CN204574596U - 一种双级吸附式保鲜冷冻系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种双级吸附式保鲜冷冻系统,包括两级吸附式制冷系统,所述一级吸附式制冷系统由吸附床Ⅰ、冷凝器Ⅰ、蒸发器Ⅰ、管道Ⅰ、单向阀Ⅰ等组成,所述二级吸附式制冷系统由吸附床Ⅱ、冷凝器Ⅱ、蒸发器Ⅱ、管道Ⅱ、热管等组成,一级吸附式制冷系统采用高温制冷工质对,太阳辐射加热吸附床Ⅰ,二级吸附式制冷系统采用低温制冷工质对,通过热管将冷凝器Ⅰ的冷凝热量传给吸附床Ⅱ来加热吸附床Ⅱ,一级吸附式制冷系统的制冷温度低于二级吸附式制冷系统,所以一级吸附式制冷系统用于冷冻,二级吸附式制冷系统用于保鲜,满足食物的冷藏需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双级吸附式保鲜冷冻系统,属于太阳能热利用技术领域。
背景技术
能源问题是人类发展面临的一个重大问题,尤其是夏季,巨大的制冷需求常常消耗大量的常规能源,甚至导致用电高峰期的电力紧张,同时夏季也是太阳辐射最强的季节,太阳辐射资源和制冷用能的需求具有良好的季节匹配性。随着生活水平的不断提高,人们对食品的保鲜冷冻需求量增大,目前市场上使用的制冷设备多数采用机械电能进行制冷,要消耗大量的电能,增加了食品保鲜冷冻过程中的成本,同时产生这些电能也会对环境造成污染。太阳能吸附式制冷作为一种有效利用太阳能的绿色制冷系统,得到逐渐发展。
目前研究的双级吸附式制冷系统,以硅胶作为第一级吸附床的吸附剂,导致系统循环吸附量较小。以低温热源驱动的两级吸附冷冻循环系统,可以实现70~80℃低温热源下零下10℃的冷量输出,但未见用于蒸发温度高于0℃冰箱保鲜系统报道。本实用新型针对吸附式制冷系统中经冷凝器冷却介质带走的热量没有被好好利用,如何有效利用冷凝热量,提高吸附式制冷系统效率,缩小系统体积,具有重要的意义。为此本实用新型提出了一种双级吸附式制冷系统,用于食品保鲜和冷冻。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对以上技术存在的缺陷,提出了一种双级吸附式保鲜冷冻系统,一级吸附式制冷系统采用太阳能作为能源实现制冷,二级吸附式制冷采用一级吸附式制冷系统中的冷凝热量作为热源实现制冷,一级吸附式制冷系统用于食品冷冻处理,二级吸附式制冷系统用于食品保鲜处理,节省了能源,达到高效利用太阳能制冷的目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种双级吸附式保鲜冷冻系统,包括冷凝器Ⅰ、蒸发器Ⅰ、管道Ⅰ、单向阀Ⅰ、制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ、阀门Ⅰ、吸附床Ⅱ、冷凝器Ⅱ、蒸发器Ⅱ、管道Ⅱ、制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ、真空压力表Ⅱ、热管,吸附床Ⅰ的制冷剂出口通过管道Ⅰ与单向阀Ⅰ、冷凝器Ⅰ、制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ、真空压力表Ⅰ、蒸发器Ⅰ、吸附床Ⅰ的制冷剂入口依次连接组成一级吸附式制冷系统,所述热管一端与吸附床Ⅱ的下面连接,热管另一端与冷凝器Ⅰ的上面连接、吸附床Ⅱ的制冷剂出口通过管道Ⅱ与单向阀Ⅱ、冷凝器Ⅱ、制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ、真空压力表Ⅱ、蒸发器Ⅱ、吸附床Ⅱ的制冷剂入口依次连接组成二级吸附式制冷系统。
所述吸附床Ⅱ与吸附床Ⅰ是一个整体,上半部分是吸附床Ⅰ,下半部分是吸附床Ⅱ,中间用隔热板隔开。
所述吸附床Ⅱ下面通过热管与冷凝器Ⅰ连接,冷凝器Ⅰ的冷凝热量通过热管传递给吸附床Ⅱ,作为吸附床Ⅱ的热源。
所述蒸发器Ⅰ与蒸发器Ⅱ是一个整体,上半部分是蒸发器Ⅱ,下半部分是蒸发器Ⅰ,中间用隔热板隔开,上下两部分防止泄漏。
所述冷凝器Ⅰ与冷凝器Ⅱ是一个整体,左边是冷凝器Ⅱ,右边是冷凝器Ⅰ,中间用隔热板隔开,左右两部分防止泄漏。
所述一级吸附式制冷系统的制冷工质对采用高温工质对沸石-氨;二级吸附式制冷系统的制冷工质对采用低温工质对硅胶-水。
本实用新型在白天太阳辐射强时,吸附床Ⅰ吸收太阳辐射后吸附床Ⅰ温度升高,制冷工质从吸附剂内解吸出来,解吸出来的制冷工质在冷凝器Ⅰ中冷凝成液体,制冷工质从吸附剂内解吸出来,之后存储在蒸发器Ⅰ中,夜间无太阳辐射加热吸附床Ⅰ,吸附床Ⅰ温度下降,吸附剂将制冷工质从蒸发器Ⅰ中吸附,实现蒸发制冷。同时,冷凝器Ⅰ中的冷凝介质带走的冷凝热量由热管传给吸附床Ⅱ,作为吸附床Ⅱ的热源,加热吸附床Ⅱ,吸附床Ⅱ内的温度流场均匀分布并逐渐升高,制冷工质从吸附剂内解吸出来,之后存储在蒸发器Ⅱ中,夜间,吸附床Ⅱ温度下降,吸附剂将制冷工质从蒸发器Ⅱ中吸附,实现蒸发制冷。如此反复实现两个吸附式制冷系统循环制冷。
本实用新型的有益效果是:一级吸附式制冷系统采用太阳能作为能源实现制冷,二级吸附式制冷系统采用一级吸附式制冷中的冷凝器Ⅰ的冷凝热量作为热源,实现循环制冷。一级吸附式制冷系统的制冷温度低于二级吸附式制冷系统的制冷温度,所以一级吸附式制冷系统满足食品的冷冻需求,二级吸附式制冷系统满足食品的保鲜需求。
附图说明
图1 是双级吸附式保鲜冷冻系统示意图
图中 1吸附床Ⅰ., 2. 吸附床Ⅱ,3. 单向阀Ⅱ,4. 管道Ⅱ,5. 冷凝器Ⅱ,6. 排水口Ⅱ,7. 制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ,8.阀门Ⅱ,9. 真空压力表Ⅱ, 10. 蒸发器Ⅱ,11. 蒸发器Ⅰ,12.管道Ⅰ,13. 单向阀Ⅰ,14. 热管,15. 冷凝器Ⅰ,16. 排水口Ⅰ,17. 制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ,18. 阀门Ⅰ,19.真空压力表Ⅰ。
具体实施方式
图1所示,为一种双级吸附式保鲜冷冻系统,包括吸附床Ⅰ(1)、吸附床Ⅱ(2)、单向阀Ⅱ(3)、管道Ⅱ(4)、冷凝器Ⅱ(5)、排水口Ⅱ(6)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ(7)、阀门Ⅱ(8)、真空压力表Ⅱ(9)、蒸发器Ⅱ(10)、蒸发器Ⅰ(11)、管道Ⅰ(12)、单向阀Ⅰ(13)、热管(14)、冷凝器Ⅰ(15)、排水口Ⅰ(16)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ(17)、阀门Ⅰ(18)、真空压力表Ⅰ(19),所述吸附床Ⅰ(1)、单向阀Ⅰ(13)、冷凝器Ⅰ(15)、排水口Ⅰ(16)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ(17)、真空压力表Ⅰ(19)、蒸发器Ⅰ(11)和管道Ⅰ(12)组成一级吸附式制冷系统,吸附床Ⅰ(1)的制冷剂出口通过管道Ⅰ(12)与单向阀Ⅰ(13)、冷凝器Ⅰ(15)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ(17)、真空压力表Ⅰ(19)、蒸发器Ⅰ(11)、吸附床Ⅰ(1)的制冷剂进口通依次连接,在冷凝器Ⅰ(15)下面安装排水口Ⅰ(16),用来排放冷凝器Ⅰ(15)里的冷凝水,制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ(17)下面安装真空压力表Ⅰ(19)用来观察吸附床的压力,制冷剂出口通过管道Ⅰ(12)连接单向阀Ⅰ(13),单向阀Ⅰ(13)的导通方向为吸附床Ⅰ(1)到冷凝器Ⅰ(15),单安装向阀Ⅰ(13)为了分开解吸和吸附的过程,缩短吸附式制冷循环周期,所述吸附式制冷系统Ⅰ的制冷工质对是高温工质对沸石-氨。
在白天太阳辐射强时,吸附床Ⅰ(1)吸收太阳辐射后吸附床Ⅰ(1)温度升高,制冷工质从吸附剂内解吸出来,解吸出来的制冷工质在冷凝器Ⅰ(15)中冷凝成液体,制冷工质从吸附剂内解吸出来,之后存储在蒸发器Ⅰ(11)中,夜间无太阳辐射加热吸附床Ⅰ(1),吸附床Ⅰ(1)温度下降,吸附剂将制冷工质从蒸发器Ⅰ(11)中吸附,实现蒸发制冷。
所述吸附床Ⅱ(2)、单向阀Ⅱ(3)、热管(14)、冷凝器Ⅱ(5)、排水口Ⅱ(6)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ(7)、阀门Ⅱ(8)、真空压力表Ⅱ(9)和蒸发器Ⅱ(10)组成二级吸附式制冷系统,吸附床Ⅱ(2)的制冷剂出口通过管道Ⅱ(4)与单向阀Ⅱ(3)、冷凝器Ⅱ(5)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ(7)、真空压力表Ⅱ(9)、蒸发器Ⅱ(10)、吸附床Ⅱ(2)的制冷剂进口依次连接,在冷凝器Ⅱ(5)下面安装排水口Ⅱ(6),用来排放冷凝器Ⅱ(5)里的冷凝水,所述的热管(14)一端连接冷凝器Ⅰ(15)的上端,热管(14)另一端连接吸附床Ⅱ(2)的下面,热管(14)将冷凝器Ⅰ(15)的冷凝热量传给吸附床Ⅱ(2),作为吸附床Ⅱ(2)的热源,所述单向阀Ⅱ(3)的作用同单向阀Ⅰ(13)一样,制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ(7)下面安装真空压力表Ⅱ(9)、真空压力表Ⅱ(9)用来观察吸附床Ⅱ(2),所述吸附式制冷系统Ⅱ的制冷工质对是低温工质对硅胶-水。
在白天太阳辐射强时,当吸附床Ⅰ(1)解吸出来的制冷剂蒸汽在冷凝器Ⅰ(15)中冷凝时,热管(14)将冷凝器Ⅰ(15)中的冷凝热量传给吸附床Ⅱ(2),加热吸附床Ⅱ(2),吸附床Ⅱ(2)内的温度流场均匀分布并逐渐升高,制冷工质从吸附剂内解吸出来,之后存储在蒸发器Ⅱ(10)中,夜间,吸附床Ⅱ(2)温度下降,吸附剂将制冷工质从蒸发器Ⅱ(10)中吸附,实现蒸发制冷。
所述吸附床Ⅰ(1)与吸附床Ⅱ(2)是一个整体,上半部分是吸附床Ⅰ(1),下半部分是吸附床Ⅱ(2),中间用隔热板隔开,减小整个系统的结构。
所述热管(14)一端连接冷凝器Ⅰ(15)的上端,另一端连接吸附床Ⅱ(2)的下面,加热吸附床Ⅱ(2),作为吸附床Ⅱ(2)的热源。
所述蒸发器Ⅰ(11)与蒸发器Ⅱ(10)是一个整体,上半部分是蒸发器Ⅱ(10),下半部分是蒸发器Ⅰ(11),中间用隔热板隔开,上下两部分防止泄漏。
所述冷凝器Ⅰ(15)与冷凝器Ⅱ(5)是一个整体,,左边是冷凝器Ⅱ(5),右边是冷凝器Ⅰ(15),中间用隔热板隔开,左右两部分防止泄漏
所述一级吸附式制冷系统采用高温工质对沸石-水,二级吸附式制冷系统采用低温工质对硅胶-水,一级吸附式制冷系统的制冷温度低于二级吸附式制冷系统,一级吸附式制冷系统用作冷冻,二级吸附式制冷系统用作保鲜,满足食物的冷藏需求。
Claims (4)
1.一种双级吸附式保鲜冷冻系统,其特征是:包括吸附床Ⅰ(1)、吸附床Ⅱ(2)、单向阀Ⅱ(3)、管道Ⅱ(4)、冷凝器Ⅱ(5)、排水口Ⅱ(6)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ(7)、阀门Ⅱ(8)、真空压力表Ⅱ(9)、蒸发器Ⅱ(10)、蒸发器Ⅰ(11)、管道Ⅰ(12)、单向阀Ⅰ(13)、热管(14)、冷凝器Ⅰ(15)、排水口Ⅰ(16)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ(17)、阀门Ⅰ(18)、真空压力表Ⅰ(19),吸附床Ⅰ(1)的制冷剂出口通过管道Ⅰ(12)与单向阀Ⅰ(13)、冷凝器Ⅰ(15)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ(17)、真空压力表Ⅰ(19)、蒸发器Ⅰ(11)、吸附床Ⅰ(1)的制冷剂进口依次连接组成一级吸附式制冷系统,在冷凝器Ⅰ(15)下面安装排水口Ⅰ(16),用来排放冷凝器Ⅰ(15)里的冷凝水,制冷剂添加口/抽真空口Ⅰ(17)下面安装真空压力表Ⅰ(19)用来观察吸附床的压力,制冷剂出口通过管道Ⅰ(12)连接单向阀Ⅰ(13),单向阀Ⅰ(13)的导通方向为吸附床Ⅰ(1)到冷凝器Ⅰ(15),安装单向阀Ⅰ(13)为了分开解吸和吸附的过程,缩短吸附式制冷循环周期,吸附床Ⅱ(2)的制冷剂出口通过管道Ⅱ(4)与单向阀Ⅱ(3)、冷凝器Ⅱ(5)、制冷剂添加口/抽真空口Ⅱ(7)、真空压力表Ⅱ(9)、蒸发器Ⅱ(10)、吸附床Ⅱ(2)的制冷剂进口依次连接组成二级吸附式制冷系统,在冷凝器Ⅱ(5)下面安装排水口Ⅱ(6),用来排放冷凝器Ⅱ(5)里的冷凝水,所述单向阀Ⅱ(3)的作用同单向阀Ⅰ(13)一样。
2.根据权利要求1所述的一种双级吸附式保鲜冷冻系统,其特征是:吸附床Ⅰ(1)与吸附床Ⅱ(2)是一个整体,上半部分是吸附床Ⅰ(1),下半部分是吸附床Ⅱ(2),中间用隔热板隔开,减小整个系统的结构。
3.根据权利要求1所述的一种双级吸附式保鲜冷冻系统,其特征是:热管(14)一端连接冷凝器Ⅰ(15)的上端,另一端连接吸附床Ⅱ(2)的下面,加热吸附床Ⅱ(2),作为吸附床Ⅱ(2)的热源,吸附床Ⅱ(2)内的温度流场均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种双级吸附式保鲜冷冻系统,其特征是:一级吸附式制冷系统采用高温工质对沸石-水,二级吸附式制冷系统采用低温工质对硅胶-水,一级吸附式制冷系统的制冷温度低于二级吸附式制冷系统,一级吸附式制冷系统用作冷冻,二级吸附式制冷系统用作保鲜,满足食物的冷藏需求。
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CN107543332A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-05 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种紧凑式吸附制冷系统 |
CN109653298A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-04-19 | 上海海事大学 | 一种双吸附剂太阳能空气取水装置 |
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