一種基于強化傳質(zhì)的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于強化傳質(zhì)的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統(tǒng)，屬于太陽能熱利用技術領域。太陽能吸附式制冷系統(tǒng)主要由吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器、儲液瓶和管道泵等組成。其特征在于：太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的傳質(zhì)管路上增設二級解吸冷凝通道，包括第二管道泵、第二冷凝器及第二儲液瓶。本實用新型增設的二級解吸冷凝通道，克服了傳統(tǒng)太陽能吸附式制冷系統(tǒng)解吸過程中制冷劑在傳質(zhì)管道中傳輸不暢，氣體阻塞方面的不足，更為重要的是改善了第一儲液瓶和蒸發(fā)器中由于制冷劑飽和蒸汽壓的存在而導致的壓力升高、解吸受阻和解吸速率慢的情況。本實用新型提高了解吸速率，增加了制冷劑解吸量，從而提高了整個系統(tǒng)的制冷性能。
【專利說明】
一種基于強化傳質(zhì)的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種太陽能吸附式制冷系統(tǒng)，尤其是一種基于強化傳質(zhì)的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統(tǒng)，屬于太陽能熱利用技術領域。
【背景技術】
[0002]在太陽能熱利用方面已經(jīng)有成熟的技術和產(chǎn)品，但是在太陽能制冷方面還沒有可廣泛推廣和應用的成熟產(chǎn)品。太陽能驅(qū)動制冷的方式主要有兩種，一種是光電驅(qū)動，一種是熱驅(qū)動。光電驅(qū)動采用光伏電池把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽缓笥秒婒?qū)動壓縮機或者半導體制冷獲取低溫，結構簡單，體積較小，但是，效率低，且制造成本高。熱驅(qū)動是以太陽光熱驅(qū)動吸收或者吸附式制冷裝置獲得低溫，具有熱效率高、制造成本低等優(yōu)點。
[0003]從能源綜合利用和環(huán)境保護的角度來看，吸附式制冷是一種頗具潛力的制冷方式。當吸附床沒有熱源供給(無太陽輻射)時溫度較低，吸附劑將制冷劑從蒸發(fā)器中吸附，實現(xiàn)蒸發(fā)制冷;當有太陽輻射加熱吸附床時，制冷劑從吸附劑中解吸;解吸出來的制冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝后回到蒸發(fā)器中，如此反復完成吸附制冷循環(huán)過程。與吸收式制冷相比，吸附式制冷可有效利用太陽能等低品位熱源且不存在結晶和精餾等問題;而且，吸附式制冷具有結構簡單、無運動部件、噪聲小、壽命長等優(yōu)點。目前，太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的制冷效率仍然較低，其中一個重要原因就是:吸附床接受太陽輻射能量后吸附劑對制冷劑進行解吸，而制冷劑氣體在傳質(zhì)管道中傳質(zhì)不暢、易形成氣體阻塞等，從而導致系統(tǒng)產(chǎn)生解吸所需時間長、制冷循環(huán)周期長、系統(tǒng)的能量利用率低、制冷效率低等方面的不足。雖然中國專利(ZL201420310263.8)“一種光伏協(xié)同強化傳質(zhì)的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)”中采用了強化傳質(zhì)的方法解決制冷劑氣體在管道中的傳遞不暢問題，但是忽略了一個現(xiàn)象，蒸發(fā)器內(nèi)的壓強在制冷劑解吸過程中由于飽和蒸汽壓的原因會增加，從而影響了解吸速率、解吸量及制冷效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型旨在克服現(xiàn)有太陽能吸附式制冷系統(tǒng)解吸過程中傳質(zhì)不暢的不足，提出了一種基于強化傳質(zhì)的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了太陽能吸附式制冷系統(tǒng)解吸過程中制冷劑氣體在蒸發(fā)器中由于飽和蒸汽壓過大導致管路末端壓力較高、解吸不暢的問題，從而增加制冷劑解吸量，提高太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的制冷效率。
[0005]本實用新型通過以下技術方案完成:一種基于強化傳質(zhì)的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統(tǒng)，包括吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器、儲液瓶和管道栗。其特征在于太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的傳質(zhì)管路上增設二級解吸冷凝通道，包括第二管道栗、第二冷凝器及第二儲液瓶。具體連接方式為:吸附床、傳質(zhì)管道、第一控制閥門、第一管道栗、第一冷凝器、第一儲液瓶依次串聯(lián)，構成太陽能強化傳質(zhì)吸附式制冷系統(tǒng)的一級解吸傳質(zhì)通道;吸附床、傳質(zhì)管道、第二控制閥門和蒸發(fā)器依次串聯(lián)，構成太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的吸附傳質(zhì)通道。
[0006]所述在第一儲液瓶上端兩個入口分別與第一冷凝器和第二管道栗相連接;第一儲液瓶和第二儲液瓶的下端出口都接入到蒸發(fā)器上。
[0007]本實用新型的工作原理是:當太陽光照射到吸附床上時，吸附床溫度升高，其中的制冷劑被逐漸解吸出來;打開解吸傳質(zhì)通道上的第一控制閥門和第一管道栗，吸附床內(nèi)解吸出來的高溫高壓制冷劑氣體在傳質(zhì)管道栗的作用下流到第一冷凝器內(nèi)，在冷凝器內(nèi)經(jīng)過換熱冷卻后，高溫高壓的氣態(tài)制冷劑變?yōu)橐簯B(tài)儲存在第一儲液瓶內(nèi)，當?shù)谝粌σ浩績?nèi)的壓力升高到預設值時打開第二管道栗，抽取第一儲液瓶內(nèi)的飽和蒸汽經(jīng)過第二冷凝器至第二儲液瓶內(nèi)，待整個解吸過程結束后將第一、二儲液瓶內(nèi)的液態(tài)制冷劑再儲存于蒸發(fā)器中。當太陽輻射較小不足以使吸附床內(nèi)的制冷劑繼續(xù)解吸時，關閉解吸傳質(zhì)通道上的第一、二管道栗和第一控制閥門。當吸附床未接受太陽輻射而溫度降低達到環(huán)境溫度時，吸附床中的吸附劑吸附作用加強，打開吸附通道上的第二控制閥門，蒸發(fā)器內(nèi)的液態(tài)制冷劑就會逐漸汽化，此過程吸收大量的熱，從而實現(xiàn)制冷的目的。
[0008]本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是:通過在傳統(tǒng)的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的儲液瓶外另增設一個強制降壓管道，管道上連接有第二管道栗，第二管道栗的出口端與第二冷凝器連接，第二冷凝器下端接有第二儲液瓶。本實用新型克服了傳統(tǒng)的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)解吸過程中制冷劑在傳質(zhì)管道中傳輸不暢，氣體阻塞方面的不足，又改善了第一儲液瓶和蒸發(fā)器中由于制冷劑飽和蒸汽壓的存在而導致的壓力升高，解吸受阻和解吸速率慢的問題。第二管道栗可以將飽和蒸汽壓和沒有完全冷凝的氣態(tài)制冷劑抽送到第二冷凝器繼續(xù)冷凝，大大降低了第一冷凝器及第一儲液瓶中的壓力，使得吸附床與第一冷凝器內(nèi)的壓差增大，提高了解吸速率，增加了制冷劑解吸量，解吸量的增加使整個系統(tǒng)的制冷能力加強。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型實施例的結構原理示意圖。
[0010]圖中所示為1.吸附床，2.第一控制閥門，3.蒸發(fā)器，4.第一壓力表，5.第一管道栗，
6.第一冷凝器，7.第一儲液瓶，8.傳質(zhì)管道，9.絕熱箱，10.第二控制閥門，11.第二壓力表，12.第三控制閥門，13.第二管道栗，14.第二冷凝器，15.第二儲液瓶。
【具體實施方式】
[0011]在下面的描述中，將描述本實用新型的各種不同方面。為了便于解釋，將陳述特定的配置和細節(jié)，以便提供對本實用新型的透徹理解。然而，本實用新型可能是在沒有在此提及的特定細節(jié)的情況下實現(xiàn)的，這對于熟悉這項技術的人將是明顯的。此外，為了突出本實用新型，眾所周知的特征可能被省略或簡化。
[0012]在圖1所示的實施例中，吸附床(1)、傳質(zhì)管道(8)、第一控制閥門(2)、第一管道栗
(5)、第一冷凝器(6)、第一儲液瓶(7)依次串聯(lián)，構成太陽能強化傳質(zhì)吸附式制冷系統(tǒng)的一級解吸傳質(zhì)通道;吸附床(I)、傳質(zhì)管道(8)、第二控制閥門(10)、蒸發(fā)器(3)依次串聯(lián)，構成太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的吸附傳質(zhì)通道。第一壓力表(4)安裝在傳質(zhì)管道(8)上面，第二壓力表(11)安裝在第一冷凝器(6)下端。在第一儲液瓶(7)上端入口處依次接第二管道栗
[13]、第二冷凝器(14)和第二儲液瓶(15)。第一儲液瓶(7)和第二儲液瓶(15)的下端出口都接入到蒸發(fā)器(3)上，第三控制閥門(12)為添加制冷劑的入口。
[0013]實施例一:解吸過程。當太陽光照射到吸附床(I)上時，其中的制冷劑逐漸的被解吸出來；當?shù)谝粔毫Ρ?4)的示數(shù)達到解吸壓力時，打開解吸通道上的第一控制閥門(2)和第一管道栗(5)，吸附床(I)內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑沿解吸傳質(zhì)管道流經(jīng)第一冷凝器(6)，并在第一冷凝器(6)中降溫冷凝變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑而后往下儲存于第一儲液瓶(7)內(nèi)；當?shù)诙毫Ρ?11)的示數(shù)高于第一壓力表(4)的示數(shù)時，打開第二管道栗(13)，使第一儲液瓶(7)內(nèi)未完全冷凝的氣態(tài)制冷劑和瓶內(nèi)飽和蒸汽被強制抽送到第二冷凝器(14)內(nèi)進行二次冷凝降溫變成液態(tài)制冷劑儲存在第二儲液瓶(15)內(nèi)，最后流入蒸發(fā)器(3)中，從而降低第一冷凝器(6)和第一儲液瓶(7)內(nèi)的壓力，加快解吸速率。
[0014]實施例二:吸附過程。當吸附床(I)不接受太陽的輻射溫度降低達到環(huán)境溫度時，關閉解吸通道上的第一控制閥門(2)、第一管道栗(5)和第二管道栗(13)，并打開吸附通道上的第二控制閥門(10)。這時吸附床(I)內(nèi)低溫低壓的吸附劑吸附能力加強，將對儲存于蒸發(fā)器(3)內(nèi)的液態(tài)制冷劑進行吸附，吸附過程將會使蒸發(fā)器(3)中的溫度降低，帶走絕熱箱(9 )內(nèi)的熱量，實現(xiàn)吸附制冷。
[0015]以上所述，僅是本實用新型較佳的實施例，并非對本實用新型作任何限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種基于強化傳質(zhì)的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統(tǒng)，其特征在于太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的傳質(zhì)管路上增設二級解吸冷凝通道，包括第二管道栗(13)、第二冷凝器(14)及第二儲液瓶(15);具體連接方式為:吸附床(1)、傳質(zhì)管道(8)、第一控制閥門(2)、第一管道栗(5)、第一冷凝器(6)、第一儲液瓶(7)依次串聯(lián)，構成太陽能強化傳質(zhì)吸附式制冷系統(tǒng)的一級解吸傳質(zhì)通道;吸附床(I)、傳質(zhì)管道(8)、第二控制閥門(10)、蒸發(fā)器(3)依次串聯(lián)，構成太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的吸附傳質(zhì)通道;第一壓力表(4)安裝在傳質(zhì)管道(8)上面，第二壓力表(11)安裝在第一冷凝器(6)下端；在第一儲液瓶(7)上端入口處依次接第二管道栗(13)、第二冷凝器(14)和第二儲液瓶(15)，構成二級解吸冷凝通道;第一儲液瓶(7)和第二儲液瓶(15)的下端出口都接入到蒸發(fā)器(3)上。2.根據(jù)權利要求1所述一種基于強化傳質(zhì)的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統(tǒng)的第二冷凝器(14)，其特征在于:采用與第一冷凝器(6)相同的風冷或水冷方式。
【文檔編號】F25B17/02GK205481907SQ201620250641
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】王云峰, 楊增輝, 浦紹選, 李明, 張曉蝶
【申請人】云南師范大學