CN203758134U - 太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，包括吸附集热器、冷凝器、蒸发储液罐、第一蒸发器、第二蒸发器、太阳能光伏电池板、供电装置、压缩机、冰箱、第一阀门～第八阀门、节流阀和导线。在白天或阳光充足的情况下，太阳光照射太阳能光伏电池板，产生的电力提供给供电装置，由供电装置利用太阳能转换获得的电能驱动压缩机转动。在夜间情况下，亦可通过白天工质对吸附积攒的能量进行制冷，替代了蓄电池的使用。在连续无日照情况下，可由供电装置选择采用交流电源提供的电力来驱动压缩机。本实用新型的蓄冷冰箱系统，具有可将太阳能光电制冷与吸附式制冷相结合实现全天候制冷功能、节约能源、能提供日常生活用热水等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蓄冷冰箱系统，尤其是一种太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统。
背景技术
近年来，全国污染严重，雾霾频频出现在各个城市中，采用清洁能源利用技术迫在眉睫。并且，随着我国城镇化的加速发展，电力负荷紧张也是一项重大问题。太阳能作为一种清洁可持续能源，既能缓解环境污染，在特定条件下又可以代替一次性能源，在制冷行业中已被证明可行。
中国专利“CN101865586B”采用太阳能光伏直流蓄冷冰箱系统代替了一次能源的使用，但系统中蓄电池的频繁充放电会严重影响其使用寿命；专利“CN202328983U”采用太阳能吸附式制冷方式解决电力紧缺问题，成功实现电力“移峰填谷”，但该系统只能在晚上进行吸附制冷，白天靠蓄冷器维持温度，不符合家庭使用冰箱的规律。
实用新型内容
本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，以利用太阳能为压缩机提供电能、节约用电。
本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。
太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，其结构特点是，包括吸附集热器、冷凝器、蒸发储液罐、第一蒸发器、第二蒸发器、太阳能光伏电池板、供电装置、压缩机、冰箱、第一阀门～第八阀门、节流阀和导线；
所述吸附集热器中填充有吸附剂-制冷剂工质对，吸附集热器依次与第三阀门、冷凝器、蒸发储液罐、第七阀门、第一蒸发器、第一阀门串联连接成串联式循环；
冷却水分两路供水：冷却水的一路经第六阀门、第二阀门与吸附集热器进水口相连，吸附集热器出水口与第四阀门相连；冷却水的另一路经第六阀门、第五阀门与冷凝器进水口相连，冷凝器出水口与第八阀门相连；
太阳能光伏电池板和交流电源分别通过导线与供电装置输入端相连，供电装置的输出端与压缩机电源接入口相连，压缩机的管侧依次与冷凝器、节流阀、第二蒸发器串联连接成循环；所述的第一蒸发器、第二蒸发器置于冰箱内。
本实用新型的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统的结构特点也在于：
所述冰箱包括保温层和蓄冷层；所述蓄冷层位于冰箱的所述保温层之内。
所述蓄冷层紧贴在所述保温层的内壁面上。
所述制冷工质采用R134a制冷剂。
所述吸附剂-制冷剂工质对采用活性炭-甲醇或硅胶-水。
所述供电装置为可变频的供电装置，所述压缩机为变频压缩机。
与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：
本实用新型的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，采用环保节能的太阳能光电制冷与吸附式制冷相结合的全天候运行方式，具有结构简单、制冷连续、不消耗外部能量的特点。
本实用新型的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，具有可将太阳能光电制冷与吸附式制冷相结合实现全天候制冷功能、节约能源、能提供日常生活用热水等优点。
附图说明
图1为本实用新型的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统的系统图。
附图1中标号：吸附集热器1，冷凝器2，蒸发储液罐3，第一蒸发器4-1，第二蒸发器4-2，太阳能光伏电池板5，控制器6，压缩机7，冰箱8，保温层9，蓄冷层10，第一阀门11-1～第八阀门11-8，节流阀12，导线13。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
参见图1，太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，其包括吸附集热器1、冷凝器2、蒸发储液罐3、第一蒸发器4-1、第二蒸发器4-2、太阳能光伏电池板5、供电装置6、压缩机7、冰箱8、第一阀门11-1～第八阀门11-8、节流阀12和导线13；
所述吸附集热器1中填充有吸附剂-制冷剂工质对，吸附集热器1依次与第三阀门11-3、冷凝器2、蒸发储液罐3、第七阀门11-7、第一蒸发器4-1、第一阀门11-1串联连接成串联式循环；
冷却水分两路供水：冷却水的一路经第六阀门11-6、第二阀门11-2与吸附集热器1进水口相连，吸附集热器1出水口与第四阀门11-4相连；冷却水的另一路经第六阀门11-6、第五阀门11-5与冷凝器2进水口相连，冷凝器2出水口与第八阀门11-8相连；
太阳能光伏电池板5和交流电源分别通过导线13与供电装置6输入端相连，供电装置6的输出端与压缩机7电源接入口相连，压缩机7的管侧依次与冷凝器2、节流阀12、第二蒸发器4-2串联连接成循环；所述的第一蒸发器4-1、第二蒸发器4-2置于冰箱8内。
所述冰箱包括保温层9和蓄冷层10；所述蓄冷层10位于冰箱的所述保温层9之内。
所述蓄冷层10紧贴在所述保温层9的内壁面上。蓄冷材料紧贴冰箱壁面布置，既节省了空间，又保证了释冷时的均匀性。
所述制冷工质采用R134a制冷剂。R134a作为使用最广泛的中低温环保制冷剂。完全不破坏臭氧层，是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷剂，也是目前主流的环保制冷剂，广泛用于新制冷空调设备上的初装和维修过程中的再添加。R134a的毒性非常低，在空气中不可燃，安全类别为A1，是很安全的制冷剂。
所述吸附剂-制冷剂工质对采用活性炭-甲醇或硅胶-水。
所述供电装置6为可变频的供电装置，所述压缩机7为变频压缩机。
采用变频控制，供电装置采用变频器控制变频压缩机的转速，从而达到压缩机转速与光照相匹配的运行模式。供电装置根据太阳能光伏电池板的输出端的电压判断是否选择采用太阳能供电。一旦太阳能光伏电池板的输出端的电压高于预定值，供电装置就连接太阳能光伏电池板，通过太阳能光伏电池板为压缩机供电。若太阳能光伏电池板的输出端的电压低于预定值，则供电装置接通交流电源，为压缩机供电。只需在供电装置内设置一个常规的电压比较器即可实现该电源自动选择功能。
所述的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统的工作方法如下：
在白天或阳光充足的情况下，太阳光照射太阳能光伏电池板5，产生的电力提供给供电装置6，由供电装置6利用太阳能转换获得的电能驱动压缩机7转动，带动管路内的制冷工质循环工作，使得第二蒸发器4-2为冰箱8提供冷量；此时，太阳光照射吸附集热器1，第三阀门11-3开启，第七阀门11-7关闭，吸附集热器1内的吸附剂-制冷剂工质对在高温条件下进行解吸，生成气态的制冷剂进入冷凝器2放热冷凝并相变为液态，液态制冷剂在蒸发储液罐3中储存；
在晚上或无日照情况下，冷却水经第六阀门11-6、第二阀门11-2进入吸附集热器1，对其进行冷却，由于吸附床解吸温度较高，故产生的70℃～90℃的中温用水可用来洗澡，被冷却的吸附集热器1开始吸附过程，第七阀门11-7、第一阀门11-1开启，第三阀门11-3关闭，蒸发储液罐3中的液态制冷剂进入第一蒸发器4-1吸热汽化，为冰箱8提供冷量，然后在吸附集热器1中进行吸附过程，完成一个循环；在连续无日照情况下，可由供电装置6选择采用交流电源提供的电力来驱动压缩机7，完成压缩制冷循环；第五阀门11-5可一直开启，使冷却水将冷凝器2中热量带走，产生的15℃～25℃的常温用水可用来刷碗、洗手；冰箱8中的蓄冷层10在供冷充足时进行蓄冷，供冷不足时释冷，保温层9防止冷量散入环境中造成浪费。
本实用新型的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，其主要特点体现在以下几个方面。
第一，合理地运用了太阳能吸附式制冷只能在晚上制冷，太阳能光伏发电只能在白天进行制冷的特点，将它们结合起来以实现全天候制冷功能，并替代了蓄电池；
第二，采用太阳能这种清洁可持续能源，节约能源，减少了污染物的排放；
第三，整个系统可实现零耗能；
第四，鉴于压缩制冷循环的效率高于吸附式制冷，整个系统的制冷效率与家庭使用冰箱的频率相匹配（白天因冰箱开关门次数多导致其漏热量大于晚上）；
第五，冰箱的保温层可以很好隔热，蓄冷层的布置方式既节省了空间，又保证了释冷时的均匀性；
第六，采用冷却水回收冷凝器和吸附集热器中的余热，提供日常生活用热水，最大限度利用能量。
在白天或阳光充足的情况下，太阳光照射太阳能光伏电池板，产生的电力提供给供电装置，由供电装置利用太阳能转换获得的电能驱动压缩机转动。在夜间情况下，亦可通过白天工质对吸附积攒的能量进行制冷，替代了蓄电池的使用。在连续无日照情况下，可由供电装置选择采用交流电源提供的电力来驱动压缩机。本实用新型的蓄冷冰箱系统，具有可将太阳能光电制冷与吸附式制冷相结合实现全天候制冷功能、节约能源、能提供日常生活用热水等优点。
Claims (4)
1.太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，其特征是，包括吸附集热器（1）、冷凝器（2）、蒸发储液罐（3）、第一蒸发器（4-1）、第二蒸发器（4-2）、太阳能光伏电池板（5）、供电装置（6）、压缩机（7）、冰箱（8）、第一阀门（11-1）～第八阀门（11-8）、节流阀（12）和导线（13）；
所述吸附集热器（1）中填充有吸附剂-制冷剂工质对，吸附集热器（1）依次与第三阀门（11-3）、冷凝器（2）、蒸发储液罐（3）、第七阀门（11-7）、第一蒸发器（4-1）、第一阀门（11-1）串联连接成串联式循环；
冷却水分两路供水：冷却水的一路经第六阀门（11-6）、第二阀门（11-2）与吸附集热器（1）进水口相连，吸附集热器（1）出水口与第四阀门（11-4）相连；冷却水的另一路经第六阀门（11-6）、第五阀门（11-5）与冷凝器（2）进水口相连，冷凝器（2）出水口与第八阀门（11-8）相连；
太阳能光伏电池板（5）和交流电源分别通过导线（13）与供电装置（6）输入端相连，供电装置（6）的输出端与压缩机（7）电源接入口相连，压缩机（7）的管侧依次与冷凝器（2）、节流阀（12）、第二蒸发器（4-2）串联连接成循环；所述的第一蒸发器（4-1）、第二蒸发器（4-2）置于冰箱（8）内。
2.根据权利要求1所述的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，其特征是，所述冰箱包括保温层（9）和蓄冷层（10）；所述蓄冷层（10）位于冰箱的所述保温层（9）之内。
3.根据权利要求2所述的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，其特征是，所述蓄冷层（10）紧贴在所述保温层（9）的内壁面上。
4.根据权利要求1所述的太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统，其特征是，所述供电装置（6）为可变频的供电装置，所述压缩机（7）为变频压缩机。
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| CN103884143A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-06-25 | 安徽中家智锐科技有限公司 | 太阳能光电制冷与吸附式制冷的蓄冷冰箱系统及其方法 |
| CN113124514A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-16 | 上海理工大学 | 一种吸附式蓄冷空调系统 |
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