塔式吸收联合集热再生式太阳能空调制造技术

一种塔式吸收联合集热再生式太阳能空调。它由蒸发－吸收塔（２）、联合集热再生器（５）、换热器（４）、冷却器（３）、储罐（１）五部分组成。制冷剂在蒸发－吸收塔内发生蒸发－吸收作用，产生制冷效果，在联合集热再生器里发生分馏作用，实现制冷剂再生。该装置采用塔式蒸发－吸收、联合集热分馏再生、制冷剂罐分装储能等技术。该装置传热传质效率高，吸收－再生效率高，太阳能储存－释放效率高，结构简单，造价低廉。利用太阳能来制冷、取暖、提供生活热水。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用太阳能进行制冷并产生生活热水的装置，尤其是其制冷剂能高效地吸收和再生，储存太阳能，在不连续阳光条件下连续工作的太阳能空调。技术背景目前，公知的液-液吸收式太阳能空调主要由制冷装置、再生装置、太阳能集热装置三部分组成。在制冷装置里，蒸发剂喷淋在导冷剂盘管上受热汽化，由液体变成蒸汽，导冷剂中的热量被蒸发剂带走，自身温度降低，将冷量输出；吸收剂喷淋在冷却水盘管上，吸收蒸发剂蒸汽；吸收剂吸收蒸发剂蒸汽后，吸收能力减弱，自身温度升高，冷却水吸收吸收剂的热量，并将散发出去。在再生装置里，利用太阳能的热量，吸收剂中的蒸发剂被蒸发出来，吸收剂实现再生。太阳能装置向再生装置提供制冷剂再生所需的热量。吸收剂和蒸发剂循环使用，冷剂水不断将冷量输出。但其技术目前尚不成熟，限制太阳能空调的技术因素主要有四个方面一是制冷剂效率低；二是吸收、再生效率低；三是太阳能吸收、传递效率低；四是不能储存太阳能，装置不能连续工作。传统的蒸发-吸收方式是蒸发室和吸收室平行排列，蒸发室内的蒸发剂蒸汽依靠浓差扩散到吸收室，在冷却水盘管表面被吸收剂吸收，这种蒸发-吸收技术传质面积小，吸收效率低，装置结构复杂，故障点多。传统的制冷剂再生技术采用釜式蒸发分离，这种蒸发分离方式汽化表面积小，分离效率低，只能用于浓缩，当吸收剂和蒸发剂都容易蒸发时，这种分离方式无法进行。传统太阳能再生工艺的再生装置和集热装置相互分离，集热装置的热量输送到再生装置路径较长，要多次热交换，热传输损失较大，需要的换热面积也很大，集热装置的热效率也不高。传统的液体吸收式太阳能空调不能储存太阳能，在不连续阳光条件下无法连续工作。
技术实现思路
为了解决现有太阳能空调制冷剂吸收、再生效率低，太阳能吸收、传递效率低，能量不能储存，装置不能连续工作等缺点，本技术提供了一种新型太阳能空调装置，该太阳能空调采用塔式蒸发-吸收、联合集热分馏再生技术，能实现太阳能高效地吸收、传递，制冷剂高效地蒸发、吸收、再生，还能以贮存制冷剂的方式贮存太阳能。利用太阳能来制冷、取暖、提供生活热水。本技术主要由蒸发-吸收塔、联合集热再生器、换热器、冷却器、储罐五部分组成。制冷剂在蒸发-吸收塔内发生蒸发-吸收作用，产生制冷效果；制冷剂在联合集热再生器里分馏，实现制冷剂再生。本技术为解决其技术问题采用了如下的技术方案1、采用塔式蒸发-吸收技术，提高制冷系统蒸发-吸收效率。本技术的蒸发-吸收过程是在蒸发-吸收塔中进行的。蒸发-吸收塔是圆柱状的筒体，塔体分为上下两部分。上半部分是吸收室，吸收室里装有吸收填料。下半部分是蒸发室，底部有导冷剂盘管。塔腰部内侧有一环绕塔壁的环形承液槽，用来承接待生剂，环形槽中间是气体上行通道。气体通道的正上方有一半球面形隔离帽。在一定负压下，蒸发剂在导冷剂盘管上汽化，汽体经环形槽中间的气体通道上升到吸收室，在填料表面被吸收剂吸收。吸收剂从填料表面流下，由隔离帽导入承液槽。承液槽中的吸收剂因吸收了蒸发剂，温度升高，失去吸收能力，成为待生剂。一部分待生剂送到塔外的冷却器冷却散热后再在回流到塔内，以保证吸收剂发生吸收作用所需的低温，还有一部分待生剂送到再生装置再生。使用填料塔吸收的优点是填料表面积大，蒸发剂和吸收剂充分接触，吸收效率高，装置结构简单，不用泵回流。2、采用联合集热分馏再生技术，提高再生系统效率。本技术待生剂的再生过程是在联合集热再生器中进行的。联合集热再生器是将集热、分馏、冷凝、热交换集于一体再生装置，它由蛇形真空管、真空管底管、回流管、导汽管、贮液室、精馏器、热交换器等几部分组成。蛇形真空管是太阳能真空集热管多次回折形成的，也以可由一组水平放置的太阳能真空集热管首尾相接串联而成。真空管内管有许多小凹陷，以增加液体的保留时间。蛇形真空管既有太阳能集热功能，也有分馏功能。回流管分上回流管、下回流管，上回流管是精馏器与蛇形真空管连接的通道，下回流管可将真空管底管中尚未再生完全的待生剂送回蛇形真空管。贮液室暂时贮存再生出的吸收剂，并通过液位控制待生液流入蛇形真空管的流量。精馏器通过导汽管与蛇形真空管上端口相连，负责蒸发剂进一步分馏和冷凝。下热交换器是待生液和吸收剂热交换的场所，负责回收吸收剂中的热量。采用联合集热分馏再生工艺的优点是1)将太阳能集热功能和分馏功能集合于蛇形真空管上，提高了太阳能集热效果，提高了传质传热效率；2)将换热器与蛇形真空管集合在一起，减少热量输送损失，减少空间占用；3)设备结构简单，工作稳定性高。3、采用了制冷剂罐分装储能技术，实现太阳能空调持续制冷。本技术储存能量是以储存制冷剂的方式实现的。本技术设有三个储罐，分别用来储存蒸发剂、吸收剂、待生剂。当阳光充足时，系统自动将待生剂送入再生系统，蒸发剂和吸收剂分离，并把它们送入相应的储罐中。当阳光不足或晚间，系统又会自动从蒸发剂储罐和吸收剂储罐抽出蒸发剂和吸收剂，维持系统工作。本技术的储罐还起到缓冲罐的作用，有利于自控系统的平稳控制。本技术有益效果是，能提高制冷剂的蒸发、吸收、再生效率，提高太阳能的吸收、传递效率并储存太阳能；装置结构简单，运行稳定，设备造价低廉；能耗更低，更加环保。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是蒸发-吸收塔结构原理图。图2联合集热再生器结构原理图。图3制冷工作原理图。具体实施方式在图1中，蒸发剂从蒸发剂进口管(6)经蒸发剂喷淋器(15)入蒸发室(16)，喷淋在底部导冷剂盘管(17)上，吸收导冷剂中的热量后迅速汽化，气体经通道(4)向上运动，经分配器(12)到达吸收室(3)。吸收剂自吸收剂进口管(1)经吸收剂喷淋器(9)入吸收室(3)，经分配器(10)分配后向下运动，均匀附着在填料(2)上。上升的蒸发剂蒸汽与下流的吸收剂液体在填料(2)上充分接触，发生吸收作用。吸收剂吸收蒸发剂后成为待生剂，滴落到隔离帽(13)上，最后流到承液槽(14)。待生剂从待生剂出口管(5)抽出，一部分经冷却后经待生液回流管(11)回流到塔内，一部分送去联合集热再生器再生。导冷剂由导冷剂进口管(7)进入蒸发室，被蒸发剂冷冻，再由导冷剂出口管(8)流出，把冷量输出。在图2中，待生剂经待生剂入口管(1)入精馏器(5)，与气态的蒸发剂换热，温度上升，再入热交换器(8)，与吸收剂换热，温度继续升高，再经控制阀(13)送入蛇形真空管(11)上端口，滴注入蛇形真空管(11)内，沿蛇形真空管(11)底壁缓慢流动，逐层受热，温度逐渐生高，其中的轻组分逐步汽化。汽化组分沿蛇形真空管沿顶壁向上运动，与液态组分反复传热传质，轻组分与吸收剂逐渐分离。轻组分蒸汽由蛇形真空管(11)上端口流出，经导汽管(10)入精馏器(5)，经换热、冷凝，进一步分馏成蒸发剂和待生剂。蒸发剂由蒸发剂出口管(4)流出，待生剂经上回流管(6)回流到蛇形真空管(11)。待生剂受热轻组分蒸发后形成吸收剂，经单向阀(12)流至真空管底管(15)，再经贮液室(14)入热交换器(8)，与待生剂换热后由吸收剂出口管(9)流出。分离不完全的吸收剂在真空管底管(15)受热后经下回流管(7)回流到蛇形真空管(11)。冷却水由冷却水入口管(2)流入，冷却水出口管(3)流出。在图3中，蒸发剂从蒸发剂罐(8)出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用太阳能为动力，采用液－液吸收式制冷方式，利用太阳能集热器产生热量使制冷剂再生的太阳能空调，其特征是：采用蒸发－吸收塔发生制冷，采用联合集热再生器实现制冷剂再生，采用储罐储存能量，此蒸发－吸收塔是圆柱状填料塔，塔体分为上下两部分，上半部分是吸收室，下半部分是蒸发室，蒸发室底部有导冷剂盘管，塔腰部内侧有一环绕塔壁的环形承液槽，环形槽中间是气体上行通道，气体通道的正上方有一半球面形隔离帽，此联合集热再生器由蛇形真空管、真空管底管、回流管、导汽管、贮液室、精馏器、热交换器等几部分组成，蛇形真空管上端口通过导汽管与精馏器的腰管相连，蛇形真空管下端口依次与真空管底管、贮液室、热交换器串接，精馏器的底管通过回流管与蛇形真空管中部开口相连，蒸发－吸收塔承液槽待生剂出口管通过并联的泵、待生剂储罐，与联合集热再生器的待生剂入口管相连，集热再生器的热交换器吸收剂出口管依次与冷却器、吸收剂储罐、蒸发－吸收塔顶的吸收剂入口管相连，联合集热再生器的蒸发剂出口管依次与冷却器、蒸发剂储罐、蒸发－吸收塔底的蒸发剂入口管相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴硕琼，
申请(专利权)人：吴硕琼，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]