CN101886857B - 并联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种并联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统，其结构包括太阳能真空集热管发生分离器单元，两个或两个以上的太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管、出液管和排汽管分别并联构成并联式太阳能集热管发生器。并联式太阳能集热管发生器与汽液交换器、溶液交换器、溶液泵、吸收器、蒸发器、冷凝器和节流阀连接构成吸收式制冷空调系统。本发明的并联式太阳能集热管发生器不设置水箱，不存在二次换热，使系统在提高热能利用的同时，节省空间，降低成本。吸收式制冷空调系统的发生器装置和太阳能真空集热管紧密结合，集热、储热以及溶液汽液分离同时进行，有效提高了太阳能利用的热效率，同时可以得到更高的发生温度，使系统能效比大大提高。

Description

并联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统
(一)技术领域
本发明涉及一种太阳能吸收式制冷空调，具体地说是一种并联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统。
(二)背景技术
目前随着石化能源日趋紧张，环境污染不断加重，节能减排已成为世界各国之基本国策。太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源，使用太阳能实现制冷空调运行，是人们渴望解决的重大问题。
近年来，人们在太阳能吸收式制冷空调领域进行了广泛的应用研究，提出了很多解决方案，但总结起来采用太阳能的吸收式制冷空调系统均是通过太阳能集热器产生热水，由热水供给吸收式制冷空调机组以实现其运行，一般太阳能集热器有聚焦式和非聚焦式等结构形式，聚焦式可产生较高温度的热水(可至150℃)，而非聚焦式热水温度一般在70-90℃。前者成本很高，由于太阳能集热器产生热水由储水箱储存，存在着不可避免的多级热传导环节及水箱散热的现象，因此整个系统普遍存在太阳能利用效率低、制冷空调能效比低、以及结构复杂、成本高等问题。
(三)发明内容
本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种热效率高、结构简单、成本低、运行可靠的并联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种并联式太阳能集热管发生器，包括太阳能真空集热管发生分离器单元。
上述太阳能真空集热管发生分离器单元包括真空集热管和设置在真空集热管内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管、进液管、出液管和排汽管，且进液管、出液管和排汽管设置在封闭管的同一端；上述两个或两个以上的太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管、出液管和排汽管分别并联构成并联式太阳能集热管发生器。
上述太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管的出口靠近进、出液管与封闭管相结合的一侧，而出液管和排汽管的进口远离进、出液管与封闭管结合的一侧，且排汽管的进口比出液管的进口更远离进、出液管与封闭管结合的一侧。
上述太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管的出口远离进、出液管与封闭管相结合的一侧，而出液管和排汽管的进口靠近进、出液管与封闭管结合的一侧，且排汽管的进口比出液管的进口更靠近进、出液管与封闭管结合的一侧。
一种由并联式太阳能集热管发生器构成的吸收式制冷空调系统，包括并联式太阳能集热管发生器、汽液交换器、溶液交换器、溶液泵、吸收器、蒸发器、冷凝器和节流阀，吸收器内的低温含水溶液通过溶液泵进入溶液交换器内并与由并联式太阳能集热管发生器流出的高温溶液进行热交换，交换后的高温溶液温度降低进入吸收器，热交换后的低温含水溶液温度升高后进入汽液交换器与高温水蒸汽进行热交换，交换后的低温含水溶液温度进一步升高后进入并联式太阳能集热管发生器，交换后的高温水蒸汽温度降低进入冷凝器，节流阀和蒸发器与吸收器相连接，以实现制冷空调系统的正常运行。
本发明的并联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统与现有技术相比，所产生的有益效果是：
1)将发生器置于太阳能真空集热管内，使吸收式制冷空调系统的发生器装置和太阳能真空集热管紧密结合，集热、储热以及溶液汽液分离同时进行，有效提高了太阳能利用的热效率，同时可以得到更高的发生温度，使系统能效比大大提高。
2)不设置水箱，不存在二次换热，使系统在提高热能利用的同时，节省空间，降低成本。
3)针对不同地区的太阳能状况，可以通过增减太阳能真空集热管发生器的数量实现其优化设计。
4)太阳光越强，系统的制冷量越大，尤其适合在高纬度地区的制冷空调使用。
(四)附图说明
附图1为本发明第一个实施例的太阳能真空集热管发生分离器单元结构示意图；
附图2为本发明第一个实施例的并联式太阳能集热管发生器结构示意图。
附图3为本发明第二个实施例的太阳能真空集热管发生分离器单元结构示意图；
附图4为本发明第二个实施例的并联式太阳能集热管发生器结构示意图；
附图5为本发明第三个实施例的太阳能真空集热管发生分离器单元结构示意图；
附图6为本发明第三个实施例的并联式太阳能集热管发生器结构示意图；
附图7为本发明的吸收式制冷空调系统的结构示意图。
图中，1、真空集热管，2、封闭管，3、进液管，4、出液管，5、排汽管，6、并联式太阳能集热管发生器，7、汽液交换器，8、溶液交换器，9、溶液泵，10、吸收器，11、蒸发器，12、冷凝器，13、节流阀。
(五)具体实施方式
下面结合附图1-7对本发明的并联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统作以下详细地说明。
实施例1：
如图1所示，一种并联式太阳能集热管发生器，包括太阳能真空集热管发生分离器单元，太阳能真空集热管发生分离器单元包括真空集热管1和设置在真空集热管1内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管2、进液管3、出液管4和排汽管5，且进液管3、出液管4和排汽管5设置在封闭管2的同一端；进液管3的出口靠近进、出液管与封闭管2相结合的一侧，而出液管4和排汽管5的进口远离进、出液管与封闭管2结合的一侧，且排汽管5的进口比出液管4的进口更远离进、出液管与封闭管2结合的一侧。
如图2所示，上述两个或两个以上的太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管3、出液管4和排汽管5分别并联构成并联式太阳能集热管发生器6。
该并联式太阳能集热管发生器6在安装时，其进液管3、出液管4和排汽管5与封闭管2相结合的一端比其相对的另一端靠近地面。
实施例2：
如图3所示，一种并联式太阳能集热管发生器，包括太阳能真空集热管发生分离器单元，太阳能真空集热管发生分离器单元包括真空集热管1和设置在真空集热管1内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管2、进液管3、出液管4和排汽管5，且进液管3、出液管4和排汽管5设置在封闭管2的同一端；进液管3的出口远离进、出液管与封闭管2相结合的一侧，而出液管4和排汽管5的进口靠近进、出液管与封闭管2结合的一侧，且排汽管5的进口比出液管4的进口更靠近进、出液管与封闭管2结合的一侧。
如图4所示，上述两个或两个以上的太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管3、出液管4和排汽管5分别并联构成并联式太阳能集热管发生器6。
该并联式太阳能集热管发生器6在安装时，其进液管3、出液管4和排汽管5与封闭管2相结合的一端比其相对的另一端远离地面。
实施例3：
如图5所示，一种并联式太阳能集热管发生器，包括太阳能真空集热管发生分离器单元，太阳能真空集热管发生分离器单元包括真空集热管1和设置在真空集热管1内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管2、进液管3、出液管4和排汽管5，且进液管3、出液管4和排汽管5设置在封闭管2的同一端；进液管3的出口远离进、出液管与封闭管2相结合的一侧，而出液管4和排汽管5的进口靠近进、出液管与封闭管2结合的一侧，且排汽管5的进口比出液管4的进口更靠近进、出液管与封闭管2结合的一侧。
如图6所示，上述两个或两个以上的太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管3、出液管4和排汽管5分别并联构成并联式太阳能集热管发生器6。
该并联式太阳能集热管发生器6水平安装，太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管3、出液管4和排汽管5依次呈下、中、上位置排列。
如图7所示，一种由并联式太阳能集热管发生器构成的吸收式制冷空调系统，包括并联式太阳能集热管发生器6、汽液交换器7、溶液交换器8、溶液泵9、吸收器10、蒸发器11、冷凝器12和节流阀13，吸收器10内的低温含水溶液通过溶液泵9进入溶液交换器8内并与由并联式太阳能集热管发生器6流出的高温溶液进行热交换，交换后的高温溶液温度降低进入吸收器10，热交换后的低温含水溶液温度升高后进入汽液交换器7与高温水蒸汽进行热交换，交换后的低温含水溶液温度进一步升高后进入并联式太阳能集热管发生器6，交换后的高温水蒸汽温度降低进入冷凝器12，节流阀13和蒸发器11与吸收器10相连接，以实现制冷空调系统的正常运行。

Claims (4)

1.一种并联式太阳能集热管发生器，包括太阳能真空集热管发生分离器单元，其特征在于：
太阳能真空集热管发生分离器单元包括真空集热管(1)和设置在真空集热管(1)内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管(2)、进液管(3)、出液管(4)和排汽管(5)，且进液管(3)、出液管(4)和排汽管(5)设置在封闭管(2)的同一端；两个或两个以上的上述太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管(3)、出液管(4)和排汽管(5)分别并联构成并联式太阳能集热管发生器(6)。
2.根据权利要求1所述的并联式太阳能集热管发生器，其特征在于：太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管(3)的出口靠近进、出液管与封闭管(2)相结合的一侧，而出液管(4)和排汽管(5)的进口远离进、出液管与封闭管(2)结合的一侧，且排汽管(5)的进口比出液管(4)的进口更远离进、出液管与封闭管(2)结合的一侧。
3.根据权利要求1所述的并联式太阳能集热管发生器，其特征在于：太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管(3)的出口远离进、出液管与封闭管(2)相结合的一侧，而出液管(4)和排汽管(5)的进口靠近进、出液管与封闭管(2)结合的一侧，且排汽管(5)的进口比出液管(4)的进口更靠近进、出液管与封闭管(2)结合的一侧。
4.一种如权利要求1所述的并联式太阳能集热管发生器构成的吸收式制冷空调系统，其特征在于，包括并联式太阳能集热管发生器(6)、汽液交换器(7)、溶液交换器(8)、溶液泵(9)、吸收器(10)、蒸发器(11)、冷凝器(12)和节流阀(13)，吸收器(10)内的低温含水溶液通过溶液泵(9)进入溶液交换器(8)内并与由并联式太阳能集热管发生器(6)流出的高温溶液进行热交换，交换后的高温溶液温度降低进入吸收器(10)，热交换后的低温含水溶液温度升高后进入汽液交换器(7)与高温水蒸汽进行热交换，交换后的低温含水溶液温度进一步升高后进入并联式太阳能集热管发生器(6)，交换后的高温水蒸汽温度降低进入冷凝器(12)，节流阀(13)和蒸发器(11)与吸收器(10)相连接。
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