專利名稱：一種翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種翅片管式太陽能吸附式制冰系統(tǒng)，屬于太陽能熱利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
能源問題是人類發(fā)展面臨的一個重大問題。隨著全球氣候變暖和人們生活水平的提高，對舒適性的空調(diào)制冷的需求量不斷增加，這必將給電力供應(yīng)帶來嚴(yán)峻的考驗。而太陽能制冷技術(shù)可以有效的緩解夏季用電高峰時期用電負(fù)荷，符合能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。太陽能制冷技術(shù)可分為主動式制冷和被動式制冷兩個方面，國際上對太陽能制冷技術(shù)的研究都集中主動式太陽能制冷方面。主動式太陽能制冷技術(shù)又可分為以下幾種太陽能發(fā)電-電制冷系統(tǒng)，太陽能蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，太陽能吸收式制冷，太陽能吸附式制冷，太陽能蒸汽噴射式制冷，太陽能蒸發(fā)冷卻技術(shù)及太陽能干燥冷卻技術(shù)。目前，太陽能吸附式制冷技術(shù)還不太成熟，主要體現(xiàn)在吸附劑自身的導(dǎo)熱性能較低，單位質(zhì)量吸附劑的制冷量較小，系統(tǒng)的COP比較低。從20實世紀(jì)70年代開始，我國才開始進行太陽能制冷技術(shù)的研究，先后研制成功了多種形式的太陽能制冷裝置，主要有氨水吸收式制冷系統(tǒng)、溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)、氯化鈣-氨吸附式制冷機，活性炭-甲醇吸附式制冷機等。目前間歇式吸附式制冷系統(tǒng)每平米集熱面積每天的制冷量在5-10kg之間，COP—般都低于0. 18，效率較低，存在很大的改善潛力。在提高吸附式制冷機的制冷效率方面，國內(nèi)外的研究方向主要集中在改善吸附床的傳熱傳質(zhì)性能、提高系統(tǒng)對太陽能的集熱效率、降低吸附床的自身顯熱、兩床或多床的吸附式連續(xù)制冷系統(tǒng)以及降低成本這幾方面。其中，最關(guān)鍵的就是對吸附床的優(yōu)化，國內(nèi)外學(xué)者也提出了很多新型的吸附床結(jié)構(gòu)如A. Boubakri等人提出的帶冷凝翅片的平板式太陽能吸附式制冷機；劉震炎提出de —種冷管型太陽能吸附式制冷系統(tǒng)；Leiti等人提出的采用透明蜂窩材料作為面蓋的銅管吸附式制冷系統(tǒng)；許煜雄、王如竹等提出的真空管吸附式制冷系統(tǒng)等等。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提出一種改善吸附床的傳熱傳質(zhì)性能、提高系統(tǒng)的真空性能、提高太陽能集熱效率并且降低成本、延長使用壽命的采用活性炭-甲醇作為工質(zhì)的太陽能吸附式制冷技術(shù)。參考之前國內(nèi)外活性炭-甲醇吸附式制冷技術(shù)的研究成果和設(shè)計經(jīng)驗，從改善吸附床的傳熱性能、改善吸附床的傳質(zhì)性能、提高吸附床的真空抗壓能力及降低成本等幾方面綜合考慮，提出了一種全新的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)。此新型翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的組成吸附床、壓力表、閥門、冷凝器、蒸發(fā)器、制冰槽等，將吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器連接起來，采用帶翅片的內(nèi)外管一體化同心圓管結(jié)構(gòu)來裝活性炭。整個吸附管內(nèi)外管通過一體式拉制而成，通過翅片連為一體化結(jié)構(gòu)。在吸附管內(nèi)設(shè)置了傳質(zhì)通道。[0007]此新型翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的工作原理太陽光入射到吸附管表面的選擇性吸收涂層上，加熱吸附管表面，溫度上升，再通過翅片及管壁本身加熱管內(nèi)的活性炭；溫度上升，使活性炭中吸附的甲醇脫附出來，經(jīng)過冷凝器，降溫冷凝成液體，最后儲存于蒸發(fā)器；當(dāng)吸附管內(nèi)溫度降低，活性炭對甲醇的吸附作用加強，使蒸發(fā)器內(nèi)的液體甲醇汽化，同時吸收大量的熱，實現(xiàn)制冷的目的。本發(fā)明與現(xiàn)有太陽能吸附式制冷技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、增大了吸附床的傳熱面積，不但提高對太陽光的吸收效率，也提高了吸附床自身傳熱性能。2、在吸附管中心設(shè)置了傳質(zhì)通道，大大改善了吸附床內(nèi)的傳質(zhì)效率。3、由于吸附管采用管狀結(jié)構(gòu)，提高了吸附床的真空抗壓性能。

圖1-一一種翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖2——種翅片管式吸附管結(jié)構(gòu)(截面圖)。
具體實施方式
本發(fā)明系統(tǒng)中使用的鋼化玻璃、壓力表、真空閥門、冷凝翅片、法蘭裝置、連接管道等均為市售產(chǎn)品。如圖1、圖2中所示，1-翅片管式吸附管，2-玻璃蓋板，3-吸附床箱體，4-真空壓力表，5-真空閥門，6-冷凝翅片管，7-冷凝水箱，8-換水龍頭，9-制冰槽，10-蒸發(fā)器，11-吸附管外管，12-活性炭，13-翅片，14-傳質(zhì)通道。另外還有一些必要的管道和連接裝置。實施步驟如下( 1)按要求制作連接管道和零部件。(2 )核心部件翅片管式吸附管，根據(jù)計算結(jié)果繪制圖紙，鑄模，最后依模具注入液態(tài)合金鋁拉制成型。(3)在吸附管內(nèi)管斷口處覆蓋細紗網(wǎng)，防止活性炭漏下。(4)吸附管下端蓋由合金鋁錠加工而成，并采用電弧焊密封焊接于吸附管兩管下端。(5)裝填椰殼活性炭于吸附管內(nèi)，壓實。(6)焊接吸附管上端蓋。(7)將多根吸附管上端通道焊接于一根鋁合金管上，構(gòu)成一個傳質(zhì)通路。(8)制作冷凝器及冷凝水箱。(9)制作蒸發(fā)器及制冰槽。(10)依次對吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器檢漏，直到?jīng)]有泄漏為止。(11)將吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器連接起來。(12)將系統(tǒng)持續(xù)抽真空，并加熱吸附床活化活性炭，直到吸附床內(nèi)沒有雜質(zhì)。(13)裝入甲醇，關(guān)閉閥門。(14)加熱/冷卻吸附床，實現(xiàn)制冷。在整個系統(tǒng)的制作實施過程中尤其要注意考慮系統(tǒng)的密封性和長期使用性能。另外，在保證結(jié)構(gòu)強度的同時，應(yīng)盡量減小系統(tǒng)自身的顯熱。
權(quán)利要求1.一種翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)，其特征是，包括吸附床、壓力表、閥門、冷凝器、蒸發(fā)器、制冰槽，將吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器連接起來，采用帶翅片的內(nèi)外管一體化同心圓管結(jié)構(gòu)來裝活性炭。
2.如權(quán)利要求1所述的一種翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)，其特征是整個吸附管內(nèi)外管通過一體式拉制而成，通過翅片連為一體化結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)，其特征是在吸附管內(nèi)設(shè)置了傳質(zhì)通道。
專利摘要本實用新型涉及一種翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)，屬于太陽能利用領(lǐng)域。本實用新型的翅片管式太陽能吸附式制冷系統(tǒng)由翅片管式吸附管、吸附床箱體、鋼化玻璃蓋板、連接管道、冷凝翅管、冷凝水箱、蒸發(fā)器、制冰槽、真空閥門、真空壓力表等組成，將吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器連接起來，采用帶翅片的內(nèi)外管一體化同心圓管結(jié)構(gòu)來裝活性炭。本實用新型具有太陽能利用效率高、裝置真空抗壓性好、吸附床內(nèi)傳熱傳質(zhì)效率高等優(yōu)點，是太陽能吸附式制冷領(lǐng)域中一種較為先進實用的技術(shù)。本實用新型為太陽能吸附式制冷領(lǐng)域帶來了全新的觀念，旨在提高太陽能吸附式制冷技術(shù)的制冷效率和經(jīng)濟性，對太陽能吸附式制冷的發(fā)展將起到巨大的推進作用。
文檔編號F25B27/00GK202209810SQ20112020375
公開日2012年5月2日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者季旭, 李明, 王六玲, 范介清, 魏生賢, 龍星 申請人:云南師范大學(xué)