CN211953318U - 一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，其结构包括有太阳能水浴式吸附制冷系统、太阳能直接加热式吸附制冷系统、太阳能储热系统。所述的太阳能水浴式吸附制冷系统由浸液式吸附床、第二强化传质泵、第二冷凝器、蒸发器、第一吸附阀门、第二解吸阀门组成，所述的太阳能直接加热式吸附制冷系统由直接加热式吸附床、第一强化传质泵、第一冷凝器、蒸发器、第二吸附阀门、第一解吸阀门组成，所述的太阳能储热系统由太阳能集热器、储热水箱、冷却水箱、第一循环水泵、第二循环水泵、第一进水阀门、第二进水阀门、第一出水阀门、第二出水阀门组成。本发明能够有效地提高太阳能的利用率，降低太阳能集热器的工作负担，有效地减小集热器的集热面积，进而降低成本，能够不分昼夜连续制冷循环，并且通过双床回质和强化回质，以及强化解吸的手段，相比于传统主流的单床间歇式制冷，本系统大大增加了参与循环的制冷剂的量，有效地提高了制冷效率。

Description

一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统

技术领域

本发明涉及一种制冷系统，特别是涉及一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，属于新能源制冷技术领域。

背景技术

太阳能作为绿色无污染的清洁能源，不同于石油、煤炭等等，不会产生“温室效应”。而且每年到达地球表面的辐射量十分巨大，其总量已经是如今地球上能够开发的最大能源。在倡导绿色协调可持续发展的今天，太阳能受到了更加多的重视，应用也越来越广泛。目前太阳能在热利用方面，比如太阳能热水器，技术日趋成熟。在太阳能吸附式制冷方面也在迅速发展着，目前已经应用于果蔬的冷藏，大型船舶的制冷系统和伙食冷藏库，冰箱等等方面。

传统的吸附式制冷通常采用单吸附床间歇式制冷，其又可以分为直接加热式吸附床制冷和浸液式吸附床制冷，但都存在着一些弊端：比如太阳利用率不高，不能连续制冷，制冷效率和制冷量不高，单次循环时间较长等等。浸液式吸附床是白天将太阳能储存起来，晚上再用于吸附床的解吸，但是白天吸附床也要受热解吸，所以对于太阳能集热器来说负担较大，要增加集热器的集热面积以及储热系统的规模，这就直接增大了成本，制冷效率反而降低了。而直接加热式吸附床则是将集热器和吸附床结合，直接吸收太阳辐射来加热吸附床，但是晚上就只能进行吸附制冷，不能进行下一个循环，所以夜晚的时间也就浪费了，导致系统整体利用率不高。如能将两者结合起来，优势互补，无论是从能源的利用率和总体循环时间还是制冷效率来说，太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统都是可取的。

发明内容

本发明针对在上述制冷方式中的不足，提供一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，将传统的太阳能直接加热式吸附制冷系统和太阳能水浴式吸附制冷系统结合在一起，并采用强化回质方式，进一步提高制冷工质量，提高制冷效率。通过回质、强化回质和强化解吸的手段，相比于传统的间歇式制冷系统，极大地增大了制冷剂参与循环量，从而实现制冷量和制冷效率的提高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，包括有太阳能水浴式吸附制冷系统、太阳能直接加热式吸附制冷系统、太阳能储热系统。

所述的太阳能水浴式吸附制冷系统由浸液式吸附床、第二强化传质泵、第二冷凝器、蒸发器、第一吸附阀门、第二解吸阀门组成；所述的太阳能直接加热式吸附制冷系统由直接加热式吸附床、第一强化传质泵、第一冷凝器、蒸发器、第二吸附阀门、第一解吸阀门组成；所述的太阳能储热系统由太阳能集热器、储热水箱、冷却水箱、第一循环水泵、第二循环水泵、第一进水阀门、第二进水阀门、第一出水阀门、第二出水阀门组成。

所述的一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，其特征在于太阳能水浴式吸附制冷系统中，浸液式吸附床上部由管道与直接加热式吸附床上部通过强化回质泵相连通，下部管道分为解吸通道和吸附通道，解吸通道上依次连接有第二强化传质泵、第二冷凝器、第二解吸阀门，最终与蒸发器相连，吸附通道上连接有第一吸附阀门，然后与蒸发器相连；所述太阳能直接加热式吸附制冷系统中，直接加热式吸附床上部由管道与浸液式吸附床上部通过强化回质泵相连通，下部管道分为解吸通道和吸附通道，解吸通道上依次连接有第一强化传质泵、第一冷凝器、第一解吸阀门，最终与蒸发器相连，吸附通道上连接有第二吸附阀门，然后与蒸发器相连；所述太阳能储热系统中，太阳能集热器上端出口接储热水箱下部入口，太阳能集热器下部入口接储热水箱上端出口，构成循环，储热水箱的上端出口通过第一循环水泵和第二进水阀门与浸液式吸附床上端相连，下部出口通过第一出水阀门与浸液式吸附床下部相连；冷却水箱与浸液式吸附床的接法，具体为冷却水箱的上端出口通过第二循环水泵和第一进水阀门与浸液式吸附床上端相连，下部出口通过第二出水阀门与浸液式吸附床下部相连。

进一步，所述的第一强化传质泵、第二强化传质泵与强化回质泵均为单向的，正向着则导通，反向则截止。

进一步，所述的直接加热式吸附床包含有玻璃盖板、翅片吸附管、汇流导管、保温材料。

进一步，所述的吸附床基础架设置丝口，用于地面固定。

进一步，所述的强化回质泵并联连接在两吸附床之间，两个泵导通方向相反。

进一步，所述的蒸发器置于水槽之中，水槽则置于制冰箱里。

本发明的优点和有益效果是：能够充分利用太阳能资源，减少成本，能白天夜晚连续循环，总循环时间长，利用回质、强化回质、强化解吸等手段使得参与制冷循环的制冷剂量大幅提升，总体制冷系数高，结合了多种吸附制冷系统的优点，是一种较为理想的吸附式制冷系统。

附图说明

图1是实现本发明一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统图。

图中：直接加热式吸附床1；浸液式吸附床12；强化回质泵5；第一强化传质泵2；第二强化传质泵8；蒸发器10；第一冷凝器3；第二冷凝器9；太阳能集热器15；储热水箱13；冷却水箱14；第一解吸阀门4；第二解吸阀门11；第一吸附阀门6；第二吸附阀门7；第一循环水泵16；第二循环水泵17；第一进水阀门18；第二进水阀门19；第一出水阀门20；第二出水阀门21。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的描述。

本发明提供了一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统。

如图1所示，所述的太阳能水浴式吸附制冷系统由浸液式吸附床12、第二强化传质泵8、第二冷凝器9、蒸发器10、第一吸附阀门6、第二解吸阀门11组成；所述的太阳能直接加热式吸附制冷系统由直接加热式吸附床1、第一强化传质泵2、第一冷凝器3、蒸发器10、第二吸附阀门7、第一解吸阀门4组成；所述的太阳能储热系统由太阳能集热器15、储热水箱13、冷却水箱14、第一循环水泵16和第二循环水泵17、第一进水阀门18和第二进水阀门19、第一出水阀门20和第二出水阀门21组成。

首先，将直接加热式吸附床1固定在平台上，从其下部引出的管道分为吸附管道和解吸管道，解吸管道上依次连接第一强化传质泵2，第一冷凝器3，第一解吸阀门4，最终与蒸发器10相连；传质管道上依次连接第二吸附阀门7，最终与蒸发器10相连。

其次，将浸液式吸附床12固定好，从其上部和下部各引出一根传质管道，从上面引出的传质管道接上两个并联的导通方向相反的强化回质泵5，并与直接加热式吸附床1相连。从下面引出的传质管道分为解吸管道和吸附管道，解吸管道上依次连接第二强化传质泵8，第二冷凝器9，第二解吸阀门11，最终与蒸发器10相连；传质管道上依次连接第一吸附阀门6，最终与蒸发器10相连。

然后，太阳能集热器15固定在平台上，上端出口接储热水箱13下部入口，下部入口接储热水箱13上端出口。

最后，将储热水箱13上端出口通过第一循环水泵16和第二进水阀门19与浸液式吸附床12上端相连，浸液式吸附床12下端通过第一出水阀门20与储热水箱13下部入口相连。而冷却水箱14上端出口通过第二循环水泵17和第一进水阀门18与浸液式吸附床12上端相连，浸液式吸附床12下端通过第二出水阀门21与冷却水箱14下部入口相连。完成一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统的安装。

具体的，当白天有太阳的时候，对于太阳能直接加热式吸附制冷系统，直接加热式吸附床1吸收太阳能量，此时所有的阀门，传质泵都处于关闭状态，当直接加热式吸附床1内达到解吸压力和温度时，打开第一解吸阀门4且第一强化传质泵2开始工作，吸附床1解吸出来的制冷剂气体迅速被抽到第一冷凝器3中，制冷剂气体在第一冷凝器3中被冷却为液体后再流入蒸发器10中，该解吸过程持续到太阳辐照降低，即太阳落山。

具体的，当白天有阳光的时候，对于太阳能集热系统，太阳能集热器15吸收太阳能量，加热流体通道内的水，热水会通过自然循环流入储热水箱13里储存起来。

具体的，当黑夜时，对于太阳能直接加热式吸附制冷系统，将第一强化传质泵2和第一解吸阀门4关闭，然后打开第二吸附阀门7，制冷剂液体受到直接加热式吸附床1中吸附质吸附作用的影响，制冷剂蒸发变为气体进入直接加热式吸附床1，从而产生蒸发制冷效应。

具体的，当黑夜时，打开第二进水阀门19，第一出水阀门20和第一循环水泵16，将储热水箱13中的热水加入浸液式吸附床12，让吸附床内的制冷剂进行解吸。

具体的，当白天时，打开第一进水阀门18，第二出水阀门21和第二循环水泵17，将冷却水箱14中的水加入浸液式吸附床12，对吸附床进行冷却。

具体的，当直接加热式吸附床刚完成解吸过程，压力较高，浸液式吸附床12刚完成吸附过程，压力较低，两床之间存在压力差，若将两床连通则压力高的吸附床内的制冷剂气体会进入压力低的吸附床内，直到两床吸附平衡，此时若用强化回质泵5对两床进行强化回质，两者的压力不仅仅快速达到平衡，更能增加回质的深度，使参与制冷循环的制冷剂量进一步增加。于是在下一次循环开始时，浸液式吸附床能从更高的初始温度和压力进行解吸，直接解热式吸附床则以更低的初始温度和压力进行吸附；反之亦然。

具体的，采用第一强化传质泵2和第二强化传质泵8的作用也是增加参与循环的制冷剂的量，所以本系统具有较高的制冷效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统, 其特征在于, 由太阳能水浴式吸附制冷系统、太阳能直接加热式吸附制冷系统、太阳能储热系统组成；所述的太阳能水浴式吸附制冷系统由浸液式吸附床、第二强化传质泵、第二冷凝器、蒸发器、第一吸附阀门、第二解吸阀门组成；所述的太阳能直接加热式吸附制冷系统由直接加热式吸附床、第一强化传质泵、第一冷凝器、蒸发器、第二吸附阀门、第一解吸阀门组成；所述的太阳能储热系统由太阳能集热器、储热水箱、冷却水箱、第一循环水泵、第二循环水泵、第一进水阀门、第二进水阀门、第一出水阀门、第二出水阀门组成。

2.如权利要求1所述的一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，其特征在于太阳能水浴式吸附制冷系统中，浸液式吸附床上部由管道与直接加热式吸附床上部通过强化回质泵相连通，下部管道分为解吸通道和吸附通道，解吸通道上依次连接有第二强化传质泵、第二冷凝器、第二解吸阀门，最终与蒸发器相连，吸附通道上连接有第一吸附阀门，然后与蒸发器相连；所述太阳能直接加热式吸附制冷系统中，直接加热式吸附床上部由管道与浸液式吸附床上部通过强化回质泵相连通，下部管道分为解吸通道和吸附通道，解吸通道上依次连接有第一强化传质泵、第一冷凝器、第一解吸阀门，最终与蒸发器相连，吸附通道上连接有第二吸附阀门，然后与蒸发器相连；所述太阳能储热系统中，太阳能集热器上端出口接储热水箱下部入口，太阳能集热器下部入口接储热水箱上端出口，构成循环，储热水箱的上端出口通过第一循环水泵和第二进水阀门与浸液式吸附床上端相连，下部入口通过第一出水阀门与浸液式吸附床下部相连；冷却水箱的上端出口通过第二循环水泵和第一进水阀门与浸液式吸附床上端相连，下部入口通过第二出水阀门与浸液式吸附床下部相连。

3.如权利要求1所述的一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，其特征在于两吸附床之间增加了两个并联的导通方向相反的强化回质泵，达到强化回质的目的，并且在浸液式吸附床和第二冷凝器之间以及直接加热式吸附床和第一冷凝器之间各自加入了强化传质泵，以达到强化解吸，增加参与循环的制冷剂的量的目的。

4.如权利要求1所述的一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，其特征在于太阳能直接加热式吸附制冷系统和太阳能水浴式吸附制冷系统共用一个蒸发器。

5.如权利要求1所述的一种太阳能双吸附床强化回质连续循环制冷系统，其特征在于储热水箱和浸液式吸附床之间需要安装第一循环水泵，让热水箱中的热水不断循环到浸液式吸附床内去加热；同样，冷却水箱与浸液式吸附床之间也需要安装第二循环水泵，让冷却箱中的冷水不断循环到浸液式吸附床内去冷却。

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