CN101153757B - 太阳能燃气喷射制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是将太阳能利用、燃气和喷射制冷有机结合起来，提出了一种全新的太阳能喷射制冷系统。太阳能集热器出口经管道依次与蒸汽发生器、水泵、太阳能集热器进口连接，形成加热水循环装置；蒸汽发生器的出口经管道与喷射器的工作蒸汽进口连接，蒸发器与冷媒水管连接，蒸发器的出口经管道与喷射器的引射蒸汽进口连接，喷射器出口连接到冷凝器。冷凝器的出口则分别连接到工质泵和节流阀上。工质泵的出口连接发生器，节流阀经管道连接蒸发器。蒸汽发生器上还连接一燃气加热器，由温度控制器控制，加热水循环装置至少为一套，多套时与蒸汽发生器的连接可以串联也可以并联。本发明适应性广泛，可节约大量能源，达到持续高效的制冷效果。

Description

太阳能燃气喷射制冷系统
技术领域
本发明涉及太阳能燃气喷射制冷系统，属于空调制冷和太阳能的热利用技术领域。
背景技术
传统的制冷方式主要是电能驱动的氟利昂蒸汽压缩式制冷。但是由于制冷剂对臭氧层的破坏和温室效应，以及电力缺口的影响，由热源驱动的制冷系统(如吸收式制冷、喷射式制冷等)日益引起人们的关注。这些热源驱动的制冷系统可以用废热、太阳能、燃气作为能源，从而可以大大减少电能的消耗。但是吸收式系统结构复杂，体积比较庞大，且随着运行时间的增加，系统工质性能下降，同时吸附式制冷系统在白天无法制冷，只有在夜间才能制冷，因此不能满足人们在白天高温时段需要制冷的要求；与其相比，喷射制冷系统运动部件少，且系统可大可小，适合于各种工况，因此喷射制冷目前在世界范围内已引起人们高度的重视。在喷射制冷系统中，喷射器起到了压缩制冷剂蒸汽的作用，它是喷射制冷系统的核心部件。工作流体(高压制冷剂蒸汽)经过缩放喷嘴加速成高速(超音速)喷射流，在吸入室产生低压，引射流体进入喷射器的吸入室后，在工作流体的夹带作用下加速，两股流体在混合段逐渐形成单一均匀的混合流体，再经过扩压段减速升压到一定背压，进入冷凝器冷凝。由喷射器的工作原理可以看出，它不像传统的压缩制冷那样需要电能驱动压缩机压缩气体，而是靠高压蒸汽作为动力的。在现有技术中一般使用单一能源作为热源驱动加热制冷剂，如用太阳能集热器，在太阳辐射充足时，可节约大量能源，并达到好的制冷效果，但在太阳辐射不足时，制冷系统将无法工作。因此达到连续、高效率制冷是喷射制冷系统的关键。
发明内容
为克服上述缺点，本发明提出了一种新型太阳能燃气喷射制冷系统。本发明将太阳能集热器、燃气与喷射制冷系统有机结合起来，在太阳辐射满足要求时，通过太阳能集热器提供的热水作热源来加热制冷剂；在太阳辐射不足时，又可以通过燃气的辅助加热来满足发生器的要求。通过这种方式，可以只消耗极少量的电能就达到与压缩制冷相同的制冷效果。
太阳能燃气喷射制冷系统，包括太阳能集热器、蒸汽发生器、水泵、喷射器、蒸发器、冷凝器、节流阀、工质泵、冷媒水管、燃气加热器、温度控制器和管道，其特点是：太阳能集热器出口经管道依次与蒸汽发生器、水泵、太阳能集热器进口连接，形成加热水循环装置；蒸汽发生器的出口经管道与喷射器的工作蒸汽进口连接，蒸发器与冷媒水管连接，蒸发器的出口经管道与喷射器的引射蒸汽进口连接，喷射器出口连接到冷凝器。冷凝器的出口则连接到节流阀上。节流后的工质一路经工质泵的出口连接发生器，另一路经管道连接蒸发器。
蒸汽发生器上还连接一燃气加热器，由连接在蒸汽发生器内的温度控制器控制，加热器出口经管道依次与蒸汽发生器、水泵、加热器进口连接，形成另一加热水循环装置.
加热水循环装置至少为一套，多套时与蒸汽发生器的连接可以串联也可以并联。
本发明设计的制冷系统，结构简单、操作方便、经济实用、适应性广泛、制冷效果好，在太阳辐射充足时，可节约大量能源，在太阳辐射不足时，可利用燃气加热器补充能源，达到持续高效的制冷效果。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。
附图是本发明太阳能燃气喷射制冷系统整体结构示意图。
1.太阳能集热器、2.蒸汽发生器、3.水泵、4.喷射器、5.蒸发器、6.冷凝器、7.节流阀、8.工质泵、9.冷媒水管、10.燃气加热器。
具体实施方式
太阳能集热器1出口与蒸汽发生器2相连，经过换热的热水又经由水泵3流回太阳能集热器。蒸汽发生器2的制冷剂蒸汽由出口与喷射器4的工作蒸汽进口连接，蒸发器5与冷媒水管9连接，蒸发器5的出口与喷射器4的引射蒸汽进口连接，喷射器4的出口连接到冷凝器6。冷凝器6的出口则分别连接到工质泵8和节流阀7上。工质泵8的出口进入发生器2，节流阀7节流后的液体进入蒸发器5。此外，在发生器2中还装有备用的燃气加热器10，由温度控制器控制，以备太阳辐射不足的时候使用。
太阳能集热器1接收太阳辐射的热量，产生的热水经管道流入发生器2，加热发生器2中的制冷剂，产生工作蒸汽，高压的工作蒸汽进入喷射器4，抽吸蒸发器5中的蒸汽进入喷射器4，使制冷剂蒸发，从而在蒸发器中达到制冷效果，由此产生的冷量通过冷媒水管9中的冷水送至房间。通过调节节流阀7的开度控制节流后的压力，可以产生7-20℃的冷水。喷射器4出口的中压蒸汽进入冷凝器6，在其中冷凝为液体后分为两路：一路经工质泵8送入发生器2被加热，另一路则经由节流阀7节流后进入蒸发器5制冷。
为了保证在阴雨天气等太阳辐射不足的情况下该系统也能正常工作，发生器2中装有燃气加热器10。当发生器内的温度降低到设定的工作温度以下时，装在发生器2内的温度控制器将自动开启燃气开关，开始辅助加热以保证发生器2能够持续的提供工作蒸汽，保证系统的稳定运行。
本发明适应性广泛，可节约大量能源，达到持续高效的制冷效果。

Claims (2)

1.太阳能燃气喷射制冷系统，包括太阳能集热器、蒸汽发生器、水泵、喷射器、蒸发器、冷凝器、节流阀、工质泵、冷媒水管、燃气加热器、温度控制器和管道，其特征在于：太阳能集热器出口经管道依次与蒸汽发生器、水泵、太阳能集热器进口连接，形成加热水循环装置；蒸汽发生器的出口经管道与喷射器的工作蒸汽进口连接，蒸发器与冷媒水管连接，蒸发器的出口经管道与喷射器的引射蒸汽进口连接，喷射器出口连接到冷凝器，冷凝器的出口则连接到节流阀上；节流后的工质一路经工质泵的出口连接发生器，另一路经管道连接蒸发器。
2.根据权利要求1所述的太阳能燃气喷射制冷系统，其特征在于：蒸汽发生器上还连接一燃气加热器，由连接在蒸汽发生器内的温度控制器控制，加热器出口经管道依次与蒸汽发生器、水泵、加热器进口连接，形成另一加热水循环装置。
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