CN112066593A - 一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，涉及太阳能技术领域，该聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法包括以下几个步骤：S1，太阳能供热：利用太阳能集热装置收集太阳照射在地球表面的热能，汇聚太阳的热能液体冷媒介质中，将液体冷媒介质温度升高；本发明通过在集热箱的顶端安装有透明玻璃，透明玻璃密封于储液槽的顶部，通过透明玻璃减少对太阳光的吸收，使聚焦后的太阳光的热能更大程度被储液槽内的液体冷媒介质吸收，液体冷媒介质通过吸收升热，产生带有制冷剂组分的制冷剂蒸汽，积留在液体冷媒介质表面，通过透明玻璃避免制冷剂蒸汽向外部扩散，进而提高制冷效率。

Description

一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，特别涉及一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法。

背景技术

现有太阳能制冷技术主要有两种，一种为太阳热能驱动的吸收制冷技术，另一种为太阳热能驱动的吸附制冷技术。对于采用太阳热能驱动的吸收制冷系统，目前采用的方法是先将太阳能通过太阳能集热器加热循环水，然后循环水再驱动吸收式制冷机的能量间接转换方式。循环热水一方面需要消耗循环泵功，能量间接转换方式增大了换热温差，导致太阳能集热器效率降低。另一方面难以采用显热或潜热蓄能技术来储存收集到的富裕的太阳能量。这样，制冷系统在太阳辐射能量不足时不能继续工作，制冷系统内必须考虑设置常规能源来驱动制冷机。导致太阳能驱动的制冷系统复杂，价格昂贵。

对于采用太阳热能驱动的吸附制冷系统，目前采用的方法基本与吸收制冷系统一样。即，仍采用循环热水的能量间接转换方式，所产生的问题与吸收制冷系统相同。如果太阳热能驱动的吸附制冷系统采用蓄能循环的工作方式，制冷系统只能作间隙工作。

现有的，专利号CN200910012717.7公开了一种太阳热能驱动的蓄能制冷方法，属于太阳能利用技术领域。主要用于利用太阳热能驱动制冷、空调系统并进行能量储存。该太阳能驱动的蓄能制冷工作原理是由太阳能直接加热工作溶液，使工作溶液作自然循环并将制冷剂分离出来，工作溶液和制冷剂分别储存在各自的储罐内；当用户需要冷能时，将溶液储罐内的工作溶液和制冷剂储罐内的制冷剂分别引入吸收器和蒸发器，将储存的制冷潜能转换成所需的冷能。本发明的效果和益处是利用太阳能直接加热工作溶液并储存转换后的制冷潜能，使得太阳能不足时，制冷系统仍能正常工作，简化太阳能制冷系统，降低投资和运行费用；特别适用于太阳能丰富地区的制冷、空调应用。

现有的，上述专利公开的太阳热能驱动的蓄能制冷方法在实际实过程中仍存在一些不足之处，具体不足之处在于：

一、太阳光是发散型地照射在地球的表面上，而太阳光在照射在地面上时又受到天气的影响造成太阳热能不足，使得太阳能集热器在实际吸收太阳热能时效率低下，对工作溶液生热效率低。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，解决太阳光是发散型地照射在地球的表面上，而太阳光在照射在地面上时又受到天气的影响造成太阳热能不足，使得太阳能集热器在实际吸收太阳热能时效率低下，对工作溶液生热效率低的技术问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，利用太阳产生的热能进行蓄能制冷并储存，该聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法包括以下几个步骤：

S1，太阳能供热：利用太阳能集热装置收集太阳照射在地球表面的热能，汇聚太阳的热能液体冷媒介质中，将液体冷媒介质温度升高；

S2，气化储存：步骤S1中经太阳热能加热升高的液体冷媒介质受热后产生制冷剂组分的制冷剂蒸汽，积留在液体冷媒介质表面，在太阳能集热装置内形成气流两相流动并流出太阳能集热装置进入冷媒介质储存罐内；

S3，气液分离：对步骤S2中受热后产生蒸汽的液体冷媒介质在冷媒介质储存罐内进行气液分离，分离出的制冷剂蒸汽进入制冷剂储存罐内进行冷凝储存，分离出制冷剂蒸汽后的液体冷媒介质密度大于太阳能集热装置内的液体冷媒介质密度，分离出的液体冷媒介质通过热虹吸作用在冷媒介质储存罐和太阳能集热装置之间做自然循环，制冷剂组分逐渐地从液体冷媒介质中分离出来，使液体冷媒介质的吸热潜能逐渐增加，储存在冷媒介质储存罐内的液体冷媒介质具有了制冷潜能；

S4，冷能释放：对步骤S3中将储存于制冷剂储存罐内的制冷剂通过引入蒸发器内进行蒸发产生带有冷能的制冷剂蒸汽，通过制冷剂蒸汽向外释放达到制冷的效果；

S5，循环转换：步骤S4中，经蒸发器释放后的制冷剂蒸汽进入吸收器内被液体冷媒介质吸收，吸收制冷剂蒸汽后的液体冷媒介质返回冷媒介质储存罐内实现循环转换；

上述步骤S1-S5所述的一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法具体还涉及一种利用聚光太阳热能驱动的蓄能制冷装置配合完成，该利用聚光太阳热能驱动的蓄能制冷装置包括太阳能集热装置，所述太阳能集热装置内设置有集热箱，所述集热箱内存放有循环流动的液体冷媒介质，所述集热箱内存放的液体冷媒介质被太阳能直接加热后温度升高产生蒸气，使得集热箱内的液体冷媒介质密度降低而产生热虹吸作用，导致液体冷媒介质与蒸气共同流动形成气液混合物，气液混合物从所述集热箱流出进入冷媒介质储存罐，气液混合物在所述冷媒介质储存罐内做气液分离，分离出的制冷剂蒸气进入所述冷凝器内进行冷凝形成制冷剂液体，所述冷凝器的热量通过散热风扇吹动将冷凝器内的热量随空气带走，所述冷凝器内冷凝后的制冷剂液体进入制冷剂储存罐内储存，分离出制冷剂蒸气后的液体冷媒介质留在冷媒介质储存罐内，随着液体冷媒介质的制冷剂不断地从集热箱内分离出来，冷媒介质储存罐内的液体冷媒介质中的制冷剂组分逐渐降低，温度升高，制冷潜能增加，收集到的太阳能量主要以液体制冷潜能的形式在冷媒介质储存罐内被储存起来；

当使用者需要冷能时，开启单向阀，调节控制阀和第二单向阀工作，将冷媒介质储存罐内的液体冷媒介质和制冷剂储存罐内的制冷剂液体分别引入蒸发器和吸收器，制冷剂液体在蒸发器内气化产生冷能形成制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽由所述蒸发器内的管口和管口带出或直接冷却需要被冷却的物体，管口和管口带出的制冷剂蒸汽进入吸收器被通过冷媒热交换器降温后具有制冷潜能的液体冷媒介质吸收，使液体冷媒介质中的制冷剂浓度提高，然后经冷媒泵升压并通过冷媒热交换器升温后进入三通管，当太阳热能充足时，液体冷媒介质进入集热箱内，无太阳能时进入冷媒介质储存罐，当冷媒介质储存罐内所储存的制冷潜能释放完后，完成对太阳热能的收集、转换、储存、制冷的一个循环；

所述的太阳能集热装置包括固定于地面的底支撑板，所述底支撑板顶端设置有底支撑箱，所述底支撑箱顶端设有呈水平摆放的顶工作台，所述顶工作台的顶端固定安装有方形盒状的集热箱，所述集热箱的顶端中部开设有储液槽，所述集热箱顶端的储液槽内壁两侧对称开设有贯通于外侧的管道接口，所述集热箱顶端的储液槽内壁涂抹有吸热涂料，所述集热箱顶端的储液槽内存放有液体冷媒介质，所述集热箱的顶端安装有透明玻璃，透明玻璃密封于储液槽的顶部，所述集热箱的上方设置有太阳聚光镜。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集热箱包括制热铜管、电源，所述集热箱的储液槽底面铺设有制热铜管，所述制热铜管的其中一端连接有电源，所述电源设置于底支撑箱内部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述太阳聚光镜包括扇形板、聚光镜夹爪、万向轴，所述太阳聚光镜的左右两侧对称固定于聚光镜夹爪上，两侧的所述聚光镜夹爪的底部对称设置有扇形板，两侧的所述扇形板中部通过轴承对称安装于太阳聚光镜两侧的转动轴上，两侧的所述转动轴对称固定于扇形板支撑架上，所述扇形板支撑架对称设置于阳聚光镜的两侧，且每一侧的扇形板支撑架直立固定于顶工作台的顶端；

其中一侧的所述扇形板的其中一端开设有滑槽，所述滑槽设置为开口朝上的U形圆弧槽，所述滑槽的内壁中部设置有凸起的弯条，所述弯条的外侧壁等间距设置有凸起的轮齿；

靠近于所述扇形板的滑槽底部固定有两根直立于顶工作台顶端的滑杆，两根直立的所述滑杆的顶端固定有顶连接块，两根直立的所述滑杆底部固定有底连接块，所述顶连接块与所述底连接块之间设置有可升降的活动连接板，所述活动连接板通过滑动配合方式安装于两根直立的滑杆上，所述活动连接板的中部通过轴承安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮嵌入于滑槽内的其中一侧，嵌入于滑槽内的所述驱动齿轮与弯条外侧壁的轮齿啮合；

所述顶工作台的顶端固定安装有电动机，所述电动机向外伸出有电动机输出轴，所述电动机输出轴通过万向轴与活动连接板上的驱动齿轮连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述太阳聚光镜为方形片状的凸透镜，方形片状的所述太阳聚光镜将太阳光聚焦于集热箱的储液槽内。

作为本发明的一种优选技术方案，每一侧所述聚光镜夹爪的底部均设有两条第二滑槽，两条所述第二滑槽在聚光镜夹爪的底部均对称靠近于聚光镜夹爪的两侧，两条所述第二滑槽内均通过滑动配合方式安装有第二滑块，每一个所述第二滑块内通过铰接安装有活动支撑杆，两侧的所述活动支撑杆底端对称铰接于扇形板的两侧，两侧的所述活动支撑杆中部安装有两向电动推杆，双向电动推杆的两端通过铰接安装于两侧的活动支撑杆中部。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

一、本发明的太阳能集热装置通过在顶工作台顶端固定安装有方形盒状的集热箱，集热箱的顶端中部开设有储液槽，储液槽便于存放液体冷媒介质，集热箱顶端的储液槽内壁两侧对称开设有贯通于外侧的管道接口，对称开侧的其中一个管道接口作为储液槽的进液口，另一个管道接口作为储液槽的排液口，便于将该集热箱的储液槽内构成一个循环的回路，使液体冷媒介质在流经储液槽内被加热，通过集热箱上的太阳聚光镜将太阳光聚焦于集热箱的储液槽内，通过聚光减少光的扩散，增加光聚焦后作用在某一点的温度快速升高，使储液槽内的液体冷媒介质受热快速升温，通过在集热箱顶端的储液槽内壁涂抹有吸热涂料，使聚焦在储液槽内的太阳光直射在液体冷媒介质表面时，使液体冷媒介质的中部快速升温，通过储液槽内壁吸热涂料的吸热，使储液槽的内壁温度升高，有利于对储液槽的液体冷媒介质进行均匀升温。

二、本发明通过在集热箱的顶端安装有透明玻璃，透明玻璃密封于储液槽的顶部，通过透明玻璃减少对太阳光的吸收，使聚焦后的太阳光的热能更大程度被储液槽内的液体冷媒介质吸收，液体冷媒介质通过吸收升热，产生带有制冷剂组分的制冷剂蒸汽，积留在液体冷媒介质表面，通过透明玻璃避免制冷剂蒸汽向外部扩散，进而提高制冷效率。

三、本发明的集热箱包括制热铜管、电源，集热箱的储液槽底面铺设有制热铜管，所述制热铜管的其中一端连接有电源，电源设置于底支撑箱内部，通过电源为储液槽底面的制热铜管提供电能使制热铜管生热，对储液槽内的液体冷媒介质底部进行生热，使太阳光在不充足的情况下，通过制热铜管进一步的加强对储液槽内液体冷媒介质的制热效果，进一步提高对太阳光能的利用。

四、本发明通过在集热箱的顶端安装有太阳聚光镜，太阳聚光镜为一种方形片状的凸透镜，使太阳光聚焦在集热箱的储液槽内对储液槽内的液体冷媒介质进行升温加热，太阳聚光镜通过底部电动机的匀速转动，推动太阳聚光镜在白天沿太阳的移动而移动，跟随太阳，使太阳光在白天的时间里透过太阳聚光镜始终保持强烈的热能聚焦在储液槽内，通过太阳聚光镜在日天沿太阳移动，使太阳光在白天的任意时间段均始终直射在太阳聚光镜的表面，进而提高太阳聚光镜对太阳光聚焦的效果，提高太阳热能在储液槽内聚集，提高储液槽内液体冷媒介质白天对太阳热能的吸收率，进而提高对太阳光的蓄能。

五、本发明太阳聚光镜的底部通过驱动齿轮驱动，驱动齿轮在滑槽内可升降，通过驱动齿轮在滑槽内与弯条上的轮齿进行啮合，推动扇形板在往复回转，使太阳聚光镜在集热箱的顶部做往复回转，通过电动机的匀速转动速度与太阳的移动速度相匹配，使太阳聚光镜在白天跟随至太阳落下后，晚上通过驱动齿轮的啮合推动，配合弯条以及滑槽的导向，使太阳聚光镜在晚上返回至次日太阳升起的方向，便于第二日太阳聚光镜跟随升起至降落，进而提高对太阳热能的吸收与利用。

六、本发明在每一侧聚光镜夹爪的底部均设有两条第二滑槽，两条第二滑槽在聚光镜夹爪的底部均对称靠近于聚光镜夹爪的两侧，且两条第二滑槽内均通过滑动配合方式安装有第二滑块，第二滑块通过两个活动支撑杆对撑铰接在扇形板的两侧，两个活动支撑杆中部通过双向电动推杆进行推动，控制太阳聚光镜与集热箱顶端的距离，进而在天气阴雨天或在不同的季节里，太阳与地球的距离发生改变时，通过电动推杆进行调整太阳聚光镜与集热箱顶端的距离，进而使太阳聚光镜将太阳光聚焦在集热箱顶端的储液槽内，以提高太阳聚光镜在不同季节里将太阳光聚焦在集热箱的储液槽内，提高在不同季节内仍能保持集热箱储液槽内的温度稳定升温。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法的步骤流程图；

图2为本发明聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法的结构连接示意图；

图3为本发明太阳聚光镜将太阳光聚焦在集热箱内的结构示意图；

图4为本发明太阳聚光镜的俯视结构示意图；

图5为本发明聚光镜夹爪通过双向电动推杆驱动的结构示意图；

图6为本发明说明书附图5的A处局部放大图；

图中：1、太阳能集热装置，101、底支撑板，102、锁紧螺钉，103、底支撑箱，104、顶工作台，105、扇形板，1051、滑槽，1052、弯条，1053、轮齿，1054、驱动齿轮，106、聚光镜夹爪，107、太阳聚光镜，108、转动轴，109、扇形板支撑架，110、电动机输出轴，111、电动机，112、输出冷媒泵，113、第二调节控制阀，114、集热箱，1141、透明玻璃，1142、吸热涂料，1144、制热铜管，1145、电源，115、顶连接块，116、活动连接板，117、底连接块，118、滑杆，119、万向轴，120、双向电动推杆，121、第二滑槽，122、第二滑块，123、活动支撑杆、2、散热风扇，3、冷凝器，4、冷媒介质储存罐，5、制冷剂储存罐，6、调节控制阀，7、过冷器，8、蒸发器，9、冷媒泵，10、冷媒热交换器，11、吸收器，12、单向阀，13、第二单向阀。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

请参阅图1-6，为一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法的整体结构示意图；

一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，利用太阳产生的热能进行蓄能制冷并储存，该聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法包括以下几个步骤：

S1，太阳能供热：利用太阳能集热装置1收集太阳照射在地球表面的热能，汇聚太阳的热能液体冷媒介质中，将液体冷媒介质温度升高；

S2，气化储存：步骤S1中经太阳热能加热升高的液体冷媒介质受热后产生制冷剂组分的制冷剂蒸汽，积留在液体冷媒介质表面，在太阳能集热装置1内形成气流两相流动并流出太阳能集热装置1进入冷媒介质储存罐4内；

S3，气液分离：对步骤S2中受热后产生蒸汽的液体冷媒介质在冷媒介质储存罐4内进行气液分离，分离出的制冷剂蒸汽进入制冷剂储存罐5内进行冷凝储存，分离出制冷剂蒸汽后的液体冷媒介质密度大于太阳能集热装置1内的液体冷媒介质密度，分离出的液体冷媒介质通过热虹吸作用在冷媒介质储存罐4和太阳能集热装置1之间做自然循环，制冷剂组分逐渐地从液体冷媒介质中分离出来，使液体冷媒介质的吸热潜能逐渐增加，储存在冷媒介质储存罐4内的液体冷媒介质具有了制冷潜能；

S4，冷能释放：对步骤S3中将储存于制冷剂储存罐5内的制冷剂通过引入蒸发器8内进行蒸发产生带有冷能的制冷剂蒸汽，通过制冷剂蒸汽向外释放达到制冷的效果；

S5，循环转换：步骤S4中，经蒸发器8释放后的制冷剂蒸汽进入吸收器11内被液体冷媒介质吸收，吸收制冷剂蒸汽后的液体冷媒介质返回冷媒介质储存罐4内实现循环转换；

上述步骤S1-S5所述的一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法具体还涉及一种利用聚光太阳热能驱动的蓄能制冷装置配合完成，该利用聚光太阳热能驱动的蓄能制冷装置包括太阳能集热装置1，太阳能集热装置1内设置有集热箱114，集热箱114内存放有循环流动的液体冷媒介质，集热箱114内存放的液体冷媒介质被太阳能直接加热后温度升高产生蒸气，使得集热箱114内的液体冷媒介质密度降低而产生热虹吸作用，导致液体冷媒介质与蒸气共同流动形成气液混合物，气液混合物从集热箱114流出进入冷媒介质储存罐4，气液混合物在冷媒介质储存罐4内做气液分离，分离出的制冷剂蒸气进入冷凝器3内进行冷凝形成制冷剂液体，冷凝器3的热量通过散热风扇2吹动将冷凝器3内的热量随空气带走，冷凝器3内冷凝后的制冷剂液体进入制冷剂储存罐5内储存，分离出制冷剂蒸气后的液体冷媒介质留在冷媒介质储存罐4内，随着液体冷媒介质的制冷剂不断地从集热箱114内分离出来，冷媒介质储存罐4内的液体冷媒介质中的制冷剂组分逐渐降低，温度升高，制冷潜能增加，收集到的太阳能量主要以液体制冷潜能的形式在冷媒介质储存罐4内被储存起来；

当使用者需要冷能时，开启单向阀12，调节控制阀6和第二单向阀13工作，将冷媒介质储存罐4内的液体冷媒介质和制冷剂储存罐5内的制冷剂液体分别引入蒸发器8和吸收器11，制冷剂液体在蒸发器8内气化产生冷能形成制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽由蒸发器8内的管口a和管口b带出或直接冷却需要被冷却的物体，管口a和管口b带出的制冷剂蒸汽进入吸收器11被通过冷媒热交换器10降温后具有制冷潜能的液体冷媒介质吸收，使液体冷媒介质中的制冷剂浓度提高，然后经冷媒泵9升压并通过冷媒热交换器10升温后进入三通管，当太阳热能充足时，液体冷媒介质进入集热箱114内，无太阳能时进入冷媒介质储存罐4，当冷媒介质储存罐4内所储存的制冷潜能释放完后，完成对太阳热能的收集、转换、储存、制冷的一个循环；

太阳能直接加热集热箱114内的液体冷媒介质，液体冷媒介质中的制冷剂气化，液体冷媒介质平均密度降低，在集热箱114和冷媒介质储存罐4之间形成热虹吸作用，液体冷媒介质作自然循环，降低换热温差，消除了热水循环所消耗的泵功；将收集到的太阳能量直接转换成液体冷媒介质的制冷潜能，并将富裕的制冷潜能储存起来；在太阳能量不足时段且用户需要冷能时，通过吸收制冷方式将储存的制冷潜能转换成所需的级冷能；对随时间变化的太阳能起到添补的作用，简化太阳热能驱动的制冷系统，提高制冷系统的运行效率，降低太阳热能驱动的制冷系统费用；可以根据需要使用不同的液体冷媒介质，制冷温度可以在较大的范围内变化；利用可再生的太阳热能驱动制冷机，且液体冷媒介质均对环境无害，具有节能环保的作用；本项发明适用于太阳能较为丰富的地区利用太阳能驱动制冷机，为建筑空调、冷库等提供冷能。

太阳能集热装置1包括固定于地面的底支撑板101，底支撑板101的边角通过锁紧螺钉102固定安装在地面上，底支撑板101顶端设置有底支撑箱103，底支撑箱103顶端设有呈水平摆放的顶工作台104，顶工作台104的顶端固定安装有方形盒状的集热箱114，集热箱114的顶端中部开设有储液槽，集热箱114顶端的储液槽内壁两侧对称开设有贯通于外侧的管道接口，集热箱114顶端的储液槽内壁涂抹有吸热涂料1142，集热箱114顶端的储液槽内存放有液体冷媒介质，集热箱114的顶端安装有透明玻璃1141，透明玻璃1141密封于储液槽的顶部，集热箱114的上方设置有太阳聚光镜107。

具体的，本发明的太阳能集热装置1通过在顶工作台104顶端固定安装有方形盒状的集热箱114，集热箱114的顶端中部开设有储液槽，储液槽便于存放液体冷媒介质，集热箱114顶端的储液槽内壁两侧对称开设有贯通于外侧的管道接口，对称开侧的其中一个管道接口作为储液槽的进液口，另一个管道接口作为储液槽的排液口，便于将该集热箱114的储液槽内构成一个循环的回路，使液体冷媒介质在流经储液槽内被加热，通过集热箱114上的太阳聚光镜107将太阳光聚焦于集热箱114的储液槽内，通过聚光减少光的扩散，增加光聚焦后作用在某一点的温度快速升高，使储液槽内的液体冷媒介质受热快速升温，通过在集热箱114顶端的储液槽内壁涂抹有吸热涂料1142，使聚焦在储液槽内的太阳光直射在液体冷媒介质表面时，使液体冷媒介质的中部快速升温，通过储液槽内壁吸热涂料1142的吸热，使储液槽的内壁温度升高，有利于对储液槽的液体冷媒介质进行均匀升温。

具体的，本发明通过在集热箱114的顶端安装有透明玻璃1141，透明玻璃1141密封于储液槽的顶部，通过透明玻璃1141减少对太阳光的吸收，使聚焦后的太阳光的热能更大程度被储液槽内的液体冷媒介质吸收，液体冷媒介质通过吸收升热，产生带有制冷剂组分的制冷剂蒸汽，积留在液体冷媒介质表面，通过透明玻璃1141避免制冷剂蒸汽向外部扩散，进而提高制冷效率。

集热箱114包括制热铜管1144、电源1145，集热箱114的储液槽底面铺设有制热铜管1144，制热铜管1144的其中一端连接有电源1145，电源1145设置于底支撑箱103内部。

具体的，本发明的集热箱114包括制热铜管1144、1145，集热箱114的储液槽底面铺设有制热铜管1144，所述制热铜管1144的其中一端连接有1145，1145设置于底支撑箱103内部，通过1145为储液槽底面的制热铜管1144提供电能使制热铜管1144生热，对储液槽内的液体冷媒介质底部进行生热，使太阳光在不充足的情况下，通过制热铜管1144进一步的加强对储液槽内液体冷媒介质的制热效果，进一步提高对太阳光能的利用。

太阳聚光镜107包括扇形板105、聚光镜夹爪106、万向轴119，太阳聚光镜107的左右两侧对称固定于聚光镜夹爪106上，两侧的聚光镜夹爪106的底部对称设置有扇形板105，两侧的扇形板105中部通过轴承对称安装于太阳聚光镜107两侧的转动轴108上，两侧的转动轴108对称固定于扇形板支撑架109上，扇形板支撑架109对称设置于阳聚光镜107的两侧，且每一侧的扇形板支撑架109直立固定于顶工作台104的顶端；

其中一侧的扇形板105的其中一端开设有滑槽1051，滑槽1051设置为开口朝上的U形圆弧槽，滑槽1051的内壁中部设置有凸起的弯条1052，弯条1052的外侧壁等间距设置有凸起的轮齿1053；

靠近于扇形板105的滑槽1051底部固定有两根直立于顶工作台104顶端的滑杆118，两根直立的滑杆118的顶端固定有顶连接块115，两根直立的滑杆118底部固定有底连接块117，顶连接块115与底连接块117之间设置有可升降的活动连接板116，活动连接板116通过滑动配合方式安装于两根直立的滑杆118上，活动连接板116的中部通过轴承安装有驱动齿轮1054，驱动齿轮1054嵌入于滑槽1051内的其中一侧，嵌入于滑槽1051内的驱动齿轮1054与弯条1052外侧壁的轮齿1053啮合；

顶工作台104的顶端固定安装有电动机111，电动机111向外伸出有电动机输出轴110，电动机输出轴110通过万向轴119与活动连接板116上的驱动齿轮1054连接。

具体的，本发明太阳聚光镜107的底部通过1054驱动，1054在滑槽1051内可升降，通过1054在滑槽1051内与弯条1052上的轮齿1053进行啮合，推动扇形板105在往复回转，使太阳聚光镜107在集热箱114的顶部做往复回转，通过电动机111的匀速转动速度与太阳的移动速度相匹配，使太阳聚光镜107在白天跟随至太阳落下后，晚上通过1054的啮合推动，配合弯条1052以及滑槽1051的导向，使太阳聚光镜107在晚上返回至次日太阳升起的方向，便于第二日太阳聚光镜107跟随升起至降落，进而提高对太阳热能的吸收与利用。

太阳聚光镜107为方形片状的凸透镜，方形片状的太阳聚光镜107将太阳光聚焦于集热箱114的储液槽内。

具体的，本发明通过在集热箱114的顶端安装有太阳聚光镜107，太阳聚光镜107为一种方形片状的凸透镜，使太阳光聚焦在集热箱114的储液槽内对储液槽内的液体冷媒介质进行升温加热，太阳聚光镜107通过底部电动机111的匀速转动，电动机111的匀速转动速度与太阳的移动速度相匹配，推动太阳聚光镜107在白天沿太阳的移动而移动，跟随太阳，使太阳光在白天的时间里透过太阳聚光镜107始终保持强烈的热能聚焦在储液槽内，通过太阳聚光镜107在日天沿太阳移动，使太阳光在白天的任意时间段均始终直射在太阳聚光镜107的表面，进而提高太阳聚光镜107对太阳光聚焦的效果，提高太阳热能在储液槽内聚集，提高储液槽内液体冷媒介质白天对太阳热能的吸收率，进而提高对太阳光的蓄能。

每一侧聚光镜夹爪106的底部均设有两条第二滑槽121，两条第二滑槽121在聚光镜夹爪106的底部均对称靠近于聚光镜夹爪106的两侧，两条第二滑槽121内均通过滑动配合方式安装有第二滑块122，每一个第二滑块122内通过铰接安装有活动支撑杆123，两侧的活动支撑杆123底端对称铰接于扇形板105的两侧，两侧的活动支撑杆123中部安装有双向电动推杆120，双向电动推杆120的两端通过铰接安装于两侧的活动支撑杆中部。

具体的，本发明在每一侧聚光镜夹爪106的底部均设有两条第二滑槽121，两条第二滑槽121在聚光镜夹爪106的底部均对称靠近于聚光镜夹爪106的两侧，且两条第二滑槽121内均通过滑动配合方式安装有第二滑块122，第二滑块122通过两个活动支撑杆123对撑铰接在扇形板105的两侧，两个活动支撑杆123中部通过双向电动推杆120进行推动，控制太阳聚光镜107与集热箱114顶端的距离，进而在天气阴雨天或在不同的季节里，太阳与地球的距离发生改变时，通过电动推杆进行调整太阳聚光镜107与集热箱114顶端的距离，进而使太阳聚光镜107将太阳光聚焦在集热箱114顶端的储液槽内，以提高太阳聚光镜107在不同季节里将太阳光聚焦在集热箱114的储液槽内，提高在不同季节内仍能保持集热箱114储液槽内的温度稳定升温。

其中的，本发明所述液体冷媒介质是一种制冷剂，业内又称其为冷媒、致冷剂、雪种，是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质，这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。一般的蒸汽机在工作时，将蒸汽的热能释放出来，转化为机械能以产生原动力；而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处，本发明所述的液体冷媒介质可为氟利昂、环状化合物或共沸制冷剂以及非共沸制冷剂等任意一款能够具有本发明所述的功效时，均可作为代替本发明所述的液体冷媒介质进行实施。

本发明太阳热能驱动的蓄能制冷过程如下：有太阳能时段，通过太阳能集热装置1收集到的太阳热能加热流过集热箱114内的液体冷媒介质，在被加热的液体冷媒介质中产生制冷剂气泡，使得集热箱114内的液体冷媒介质密度降低，在热虹吸的作用下含气泡的液体冷媒介质流入冷媒介质储存罐4，并在冷媒介质储存罐4内作气液分离；分理出的制冷剂蒸气进入冷凝器3内被冷凝成液体并进入制冷剂储罐5内储存；冷凝热通过冷却风扇3强制冷却方式或自然冷却方式排到环境中；由于分离出制冷剂蒸气后的液体冷媒介质密度大于在太阳能集热装置1的集热箱内的液体冷媒介质密度，液体冷媒介质在集热箱114和冷媒介质储存罐4之间所构成的环路内作自然循环；随着液体冷媒介质中的制冷剂组分不断地被分离出来，冷媒介质储存罐4内液体冷媒介质中吸收剂组分增大，制冷潜能提高，收集到的富裕的太阳能量以液体冷媒介质制冷潜能的形式在冷媒介质储存罐4内被储存起来；当用户需要冷能时，单向阀12开启，调节控制阀6和第二单向阀13工作，根据冷负荷需求分别将制冷剂储罐5内的制冷剂经过冷器7降温和冷媒介质储存罐4内的液体冷媒介质经冷媒热交换器10降温后引入蒸发器8和吸收器11；在蒸发器8内制冷剂液体气化产生冷能，由管口a和管口b带走或直接冷却需要被冷却的介质；制冷剂蒸气经过冷器7升温后进入吸收器11被液体冷媒介质吸收，吸收热被管口c和管口d带走；吸收制冷剂后的液体冷媒介质经溶液泵11升压并通过冷媒热交换器10升温后进入冷媒介质储存罐4和集热箱114连接管路；有太阳能时，第二调节控制阀13开启，液体冷媒介质进入集热箱114内；无太阳能时，调节控制阀13关闭，液体冷媒介质进入冷媒介质储存罐4；随着储存在冷媒介质储存罐4内的制冷潜能不断地被换成冷能，直至冷媒介质储存罐4内的制冷潜能全部被转换成冷能后，制冷过程终止，待下一个光照日再重新向冷媒介质储存罐4内充注能量，完成“能量收集/转换-储存-再转换”一个完整的工作循环。

太阳热能驱动的蓄能制冷循环流程内设置一台输出冷媒泵112，在冷媒泵9未运转且太阳能辐射能量较弱，热虹吸产生的压力差不足以驱动集热箱14与冷媒介质储存罐4之间环路内的液体冷媒介质作自然循环时，输出冷媒泵112运行并驱动液体冷媒介质作强制循环。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，利用太阳产生的热能进行蓄能制冷并储存，其特征在于，该聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法包括以下几个步骤：

S1，太阳能供热：利用太阳能集热装置收集太阳照射在地球表面的热能，汇聚太阳的热能液体冷媒介质中，将液体冷媒介质温度升高；

S2，气化储存：步骤S1中经太阳热能加热升高的液体冷媒介质受热后产生制冷剂组分的制冷剂蒸汽，积留在液体冷媒介质表面，在太阳能集热装置内形成气流两相流动并流出太阳能集热装置进入冷媒介质储存罐内；

S3，气液分离：对步骤S2中受热后产生蒸汽的液体冷媒介质在冷媒介质储存罐内进行气液分离，分离出的制冷剂蒸汽进入制冷剂储存罐内进行冷凝储存，分离出制冷剂蒸汽后的液体冷媒介质密度大于太阳能集热装置内的液体冷媒介质密度，分离出的液体冷媒介质通过热虹吸作用在冷媒介质储存罐和太阳能集热装置之间做自然循环，制冷剂组分逐渐地从液体冷媒介质中分离出来，使液体冷媒介质的吸热潜能逐渐增加，储存在冷媒介质储存罐内的液体冷媒介质具有了制冷潜能；

S4，冷能释放：对步骤S3中将储存于制冷剂储存罐内的制冷剂通过引入蒸发器内进行蒸发产生带有冷能的制冷剂蒸汽，通过制冷剂蒸汽向外释放达到制冷的效果；

S5，循环转换：步骤S4中，经蒸发器释放后的制冷剂蒸汽进入吸收器内被液体冷媒介质吸收，吸收制冷剂蒸汽后的液体冷媒介质返回冷媒介质储存罐内实现循环转换；

上述步骤S1-S5所述的一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法具体还涉及一种利用聚光太阳热能驱动的蓄能制冷装置配合完成，该利用聚光太阳热能驱动的蓄能制冷装置包括太阳能集热装置，所述太阳能集热装置内设置有集热箱，所述集热箱内存放有循环流动的液体冷媒介质，所述集热箱内存放的液体冷媒介质被太阳能直接加热后温度升高产生蒸气，使得集热箱内的液体冷媒介质密度降低而产生热虹吸作用，导致液体冷媒介质与蒸气共同流动形成气液混合物，气液混合物从所述集热箱流出进入冷媒介质储存罐，气液混合物在所述冷媒介质储存罐内做气液分离，分离出的制冷剂蒸气进入所述冷凝器内进行冷凝形成制冷剂液体，所述冷凝器的热量通过散热风扇吹动将冷凝器内的热量随空气带走，所述冷凝器内冷凝后的制冷剂液体进入制冷剂储存罐内储存，分离出制冷剂蒸气后的液体冷媒介质留在冷媒介质储存罐内，随着液体冷媒介质的制冷剂不断地从集热箱内分离出来，冷媒介质储存罐内的液体冷媒介质中的制冷剂组分逐渐降低，温度升高，制冷潜能增加，收集到的太阳能量主要以液体制冷潜能的形式在冷媒介质储存罐内被储存起来；

当使用者需要冷能时，开启单向阀，调节控制阀和第二单向阀工作，将冷媒介质储存罐内的液体冷媒介质和制冷剂储存罐内的制冷剂液体分别引入蒸发器和吸收器，制冷剂液体在蒸发器内气化产生冷能形成制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽由所述蒸发器内的管口和管口带出或直接冷却需要被冷却的物体，管口和管口带出的制冷剂蒸汽进入吸收器被通过冷媒热交换器降温后具有制冷潜能的液体冷媒介质吸收，使液体冷媒介质中的制冷剂浓度提高，然后经冷媒泵升压并通过冷媒热交换器升温后进入三通管，当太阳热能充足时，液体冷媒介质进入集热箱内，无太阳能时进入冷媒介质储存罐，当冷媒介质储存罐内所储存的制冷潜能释放完后，完成对太阳热能的收集、转换、储存、制冷的一个循环；

所述的太阳能集热装置包括固定于地面的底支撑板，所述底支撑板顶端设置有底支撑箱，所述底支撑箱顶端设有呈水平摆放的顶工作台，所述顶工作台的顶端固定安装有方形盒状的集热箱，所述集热箱的顶端中部开设有储液槽，所述集热箱顶端的储液槽内壁两侧对称开设有贯通于外侧的管道接口，所述集热箱顶端的储液槽内壁涂抹有吸热涂料，所述集热箱顶端的储液槽内存放有液体冷媒介质，所述集热箱的顶端安装有透明玻璃，透明玻璃密封于储液槽的顶部，所述集热箱的上方设置有太阳聚光镜。

2.权利要求1所述的一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，其特征在于，所述集热箱包括制热铜管、电源，所述集热箱的储液槽底面铺设有制热铜管，所述制热铜管的其中一端连接有电源，所述电源设置于底支撑箱内部。

3.权利要求2所述的一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，其特征在于，所述太阳聚光镜包括扇形板、聚光镜夹爪、万向轴，所述太阳聚光镜的左右两侧对称固定于聚光镜夹爪上，两侧的所述聚光镜夹爪的底部对称设置有扇形板，两侧的所述扇形板中部通过轴承对称安装于太阳聚光镜两侧的转动轴上，两侧的所述转动轴对称固定于扇形板支撑架上，所述扇形板支撑架对称设置于阳聚光镜的两侧，且每一侧的扇形板支撑架直立固定于顶工作台的顶端；

其中一侧的所述扇形板的其中一端开设有滑槽，所述滑槽设置为开口朝上的U形圆弧槽，所述滑槽的内壁中部设置有凸起的弯条，所述弯条的外侧壁等间距设置有凸起的轮齿；

靠近于所述扇形板的滑槽底部固定有两根直立于顶工作台顶端的滑杆，两根直立的所述滑杆的顶端固定有顶连接块，两根直立的所述滑杆底部固定有底连接块，所述顶连接块与所述底连接块之间设置有可升降的活动连接板，所述活动连接板通过滑动配合方式安装于两根直立的滑杆上，所述活动连接板的中部通过轴承安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮嵌入于滑槽内的其中一侧，嵌入于滑槽内的所述驱动齿轮与弯条外侧壁的轮齿啮合；

所述顶工作台的顶端固定安装有电动机，所述电动机向外伸出有电动机输出轴，所述电动机输出轴通过万向轴与活动连接板上的驱动齿轮连接。

4.权利要求2所述的一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，其特征在于，所述太阳聚光镜为方形片状的凸透镜，方形片状的所述太阳聚光镜将太阳光聚焦于集热箱的储液槽内。

5.权利要求3所述的一种聚光太阳热能驱动的蓄能制冷方法，其特征在于，每一侧所述聚光镜夹爪的底部均设有两条第二滑槽，两条所述第二滑槽在聚光镜夹爪的底部均对称靠近于聚光镜夹爪的两侧，两条所述第二滑槽内均通过滑动配合方式安装有第二滑块，每一个所述第二滑块内通过铰接安装有活动支撑杆，两侧的所述活动支撑杆底端对称铰接于扇形板的两侧，两侧的所述活动支撑杆中部安装有两向电动推杆，双向电动推杆的两端通过铰接安装于两侧的活动支撑杆中部。

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