CN2615601Y - 吸附床的被动回热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种吸附床的被动回热装置，它包括：两个吸附床3，交替处于吸附态和解吸态，两吸附床内还设有带动力的回热装置，包括有：回热介质64、节流阀45、回热泵46、回热管道47，两个吸附床内各设有半个回路的回热管道，构成整体回路，回热管道内设有回热介质，当回热泵运转时，对一个吸附床吸热，同时对另一个吸附床放热。它在两个吸附床间增加了带动力的回热装置，提供了两吸附床直接回热的新方式，提高了回热效率，使连续运转的吸附式制冷系统制冷循环周期缩短，制冷功率得到有效保障，总体效率提高。

Description

吸附床的被动回热装置

技术领域

本实用新型涉及一种固体吸附式制冷或制热装置的部件，特别是指一种吸附床的被动回热装置。

背景技术

吸附式制冷能利用太阳能、地热、余热等热能源，具有环保节能的优点，但目前开发和应用中存在的问题是“效率太低、功率小、周期长等”。现有连续回热热波循环技术在国际国内尚未成熟，回热效率不高，传热结构不理想，总体的制冷效率低下。

详见文献：王如竹等著《吸附式制冷》第1章第4节第5小节；第4章第5、6节。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种吸附床的被动回热装置，它在两个吸附床间增加了带动力的回热装置，提供了两吸附床直接回热的新方式，提高了回热效率，使连续运转的吸附式制冷系统制冷循环周期缩短，制冷功率得到有效保障，总体效率提高。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种吸附床的被动回热装置，它包括：两个吸附床3，交替处于吸附态和解吸态，每个吸附床分别设有吸附质通道49、吸附剂50、吸附质通道口43、导热片55，两吸附床内还设有带动力的回热装置，包括有：回热介质64、节流阀45、回热泵46、回热管道47，两个吸附床内各设有半个回路的回热管道47，第一个吸附床的回热管道入口与第二个吸附床的回热管道出口经回热泵46连接，第一个吸附床的回热管道出口与第二个吸附床的回热管道入口经节流阀45连接，构成整体回路，回热管道47内设有回热介质64，当回热泵运转时，对一个吸附床吸热，同时对另一个吸附床放热，回热泵反转时，吸放热对调，回热介质64在回热管道47内的循环方向对调。

两个吸附床为联体结构组成联体吸附床38，两个吸附床间设有吸附床隔热仓44，吸附床端面设有吸附床隔热层63，吸附床侧面设有导热层54，回热泵46、节流阀45设在吸附床隔热仓44内。回热泵设在回热管道47循环的位置最高处。

本实用新型有以下优点和积极效果：

它从吸附床内的传热这一影响热波的根本因素(见文献：王如竹等著《吸附式制冷》第81页第28行)上解决热波循环问题，被动热波循环：即在不违背热力学第二定律的情况下，利用回热泵、节流阀、管道在两个不同温度状态的吸附床之间进行内部强化回热的热波循环。合理用于固体吸附式制冷、制热，通过系统的内部回热高效运转，提高了制冷效果和系统效率，为固体吸附式制冷、制热的工业化应用，创造了条件。

被动热波循环，能克服两环境间的逆向温差，用动力驱动将低温环境的热能跨距离传递给高温环境，能使热波循环达到最后的吸附、解吸状态，适合用于外来热源不足或需要提高回热速度或仅作为一种补充的情况，应该特别指出的是这种内部强化传热、回热方式不同于普通空调的地方在于它不向外排冷或排热而引起能源浪费，因而它有冷、热共用的技术经济合理性和显著进步。联体吸附床内置回热泵，加大温差，提高内部换热效率，合理利用高、低温工作介质中的能量，一举两得。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的示意图；

图2是联体吸附床内被动回热结构图；

图3是联体吸附床内部传热传质结构放大示意图；

图4是活塞式水箱剖面图；

图5、图6、图7是联体吸附床工作状态图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详细说明本实用新型。

如图所示，图中附图标记如下：

太阳能集热器1、总水阀2、吸附床3、水箱4、冷凝器5、贮液器6、节流阀8、蒸发器12、水阀24、25、水箱28、三位五通阀30、蓄能器31、管路33、水箱34、阀35、36、活塞式水箱37、联体吸附床38、阀39、40、活塞式水箱隔热仓41、热水仓42、吸附质通道口43、吸附床隔热仓44、节流阀45、回热泵46、回热管道47、吸附质通道49、吸附剂50、导热层54、导热片55、吸附床隔热层63、回热介质64、热源65、吸附质66、吸附质管路67、热水仓隔热层68。

图中箭头表示吸附质流动方向，实线箭头和虚线箭头分别表示两种不同工作状态，图中箭头旁边的“冷”、“热”分别表示吸附质按箭头指向流动时的温度状态。

本实用新型包括固体吸附式制冷制热装置，能量源可采用太阳能、地热、余热等热源65。

所述固体吸附式制冷制热装置设置有吸附床3、冷凝器5、贮液器6、节流阀8、蒸发器12、阀35、阀36、阀39、阀40、连接管路或这几部分的必要搭配组合，所述吸附床可为联体吸附床38，吸附床内设置有吸附质通道口43、隔热仓44、吸附床隔热层63、节流阀45、回热泵46、回热管道47、吸附质通道49、吸附剂50、导热层54、导热片55。

热源为太阳能热水装置，设置有太阳能集热器1、活塞式水箱37、管路33；用自来水的压力推动活塞式水箱往复移动，又作为低温水源进行降温，包括有：保温水箱4、28、34、蓄能器31、阀门2、三位五通阀30、管路或这几部分的必要搭配组合，在太阳能不足时可通过其他辅助热源如天然气、电等辅助加热；所述活塞式水箱37设有隔热仓41热水仓42、热水仓隔热层68。

实施例：

图2～3中，回热管道47将节流阀45和回热泵46连成两床内部的强化回热回路，其与导热片55接触的部位为导热体51。吸附质通道口43与均布在吸附剂50内的吸附质通道49连通，使吸附质能与吸附剂50顺利进行吸附和解吸；导热片55把导热体51与导热层54紧密连为一体；与吸附剂压合成形的导热片55采用导热性好且与工质对适应的金属薄片(如铝片)；隔热仓44、吸附床隔热层63，保障了吸附床与外环境的必要隔离。

图4中，隔热仓41、热水仓隔热层68、对热水仓42起保温隔热作用，热水仓42可为耐压仓，当升高水箱34通过水管33给热水仓42加压(或用其他方式加压)使水温能达到100度以上可提高解吸速度和选用更多的工质对。

图1、图5～7所示的实施例中，打开总水阀2给蓄能器31充水蓄能，设开始状态为图5即左吸附床处于解吸态结束，温度高；右吸附床处于吸附态结束，温度低。此时将三位五通阀30向左移动给水箱4左边上水同时水箱4右边的水排进水箱28供用户使用，在水的推力作用下，将活塞式热水箱37推至中间空位即图6的状态，使左、右两床与冷、热水源隔绝，启动回热泵46将左吸附床的热量强化回热给右吸附床进行被动热波循环，在回热的作用下，左床开始快速吸附，右床开始快速解吸，形成热波，也可关闭回热泵46，停止强化回热，将三位五通阀再次向左移动一次，进入图7的状态，左床被冷水箱的冷水冷却，右床被活塞式热水箱37加热，左、右两床分别在冷却、加热的驱动下，再次进入快速吸附、解吸状态，产生热波，之后，随着吸附平衡的到来，吸附、解吸逐渐减慢速度，直至停止；等吸附、解吸过程完成时，左床处于吸附态结束，床位低，温度低，而右床处于解吸态结束，床位高，温度高。反向循环时将三位五通阀30向右打开给右床冷水箱上水同时水箱4左边的水带走冷却热排进水箱28供用户使用，在水的推力作用下，将活塞式热水箱37推至中间空位即图6的状态，使左、右两床与冷、热水源隔绝；此时，反向启动回热泵46将右吸附床的热量强化回热给左吸附床进行被动热波循环，在回热的作用下，右床开始快速吸附，左床开始快速解吸，形成热波；通过被动热波循环达到吸附、解吸，也可完成整个循环过程。有益的是在这整个过程中蒸发器12可连续不间断的制冷，还可根据需要进行选择控制达到理想热波循环的高效节能目的，另外，被动热波循环不用或少用外来热源即可实现解吸目的，这对固体吸附式制冷、制热技术的推广应用必然产生积极影响。

Claims (3)

1.一种吸附床的被动回热装置，它包括：两个吸附床(3)，交替处于吸附态和解吸态，每个吸附床分别设有吸附质通道(49)、吸附剂(50)、吸附质通道口(43)、导热片(55)，其特征在于：两吸附床内还设有带动力的回热装置，包括有：回热介质(64)、节流阀(45)、回热泵(46)、回热管道(47)，两个吸附床内各设有半个回路的回热管道(47)，第一个吸附床的回热管道入口与第二个吸附床的回热管道出口经回热泵(46)连接，第一个吸附床的回热管道出口与第二个吸附床的回热管道入口经节流阀(45)连接，构成整体回路，回热管道(47)内设有回热介质(64)，当回热泵运转时，对一个吸附床吸热，同时对另一个吸附床放热，回热泵反转时，吸放热对调，回热介质(64)在回热管道(47)内的循环方向对调。

2.根据权利要求1所述的吸附床的被动回热装置，其特征在于：两个吸附床为联体结构组成联体吸附床(38)，两个吸附床间设有吸附床隔热仓(44)，吸附床端面设有吸附床隔热层(63)，吸附床侧面设有导热层(54)，回热泵(46)、节流阀(45)设在吸附床隔热仓(44)内。

3.根据权利要求1所述的吸附床的被动回热装置，其特征在于：回热泵设在回热管道(47)循环的位置最高处。

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