以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统，其特征在于：包括制冷系统和集热系统，所述制冷系统依次包括吸附式制冷系统（1）、辅助热源（2）和蓄能水箱（3），所述吸附式制冷系统（1）、辅助热源（2）和蓄能水箱（3）连通为回路；所述集热系统包括太阳能集热器（4）和所述的蓄能水箱（3），所述制冷系统和集热系统通过所述蓄能水箱（3）连通。本实用新型专利技术系统的设计，使整个制冷系统在不同的热源温度范围内处于不同的运行模式，以便更加合理的利用能源，这对于节能和环保都具有重要意义。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于制冷系统领域，尤其涉及一种以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统。
技术介绍
臭氧层的破坏以及全球气候的变暖，是当前全球所面临的主要环境问题，所以寻找传统制冷剂的替代物以及新型制冷方式已经成为制冷领域的研究热点。以太阳能为驱动热源的吸附式制冷技术不仅能够有效地利用太阳能，而且在运行过程中制冷用能与太阳辐射能在时域和地域的分布规律上高度匹配，使得这一系统的应用越来越广泛。随着人们生活水平的不断提高，空调能耗将持续增长，给能源、电力和环境都将带来巨大的压力。为此，如何降低建筑耗能，提高可再生能源在建筑能耗中的比例，减少氟利昂等制冷剂对臭氧层的破坏，对于现代生活节能与环保都具有十分重要的意义。太阳能作为一种清洁型能源取之不尽用之不竭，而以太阳能为驱动系统的吸附式制冷系统便可以有效解决上述问题。
技术实现思路
本技术设计了一种以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统，其解决了由于地面太阳辐射能的不连续、不稳定性，限制了吸附式制冷系统性能的一大问题。为了解决上述存在的技术问题，本技术采用了以下方案一种以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统，其特征在于包括制冷系统和集热系统，所述制冷系统依次包括吸附式制冷系统、辅助热源和蓄能水箱，所述吸附式制冷系统、辅助热源和蓄能水箱连通为回路；所述集热系统包括太阳能集热器和所述的蓄能水箱，所述制冷系统和集热系统通过所述蓄能水箱连通。所述制冷系统中还包括第一机械泵，所述第一机械泵设置在所述蓄能水箱和所述吸附式制冷系统之间；所述集热系统还包括第二机械泵，所述第二机械泵设置在所述太阳能集热器和所述的蓄能水箱之间。所述吸附式制冷系统包括吸附床，设置在所述吸附床下方的冷凝器和设置在所述吸附床和所述冷凝器之间的蒸发器，所述蒸发器通过第一机械泵与所述蓄能水箱连接；所述吸附床、冷凝器和蒸发器由上至下置于同一个真空腔中，构成了一个多床联合运行的吸附式制冷系统。在所述吸附床和所述蒸发器之间设置有控制实现制冷方式的转换的阀体，在所述蒸发器和所述冷凝器之间也设置有有控制实现制冷方式的转换的阀体。所述吸附床中并列设置有I床、2床、3床和4床。在本系统中，吸附床、冷凝器、蒸发器由上至下置于同一个真空腔中，构成了一个多床联合运行的吸附式制冷系统。当其中一个吸附床处于加热解吸状态时，另外一个吸附床处于冷却吸附状态，两者交替的进行加热或者冷却，从而达到连续制冷的目的。采用阀门自动控制实现制冷方式的转换，根据所需冷量的多少来确定整个制冷机组循环是基本的双床吸附式制冷模式还是并联的多床吸附式制冷模式；当热源温度较低时，循环系统采用两级吸附式制冷循环。该以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统具有以下有益效果这一系统的设计，使整个制冷系统在不同的热源温度范围内处于不同的运行模式，以便更加合理的利用能源，这对于节能和环保都具有重要意义。附图说明图I :本技术以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统结构示意图；图2 :本技术以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统中的吸附式制冷系统结构示意图。 附图标记说明I一吸附式制冷系统；2—辅助热源；3—畜能水箱；4一太阳能集热器；5—第一机械泵；6—第二机械泵；10—吸附床；11 一冷凝器；12—蒸发器；101—1 床；102—2 床；103—3 床；104—4 床。具体实施方式下面结合图I和图2,对本技术做进一步说明如图I和图2所示，本技术公开了一种以太阳能为驱动热源的吸附式制冷系统，包括制冷系统和集热系统，制冷系统依次包括吸附式制冷系统I、辅助热源2和蓄能水箱3，吸附式制冷系统I、辅助热源2和蓄能水箱3连通为回路；所述集热系统包括太阳能集热器4和所述的蓄能水箱3，所述制冷系统和集热系统通过所述蓄能水箱3连通。制冷系统中还包括第一机械泵5，第一机械泵5设置在所述蓄能水箱3和吸附式制冷系统I之间；集热系统还包括第二机械泵6，所述第二机械泵6设置在所述太阳能集热器4和所述的蓄能水箱3之间。吸附式制冷系统I包括吸附床10，设置在吸附床10下方的冷凝器11和设置在吸附床10和冷凝器11之间的蒸发器12，蒸发器12通过第一机械泵5与蓄能水箱3连接，吸附床10、冷凝器11和蒸发器12由上至下置于同一个真空腔中，构成了一个多床联合运行的吸附式制冷系统。在吸附床10和蒸发器12之间设置有控制实现制冷方式的转换的阀体，在所述蒸发器12和冷凝器11之间也设置有有控制实现制冷方式的转换的阀体。吸附床10中并列设置有I床101、2床102、3床103和4床104。其中，箭头的方向表示水流动的方向。当太阳辐射强度很高，用户所需冷量要求超过所设定的参数时，为了尽可能满足用户需求，此时，整个制冷机组通过所设置的泵和阀门的切换实现两床并联的双床吸附式制冷循环，即热水通过阀门组切换到4床和2床，加热两床内的吸附剂使其升温，当其内的蒸汽压力超过冷凝器温度所对应的饱和蒸汽压时，冷凝器开始工作，与此同时，冷却水通过阀门组切换到I床和3床，用来降温吸附，床内的水蒸汽压力随之降低，当压力低于蒸发器所对应的饱和蒸汽压力时，蒸发器开始蒸发冷却。两床同时加热解吸同时冷却吸附，这样两床并联循环的工作模式可以实现连续的、稳定的制冷，而所达到的制冷量是基本的仅有两床循环的两倍。当太阳辐射强度很高而用户所需的冷量在所设计的工况范围内时，此时制冷系统的制冷量有所剩余时，为了合理的利用能源，要把这些暂时不用的能量储存下来，此时开启蓄冷系统，选择其中的两个吸附床处于工作中，另外两个吸附床实现蓄冷的功能。通过管路阀门的开启和关闭，即热水通过阀门组切换到4床和2床，加热两床内的吸附剂使其升温，处于解吸状态，4床解吸出的制冷剂蒸汽通过阀门进入冷凝器，此时，冷却水通过阀门组切换到3床，当3床内制冷剂蒸汽压力低于蒸发器的饱和蒸汽压时，蒸发器开始工作，4床和3床构成了基本的连续性吸附式制冷系统。而由2床解吸出来的制冷剂蒸汽通过阀门进入I床中，此时2床与蒸发器相连接的阀门处于关闭状态，防止吸附剂与制冷剂相互接触，实现吸附式蓄冷功能。当用户冷量需求变大时，将连接吸附床2与蒸发器的阀门打开，此时从蒸发器出来的制冷剂蒸汽进入2床，所蓄的冷量被释放出来，从而满足用户需求。当太阳辐射强度不高而用户仍有冷量需求时，由于驱动热源的温度比较低，不能有效驱动基本制冷循环，此时，系统切换成两级吸附式制冷循环。当制冷系统处于两级运行模式时，吸附床4与冷凝器之间相连通，进行加热解吸，吸附床I作为吸附床2的冷凝器，与吸附床2相连通，从而利用床2的解吸作用及其本身的吸附作用，完成吸附床2的加热解吸过程，同时吸附床I冷却吸附直至达到饱和；吸附床3与蒸发器相连接，进行吸附制冷，吸附床4与冷凝器相连接，吸附床4加热解吸处的制冷剂蒸汽进入冷凝器冷凝，经冷凝后的制冷剂液体流经U型管，然后进入蒸发器内，此时蒸发器与吸附床3相连通，对吸附床3进行冷却吸附从而达到制冷目的。图中所示的吸附床I作为吸附床2的冷凝器，一方面由于其所对应的冷凝压力比冷凝器所对应的冷凝压力要低的多，所以在与正常循环所对应的最小吸附量相同的情况下，加热吸附床2所对应的热源温度也降低。吸附床4由于在吸附过程中所对应的压力较大，所以其最大吸附量在同样的冷源温度条件下将有效地提高，这样在要求同样的循环吸附量条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田蕾，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：实用新型
国别省市：