一種基于強化傳質的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于強化傳質的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統，屬于太陽能熱利用技術領域。太陽能吸附式制冷系統主要由吸附床、冷凝器、蒸發器、儲液瓶和管道泵等組成。其特征在于：太陽能吸附式制冷系統的傳質管路上增設二級解吸冷凝通道，包括第二管道泵、第二冷凝器及第二儲液瓶。本實用新型專利技術增設的二級解吸冷凝通道，克服了傳統太陽能吸附式制冷系統解吸過程中制冷劑在傳質管道中傳輸不暢，氣體阻塞方面的不足，更為重要的是改善了第一儲液瓶和蒸發器中由于制冷劑飽和蒸汽壓的存在而導致的壓力升高、解吸受阻和解吸速率慢的情況。本實用新型專利技術提高了解吸速率，增加了制冷劑解吸量，從而提高了整個系統的制冷性能。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種太陽能吸附式制冷系統，尤其是一種基于強化傳質的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統，屬于太陽能熱利用

技術介紹
在太陽能熱利用方面已經有成熟的技術和產品，但是在太陽能制冷方面還沒有可廣泛推廣和應用的成熟產品。太陽能驅動制冷的方式主要有兩種，一種是光電驅動，一種是熱驅動。光電驅動采用光伏電池把光能轉變為電能，然后用電驅動壓縮機或者半導體制冷獲取低溫，結構簡單，體積較小，但是，效率低，且制造成本高。熱驅動是以太陽光熱驅動吸收或者吸附式制冷裝置獲得低溫，具有熱效率高、制造成本低等優點。從能源綜合利用和環境保護的角度來看，吸附式制冷是一種頗具潛力的制冷方式。當吸附床沒有熱源供給（無太陽輻射）時溫度較低，吸附劑將制冷劑從蒸發器中吸附，實現蒸發制冷；當有太陽輻射加熱吸附床時，制冷劑從吸附劑中解吸；解吸出來的制冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝后回到蒸發器中，如此反復完成吸附制冷循環過程。與吸收式制冷相比，吸附式制冷可有效利用太陽能等低品位熱源且不存在結晶和精餾等問題；而且，吸附式制冷具有結構簡單、無運動部件、噪聲小、壽命長等優點。目前，太陽能吸附式制冷系統的制冷效率仍然較低，其中一個重要原因就是：吸附床接受太陽輻射能量后吸附劑對制冷劑進行解吸，而制冷劑氣體在傳質管道中傳質不暢、易形成氣體阻塞等，從而導致系統產生解吸所需時間長、制冷循環周期長、系統的能量利用率低、制冷效率低等方面的不足。雖然中國專利(ZL201420310263.8)“一種光伏協同強化傳質的太陽能吸附式制冷系統”中采用了強化傳質的方法解決制冷劑氣體在管道中的傳遞不暢問題，但是忽略了一個現象，蒸發器內的壓強在制冷劑解吸過程中由于飽和蒸汽壓的原因會增加，從而影響了解吸速率、解吸量及制冷效率。
技術實現思路
本技術旨在克服現有太陽能吸附式制冷系統解吸過程中傳質不暢的不足，提出了一種基于強化傳質的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統，該系統解決了太陽能吸附式制冷系統解吸過程中制冷劑氣體在蒸發器中由于飽和蒸汽壓過大導致管路末端壓力較高、解吸不暢的問題，從而增加制冷劑解吸量，提高太陽能吸附式制冷系統的制冷效率。本技術通過以下技術方案完成：一種基于強化傳質的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統，包括吸附床、冷凝器、蒸發器、儲液瓶和管道泵。其特征在于太陽能吸附式制冷系統的傳質管路上增設二級解吸冷凝通道，包括第二管道泵、第二冷凝器及第二儲液瓶。具體連接方式為：吸附床、傳質管道、第一控制閥門、第一管道泵、第一冷凝器、第一儲液瓶依次串聯，構成太陽能強化傳質吸附式制冷系統的一級解吸傳質通道；吸附床、傳質管道、第二控制閥門和蒸發器依次串聯，構成太陽能吸附式制冷系統的吸附傳質通道。所述在第一儲液瓶上端兩個入口分別與第一冷凝器和第二管道泵相連接；第一儲液瓶和第二儲液瓶的下端出口都接入到蒸發器上。本技術的工作原理是：當太陽光照射到吸附床上時，吸附床溫度升高，其中的制冷劑被逐漸解吸出來；打開解吸傳質通道上的第一控制閥門和第一管道泵，吸附床內解吸出來的高溫高壓制冷劑氣體在傳質管道泵的作用下流到第一冷凝器內，在冷凝器內經過換熱冷卻后，高溫高壓的氣態制冷劑變為液態儲存在第一儲液瓶內，當第一儲液瓶內的壓力升高到預設值時打開第二管道泵，抽取第一儲液瓶內的飽和蒸汽經過第二冷凝器至第二儲液瓶內，待整個解吸過程結束后將第一、二儲液瓶內的液態制冷劑再儲存于蒸發器中。當太陽輻射較小不足以使吸附床內的制冷劑繼續解吸時，關閉解吸傳質通道上的第一、二管道泵和第一控制閥門。當吸附床未接受太陽輻射而溫度降低達到環境溫度時，吸附床中的吸附劑吸附作用加強，打開吸附通道上的第二控制閥門，蒸發器內的液態制冷劑就會逐漸汽化，此過程吸收大量的熱，從而實現制冷的目的。本技術所產生的有益效果是：通過在傳統的太陽能吸附式制冷系統的儲液瓶外另增設一個強制降壓管道，管道上連接有第二管道泵，第二管道泵的出口端與第二冷凝器連接，第二冷凝器下端接有第二儲液瓶。本技術克服了傳統的太陽能吸附式制冷系統解吸過程中制冷劑在傳質管道中傳輸不暢，氣體阻塞方面的不足，又改善了第一儲液瓶和蒸發器中由于制冷劑飽和蒸汽壓的存在而導致的壓力升高，解吸受阻和解吸速率慢的問題。第二管道泵可以將飽和蒸汽壓和沒有完全冷凝的氣態制冷劑抽送到第二冷凝器繼續冷凝，大大降低了第一冷凝器及第一儲液瓶中的壓力，使得吸附床與第一冷凝器內的壓差增大，提高了解吸速率，增加了制冷劑解吸量，解吸量的增加使整個系統的制冷能力加強。附圖說明圖1為本技術實施例的結構原理示意圖。圖中所示為1.吸附床，2.第一控制閥門，3.蒸發器，4.第一壓力表，5.第一管道泵，6.第一冷凝器，7.第一儲液瓶，8.傳質管道，9.絕熱箱，10.第二控制閥門，11.第二壓力表，12.第三控制閥門，13.第二管道泵，14.第二冷凝器，15.第二儲液瓶。具體實施方式在下面的描述中，將描述本技術的各種不同方面。為了便于解釋，將陳述特定的配置和細節，以便提供對本技術的透徹理解。然而，本技術可能是在沒有在此提及的特定細節的情況下實現的，這對于熟悉這項技術的人將是明顯的。此外，為了突出本技術，眾所周知的特征可能被省略或簡化。在圖1所示的實施例中，吸附床（1）、傳質管道（8）、第一控制閥門（2）、第一管道泵（5）、第一冷凝器（6）、第一儲液瓶（7）依次串聯，構成太陽能強化傳質吸附式制冷系統的一級解吸傳質通道；吸附床（1）、傳質管道（8）、第二控制閥門（10）、蒸發器（3）依次串聯，構成太陽能吸附式制冷系統的吸附傳質通道。第一壓力表（4）安裝在傳質管道（8）上面，第二壓力表（11）安裝在第一冷凝器（6）下端。在第一儲液瓶（7）上端入口處依次接第二管道泵（13）、第二冷凝器（14）和第二儲液瓶（15）。第一儲液瓶(7)和第二儲液瓶(15)的下端出口都接入到蒸發器（3）上,第三控制閥門（12）為添加制冷劑的入口。實施例一：解吸過程。當太陽光照射到吸附床（1）上時，其中的制冷劑逐漸的被解吸出來；當第一壓力表（4）的示數達到解吸壓力時，打開解吸通道上的第一控制閥門（2）和第一管道泵（5），吸附床（1）內高溫高壓的氣態制冷劑沿解吸傳質管道流經第一冷凝器（6），并在第一冷凝器（6）中降溫冷凝變為液態制冷劑而后往下儲存于第一儲液瓶（7）內；當第二壓力表（11）的示數高于第一壓力表（4）的示數時，打開第二管道泵（13），使第一儲液瓶（7）內未完全冷凝的氣態制冷劑和瓶內飽和蒸汽被強制抽送到第二冷凝器（14）內進行二次冷凝降溫變成液態制冷劑儲存在第二儲液瓶（15）內，最后流入蒸發器（3）中，從而降低第一冷凝器(6)和第一儲液瓶(7)內的壓力，加快解吸速率。實施例二：吸附過程。當吸附床（1）不接受太陽的輻射溫度降低達到環境溫度時，關閉解吸通道上的第一控制閥門（2）、第一管道泵（5）和第二管道泵（13），并打開吸附通道上的第二控制閥門（10）。這時吸附床（1）內低溫低壓的吸附劑吸附能力加強，將對儲存于蒸發器（3）內的液態制冷劑進行吸附，吸附過程將會使蒸發器（3）中的溫度降低，帶走絕熱箱（9）內的熱量，實現吸附制冷。以上所述，僅是本技術較佳的實施例，并非對本技術作任何限制，雖然本技術已以較佳實施例揭露如上，然本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于強化傳質的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統，其特征在于太陽能吸附式制冷系統的傳質管路上增設二級解吸冷凝通道，包括第二管道泵（13）、第二冷凝器（14）及第二儲液瓶（15）;具體連接方式為：吸附床（1）、傳質管道（8）、第一控制閥門（2）、第一管道泵（5）、第一冷凝器（6）、第一儲液瓶（7）依次串聯，構成太陽能強化傳質吸附式制冷系統的一級解吸傳質通道；吸附床（1）、傳質管道（8）、第二控制閥門（10）、蒸發器（3）依次串聯，構成太陽能吸附式制冷系統的吸附傳質通道;第一壓力表（4）安裝在傳質管道（8）上面，第二壓力表（11）安裝在第一冷凝器（6）下端；在第一儲液瓶（7）上端入口處依次接第二管道泵（13）、第二冷凝器（14）和第二儲液瓶（15），構成二級解吸冷凝通道；第一儲液瓶(7)和第二儲液瓶(15)的下端出口都接入到蒸發器（3）上。

【技術特征摘要】
1.一種基于強化傳質的太陽能雙冷凝吸附式制冷系統，其特征在于太陽能吸附式制冷系統的傳質管路上增設二級解吸冷凝通道，包括第二管道泵（13）、第二冷凝器（14）及第二儲液瓶（15）;具體連接方式為：吸附床（1）、傳質管道（8）、第一控制閥門（2）、第一管道泵（5）、第一冷凝器（6）、第一儲液瓶（7）依次串聯，構成太陽能強化傳質吸附式制冷系統的一級解吸傳質通道；吸附床（1）、傳質管道（8）、第二控制閥門（10）、蒸發器（3）依次串聯，構成太陽能吸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王云峰，楊增輝，浦紹選，李明，張曉蝶，
申請(專利權)人：云南師范大學，
類型：新型
國別省市：云南;53