CN106627047B - 一种公交车用太阳能吸附式空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能吸附式制冷系统领域，具体是一种公交车用太阳能吸附式空调器，包括吸附式制冷装置、太阳能集热装置、通风系统以及控制装置。本发明所述的公交车用太阳能吸附式空调器采用双床交替循环，可移动式吸附式制冷装置在满足供热量的前提下，缩短循环周期，增强吸附的效率，实现连续制冷；且太阳能集热板与吸附床直接接触，减少能量传递的中间环节，降低无效热损失，提高太阳能的利用率；公交车在行驶过程中，迎面风速能够加强扰动，从而强化空气与太阳能集热板的对流换热，保证吸附制冷循环的可靠性。

Description

一种公交车用太阳能吸附式空调器

技术领域

本发明涉及太阳能吸附式制冷系统领域，具体是一种公交车用太阳能吸附式空调器。

背景技术

太阳能作为一种取之不尽且无污染的自然能源，被认为是 21 世纪以后人类可期待的、最有希望的能源，得到了国际社会的普遍重视。目前，太阳能的开发利用已成为当前国际能源研究领域中的热点，太阳辐射量与制冷量在季节高峰上的高度匹配使得太阳能制冷技术应用前景广阔。

太阳能吸附式制冷采用天然工质作为制冷剂，利用低品位热源驱动，具有结构简单，无运转部件，对环境友好以及有效利用低品位热能等优点，与吸收式制冷机相比，吸附式制冷不需要溶液泵等附件，且不存在腐蚀和结晶现象。因此，从能源综合利用和环保的角度来看，太阳能吸附式制冷是一种发展潜力巨大的制冷技术，在余热和太阳能利用方面有着广泛的应用前景。

随着城市化进程的加快，城市交通的发展前景十分广阔。根据相关资料显示，夏季传统的公交车空调系统消耗约占公交车总消耗的10%左右，这将直接导致运营成本的升高。并且燃油的额外消耗不利于目前能源危机的缓解，尾气排量的增加对自然环境的污染也不容忽视。

发明内容

本发明为了解决现有的公交车用空调系统能耗大、不利于节能减排及环境保护的问题，提供一种公交车用太阳能吸附式空调器。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种公交车用太阳能吸附式空调器，包括吸附式制冷装置、太阳能集热装置、通风系统以及控制装置；

所述吸附式制冷装置包括依次通过管路相连接的冷凝器、节流阀、蒸发器、第二阀门以及第一吸附床，第一吸附床与冷凝器之间的管路上串接有第一阀门，冷凝器通过第三阀门与第二吸附床相连通，第二吸附床通过第四阀门连接于蒸发器和第二阀门之间，所述第一吸附床与第二吸附床之间连接有第五阀门；

所述太阳能集热装置包括贴覆于第一吸附床上方的太阳能集热板，安装于太阳能集热板两侧且向下延伸可包覆太阳能集热板的保温板，安装于保温板下端且滚动方向朝向第二吸附床的若干滚轮，可驱动滚轮转动的电机；

所述通风系统包括安装于车厢内部的过滤器、风机、风道以及开设于风道上的送风口；

所述控制装置包括分别安装于第一吸附床和第二吸附床内的压力传感器，安装于蒸发器上的温度传感器，可根据各传感器检测信号控制各阀门、电机以及风机运行的控制器。

本发明所述的公交车用太阳能吸附式空调器采用双床交替循环，可移动式吸附式制冷装置在满足供热量的前提下，缩短循环周期，增强吸附的效率，实现连续制冷；且太阳能集热板与吸附床直接接触，减少能量传递的中间环节，降低无效热损失，提高太阳能的利用率；公交车在行驶过程中，迎面风速能够加强扰动，从而强化空气与太阳能集热板的对流换热，保证吸附制冷循环的可靠性。

附图说明

图1为吸附式制冷装置的结构示意图。

图2为通风系统的布置示意图。

图3为太阳能集热装置的结构示意图。

图中：A -第一吸附床，B-第二吸附床，1-第一阀门，2-第二阀门，3-第三阀门，4-第四阀门，5-第五阀门，6-太阳能集热板，7-保温板，8-滚轮，9-冷凝器，10-节流阀，11-蒸发器，12-过滤器，13-风机，14-风道，15-送风口，16-电机，17-控制器。

具体实施方式

一种公交车用太阳能吸附式空调器，包括吸附式制冷装置、太阳能集热装置、通风系统以及控制装置；

所述吸附式制冷装置包括依次通过管路相连接的冷凝器9、节流阀10、蒸发器11、第二阀门2以及第一吸附床A，第一吸附床A与冷凝器9之间的管路上串接有第一阀门1，冷凝器9通过第三阀门3与第二吸附床B相连通，第二吸附床B通过第四阀门4连接于蒸发器11和第二阀门2之间，所述第一吸附床A与第二吸附床B之间连接有第五阀门5；

所述太阳能集热装置包括贴覆于第一吸附床A上方的太阳能集热板6，安装于太阳能集热板6两侧且向下延伸可包覆太阳能集热板6的保温板7，安装于保温板7下端且滚动方向朝向第二吸附床B的若干滚轮8，可驱动滚轮8转动的电机16；

所述通风系统包括安装于车厢内部的过滤器12、风机13、风道14以及开设于风道14上的送风口15；

所述控制装置包括分别安装于第一吸附床A和第二吸附床B内的压力传感器，安装于蒸发器11上的温度传感器，可根据各传感器检测信号控制各阀门、电机16以及风机13运行的控制器17。

当太阳能集热装置位于第一吸附床A上方时，该床开始进行制冷剂的脱附过程，此时第一阀门1、第四阀门4打开，第二阀门2、第三阀门3关闭，制冷剂流经冷凝器9、节流阀10和蒸发器11后，被第二吸附床B吸附，完成一个制冷循环。第二吸附床B吸附剂吸附饱和后，压力传感器检测到第二吸附床B内压力达到最大值而第一吸附床A压力达到最小值（A床完成制冷剂的脱附过程），控制器17调节第二阀门2、第三阀门3打开，第一阀门1、第四阀门4关闭，且电机16驱动滚轮8移动至第二吸附床B上方，第二吸附床B内部的工质由于受热由吸附状态转换为脱附状态，制冷剂流向冷凝器9，经过一个循环后，通过第二阀门2流回第一吸附床A，此时太阳能集热装置移动至第一吸附床A 上方，系统进入下一个循环周期。

两个吸附床之间设有回热回质通道，由控制器17通过第五阀门5来控制回热回质过程，当第一吸附床A吸附结束开始解吸时，床层内的温度较低，而第二吸附床B完成解吸过程，开始吸附，其整体温度高于第一吸附床A，此时第五阀门5的方向为由第二吸附床B到第一吸附床A，工质由第二吸附床B流向第一吸附床A，即第二吸附床B向第一吸附床A放热，减少了额外的解吸热，同时第二吸附床B的冷却速度和吸附效率得到提高，缩短系统的循环时间；当第一吸附床A完成脱附过程，第二吸附床B开始脱附时，控制器控制第五阀门5改变方向，由第一吸附床A到第二吸附床B，工质由第一吸附床A流向第二吸附床B，实现一个回热回质循环。

新风与回风混合之后经过滤器12过滤，掠过蒸发器11，温度传感器测得冷风降至设定温度，经过风机13进入风道14，通过送风口15送入车厢内。

优选的，所述风机13为斜流式风机。

优选的，所述过滤器12为活性炭过滤器。

Claims (3)

1.一种公交车用太阳能吸附式空调器，其特征在于，包括吸附式制冷装置、太阳能集热装置、通风系统以及控制装置；

所述吸附式制冷装置包括依次通过管路相连接的冷凝器（9）、节流阀（10）、蒸发器（11）、第二阀门（2）以及第一吸附床（A），第一吸附床（A）与冷凝器（9）之间的管路上串接有第一阀门（1），冷凝器（9）通过第三阀门（3）与第二吸附床（B）相连通，第二吸附床（B）通过第四阀门（4）连接于蒸发器（11）和第二阀门（2）之间，所述第一吸附床（A）与第二吸附床（B）之间连接有第五阀门（5）；

所述太阳能集热装置包括贴覆于第一吸附床（A）上方的太阳能集热板（6），安装于太阳能集热板（6）两侧且向下延伸可包覆太阳能集热板（6）的保温板（7），安装于保温板（7）下端且滚动方向朝向第二吸附床（B）的若干滚轮（8），可驱动滚轮（8）转动的电机（16）；

所述通风系统包括安装于车厢内部的过滤器（12）、风机（13）、风道（14）以及开设于风道（14）上的送风口（15）；

所述控制装置包括分别安装于第一吸附床（A）和第二吸附床（B）内的压力传感器，安装于蒸发器（11）上的温度传感器，可根据各传感器检测信号控制各阀门、电机（16）以及风机（13）运行的控制器（17）。

2.根据权利要求1所述的一种公交车用太阳能吸附式空调器，其特征在于，所述风机（13）为斜流式风机。

3.根据权利要求1或2所述的一种公交车用太阳能吸附式空调器，其特征在于，所述过滤器（12）为活性炭过滤器。