CN2473562Y

CN2473562Y - 固体吸附式太阳能空调器

Info

Publication number: CN2473562Y
Application number: CN 01218453
Authority: CN
Inventors: 赵景春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-01-23
Anticipated expiration: 2011-03-30

Abstract

本实用新型是涉及太阳能固体吸附式的一种空调装置。包括太阳能集热器及吸附床与冷凝器、储液器、蒸发器、热交换器连成的回路;吸附床采用涡式吸附器,它由金属壳腔、密封圈和盖组成,壳腔是用20nm活性炭吸附剂金属导热丝、粘接剂压铸成内部呈旋涡状的腔室结构,壳腔外部中心有输出口,径向有输入口。节能,利用太阳能进行制冷、制热;结构简单,运行效率高,不用电,噪音小,不耗费燃料,寿命长,造价和运行费用低。

Description

固体吸附式太阳能空调器

本实用新型是涉及太阳能固体吸附式的一种空调装置。

近年来，世界各国大力发展太阳能空调制冷技术，例如，太阳能光电供电方式的空调器等，它只是改变供电方式，仍采用压缩机工作，对氟利昂等介质进行压缩、冷凝、蒸发、热交换实现制冷，它同样会造成大气污染，给生存环境带来破坏作用；另外，太阳能电池装置造价昂贵，当今很难走向实际应用。国内外关于固体吸附式太阳能制冷技术早有一些研究和报导，空调器主要由太阳能采集器、吸附床、冷凝器、储液器、蒸发器及热交换器几大部分依次连成回路构成，其中的吸附床均为几平方米的平板式结构，面积大，效率低，有效换热面积有限，热阻大；导热系数低；吸附能力差、成本高；吸附、解吸循环时间长，总之，单位质量吸附剂的制冷效率COP低。都是在理论上探讨的较多，实际应用上则无几，一大突出问题是许多试验装置不稳定，吸附床不过关，循环一段时间后存在真空泄漏等问题，导致系统不能循环，难以走向商品化，研究缺少在多种变工况下的分析与说明，由于吸附床的研究无重大突破，从而使太阳能吸附制冷技术一直徘徊不前。

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种可提高单位质量吸附剂的制冷效率的固体吸附式太阳能空调器产品。

可采取以下的技术方案实现目的。

固体吸附式太阳能空调器，包括太阳能集热器及吸附床与冷凝器、储液器、蒸发器、热交换器连成的回路；吸附床采用涡式吸附器，它由金属壳腔、密封圈和盖组成，壳腔是用20nm活性碳吸附剂金属导热丝、粘接剂压铸成内部呈旋涡状的腔室结构，壳腔外部中心有输出口，径向有输入口。

在满足上述结构要求的前提下，至于固体吸附式太阳能空调器的整体、各功能部分、每个零部构件的具体结构形式、大小，构件间的连接、固定方式，位置关系等，均可根据使用需要酌情设定，它们都能实现目的，保证本太阳能空调器的使用性能和效果。

本技术方案相对现有技术具有如下优点和效果：

节约能源，可利用现有的可再生的太阳能源进行制冷、制热；结构简单，运行效率高，不用电，噪音小，不耗费燃料，寿命长，无需考虑防腐蚀问题，可仅靠太阳能就能单独间歇运行，造价和运行费用低。

结合附图、实施方式对本技术方案的内容作进一步详述。

图1是固体吸附式太阳能空调器用涡式吸附器的一种结构示意图；

图2是固体吸附式太阳能空调器的一种构成示意图；

图3是涡式吸附器串、并联构成水箱吸附床示意图。

实施例1、固体吸附式太阳能空调器，包括太阳能集热器及吸附床与冷凝器、储液器、蒸发器、热交换器连成的回路；吸附床采用涡式吸附器，涡式吸附器由金属壳腔1、密封圈2和盖3组成，壳腔1是用20nm活性碳吸附剂、金属导热丝、粘接剂压铸成内部呈旋涡状的腔室结构，壳腔外部中心有输出口，径向有输入口。如附图1所示。

吸附床是固体吸附式太阳能空调器的关键部件，它有与众不同的特点：体积小，只有手掌大小，比国内外介绍的有几平方米大小的吸附床相比有明显的不同，但，这么小的吸附床也可以串、并联成大型吸附床，如附图3所示。涡式吸附器，就小型吸附床而言，具有传热、传质的优越性，它由一个导热系数高的压铸金属壳腔、密封圈和盖等组成，壳腔是用20nm活性碳等吸附剂、金属导热丝、粘接剂等压铸成内部呈旋涡状的腔室结构，壳腔外部中心有一输入口，在最大直径处有一输出口，流体在其内部受压力和离心力的作用做阿基米德螺线运动。这样小型的吸附器可按需要串联和并联，组成一个大吸附床，放在大水箱中进行热交换，使用尤为方便。这种涡式吸附器突出解决了在固体吸附式太阳能制冷系统中，长期难以解决的四个关键问题：①扩大了换热面积，减小了热阻；②提高了导热系数近92倍；③提高了吸附能力和降低成本，吸附量仅次于活性炭纤维材料(NACF)，但价格相当于活性炭的1/40；④大大地缩短了吸附、解吸循环时间，从而提高了单位质量吸附剂的制冷效率COP。

实施例2、固体吸附式太阳能空调器，在实施例1的基础上，采用多个吸附床，多床回热和多效回热循环式结构，两床以180°反转交替运行。如附图2所示。固体吸附式太阳能空调系统，采用的是多个吸附床，多床回热和多效回热循环方式，基于两床以180°反转工作，两床回热循环是采用两床交替运行，一床冷却吸附的显热及吸附热，通过两水箱水的流动，将这部分热量传递给另一个正在运行解吸过程的吸附床，实现有效的回热，即回收一床冷却吸附时放出的显热，作为另一床解吸过程的加热显热。也就是说，图二中第一水箱的吸附床(在其内部)，吸附剂正在吸附制冷剂，这时产生的吸附热显热被水箱一的水带到水箱二中，用于正在解吸吸附床二中解吸需要的加热显热。反之，当水箱二解吸结束后，吸附床二内正在吸附制冷剂时，同时也放出热量，这时，通过两水箱水的流动，将这部分吸附热带到水箱中，作为解吸一床的解吸，加热显热，这样可以提高热利用率，从而提高了系统COP品质。多效回热还可以做成四个水箱、六个水箱等(水箱中包括吸附床)形式，减少热损来提高热效利用率。这种系统投资少，见效快，工程上易实现，两水箱剩余的热水还可提供热水服务。

实施例3、固体吸附式太阳能空调器，在实施例1或2的基础上装置中还设有热水水箱。使用更方便。

Claims

1、一种固体吸附式太阳能空调器，包括太阳能集热器及吸附床与冷凝器、储液器、蒸发器、热交换器连成的回路，其特征在于吸附床采用涡式吸附器，它由金属壳腔、密封圈和盖组成，壳腔是用20nm活性碳吸附剂、金属导热丝、粘接剂压铸成内部呈旋涡状的腔室结构，壳腔外部中心有输出口，径向有输入口。

2、如权利要求1所述的固体吸附式太阳能空调器，其特征在于采用多个吸附床，多床回热和多效回热循环式结构，两床以180°反转交替运行。

3、如权利要求1或2所述的固体吸附式太阳能空调器，其特征在于：装置中还设有热水水箱。