CN101988721A - 新型二级吸收式太阳能空调系统 - Google Patents

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Abstract

一种新型二级吸收式太阳能空调系统。本设计方案中，太阳能集热器采用带复合抛物面反射镜的真空管集热器，集热器产生的热水通过分离式热管加热两级溴化锂吸收式制冷机发生器中的溶液，驱动制冷机制冷，对房间进行空气调节。系统设置了燃气辅助热源，太阳能热源供热不足时，启动燃气加热器辅助加热。系统采用双管路设计，产生的热水一部分可直接通过热管驱动制冷机制冷，减少了管路损耗，另一部分可通过水箱储存起来，以备热管加热热水不足时使用。通过这些措施，可以综合提高太阳能的利用率，节省能源，利用新型热管技术，提高换热效率，使太阳能空调系统更加节能、高效。

Description

新型二级吸收式太阳能空调系统
技术领域
这种新型二级吸收式太阳能空调系统是一种新型节能环保空调系统，属于新能源的开发与利用领域。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对生活环境的要求也越来越高，空调器也越来越普及。但是常规压缩式制冷空调，消耗大量电力资源。同时，所使用的制冷剂——氟利昂会破坏大气臭氧层。
当今，环保意识逐渐深入人心，能源短缺的状况突显，世界各国在太阳能利用方面做了大量的研究。我国在20世纪90年代也建立了太阳能空调示范工程，所采用的是溴化锂吸收式制冷方式。溴化锂吸收式制冷方式是一种环保的制冷方式，使用溴化锂溶液作为制冷剂，无毒无味、清洁无污染，并且负压运行，安全可靠，以热能作为驱动方式，便于利用废热、余热、太阳能等低势热源，节省电能。但是由于太阳能能量密度较低，需要的集热面积比较大，成本较高。一般集热器成本占总成本的一半，集热器的集热效率随着集热温度提高而降低，所以集热温度一般不高，从而制冷机的效率也较低。制冷机在热源温度86℃以上才能正常工作，而常规的太阳能集热器集热温度在100℃左右，可利用温差较小，所以机组制冷效率低。而且传统溴化锂制冷机热效率较低，100℃左右的热源，单效制冷机的效率在0.7左右；另一方面，热能损耗，热水通过管路传热过程中会引起热能品质降低。
热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
发明内容
本发明提供一种高效、节能的太阳能空调系统，它有效避免了现有溴化锂吸收式制冷系统的热效率低、损耗热能等缺点。
该发明采用的技术方案是：
1、太阳能集热器采用带复合抛物面反射镜的真空管集热器，这种集热器可使水温达到130℃左右，这就提高了溴化锂制冷系统的可利用温差，从而提高了系统的效率。
2、制冷机采用一种两级溴化锂吸收式制冷机，该机的一个重要特点是驱动热源温度低，只需要65℃～75℃，适应温度范围广，在60℃的情况下仍能以较高的制冷能力稳定地运行；另一特点是热水的利用温差大，达12℃～17℃。
3、采用新型热管换热技术。由于热管的特性，热管具有很高的传热效率，且在发生器中的整个换热面温度恒定，始终保持在较高水平，提高了发生器换热效率。
4、设置燃气辅助热源，太阳能热源供热不足时，启动燃气加热器辅助加热，保证系统的正常、高效运行。
5、采用双管路设计，产生的热水一部分可直接通过热管驱动制冷机制冷，减少了管路损耗，另一部分可通过水箱储存起来，以备热管加热热水不足时使用。
该发明的有益效果是：
充分利用太阳能低势热源，节省能源，利用新型热管技术，提高换热效率，使太阳能空调系统更加节能、高效。
附图说明
图1是新型二级吸收式太阳能空调系统图。其中：1、真空管太阳能集热器，2、水箱，3、燃气加热器，4、溴化锂制冷机，5、分离式热管，6，冷媒水系统，7、8、9、10、14、阀门，11、冷却塔，12、房间末端装置，13、水泵。
具体实施方式
如图1所示，真空管太阳能集热器1集热，产生热水，一部分通过分离式热管5驱动溴化锂制冷机4制冷，然后通过冷媒水系统6的房间末端装置12对房间进行空气调节。另一部分通过水箱2把多余的热水储存起来，太阳辐射不足时，开始启动水箱2中的水，此时阀门7和8打开，阀门14关闭。而当水箱2中的水温达不到要求时，阀门8关闭，阀门9开启，启动燃气加热器3进行辅助加热，保证系统的稳定运行。从溴化锂制冷机4出来的冷却水在冷却塔11中冷却，然后通过水泵13循环利用。另外，可随时开启阀门10，获取生活热水。

Claims (6)

1.一种新型二级吸收式太阳能空调系统，由真空管太阳能集热器(1)，水箱(2)，燃气加热器(3)，溴化锂制冷机(4)，分离式热管(5)，冷媒水系统(6)，冷却塔(11)，房间末端装置(12)，水泵(13)等组成，其特征是：太阳能集热器(1)收集太阳能产生热水，通过热管加热溴化锂溶液，驱动溴化锂制冷机(4)制冷，通过冷媒水系统(6)中的房间末端装置(12)对房间进行空气调节。另一部分太阳能集热器(1)产生的热水通过水箱储存起来，以备热管加热热水不足时使用；系统内的水不能满足要求时，启动燃气加热器(3)辅助加热，保证系统正常运行；水箱(2)中的部分热水可用于日常生活用水。
2.根据权利要求1所述的新型二级吸收式太阳能空调系统，其特征是：太阳能集热器采用带复合抛物面反射镜的真空管集热器，这种集热器可使水温达到130℃左右，这就提高了溴化锂制冷系统的可利用温差，从而提高了系统的效率。
3.根据权利要求1所述的新型二级吸收式太阳能空调系统，其特征是：制冷机采用一种两级溴化锂吸收式制冷机，该机的一个重要特点是驱动热源温度低，只需要65℃～75℃，适应温度范围广，在60℃的情况下仍能以较高的制冷能力稳定地运行；另一特点是热水的利用温差大，达12℃～17℃。
4.根据权利要求1所述的新型二级吸收式太阳能空调系统，其特征是：采用新型热管换热技术。由于热管的特性，热管具有很高的传热效率，且在发生器中的整个换热面温度恒定，始终保持在较高水平，提高了发生器换热效率。
5.根据权利要求1所述的新型二级吸收式太阳能空调系统，其特征是：设置燃气辅助热源，太阳能热源供热不足时，启动燃气加热器辅助加热，保证系统的正常、高效运行。
6.根据权利要求1所述的新型二级吸收式太阳能空调系统，其特征是：采用双管路设计，产生的热水一部分可直接通过热管驱动制冷机制冷，另一部分可通过水箱储存起来，以备热管加热热水不足时使用。同时水箱中的部分热水可用于日常生活用水。
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