一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)，主要由單晶硅太陽(yáng)能電池、直流控制器、蓄電池、半導(dǎo)體制冷片、冷庫(kù)、蒸發(fā)器、CPC太陽(yáng)能集熱器、吸附床、真空閥、冷凝器、毛細(xì)管節(jié)流閥、儲(chǔ)液瓶、冷水箱、熱水箱、溫水箱等部分組成，系統(tǒng)將太陽(yáng)能吸附式制冷和太陽(yáng)能光伏發(fā)電結(jié)合起來(lái)，不僅節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行費(fèi)用低，而且還能向用戶供熱，實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷。
【專利說(shuō)明】
一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種制冷及供熱系統(tǒng)，特別涉及一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)，屬于太陽(yáng)能綜合利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]能源問(wèn)題是人類發(fā)展過(guò)程面對(duì)的一個(gè)重大問(wèn)題。隨著人們生活水平的提高，對(duì)舒適性空調(diào)的需求量不斷提高，而作為耗能型產(chǎn)品，對(duì)電力的供應(yīng)將是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每年大約有23%的電力用于生活制冷或空調(diào)，這種比例在我國(guó)也在迅速地增加。制冷/空調(diào)領(lǐng)域的節(jié)能研究意義重大。
[0003]據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)的熱能利用率約為40%，大部分熱能沒(méi)有被很好的利用，尤其是太陽(yáng)能。日本新能源開(kāi)發(fā)和利用機(jī)構(gòu)(NADO)提出了能源生態(tài)學(xué)的概念，進(jìn)行廣域能源的利用規(guī)劃，而太陽(yáng)能的綜合利用正符合這一概念。
[0004]與蒸汽壓縮式制冷相比，吸附式制冷具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、噪聲低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)；與吸收式制冷相比，其也不存在結(jié)晶和蒸餾問(wèn)題，且使用范圍廣泛。太陽(yáng)能吸附式制冷及太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)吻合了當(dāng)前能源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的總趨勢(shì)。吸附式制冷可采用太陽(yáng)能的熱量來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不僅對(duì)電力緊張供應(yīng)起到緩解作用，而且無(wú)CFCs問(wèn)題，更不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體，是一種環(huán)境友好型的制冷方式;太陽(yáng)能光伏發(fā)電亦是如此。將太陽(yáng)能吸附式制冷和太陽(yáng)能光伏發(fā)電結(jié)合起來(lái)，不僅節(jié)能環(huán)保，而且還能實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供了一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)將太陽(yáng)能集熱器與光伏組件結(jié)合起來(lái)，通過(guò)太陽(yáng)能的綜合利用，實(shí)現(xiàn)連續(xù)性制冷，并向用戶供熱。一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)，主要由單晶硅太陽(yáng)能電池、直流控制器、蓄電池、半導(dǎo)體制冷片、冷庫(kù)、蒸發(fā)器、CPC太陽(yáng)能集熱器、吸附床、真空閥、冷凝器、毛細(xì)管節(jié)流閥、儲(chǔ)液瓶、冷水箱、熱水箱、溫水箱等部分組成。白天，通過(guò)太陽(yáng)能光伏電板對(duì)半導(dǎo)體制冷片控制實(shí)現(xiàn)制冷，晚上，則通過(guò)吸附劑吸附制冷劑實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)制冷，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)型制冷。
[0006]直流控制器:直流控制器設(shè)置在單晶硅太陽(yáng)能電池板下面，其主要作用是保護(hù)蓄電池，基本功能具備過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、光控、時(shí)控、防反接、充電涓流保護(hù)、欠壓保護(hù)、防水保護(hù)等。單晶硅太陽(yáng)能電池受到光照后，所產(chǎn)生的直流電通過(guò)直流控制器輸送至蓄電池，蓄電池給半導(dǎo)體制冷片進(jìn)行供電，從而白天實(shí)現(xiàn)制冷的要求。
[0007]冷庫(kù):冷庫(kù)的內(nèi)部設(shè)有蒸發(fā)器，其四個(gè)面分別置有半導(dǎo)體制冷片，冷端朝內(nèi)，散熱端朝外。散熱端緊貼散熱器，同時(shí)注入流動(dòng)的冷水，以加快散熱。
[0008]CPC太陽(yáng)能集熱器:CPC太陽(yáng)能集熱器采用真空管式集熱器。CPC太陽(yáng)能真空管式集熱器將復(fù)合拋物面聚光技術(shù)和真空熱管技術(shù)結(jié)合起來(lái)，既加大了聚光，又可以減少熱量損失，從而提尚集熱效率。
[0009]系統(tǒng)以活性炭一甲醇為工質(zhì)對(duì)，白天，通過(guò)CPC太陽(yáng)能真空管式集熱器對(duì)吸附床進(jìn)行加熱，吸附床內(nèi)的壓力和溫度不斷上升，直至達(dá)到制冷工質(zhì)在冷凝溫度下的飽和壓力，打開(kāi)閥門，在恒壓條件下制冷工質(zhì)氣體不斷的脫附出來(lái)，通過(guò)冷凝器的冷凝，流入儲(chǔ)液瓶，最終進(jìn)入蒸發(fā)器，與此同時(shí)，吸附床溫度繼續(xù)上升至最大值(解析溫度)。
[0010]晚上，通入冷水降吸附床快速冷卻，吸附床內(nèi)部的溫度和壓力下降，打開(kāi)閥門，蒸發(fā)器中的制冷工質(zhì)因高壓而沸騰起來(lái)，從而開(kāi)始蒸發(fā)制冷的過(guò)程，同時(shí)，蒸發(fā)出來(lái)的氣體被吸附床中的吸附劑所吸附。制冷過(guò)程一直持續(xù)到第二天早上。
[0011]半導(dǎo)體制冷片實(shí)現(xiàn)白天制冷，吸附式制冷過(guò)程則發(fā)生在晚上，兩者結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)性制冷。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1: 一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)；
[0013]圖2:CPC太陽(yáng)能真空管式集熱器；
[0014]圖1中，I—單晶硅太陽(yáng)能電板，2—直流控制器，3—蓄電池，4—半導(dǎo)體制冷片，5—冷庫(kù)，6—蒸發(fā)器，7—CPC太陽(yáng)能集熱器，8—吸附床，9,13,14,16,18,20—真空閥，10—冷凝器，11一毛細(xì)管節(jié)流閥，12—儲(chǔ)液瓶，15—冷水箱，17—熱水箱，19一溫水箱；
[0015]圖2中，I一真空管，2—復(fù)合拋物面。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型以太陽(yáng)能的光能和熱能作為驅(qū)動(dòng)能源，一方面，日間太陽(yáng)光入射到單晶硅太陽(yáng)能電板(I)上，發(fā)生光生伏特效應(yīng)，光能轉(zhuǎn)化成電能，所產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)直流控制器(2)輸送到蓄電池(3)，蓄電池給半導(dǎo)體制冷片(4)供電，從而實(shí)現(xiàn)制冷。同時(shí)，打開(kāi)真空閥(14)、(18)，從冷水箱(15)輸送冷水至冷庫(kù)(5)四個(gè)面內(nèi)部半導(dǎo)體的散熱端，及時(shí)給散熱器降溫，加快散熱。經(jīng)過(guò)換熱的冷水通過(guò)閥門(14)流入溫水箱。
[0017]另一方面，日間的太陽(yáng)輻射通過(guò)CPC太陽(yáng)能集熱器(7)水加熱，熱水通過(guò)管道進(jìn)入吸附床(8)，進(jìn)而給吸附床進(jìn)行加熱，吸附床內(nèi)部的溫度和壓力不斷升高，直至其內(nèi)部制冷劑的蒸汽壓力達(dá)到了與冷凝溫度相對(duì)應(yīng)的壓力時(shí)，打開(kāi)真空閥(9)，制冷劑蒸汽在冷凝器
(10)里變成液體，流入儲(chǔ)液瓶后，通過(guò)毛細(xì)管節(jié)流閥(11)降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器(6)中。
[0018]傍晚，沒(méi)有了太陽(yáng)輻射，此時(shí)，打開(kāi)閥門(16)，吸附床(8)內(nèi)的熱水流入熱水箱(17)中，熱水箱中的熱水可供用戶使用。待吸附床(8)內(nèi)的熱水流完后，關(guān)閉閥門(16)，打開(kāi)閥門
(14),讓冷水箱(15)內(nèi)的冷水流入吸附床(8)，吸附床被冷卻。當(dāng)受冷卻的吸附床內(nèi)的制冷劑蒸汽壓從冷凝壓力降到蒸發(fā)器所對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)壓力時(shí)，吸附床內(nèi)吸附劑開(kāi)始吸附蒸發(fā)器中的制冷劑，從而實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)制冷的過(guò)程。
[0019]當(dāng)吸附床內(nèi)的水不夠時(shí)，可以打開(kāi)閥門(20)，將溫水箱(19)中的溫水送入吸附床內(nèi)，從而進(jìn)一步提尚熱利用率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)，主要由單晶硅太陽(yáng)能電池、直流控制器、蓄電池、半導(dǎo)體制冷片、冷庫(kù)、蒸發(fā)器、CPC太陽(yáng)能集熱器、吸附床、真空閥、冷凝器、毛細(xì)管節(jié)流閥、儲(chǔ)液瓶、冷水箱、熱水箱、溫水箱和必要的連接管道組成，其特征在于，單晶硅太陽(yáng)能電池板下設(shè)有直流控制器，用來(lái)保護(hù)蓄電池;也起到過(guò)充保護(hù)和過(guò)放保護(hù)的作用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)，其特征在于，冷庫(kù)的內(nèi)部設(shè)有蒸發(fā)器，其四個(gè)面分別置有半導(dǎo)體制冷片，冷端朝內(nèi)，散熱端朝外，散熱端緊貼散熱器，同時(shí)注入流動(dòng)的冷水，以加快散熱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)型太陽(yáng)能吸附式制冷及供熱系統(tǒng)，其特征在于，CPC太陽(yáng)能集熱器采用真空管式集熱器，CPC太陽(yáng)能真空管式集熱器將復(fù)合拋物面聚光技術(shù)和真空熱管技術(shù)結(jié)合起來(lái)，既加大了聚光，又可以減少熱量損失，從而提高集熱效率。
【文檔編號(hào)】F25B27/00GK205505485SQ201620289237
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月10日
【發(fā)明人】季旭, 許強(qiáng)強(qiáng), 劉佳星, 李海麗
【申請(qǐng)人】云南師范大學(xué)