一种太阳能空调制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能空调。由Ｕ型热管集热器、溴化锂吸收式制冷机、储热水箱、储冷水箱、循环泵、冷却塔、风冷盘管、辅助燃油锅炉和自动控制系统组成，其中溴化锂吸收式制冷机由高压发生器、低压发生器、蒸发器、吸收器、冷却塔、冷热交换器、集中器、发生器泵组成，在高压发生器和低压发生器内各有一溴化锂－水分离器，其中在制冷剂溶液中添加了表面活性剂。无需耗用大量电能，而且对热能的要求不高，在太阳能热源意外还能利用各种低势热能，具有很好的节电、节能效果，经济性高。冷量调节范围宽，随着外界负荷变化，机组可在１０％－１００％的范围内进行冷量无极调节，且低负荷调节时，热效率几乎不下降，性能稳定，能很好的适应变负荷的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能空调。
技术介绍
目前市场上的空调主要以电能为动力，把室内热量加以吸收排除到室外的循 环系统。这种空调装得越多，城市的大气温度会越高，则热岛效应会越强烈，另 外，制冷循环介质氟里昂等氟化物的广泛使用，导致了大气臭氧层的破坏，恶化 生态环境。近几年，取代氟里昂作为工作介质的新型空调已经投放市场，但耗能 严重的问题依然存在。目前大量使用的大型商用中央空调和家用壁挂、立式空调 不太适合一些高档的住宅，迫切需要一种新的节能、环保型空调。太阳能空调作 为新型的节能环保型空调正逐渐被广泛应用，太阳能空调的季节适应性好，也就 是说，系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大，而这正好与夏季人们对空调 的迫切要求一致。太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季节提供热 水结合起来，显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性。然而现有的太阳能空 调的制冷量往往达不到使用需求，如何开发一种具有优越制冷性能的太阳能空调 正成为业内科研人员研发的方向。
技术实现思路
为提供一种具有高COP值(制冷机的性能系数)的太阳能空调，本专利技术提供以下技术方案。一种太阳能空调，由u型热管集热器、溴化锂吸收式制冷机、储热水箱、储冷水箱、循环泵、冷却塔、风冷盘管、辅助燃油锅炉和自动控制系统组成，其 中溴化锂吸收式制冷机由高压发生器、低压发生器、蒸发器、吸收器、冷却塔、 冷热交换器、集中器、发生器泵组成，在高压发生器和低压发生器内各有一溴化 锂-水分离器，其中在制冷剂溶液中添加了表面活性剂。反复实验后证明相比于现有的溴化锂吸收式制冷机可以使制冷量提高10% 20%。添加了表面活性剂 后，主要有以下效果。(1) 提高吸收效果添加表面活性剂后，溶液的表面张力大幅度下降，使溶液与水蒸汽的结合能 力增强。另外，溴化锂水溶液的分压力降低，吸收推动力增大，提高了吸收效果。(2) 增强传热添加表面活性剂后，冷凝器由膜状凝结变为珠状凝结，提高了冷凝效果，添 加后起到了改善凝结表面的作用。由于表面活性剂可以使铜管受热面完全润湿， 含有表面活性剂的水蒸气与铜管受热面接触后，随后形成一层液膜，水蒸气在表 面活性剂液膜上呈现珠状凝结。珠状凝结的放热系数可比膜状凝结提高2倍以 上，因而提高了冷凝器的传热效果。表面活性剂的密度较小，它总是漂浮在吸收器液囊的液面上。为了使表面活 性剂能随着溶液的喷淋进入吸收器的传热面，在吸收器液面上可以设冲管，冲击 活性剂，使之与溶液混合，然后通过喷淋溶液把它带至吸收器传热管。优选在蒸发器内设有上部蒸发器管簇和下部蒸发器管簇，上层冷剂水喷淋管 和下层冷剂水喷淋管，由冷却泵输送的二次冷水剂分为上层二次冷水剂喷淋管和 下层冷水剂喷淋管，吸收器内设有上部传热管蔟和下部传热管簇，上层浓溶液喷 淋头和下层浓溶液喷淋头。形成一个双层喷淋装置和双层管簇结构，使得冷水剂 和浓溶液均匀地分别喷在蒸发器管簇和吸收传热管簇上，提高了蒸发器和吸收器 的工作效率，实现快速制冷。优选的方案中，发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器呈"田"字形排列，发生 器与冷凝器之间，吸收器与蒸发器之间连通。这种结构布置方式能使蒸发器与吸 收器之间的流道面积增加，流阻减小，增强吸收效果，提高热循环效率。优选在U型热管集热器、发生器、吸收器中安装6孔板式换热器。以提高 发生器热效率。在优选的方案中由U型热管集热器加热后的热媒水温度在60'C以上。更优 选卯。C以上。优选的方案中还设有生活用储热水箱。主要用于提供热媒水， 一部分生活用 热水也可以从生活用储热水箱中获得。热媒水，热媒水的温度越高，则制冷机的性能系数(亦称COP)越高，这样空调系统的制冷 效率也越高。例如，若热媒水温度60'C左右，则制冷机COP约0 40;若热媒 水温度90'C左右，则制冷机COP约0 75;若热媒水温度100。C左右，则制冷 机COP可达110以上。在夏季，被u型热管集热器加热的热水首先进入储水箱，当热水温度达到 一定值时，由储水箱向制冷机组提供热媒水；从制冷机组流出并已降温的热水流 回储水箱，再由U型热管集热器加热成高温热水；制冷机组产生的冷媒水通向空调箱，以达到制冷空调的目的。当太阳能不足以提供高温热媒水时，可由辅助 燃油锅炉补充热量。在冬季，同样先将u型热管集热器加热的热水进入储水箱，当热水温度达到一定值时，由储水箱直接向空调箱提供热水，以达到供热采暖的目的。当太阳 能不能够满足要求时，也可由辅助燃油锅炉补充热量。u型热管集热器具有效率高、耐冰冻、启动快、保温好、承压高、耐热冲击、 运行可靠等诸多优点，是组成高性能太阳能空调系统的重要部件。u型热管集热器可为制冷机组提供88'C的热媒水，从而提高整个系统的制冷效率；还可在寒冷的冬季有效地工作，为建筑物供暖。根据一天内太阳辐照度变化的固有特点，储热水箱不仅可以使系统稳定运 行，还可以把太阳辐照高峰时的多余能量以热水形式储存起来。本专利技术所公开的 技术方案与一般太阳能空调系统的不同之处在于设置了大、小两个储热水箱。小 储热水箱主要用于保证系统的快速启动。从而满足制冷和供暖的要求。生活用储 水箱为大储水箱。尽管储热水箱可以储存能量，但它的能力毕竟是有限的。本专利技术所公开的技 术方案专门设计了一个储冷水箱。在白天太阳辐照充裕的情况下，可以将制冷机 产生的冷媒水储存在储冷水箱内，其优点在于这种情况下的系统热量损失显然要 比以热媒水形式储存在储热水箱中低得多，因为夏季环境温度与冷媒水温度之间 的温差要明显小于热媒水温度与环境温度之间的温差。所有太阳能系统的运行都不可避免地要受到气候条件的影响。为使系统可以 全天候发挥空调、采暖功能，辅助的常规能源是必不可少的。该太阳能空调系统选用了辅助燃油锅炉，在白天太阳辐照量不足以及夜间需要继续用冷或用热时， 可随即启动辅助燃油锅炉，确保系统持续稳定地运行。在利用太阳能部分地替代常规能源的系统中，系统启动、能量储存以及太阳能与常规能源之间切换等功能都采用CPU的自动化控制，5.7寸彩色触摸屏安 装在室内一目了然，控制人性化；另外，由于设置了几个储水箱，因此在不同的 工况下自动启用不同的水箱，走不同的管路，系统正常运行；本专利技术所公开的太 阳能空调还有自动防过热和防冻结装置。在非空调采暖季节，只要将U型热管集热器加热的热水直接通向生活用储 水箱中的热交换器，就可将储水箱中的冷水逐渐加热以供使用。本专利技术所公开的太阳能空调的优点以热能为动力，无需耗用大量电能，而且对热能的要求不高，在太阳能热源 意外还能利用各种低势热能，如废气、废热，(高于20kPa(0.2kgf/cm2)(表压)) 饱和蒸汽，各种排气，高于75'C的热水等；有利于热源的综合利用，因此运转 费用低，若利用各种废气、废热来制冷，则几乎不需要花费运转装费用，便能获 得大量的冷源，具有很好的节电、节能效果，经济性高。整个制冷装置除功率很小的循环泵外，没有其他运行部件，振动小、噪声低， 运行比较安静。以水为工质，制冷机又在真空状态下运行，无臭、无毒、无爆炸危险，安全 可靠，被誉为无公害的制冷设备，有利于满足环境保护的要求。冷量调节范围宽，随着外界负荷变化，机组可在10%-100%的范围内进行冷 量无极调节，且低负荷调节时，热效率几乎不下降，性能稳定，能很好的适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能空调，由Ｕ型热管集热器、溴化锂吸收式制冷机、储热水箱、储冷水箱、循环泵、冷却塔、风冷盘管、辅助燃油锅炉和自动控制系统组成，其中溴化锂吸收式制冷机由高压发生器、低压发生器、蒸发器、吸收器、冷却塔、冷热交换器、集中器、发生器泵组成，在高压发生器和低压发生器内各有一溴化锂－水分离器，其特征在于在制冷剂溶液中添加了表面活性剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾全军，
申请(专利权)人：顾全军，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]