連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及制取冰漿裝置領(lǐng)域，更具體的說。是涉及一種連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)態(tài)冰漿溶液是一種固液兩相溶液，與固態(tài)冰相比，它具有熱物性好、傳熱系數(shù)高、可流動(dòng)、能量密度大等優(yōu)良特點(diǎn)，因此目前的冰蓄冷領(lǐng)域內(nèi)對冰漿的研究已成為主要趨勢。
[0003]目前常見的制取冰漿裝置主要由傳統(tǒng)蒸汽壓縮式制冷裝置提供冷量，完全依賴于電能，制冷空調(diào)用電能耗占總能耗比例越來越大，亟需新型環(huán)保能源出現(xiàn)。太陽能是一種已得到較廣泛應(yīng)用的可再生能源，除了受天氣狀況影響較大外，受其他因素比如地域、季節(jié)等的影響較小，在炎熱的夏季更是十分充足，較易收集。將太陽能吸附制冷方式與直接接觸制冰漿方式結(jié)合起來，既可以利用太陽能可再生資源，又能利用冰漿進(jìn)行蓄冷。
[0004]由于太陽能僅在白天可用，單吸附床的太陽能吸附制冷方式只能白天脫附，晚上吸附，因此白天只能利用前一天夜晚制取的冰漿，限制了利用的時(shí)效性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)，以有效地利用太陽能即時(shí)、連續(xù)的制冰漿，應(yīng)用于食品冷藏、長途運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)，包括太陽能雙床吸附制冷循環(huán)和接觸式制冰漿循環(huán)兩部分，所述太陽能雙床吸附制冷循環(huán)包括太陽能集熱板、脫附用吸附床、吸附用吸附床、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，太陽能集熱板連接脫附用吸附床;脫附用吸附床通過第一電磁閥和第二電磁閥分別連接蒸發(fā)器制冷劑出口支路和支路冷凝器制冷劑進(jìn)口 ；吸附用吸附床通過第三電磁閥和第四電磁閥分別連接蒸發(fā)器制冷劑出口支路和支路冷凝器制冷劑進(jìn)口 ；
[0008]所述接觸式制冰漿循環(huán)包括低溫載冷劑通道、噴頭、進(jìn)水口、冰漿發(fā)生器和蓄冰箱;低溫載冷劑通道位于蒸發(fā)器內(nèi)，低溫載冷劑通道出口通過噴嘴進(jìn)入連接冰漿發(fā)生器，冰漿發(fā)生器連接蓄冰箱，冰漿發(fā)生器頂部設(shè)置進(jìn)水口。
[0009]所述太陽能集熱板與脫附用吸附床與水平方向傾角在30°-60°之間，以保證最大程度吸收太陽能。
[0010]所述蒸發(fā)器為接觸式制冰漿循環(huán)提供冷源。
[0011]所述太陽能吸附制冷循環(huán)為連續(xù)式吸附方式，即由兩套太陽能集熱器-吸附床完成吸附制冷過程，利用閥門開閉調(diào)節(jié)進(jìn)行吸附或脫附。
[0012]在噴頭和吸附用吸附床之間安裝防冰積裝置。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、本實(shí)用新型的制取冰漿裝置中的太陽能吸附制冷循環(huán)為制取冰漿提供冷量，夏季太陽能十分充足，太陽照射方向與地面夾角較大，集熱效率大，吸附式制冷效率較高。且太陽能為可再生資源，可在夏季用電高峰期減少制冷耗能占總電能的比例，節(jié)能環(huán)保。
[0015]2、由于白天集熱器吸收太陽能熱量，吸附床升溫持續(xù)脫附，夜晚吸附床降溫持續(xù)吸附，因此白天無法利用太陽能直接進(jìn)行制冰，且此種間歇半天的吸附制冷方式要求裝置比較大型，以蓄積更多的太陽能來制取更多的冰漿，成本較高。本實(shí)用新型雙吸附床制冷方式有效解決了這個(gè)問題，白天太陽能可用時(shí)，兩套吸附床分別作脫附-吸附用，利用閥門調(diào)節(jié)其開閉狀態(tài)，從而可持續(xù)進(jìn)行制冰漿過程，現(xiàn)制現(xiàn)用。
[0016]3、噴頭處流過低溫載冷劑，極易生成冰層堵塞出口，防冰積裝置通過利用水循環(huán)將吸附床吸附時(shí)產(chǎn)生的熱量送至噴頭處，不僅可以吸收吸附時(shí)產(chǎn)生的熱量，降低吸附溫度，而且可以避免噴頭由于低溫產(chǎn)生冰層堆積，影響噴頭正常使用。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、太陽能集熱板2、7、吸附床3-6、閥8、水循環(huán)9、冷凝器制冷劑進(jìn)口10、冷卻水進(jìn)口 11、冷卻水出口 12、冷凝器制冷劑出口 13、節(jié)流閥14、熱水循環(huán)閥15、熱水循環(huán)栗16、蒸發(fā)器制冷劑出口 17、低溫載冷劑通道18、蒸發(fā)器制冷劑進(jìn)口 19、低溫載冷劑層20、蓄冰箱21、冰漿發(fā)生器22、進(jìn)水口 23、噴頭24、防冰積裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]本實(shí)用新型連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括太陽能雙床吸附制冷循環(huán)、接觸式制冰漿循環(huán)兩部分，所述太陽能雙床吸附制冷循環(huán)包括太陽能集熱板1、脫附用吸附床2、吸附用吸附床7、殼管冷凝器、節(jié)流閥13和蒸發(fā)器，所述接觸式制冰漿循環(huán)包括低溫載冷劑通道17、噴頭23、進(jìn)水口 22、冰漿發(fā)生器22和蓄冰箱20等。
[0021]所述太陽能雙床吸附制冷循環(huán)包括太陽能集熱板1、脫附用吸附床2、吸附用吸附床7、冷凝器(內(nèi)設(shè)包括冷卻水進(jìn)口 10、冷卻水出口 11的水路)、節(jié)流閥13和蒸發(fā)器，太陽能集熱板連接脫附用吸附床2;脫附用吸附床2通過第一電磁閥3和第二電磁閥4分別連接蒸發(fā)器制冷劑出口 16支路和支路冷凝器制冷劑進(jìn)口 9;吸附用吸附床7通過第三電磁閥5和第四電磁閥6分別連接蒸發(fā)器制冷劑出口 16支路和支路冷凝器制冷劑進(jìn)口 9;水循環(huán)8包括熱水循環(huán)閥14、熱水循環(huán)栗15，其作用是將吸附床2在吸附時(shí)產(chǎn)生的大量吸附熱通過水循環(huán)送至噴頭防冰積裝置中，不僅能降低吸附溫度，加快吸附速率，而且能夠防止噴頭處低溫液體結(jié)冰造成堵塞，內(nèi)部熱量循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)節(jié)約。
[0022]太陽能集熱板1吸收太陽能，使吸附床2升溫，此時(shí)閥門開閉狀態(tài)為第一電磁閥3和第二電磁閥4開，第三電磁閥5和第四電磁閥6關(guān)閉，脫附用吸附床2接入制冷循環(huán)，高溫高壓氣體經(jīng)冷凝器制冷劑進(jìn)口 9流入冷凝器中冷卻為高溫高壓的液體，依次通過冷凝器制冷劑出口 12、節(jié)流閥13和蒸發(fā)器制冷劑進(jìn)口 18并滯留在蒸發(fā)器中。脫附過程完成后，關(guān)閉第一電磁閥3和第二電磁閥4，開啟第三電磁閥5和第四電磁閥6，將吸附用吸附床7接入制冷系統(tǒng)中，吸附用吸附床7溫度較低壓力較小，蒸發(fā)器中由于存留的制冷劑較多壓力較大，開始進(jìn)行吸附制冷過程，套管中的載冷劑被冷卻成為低溫載冷劑，為接觸式制冰漿循環(huán)提供冷量。
[0023]由于白天集熱器吸收太陽能熱量，吸附床升溫持續(xù)脫附，夜晚吸附床降溫持續(xù)吸附，因此白天無法利用太陽能直接進(jìn)行制冰，且此種間歇半天的吸附制冷方式要求裝置比較大型，以蓄積更多的太陽能來制取更多的冰漿，成本較高。雙吸附床制冷方式有效解決了這個(gè)問題，白天太陽能可用時(shí)，兩套吸附床分別作脫附-吸附用，利用閥門調(diào)節(jié)其開閉狀態(tài)，從而可持續(xù)進(jìn)行制冰漿過程，現(xiàn)制現(xiàn)用。
[0024]所述接觸式制冰漿循環(huán)包括低溫載冷劑通道17、噴頭23、進(jìn)水口22、冰漿發(fā)生器22和蓄冰箱20;低溫載冷劑通道17位于蒸發(fā)器內(nèi)，低溫載冷劑通道17出口通過噴嘴進(jìn)入連接冰漿發(fā)生器21，冰漿發(fā)生器21連接蓄冰箱20。冰漿發(fā)生器22頂部設(shè)置進(jìn)水口 22，冰漿發(fā)生器22內(nèi)底部為低溫載冷劑層19。
[0025]所述蒸發(fā)器為接觸式制冰漿循環(huán)提供冷源，由于制冷劑可溶于水，不能直接與水接觸制取冰楽，因此通過制冷劑冷卻不溶水的載冷劑，再將被冷卻的低溫載冷劑直接噴入冰漿發(fā)生器與水接觸，使水降溫至冰點(diǎn)形成冰漿;冰漿輸送至蓄冰箱，不溶水的載冷劑在底部與水分離，重新輸送至蒸發(fā)器套管中被冷卻。如此反復(fù)，冰漿蓄冷技術(shù)可緩解用電高峰電力不足局面。
[0026]所述低溫載冷劑在水栗作用下被輸送至接觸制冰漿裝置中，方式為通過噴嘴噴入冰漿發(fā)生室，低溫載冷劑與水直接接觸，水被冷卻至冰點(diǎn)形成冰漿，冰漿與低溫載冷劑由于不可相溶而分層，冰漿流入蓄冰箱，低溫載冷劑重新被栗送回蒸發(fā)器中再次循環(huán)。
[0027]所述防冰積裝置安裝在噴頭和吸附用吸附床之間，噴頭處流過低溫載冷劑，極易生成冰層堵塞出口，利用水循環(huán)8將吸附床吸附時(shí)產(chǎn)生的熱量送至噴頭處，不僅可以吸收吸附時(shí)產(chǎn)生的熱量，降低吸附溫度，而且可以避免噴頭由于低溫產(chǎn)生冰層堆積，影響噴頭正常使用。
[0028]本實(shí)用新型將太陽能吸附制冷循環(huán)與接觸式制冰漿結(jié)合起來，有效利用了夏季充足的太陽能制冰，太陽能是可再生資源，節(jié)能環(huán)保。由于冰漿還是一種可流動(dòng)的新型蓄冷材料，直接接觸法制取的冰漿可能混有制冷劑、空氣等微量雜質(zhì)，此發(fā)生系統(tǒng)制取的冰漿可用于食品冷藏、長途運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能雙床吸附制冷循環(huán)和接觸式制冰漿循環(huán)兩部分， 所述太陽能雙床吸附制冷循環(huán)包括太陽能集熱板、脫附用吸附床、吸附用吸附床、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，太陽能集熱板連接脫附用吸附床;脫附用吸附床通過第一電磁閥和第二電磁閥分別連接蒸發(fā)器制冷劑出口支路和支路冷凝器制冷劑進(jìn)口 ；吸附用吸附床通過第三電磁閥和第四電磁閥分別連接蒸發(fā)器制冷劑出口支路和支路冷凝器制冷劑進(jìn)口 ； 所述接觸式制冰漿循環(huán)包括低溫載冷劑通道、噴頭、進(jìn)水口、冰漿發(fā)生器和蓄冰箱;低溫載冷劑通道位于蒸發(fā)器內(nèi)，低溫載冷劑通道出口通過噴嘴進(jìn)入連接冰漿發(fā)生器，冰漿發(fā)生器連接蓄冰箱，冰漿發(fā)生器頂部設(shè)置進(jìn)水口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱板與脫附用吸附床與水平方向傾角在30°-60°之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，在噴頭和吸附用吸附床之間安裝防冰積裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種連續(xù)式太陽能驅(qū)動(dòng)接觸式冰漿發(fā)生系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括太陽能雙床吸附制冷循環(huán)、接觸式制冰漿循環(huán)兩部分，所述太陽能雙床吸附制冷循環(huán)包括太陽能集熱板、兩套吸附床、殼管冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，所述接觸式制冰漿循環(huán)包括蒸發(fā)器、低溫載冷劑通道、噴頭、進(jìn)水口、防冰積裝置和蓄冰箱等。太陽能吸附制冷循環(huán)為連續(xù)式吸附方式，即由兩套太陽能集熱器-吸附床完成吸附制冷過程，利用閥門開閉調(diào)節(jié)進(jìn)行吸附或脫附。冰漿是一種可流動(dòng)的新型蓄冷材料，直接接觸法制取的冰漿可能混有制冷劑、空氣等微量雜質(zhì)，此發(fā)生系統(tǒng)制取的冰漿可用于食品冷藏、長途運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】F25C1/00, F25B27/00, F25B17/00
【公開號(hào)】CN205138019
【申請?zhí)枴緾N201520892555
【發(fā)明人】劉圣春, 郝玲, 李?yuàn)W, 盧君
【申請人】天津商業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月10日