使之能够满足日益增长的人口和现代化生产与生活的需求。如日本早在1974年就制订了战略性的“阳光计划”,澳大利亚则以大力开发太阳能作为国家的基本能源政策之一。经多年研制开发,太阳能的开发利用技术正处于突破的边缘,如美国已建成了1万千瓦级中央塔式聚焦太阳辐射热发电站;日本完成了1千千瓦级线聚焦太阳辐射热发电站的研制,……我国也在太阳能开发利用上投入了相当大的人力、物力和财力,要使这种新型洁净能源在为人类文明服务的宏伟事业上作出中华民族的特殊贡献。本技术的目的是提供一种太阳能分体式多功能空调器。本技术包括有太阳能集热装置、浓液再生器、换热器、吸收器和输送泵,其特征在其中太阳能集热装置为相互串联的多个真空吸热管构成的梯级升温太阳能锅炉,其中采热循环工质为溴化锂溶液,该锅炉输出端接有通过喷嘴降压将吸热工质分离为气相水蒸汽和液相溴化锂溶液的浓液再生器,有将分离后的上述两个介质分别送入其中的蒸汽冷凝盘管和浓度换热盘管的三股流换热器,有将在三股流换热器里蒸汽冷凝而成的液相水经导管引入其内的吸收器致冷筒,该致冷筒的盘管里流动的介质是作为空调致冷冷源的循环水,有通过其上部导管与致冷筒相连通的吸收筒,该吸收筒顶部设有将降温的浓溴化锂溶液喷成雾状的喷嘴,吸收筒底部出口处设有循环泵,泵送溴化锂稀液经三股流换热器中的稀液盘管予热后送入梯级太阳能锅炉的总输入端。为了保护人类生存环境,世界上许多国家已经许诺1996年后不再生产氯氟烃,以保护大气层中的臭氧免遭破坏,这样,所有采用氯氟烃的设备将会因失去致冷工质来源而络续停止使用。现在,氯氟烃的替代物——溴化锂已经开始普遍应用于集中式空调系统,但是,家用空调器的致冷工质尚未见到有替代产品投入市场,本技术则可以作为传统家用空调的更新产品。本技术是以申请人的专利技术《一种梯级升温数控太阳能锅炉》(专利号93240399.9)为基础的再创造,采用真空镀膜吸热管作为采热单元,将多个并排串接排列的吸热管里采集的太阳能,利用台阶式梯级微等差升温的方法,使吸热工质(溴化锂)的温度能随着流程顺序逐步上升,既使其末端几个真空吸热管里的吸热工质能达到所需的高温,减少散热损失,又可避免单支吸热管产生大温升而带来效率下降的问题,从而使本技术的太阳能采热器在输出吸热工质的温度达到120℃时仍可使装置的采热效率达到95%。本技术的另一特色是按照能量梯级利用的概念设计的,将家庭生活使用的各种能量(空调、热水等),按照其能量品位的高低进行优化排列而组合成一套多功能且互补的联合装置。除了提供空调的致冷源,还兼可提供热能,而且,本技术中的每个单独装置的功能与普通常规装置的功能是基本相同的,所不同的是每个功能装置的主体结构部分恰好在本技术中成为别的功能装置的辅助结构部分。这种叠套使用的结果是使原来的独立装置分布在各种辅助配套设备中的损耗也随着其结构的紧凑简化而不存在了,从而使整套装置的总效率大大提高。附图说明图1是本技术的结构组成示意图。参阅图1,1是太阳能采集器——梯级升温太阳能锅炉,多个真空吸热管并排串接排列,使其中的循环吸热工质溴化锂在通过每一个真空吸热管时吸收太阳能,其温度都上升一些,从而在其输出端使吸热工质温度可达到120℃。经喷嘴2节流降压后工质进入浓溶液再生器3进行蒸发浓缩而分离为液相的溴化锂浓液和气相的水蒸汽,两相介质分别进入三股流换热器4里的浓度换热盘管41和蒸汽冷凝盘管42,由三股流换热器的进口44注入的冷水对上述两介质进行降温,其出口45输出的则为热水,其温度可达90℃以上,此热水是本技术装置输出的热能。水冷降温使水蒸汽在盘管42中冷凝为液相,流出三股流换热器4时温度可为15~30℃,比进入三股流换热器的冷水水温略高3~5℃。此冷凝水经由导管引到吸收器的致冷筒5里,由其顶端的喷嘴51喷成雾状进入筒内,由于压力降低,此冷凝水将会吸热汽化,并自致冷筒上部的导管8进入吸收筒6。在致冷筒5的盘管52里通有循环水,此循环水因蒸汽冷凝水吸热汽化而被降温,出口温度可以降低到5~7℃,可以作为室内空调器循环水的致冷冷源。本装置的致冷功能就是由此获得的。降温后的浓溴化锂浓液也经导管由喷嘴61在吸收筒6里喷成雾状,此时,由于浓液温度降低,由导管8进入的水蒸汽呈被浓液吸收的趋势,且由于水分子由气相转变为液相,吸收筒6里的气体不断被“抽空”而产生负压,使经导管8与吸收筒6相连通的致冷筒5中致冷过程中蒸发产生的水蒸汽不断被吸收筒负压吸引过来。浓溶液在吸收筒6中吸收水分子后就成为稀溶液,从其底部出口流出又经稀溶液循环泵7泵送加压,经三股流换热器4中的稀液盘管43予热后循环返回到太阳能锅炉1的总输入端,以此完成本技术吸热工质溶液再生循环过程。本技术三股流换热器输出热水可以作为生活用热水,致冷筒盘管中的循环水被降温后可以作为家用空调的致冷源,即本技术装置在致冷功能的同时兼具供热功能。经测试,将本技术的太阳能采热器放置在房顶上吸收太阳能,在一方面将投射到建筑物顶上的太阳能被大部分吸收,从而明显减少室内的温升,使室内空调的用冷量也大幅度减少的同时,另一方面其输出的热能对于某一个家庭用热水而言,可能是过剩的,这些多余的热能可以考虑用作其他场合。总之,本技术在吸收太阳能之后,除可用作室内空调器的致冷源之外,还兼有供热功能,由此构成多功能的分体式空调装置。权利要求1.一种太阳能分体式多功能空调器,包括有太阳能集热装置、浓液再生器、换热器、吸收器和输送泵,其特征在于其中太阳能集热装置为相互串联的多个真空吸热管构成的梯级升温太阳能锅炉,其中采热循环工质为溴化锂溶液,该锅炉输出端接有通过喷嘴降压将吸热工质分离为气相水蒸汽和液相溴化锂溶液的浓液再生器,有将分离后的上述两个介质分别送入其中的蒸汽冷凝盘管和浓度换热盘管的三股换热器,有将在三股流换热器里蒸汽冷凝而成的液相水经导管引入其内的吸收器致冷筒,该致冷筒的盘管里流动的介质是作为空调致冷冷源的循环水,有通过其上部导管与致冷筒相连通的吸收筒,该吸收筒顶部设有将降温的浓溴化锂溶液喷成雾状的喷嘴,吸收筒底部出口处设有循环泵,泵送溴化锂稀液经三股流换热器中的稀液盘管予热后送入梯级太阳能锅炉的总输入端。专利摘要一种太阳能分体式多功能空调器,是利用梯级升温的太阳能锅炉里的溴化锂溶液作为吸热工质。该工质进入浓液再生器里分离成气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能分体式多功能空调器,包括有太阳能集热装置、浓液再生器、换热器、吸收器和输送泵,其特征在于:其中太阳能集热装置为相互串联的多个真空吸热管构成的梯级升温太阳能锅炉,其中采热循环工质为溴化锂溶液,该锅炉输出端接有通过喷嘴降压将吸热工质分离为气相水蒸汽和液相溴化锂溶液的浓液再生器,有将分离后的上述两个介质分别送入其中的蒸汽冷凝盘管和浓度换热盘管的三股换热器,有将在三股流换热器里蒸汽冷凝而成的液相水经导管引入其内的吸收器致冷筒,该致冷筒的盘管里流动的介质是作为空调致冷冷源的循环水,有通过其上部导管与致冷筒相连通的吸收筒,该吸收筒顶部设有将降温的浓溴化锂溶液喷成雾状的喷嘴,吸收筒底部出口处设有循环泵,泵送溴化锂稀液经三股流换热器中的稀液盘管予热后送入梯级太阳能锅炉的总输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:石行
申请(专利权)人:北京市西城区新开通用试验厂
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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