CN205300021U - 一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型设计的一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，主要由吸附式制冷主机、保温水箱、冷凝器、蒸发器、冷却塔、集热工程管、球状接口、太阳光追踪仪、管状拖手、连杆、连杆控制器、保温箱、冷却水泵、真空阀、冷却水阀、冷冻水槽、节流阀、水阀、温度控制仪、温度探头、电磁水泵、储热水箱和必要的连接管道组成。本实用新型设计的一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，该系统通过太阳光追踪仪追踪太阳光，控制连杆控制器，使得集热工程管随着阳光而转动，集热工程管更有效地吸收太阳光来加热集热工程管中的水，采用管式换热器来作为冷凝器，提高了太阳能吸附制冷系统的制冷效率和制冷量，达到高效制冷的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能制冷系统，特别是一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，属于太阳能热利用领域。
背景技术
目前，我国建筑能耗约占全社会总能耗的1/3，其中最主要的是采暖和制冷。尤其是在夏季，巨大的制冷需求常常消耗大量常规能源，甚至导致用电高峰期的电力紧张。太阳能是一种清洁的、总量接近无限的能源。在中国，三分之二以上的国土面积年太阳辐射总量超过6000MJ/m2，年日照时间大于2200小时；且对制冷需求最大的夏季通常也是太阳辐射最强的季节，太阳辐射资源和制冷用能需求具有良好的季节匹配性。
太阳能吸附式制冷利用吸附剂对制冷工质的吸附/解吸作用实现制冷循环。当吸附床未有热源供给（无太阳照射）时温度较低，吸附剂将制冷工质从蒸发器中吸附，实现蒸发制冷；当太阳照射加热吸附床时，制冷工质从吸附剂中解吸；解吸出来的制冷工质蒸汽在冷凝器中冷凝为液体，之后存储在蒸发器中。如此反复来完成循环制冷过程。吸附式制冷采用环境友好型制冷剂，对热源输入温度要求不高，可以利用太阳能等低品位能源作为驱动能源。
对于吸附式制冷系统,大多数系统在利用太阳能等低品位能源作为驱动能源的时候,常采用集热水器来利用太阳能提供热源输入,中国实用新型专利“一种典型连续回热型吸附式制冷中央空调系统”（专利号：ZL201420651291.6）公开的一种太阳能吸附式制冷系统，就采用集热水器来提供热源，集热水器的热水流动过程中，增加了热损失，降低了太阳能的利用率，使得热源温度有所降低，不利于制冷剂的解吸，并且集热水器位置固定无法跟随太阳光的位置变换，不能更有效地利用太阳能。针对以上问题，本实用新型设计了这种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，该系统一方面通过太阳光追踪仪追踪太阳光,控制连杆控制器,连杆控制器在控制连杆转动,使得集热工程管随着阳光而转动,集热工程管能够更有效地吸收太阳光来加热集热工程管中的水,进而更有效地加热吸附床，有效提高了太阳能吸附制冷系统的制冷效率和制冷量，达到高效利用太阳能进行制冷的目的,另一方面本系统采用管式换热器来作为冷凝器,使得冷凝效果更加,提高了系统的制冷效率，采用温度控制仪时刻监测保温水箱里的水温，中午阳光充足的时候当温度达到93℃时，温度控制仪控制电磁水泵把保温水箱的热水送入储热水箱中，从保温水箱的补水口送入适量的冷水，始终保持保温水箱的水温为93℃，当下午阳光不足时当温度低于93摄氏度时，温度控制仪控制电磁水泵把储热水箱的热水送入保温水箱中，从保温水箱的补水口放掉保温水箱内的冷水，有效增长了对吸附式制冷主机的加热时间，使吸附式制冷主机中的制冷剂得到充分解吸，而且还可以避免保温水箱的水到中午阳光充足时达到沸腾后对水的浪费和能量的损失。
本实用新型主要通过以下技术方案实现：一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，包括吸附式制冷主机、保温水箱、冷凝器、蒸发器、冷却塔、集热工程管、球状接口、太阳光追踪仪、管状拖手、连杆、连杆控制器、保温箱、冷却水泵、真空阀、冷却水阀、冷冻水槽、节流阀、水阀、温度控制仪、温度探头、电磁水泵、储热水箱和必要的连接管道，利用太阳光追踪仪追踪太阳光，进而控制连杆控制器使得集热工程管随太阳光转动来收集太阳能，采用吸附式制冷系统实现制冷；吸附式制冷主机经过受热和降温，解吸和吸附制冷剂，并通过冷凝器冷凝制冷剂，储存于蒸发器中，最终实现制冷。
所述太阳光追踪仪通过线路连接连杆控制器，连杆控制器通过连杆连接管状拖手，管状拖手固定在集热工程管上。
所述集热工程管通过球状接口连接保温水箱，保温水箱底部连接一个补水口，保温水箱中部有一个进出水口通过管道经电磁水泵连接储热水箱的进出水口。
所述温度控制仪的一根导线连接温度探头，通过温度探头监测保温水箱的温度，另一根导线连接电磁水泵，控制电磁水泵的开启和关闭，电磁水泵可以正反转动。
所述吸附式制冷主机置于保温水箱内，吸附式制冷主机的制冷剂出气口通过管道连接冷凝器的进气口，冷凝器的出液口通过管道连接蒸发器的进液口。
所述冷凝器为管式换热器，冷凝器设有四个端口，分别为一个冷凝器进气口，一个冷凝器出液口，一个冷凝器进水口和一个冷凝器出水口。
所述蒸发器设有一个输入端和一个输出端，蒸发器的输出端即出气口通过管道连接吸附式制冷主机的制冷剂的进气口连通，蒸发器由9个储液槽组成，每个储液槽之间通过管道连接,有利于制冷剂在蒸发器里均匀分布,制冷时制冷剂可以均匀蒸发吸热制冷。
所述吸附式制冷主机的制冷剂的进气通道和出气通道为同一通道。
所述吸附式制冷主机箱体为圆柱体，与吸附管腔体相匹配，减少了箱体的空余空间，有利于腔体内吸附剂的解吸，提高制冷系统的制冷效率。
所述冷却塔的冷却水出口通过管道连接冷凝器的进水口，冷凝器的出水口通过管道经冷却水泵连接冷却塔的冷却水进口。
所述蒸发器置于冷冻水槽中，蒸发器和冷冻水槽共同置于保温箱中。
相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：本实用新型通过使用太阳能完成制冷过程，使得制冷不再需要消耗大量能源、制冷过程不会产生氟氯烃物质，避免的环境污染。本实用新型通过太阳光追踪仪间接控制集热工程管随太阳光的移动而转动，能够始终让太阳光对集热工程管处于直射的工作状态，使得集热工程管更有效地吸收阳光，克服了普通集热器位置固定不变，吸收太阳光效率低，加热时间短的缺点。本实用新型通过温度控制仪对保温水箱水温的监测和对电磁水泵的有效控制，有效增长了对吸附式制冷主机的加热时间，使吸附式制冷主机中的制冷剂得到充分解吸，而且还可以避免保温水箱的水到中午阳光充足时达到沸腾后对水的浪费和能量的损失。
本实用新型实现了一个对太阳光充分利用的加热装置，太阳光追踪仪间接控制集热工程管转动，使得集热工程管始终垂直于太阳光线，充分吸收太阳光加热水。不像传统的集热器那样在早晨和晚上太阳光斜射时对太阳光吸收量少，使得加热速度慢。
另外，本实用新型设计一个更有效地冷凝器和蒸发器，能够充分冷凝制冷剂蒸汽，能够使制冷剂液体均匀分布于蒸发器中，提高了太阳能吸附式制冷系统的制冷效率和制冷量，达到高效利用太阳能进行制冷的目的。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图；
图2为本实用新型的冷凝器的一种结构示意图。
图3a为本实用新型的蒸发器的一种结构示意图的主视图。
图3b为本实用新型的蒸发器的一种结构示意图的侧视图。
图4a为本实用新型的集热控制系统的一种结构示意图的主视图。
图4b为本实用新型的集热控制系统的一种结构示意图的俯视图。
图4c为本实用新型的集热控制系统的一种结构示意图的侧视图。
图5a为本实用新型的连杆系统的一种结构示意图的主视图。
图5b为本实用新型的连杆系统的一种结构示意图的侧视图。
图中:1-为吸附制冷主机，2-为保温水箱，3-为冷凝器，4-为蒸发器，5-为冷却塔，6-为集热工程管，7-为球状接口，8-为太阳光追踪仪，9-为管状拖手，10-为连杆，11-为连杆控制器，12-保温箱，13-为冷却水泵，14、15-为真空阀，16-为冷却水阀，17-为冷冻水槽，18-为节流阀，19-为冷凝器的进气口，20-为冷凝器的出液口，21-为冷凝器的进水口，22-为冷凝器的出水口，23-为蒸发器的进液口，24-为蒸发器的出气口，25-为蒸发器的储液槽，26-为蒸发器储液槽间的连接管道，27-为温度探头，28-为电磁水泵，29-为温度控制仪，30-为储热水箱，31-为水阀，32-为保温水箱补水口。
具体实施方式
本实用新型采用太阳能提供能源，集热工程管（6）中的水吸收太阳能并转化为热能，热水进入吸附式制冷主机（1），进而将热量传递给吸附剂，吸附剂受热后解吸出吸附的制冷剂，制冷剂蒸汽在冷凝器（3）中冷凝为液体存储于蒸发器（4）中，当吸附床降温后，压力降低，制冷剂在蒸发器（4）中蒸发并被吸附床重新吸附，从而产生制冷。
下面结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明：
如图1、2、3a、3b、4a、4b、4c、5a、5b所示，一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统由吸附式制冷主机（1）、保温水箱（2）、冷凝器（3）、蒸发器（4）、冷却塔（5）、集热工程管（6）、球状接口（7）、太阳光追踪仪（8）、管状拖手（9）、连杆（10）、连杆控制器（11）、保温箱（12）、冷却水泵（13）、真空阀（14、15）、冷却水阀（16）、冷冻水槽（17）、节流阀（18）、水阀（31）、温度控制仪（29）、温度探头（27）、电磁水泵（28）、储热水箱（30）构成，利用太阳光追踪仪（8）追踪太阳光，进而控制连杆控制器（11）使得集热工程管（6）随太阳光转动来收集太阳能，采用吸附式制冷系统实现制冷；吸附式制冷主机（1）经过受热和降温，解吸和吸附制冷剂，并通过冷凝器（3）冷凝制冷剂，储存于蒸发器（4）中，最终实现制冷，
所述太阳光追踪仪（8）通过线路连接连杆控制器（11），连杆控制器（11）通过连杆（10）连接管状拖手（9），管状拖手（9）固定在集热工程管（6）上。
所述集热工程管（6）通过球状接口（7）连接保温水箱（2），保温水箱（2）底部连接一个补水口（32），保温水箱（2）中部有一个进出水口通过管道经电磁水泵（28）连接储热水箱（30）的进出水口。
所述温度控制仪（29）的一根导线连接温度探头（27），通过温度探头（27）监测保温水箱（2）的温度，另一根导线连接电磁水泵（28），控制电磁水泵（28）的开启和关闭，电磁水泵（28）可以正反转动。所述吸附式制冷主机（1）置于保温水箱（2）内，吸附式制冷主机（1）的制冷剂出气口通过管道连接冷凝器（3）的进气口（19），冷凝器（3）的出液口（20）通过管道连接蒸发器（4）的进液口（23）。
所述冷凝器（3）为管式换热器，冷凝器（3）设有四个端口，分别为一个冷凝器进气口（19），一个冷凝器出液口（20），一个冷凝器进水口（21）和一个冷凝器出水口（22）。
所述蒸发器（4）设有一个输入端和一个输出端，蒸发器（4）的输出端即出气口（24）通过管道连接吸附式制冷主机（1）的制冷剂的进气口连通，蒸发器（4）由9个储液槽（25）组成，每个储液槽之间通过管道（26）连接,有利于制冷剂在蒸发器里均匀分布,制冷时制冷剂可以均匀蒸发吸热制冷。
所述吸附式制冷主机（1）的制冷剂的进气通道和出气通道为同一通道。
所述吸附式制冷主机（1）箱体为圆柱体，与吸附管腔体相匹配，减少了箱体的空余空间，有利于腔体内吸附剂的解吸，提高制冷系统的制冷效率。
所述冷却塔（5）的冷却水出口通过管道连接冷凝器（3）的进水口（21），冷凝器（3）的出水口（22）通过管道经冷却水泵（13）连接冷却塔的冷却水进口。
所述蒸发器（4）置于冷冻水槽（17）中，蒸发器（4）和冷冻水槽（17）共同置于保温箱（12）中。
本系统的工作原理和工作过程为：
首先打开冷却水泵（13），打开真空阀（14），打开温度控制仪（29），关闭真空阀（15），关闭水阀（31），启动太阳光追踪仪（8）和连杆控制器（11），通过连杆（10）的伸缩和转动来使集热工程管将随太阳光转动，使得每根集热工程管都垂直太阳光，集热工程管（6）将充分吸收太阳光，集热工程管（6）将吸收太阳光来加热集热工程管（6）内部的水，水被加热后再被送入吸附式制冷主机（1）外的保温水箱（2）中，可以通过集热工程管（6）不断吸收太阳光来加热冷水并且与保温水箱（2）中的冷水进行换热，然后保温水箱（2）中不断被加热的水再与吸附式制冷主机（1）进行换热加热吸附式制冷主机（1），吸附式制冷主机（1）通过吸收热水的热量解吸出制冷剂蒸汽。当保温水箱（2）的水温达到93℃时，温度控制仪（29）控制电磁水泵（28）把保温水箱（2）的热水送入储热水箱（30）中，打开水阀（31）从保温水箱（2）的补水口（32）送入适量的冷水，始终保持保温水箱（2）的水温为93℃，当保温水箱（2）水温低于93摄氏度时，温度控制仪（29）控制电磁水泵（28）把储热水箱（30）的热水送入保温水箱（2）中，打开水阀（31）从保温水箱（2）的补水口（32）放掉保温水箱（2）内的冷水。然后打开冷却水泵（13），打开节流阀（18），打开冷却水阀（16），冷却水在冷却塔（5）中进行散热后通过冷却水管送入冷凝器（3）中与冷凝器（3）中的制冷剂蒸汽进行换热，制冷剂蒸汽在冷凝器（3）内进行换热后冷凝成液体，再经过节流阀（18），最终贮存在蒸发器（4）内的储液槽（25）。最后吸附式制冷主机（1）冷却后，打开真空阀（15），关闭冷却水泵（13），关闭节流阀（18）和真空阀（14），关闭冷却水阀（16），关闭太阳光追踪仪（8）和连杆控制器（11），制冷剂在蒸发器（4）中蒸发吸热，然后与冷冻水槽（17）中的冷冻水进行换热，从而产生制冷。
Claims (7)
1.一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，其特征是包括吸附式制冷主机（1）、保温水箱（2）、冷凝器（3）、蒸发器（4）、冷却塔（5）、集热工程管（6）、球状接口（7）、太阳光追踪仪（8）、管状拖手（9）、连杆（10）、连杆控制器（11）、保温箱（12）、冷却水泵（13）、真空阀（14、15）、冷却水阀（16）、冷冻水槽（17）、节流阀（18）、水阀（31）、温度控制仪（29）、温度探头（27）、电磁水泵（28）、储热水箱（30），利用太阳光追踪仪（8）追踪太阳光，进而控制连杆控制器（11）使得集热工程管（6）随太阳光转动来收集太阳能，采用吸附式制冷系统实现制冷；吸附式制冷主机（1）经过受热和降温，解吸和吸附制冷剂，并通过冷凝器（3）冷凝制冷剂，储存于蒸发器（4）中，最终实现制冷，所述吸附式制冷主机（1）置于保温水箱（2）内，吸附式制冷主机（1）的制冷剂出气口通过管道连接冷凝器（3）的进气口（19），冷凝器（3）的出液口（20）通过管道连接蒸发器（4）的进液口（23）；所述吸附式制冷主机（1）的制冷剂的进气通道和出气通道为同一通道；所述冷却塔（5）的冷却水出口通过管道连接冷凝器（3）的进水口（21），冷凝器（3）的出水口（22）通过管道经冷却水泵（13）连接冷却塔的冷却水进口；所述蒸发器（4）置于冷冻水槽（17）中，蒸发器（4）和冷冻水槽（17）共同置于保温箱（12）中。
2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，其特征是太阳光追踪仪（8）通过线路连接连杆控制器（11），连杆控制器（11）通过连杆（10）连接管状拖手（9），管状拖手（9）固定在集热工程管（6）上。
3.根据权利要求1所述的一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，其特征是集热工程管（6）通过球状接口（7）连接保温水箱（2），保温水箱（2）底部连接一个补水口（32），保温水箱（2）中部有一个进出水口通过管道经电磁水泵（28）连接储热水箱（30）的进出水口。
4.根据权利要求1所述的一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，其特征是所述温度控制仪（29）的一根导线连接温度探头（27），通过温度探头（27）监测保温水箱（2）的温度，另一根导线连接电磁水泵（28），控制电磁水泵（28）的开启和关闭，电磁水泵（28）可以正反转动。
5.根据权利要求1所述的一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，其特征是冷凝器（3）为管式换热器，冷凝器（3）设有四个端口，分别为一个冷凝器进气口（19），一个冷凝器出液口（20），一个冷凝器进水口（21）和一个冷凝器出水口（22）。
6.根据权利要求1所述的一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，其特征是蒸发器（4）设有一个输入端和一个输出端，蒸发器（4）的输出端即出气口（24）通过管道连接吸附式制冷主机（1）的制冷剂的进气口连通，蒸发器（4）由9个储液槽（25）组成，每个储液槽之间通过管道（26）连接,有利于制冷剂在蒸发器里均匀分布,制冷时制冷剂可以均匀蒸发吸热制冷。
7.根据权利要求1所述的一种新型太阳能工程管集热的吸附式制冷系统，其特征是吸附式制冷主机（1）箱体为圆柱体，与吸附管腔体相匹配，减少了箱体的空余空间，有利于腔体内吸附剂的解吸，提高制冷系统的制冷效率。
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