CN2498556Y - 一种以低品位热能驱动的吸附式空调机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种以低品位热能驱动的吸附式空调机,它由吸附柱组、蒸发/冷凝器、室内机、储冷水箱、工作水箱、微型泵、自控装置和电磁阀相互连接构成。本实用新型对热源适应性强,所需热源温度低,采用储冷水箱蓄冷,通过自控装置进行控制,实现了制冷过程的连续性。本实用新型使用无污染,属于绿色制冷空调机。

Description

一种以低品位热能驱动的吸附式空调机
本实用新型涉及吸附式制冷技术领域，具体是指一种以低品位热能驱动的吸附式空调机。
目前，人们主要利用以氯氟烃类物质(CFCs)为工质的电驱动机械压缩式制冷技术获得冷量，但氯氟烃类物质对大气臭氧层有很大的破坏作用。吸附式制冷技术则采用低品位热能——如太阳能、地热能、廉价的工厂余热等可再生能源作为驱动能源。例如，以碱土金属氯化物为吸附剂、氨为致冷剂的化学吸附式制冷技术。但这种化学吸附式制冷技术中的制冷剂当量导热系数小，长期使用会发生膨胀现象，使传热传质阻力增大，而且吸附式制冷是一个间歇过程，无法连续获得冷量，同时系统处于非稳态，操作较为复杂，设备对热源适应性也较差。
本实用新型就是为了克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种以低品位热能驱动的对热源适应性强、可以连续制冷、操作简便的吸附式空调机。
本实用新型的一种以低品位热能驱动的吸附式空调机，其特征在于，它由吸附柱组、蒸发/冷凝器、室内机、储冷水箱、工作水箱、微型泵、自控装置和电磁阀相互连接构成，其中，吸附柱组固定安装在工作水箱内，并通过管道与蒸发/冷凝器相连接，蒸发/冷凝器通过电磁阀、微型泵和管道与储冷水箱相连接，并通过电磁阀与冷却水管道相连接，储冷水箱通过管道、电磁阀和微型泵与室内机相连接，自控装置与电磁阀、微型泵电气连接。
为了更好地实施本实用新型，吸附柱组由吸附柱成正三角形排列组成，柱间距为吸附柱外管外径的5倍，吸附柱采用同心套管结构，其中，内管外径为18～25mm，其壁上钻有直径为1～1.5mm的小孔，孔间距为孔径的1.25倍，外管外径为内管外径的2.5～3.5倍，内、外管环隙填充有吸附剂，并固定安装有径向翅片，吸附柱底部密封，顶部通过法兰与管道相连接。
为了更好地实施本实用新型，蒸发/冷凝器为一卧式列管式换热器，换热管以蒸发/冷凝器的水平轴成镜面对称，成正三角形排列，并分上下两组，管间距为管外径的1.25倍。
本实用新型具有如下优点：
1.本实用新型所需热源温度低，在85℃以上便可工作，可节省大量电能和运转费用。同时，本实用新型在使用过程中对环境没有危害，是一种绿色制冷空调机。
2.本实用新型对热源适应性强，只需将满足要求的热水接至指定的管道即可，非常适合工业低品位余热的回收以及太阳能、地热能等可再生资源的利用。
3.本实用新型由于吸附剂填充在由吸附柱内、外管环隙构成的吸附床中，限制了吸附剂的膨胀，同时由于吸附剂厚度薄，单位体积吸附剂与传热界面的接触面积大，传热传质阻力小、速率高。
4.本实用新型的吸附柱为可拆卸式，便于更换吸附剂。
5.本实用新型采用储冷水箱蓄冷，致冷剂管道无阀门，通过自控装置进行控制，实现了制冷过程的连续性，大大提高了工作效率。
6.本实用新型将蒸发器、冷凝器以及贮液罐合三为一成蒸发/冷凝器，减小了设备体积，降低了造价。
7.本实用新型采用自控装置控制设备工作，使非专业人员使用更加方便，也便于对设备进行调试。
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细地描述。
图1是本实用新型的一种以低品位热能驱动的吸附式空调机的结构示意图；图2是本实用新型的一种以低品位热能驱动的吸附式空调机的吸附柱的结构示意图；图3是本实用新型的一种以低品位热能驱动的吸附式空调机的吸附柱的A—A剖视图。
如图1所示，由吸附柱21组成的吸附柱组1安装在1500×950×500mm的钢制工作水箱5中，并通过致冷剂管道13与蒸发/冷凝器2相连接，蒸发/冷凝器2为外径219mm、长850mm、换热面积0.5m2的卧式列管式换热器，换热管为直径25mm、长700mm的无缝钢管，蒸发/冷凝器2通过电磁阀18与冷却水管道19相连接，并通过微型泵7、电磁阀17和冷媒水管道14与850×400×900mm的钢制储冷水箱4相连接，储冷水箱4通过管道15、电磁阀16和微型泵6与室内机3相连接，由可编程微电脑组成的自控装置12则与电磁阀16、17、18、微型泵6、7相连接，完成对空调机的操作与控制。
如图2和3所示，将9根外管9外径为57mm、长1300mm的吸附柱成正三角形排列，内管8为致冷剂通道，外径为18mm，其壁上钻有直径为1～1.5mm的小孔，内、外管环隙填充吸附剂，并均匀固定安装4片径向翅片20，吸附柱底部用钢板10密封，顶部设有法兰11，便于更换吸附剂及密封。
本实用新型工作时，用户开启室内机3开关，则微型泵6和室内机3的风机同时开动，冷媒水从储冷水箱4送至室内机3，产生冷风。吸附剂吸附制冷时，微型泵7开启，将储冷水箱4中的冷媒水输入蒸发/冷凝器2，通过换热管壁向致冷剂提供热量并使自身温度降低，液态致冷剂则吸热汽化，如此不断循环，冷媒水的温度不断降低；吸附剂解吸时，自控装置12将微型泵7关闭，同时通过电磁阀17切断冷媒水管道14并开启电磁阀18，冷却水通过冷却水管道19进入蒸发/冷凝器2，带走致冷剂的冷凝潜热，致冷剂冷凝形成液池，蒸发/冷凝器2同时起了贮液罐的作用。由于储冷水箱4可以储存冷媒水的冷量，从而实现了连续制冷的效果。
本实用新型使用85℃以上低品位热能驱动，热源功率2.9kW，辅助电源85W，产生冷量1kW。热源可采用工业余热(如冷却下水、需冷却的热工艺物料等)，制成余热空调机；与太阳能热水器配合，可制成太阳能空调机；利用地热水驱动，可制成地热空调机等。与同样制冷量的电驱动机械压缩式空调机相比，年节电850～1000kW·h。

Claims (3)

1.一种以低品位热能驱动的吸附式空调机，其特征在于，它由吸附柱组(1)、蒸发/冷凝器(2)、室内机(3)、储冷水箱(4)、工作水箱(5)、微型泵(6、7)、自控装置(12)和电磁阀(16、17、18)相互连接构成，其中，吸附柱组(1)固定安装在工作水箱(5)内，并通过管道(13)与蒸发/冷凝器(2)相连接，蒸发/冷凝器(2)通过微型泵(7)、电磁阀(17)和管道(14)与储冷水箱(4)相连接，并通过电磁阀(18)与冷却水管道(19)相连接，储冷水箱(4)通过管道(15)、电磁阀(16)和微型泵(6)与室内机(3)相连接，自控装置(12)与电磁阀(16、17、18)、微型泵(6、7)电气连接。
2.一种以低品位热能驱动的吸附式空调机，其特征在于，吸附柱组(1)由吸附柱(21)成正三角形排列组成，柱间距为吸附柱外管(9)外径的5倍，吸附柱(21)采用同心套管结构，其中，内管(8)外径为18～25mm，其壁上钻有直径为1～1.5mm的小孔，孔间距为孔径的1.25倍，外管(9)外径为内管(8)外径的2.5～3.5倍，内、外管环隙填充有吸附剂，并固定安装有径向翅片(20)，吸附柱(21)底部密封，顶部通过法兰(11)与管道(13)相连接。
3.一种以低品位热能驱动的吸附式空调机，其特征在于，蒸发/冷凝器(2)为一卧式列管式换热器，换热管以蒸发/冷凝器(2)的水平轴成镜面对称，成正三角形排列，并分上下两组，管间距为管外径的1.25倍。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103423916A (zh) * 2013-08-06 2013-12-04 柳州职业技术学院 一种低品位热能再循环利用装置

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