帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機，它主要由吸收式制冷系統(tǒng)和一體化太陽能熱泵系統(tǒng)構(gòu)成，一體化太陽能熱泵系統(tǒng)是由蓄熱水箱、冷凝器、泵、壓縮機、節(jié)流閥、U形蒸發(fā)管和太陽能集熱器構(gòu)成，壓縮機、U形蒸發(fā)管、節(jié)流閥和冷凝器構(gòu)成制冷劑循環(huán)通道，U形蒸發(fā)管設(shè)在太陽能集熱器中的每個太陽能真空集熱管中；通過熱泵系統(tǒng)把不能直接利用的低溫?zé)崃浚ǖ推肺粺嵩矗┺D(zhuǎn)化為高溫?zé)嵩醇右岳?，且采用壓縮式熱泵可以明顯地提高能源利用效率；太陽能真空集熱管內(nèi)填充有相變蓄能材料，不僅解決了利用顯熱蓄熱時蓄熱量不足的問題，還克服了熱泵運行效率不穩(wěn)定的缺陷，從而提高了系統(tǒng)的COP和運行的穩(wěn)定性。
【專利說明】帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷設(shè)備，具體是涉及一種太陽能吸收式制冷機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前世界各國都在加緊進行太陽能空調(diào)技術(shù)的研究。據(jù)調(diào)查，已經(jīng)或正在建立太陽能空調(diào)系統(tǒng)的國家和地區(qū)有意大利、西班牙、德國、美國、日本、韓國、新加坡、香港等。這是由于發(fā)達國家的空調(diào)能耗在全年民用能耗中占有相當(dāng)大的比重，利用太陽能驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)對節(jié)約常規(guī)能源、保護自然環(huán)境都具有十分重要的意義。為了進一步拓寬太陽能的應(yīng)用范圍，使其在節(jié)能和環(huán)保中發(fā)揮更大的作用，我國在“九五”期間開展了太陽能空調(diào)技術(shù)研究，旨在通過技術(shù)攻關(guān)和系統(tǒng)示范，解決太陽能空調(diào)中的技術(shù)難題，從而為盡早實現(xiàn)太陽能空調(diào)的商業(yè)化打下技術(shù)基礎(chǔ)。
[0003]所謂太陽能吸收式制冷，就是利用太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發(fā)生器所需要的熱媒水。熱媒水的溫度越高，則制冷機的性能系數(shù)(亦稱C0P)越高，這樣空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率也越高。
[0004]傳統(tǒng)的太陽能吸收式制冷機存在的問題:第一，由于太陽能制冷系統(tǒng)的一級溴化鋰吸收式制冷機要求熱源溫度為88-95°C，要制造達到這個溫度范圍的高溫太陽能集熱器的制造工藝復(fù)雜、成本高；第二，由于太陽輻射有很大的波動性，如陰雨天和夜間太陽輻射往往不足以提供足夠的熱量，提供的熱水溫度達不到要求，這樣該系統(tǒng)在陰雨天、夜間或太陽輻射不足的情況下不能穩(wěn)定運行；第三，此系統(tǒng)的性能系數(shù)COP很低是限制此系統(tǒng)實際運用的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種能提高制冷機的性能系數(shù)和運行穩(wěn)定性的帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機，它主要由吸收式制冷系統(tǒng)和一體化太陽能熱泵系統(tǒng)構(gòu)成，所述一體化太陽能熱泵系統(tǒng)是由蓄熱水箱、冷凝器、泵、壓縮機、節(jié)流閥、U形蒸發(fā)管和太陽能集熱器構(gòu)成，所述蓄熱水箱、泵和冷凝器構(gòu)成水循環(huán)通道，所述壓縮機、U形蒸發(fā)管、節(jié)流閥和冷凝器構(gòu)成制冷劑循環(huán)通道，所述U形蒸發(fā)管設(shè)在太陽能集熱器中的每個太陽能真空集熱管中；所述蓄熱水箱為吸收式制冷系統(tǒng)提供熱源。
[0007]所述太陽能真空集熱管內(nèi)填充有相變蓄能材料。
[0008]所述相變蓄能材料為石蠟。
[0009]所述吸收式制冷系統(tǒng)主要由循環(huán)泵、發(fā)生器、冷凝器、制冷劑節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、溶液泵、溶液熱交換器和溶液節(jié)流閥構(gòu)成，所述蓄熱水箱、循環(huán)泵及發(fā)生器構(gòu)成熱煤水循環(huán)通道，吸收劑一制冷劑溶液在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水加熱后，汽化后的制冷劑進入冷凝器，發(fā)生器內(nèi)的高濃度的吸收劑一制冷劑溶液經(jīng)溶液熱交換器和溶液節(jié)流閥進入吸收器；汽化后的制冷劑經(jīng)冷凝器冷卻后通過制冷劑節(jié)流閥進入蒸發(fā)器吸熱后流入吸收器，被吸收器內(nèi)的吸收劑一制冷劑溶液吸收，再由溶液泵經(jīng)溶液熱交換器送回發(fā)生器。
[0010]所述吸收劑為LiBr，所述制冷劑為H20。
[0011]本發(fā)明的有益效果:第一，通過熱泵系統(tǒng)把不能直接利用的低溫?zé)崃?低品位熱源)轉(zhuǎn)化為高溫?zé)嵩醇右岳?，且采用壓縮式熱泵可以明顯地提高能源利用效率；第二，把高峰強度的太陽能存儲起來供給太陽輻射低時使用，以固-液相變潛熱對太陽能進行儲存，不僅解決了利用顯熱蓄熱時蓄熱量不足的問題，還克服了熱泵運行效率不穩(wěn)定的缺陷，從而提聞了系統(tǒng)的COP和運彳丁的穩(wěn)定性。
[0012]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖中:1、蓄熱水箱；2、冷凝器；3、泵；4、壓縮機；5、節(jié)流閥；6、U形蒸發(fā)管；7、太陽能集熱器；8、太陽能真空集熱管；9、循環(huán)泵；10、發(fā)生器；11、冷凝器；12、制冷劑節(jié)流閥；
13、蒸發(fā)器；14、吸收器；15、溶液泵；16、溶液熱交換器；17、溶液節(jié)流閥。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機，它主要由吸收式制冷系統(tǒng)和一體化太陽能熱泵系統(tǒng)構(gòu)成，所述一體化太陽能熱泵系統(tǒng)是由蓄熱水箱1、冷凝器
2、泵3、壓縮機4、節(jié)流閥5、U形蒸發(fā)管6和太陽能集熱器7構(gòu)成，所述蓄熱水箱1、泵3和冷凝器2構(gòu)成水循環(huán)通道，所述壓縮機4、冷凝器2、節(jié)流閥5和U形蒸發(fā)管6構(gòu)成制冷劑循環(huán)通道，所述U形蒸發(fā)管6設(shè)在太陽能集熱器7中的每個太陽能真空集熱管8中；所述蓄熱水箱I為吸收式制冷系統(tǒng)提供熱源。
[0017]所述太陽能真空集熱管8內(nèi)填充有相變蓄能材料，本實施例中的相變蓄能材料采用的是石臘。所述相變材料(Phase Change Materials,簡稱PCM。所謂相變儲能是指物質(zhì)在相變化過程中吸收或釋放能量.正是這一特性構(gòu)成了相變儲能材料具有廣泛應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。
[0018]相變材料從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變時，要經(jīng)歷物理狀態(tài)的變化。在這兩種相變過程中，材料要從環(huán)境中吸熱，反之，向環(huán)境放熱。在物理狀態(tài)發(fā)生變化時可儲存或釋放的能量稱為相變熱，發(fā)生相變的溫度范圍很窄。物理狀態(tài)發(fā)生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變。大量相變熱轉(zhuǎn)移到環(huán)境中時，產(chǎn)生了一個寬的溫度平臺。相變材料的出現(xiàn)，體現(xiàn)了恒溫時間的延長，并可與顯熱和絕緣材料在熱循環(huán)時，儲存或釋放顯熱。其原理是:相變材料在熱量的傳輸過程中將能量儲存起來，就像熱阻一樣將可以延長能量傳輸時間，使溫度梯度減小。
[0019]所述吸收式制冷系統(tǒng)主要由循環(huán)泵9、發(fā)生器10、冷凝器11、制冷劑節(jié)流閥12、蒸發(fā)器13、吸收器14、溶液泵15、溶液熱交換器16和溶液節(jié)流閥17構(gòu)成，所述蓄熱水箱1、循環(huán)泵9及發(fā)生器10構(gòu)成熱煤水循環(huán)通道，吸收劑一制冷劑溶液(吸收劑為LiBr，所述制冷劑為H2O)在發(fā)生器10內(nèi)受到熱媒水加熱后，汽化后的水進入冷凝器11，發(fā)生器10內(nèi)的高濃度的LiBr溶液經(jīng)溶液熱交換器16和溶液節(jié)流閥17進入吸收器14 ;汽化后的水經(jīng)冷凝器11冷卻后通過制冷劑節(jié)流閥12進入蒸發(fā)器13吸熱后流入吸收器14，被吸收器14內(nèi)的高濃度的LiBr溶液吸收，再由溶液泵15經(jīng)溶液熱交換器16送回發(fā)生器10。
[0020]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機，其特征在于:它主要由吸收式制冷系統(tǒng)和一體化太陽能熱泵系統(tǒng)構(gòu)成，所述一體化太陽能熱泵系統(tǒng)是由蓄熱水箱、冷凝器、泵、壓縮機、節(jié)流閥、U形蒸發(fā)管和太陽能集熱器構(gòu)成，所述蓄熱水箱、泵和冷凝器構(gòu)成水循環(huán)通道，所述壓縮機、U形蒸發(fā)管、節(jié)流閥和冷凝器構(gòu)成制冷劑循環(huán)通道，所述U形蒸發(fā)管設(shè)在太陽能集熱器中的每個太陽能真空集熱管中；所述蓄熱水箱為吸收式制冷系統(tǒng)提供熱源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機，其特征在于:所述太陽能真空集熱管內(nèi)填充有相變蓄能材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機，其特征在于:所述相變蓄能材料為石蠟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機，其特征在于:所述吸收式制冷系統(tǒng)主要由循環(huán)泵、發(fā)生器、冷凝器、制冷劑節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、溶液泵、溶液熱交換器和溶液節(jié)流閥構(gòu)成，所述蓄熱水箱、循環(huán)泵及發(fā)生器構(gòu)成熱煤水循環(huán)通道，吸收劑一制冷劑溶液在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水加熱后，汽化后的制冷劑進入冷凝器，發(fā)生器內(nèi)的高濃度的吸收劑一制冷劑溶液經(jīng)溶液熱交換器和溶液節(jié)流閥進入吸收器；汽化后的制冷劑經(jīng)冷凝器冷卻后通過制冷劑節(jié)流閥進入蒸發(fā)器吸熱后流入吸收器，被吸收器內(nèi)的吸收劑一制冷劑溶液吸收，再由溶液泵經(jīng)溶液熱交換器送回發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有一體化太陽能熱泵系統(tǒng)的吸收式制冷機，其特征在于:所述吸收劑為LiBr，所述制冷劑為H20。
【文檔編號】F25B27/00GK103954068SQ201410153201
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】李志生, 郭初 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)