專利名稱：塔式吸收聯(lián)合集熱再生式太陽能空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用太陽能進行制冷并產(chǎn)生生活熱水的裝置，尤其是其制冷劑能高效地吸收和再生，儲存太陽能，在不連續(xù)陽光條件下連續(xù)工作的太陽能空調(diào)。
技術(shù)背景目前，公知的液-液吸收式太陽能空調(diào)主要由制冷裝置、再生裝置、太陽能集熱裝置三部分組成。在制冷裝置里，蒸發(fā)劑噴淋在導冷劑盤管上受熱汽化，由液體變成蒸汽，導冷劑中的熱量被蒸發(fā)劑帶走，自身溫度降低，將冷量輸出；吸收劑噴淋在冷卻水盤管上，吸收蒸發(fā)劑蒸汽；吸收劑吸收蒸發(fā)劑蒸汽后，吸收能力減弱，自身溫度升高，冷卻水吸收吸收劑的熱量，并將散發(fā)出去。在再生裝置里，利用太陽能的熱量，吸收劑中的蒸發(fā)劑被蒸發(fā)出來，吸收劑實現(xiàn)再生。太陽能裝置向再生裝置提供制冷劑再生所需的熱量。吸收劑和蒸發(fā)劑循環(huán)使用，冷劑水不斷將冷量輸出。但其技術(shù)目前尚不成熟，限制太陽能空調(diào)的技術(shù)因素主要有四個方面一是制冷劑效率低；二是吸收、再生效率低；三是太陽能吸收、傳遞效率低；四是不能儲存太陽能，裝置不能連續(xù)工作。
傳統(tǒng)的蒸發(fā)-吸收方式是蒸發(fā)室和吸收室平行排列，蒸發(fā)室內(nèi)的蒸發(fā)劑蒸汽依靠濃差擴散到吸收室，在冷卻水盤管表面被吸收劑吸收，這種蒸發(fā)-吸收技術(shù)傳質(zhì)面積小，吸收效率低，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障點多。
傳統(tǒng)的制冷劑再生技術(shù)采用釜式蒸發(fā)分離，這種蒸發(fā)分離方式汽化表面積小，分離效率低，只能用于濃縮，當吸收劑和蒸發(fā)劑都容易蒸發(fā)時，這種分離方式無法進行。
傳統(tǒng)太陽能再生工藝的再生裝置和集熱裝置相互分離，集熱裝置的熱量輸送到再生裝置路徑較長，要多次熱交換，熱傳輸損失較大，需要的換熱面積也很大，集熱裝置的熱效率也不高。
傳統(tǒng)的液體吸收式太陽能空調(diào)不能儲存太陽能，在不連續(xù)陽光條件下無法連續(xù)工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有太陽能空調(diào)制冷劑吸收、再生效率低，太陽能吸收、傳遞效率低，能量不能儲存，裝置不能連續(xù)工作等缺點，本實用新型提供了一種新型太陽能空調(diào)裝置，該太陽能空調(diào)采用塔式蒸發(fā)-吸收、聯(lián)合集熱分餾再生技術(shù)，能實現(xiàn)太陽能高效地吸收、傳遞，制冷劑高效地蒸發(fā)、吸收、再生，還能以貯存制冷劑的方式貯存太陽能。利用太陽能來制冷、取暖、提供生活熱水。
本實用新型主要由蒸發(fā)-吸收塔、聯(lián)合集熱再生器、換熱器、冷卻器、儲罐五部分組成。制冷劑在蒸發(fā)-吸收塔內(nèi)發(fā)生蒸發(fā)-吸收作用，產(chǎn)生制冷效果；制冷劑在聯(lián)合集熱再生器里分餾，實現(xiàn)制冷劑再生。
本實用新型為解決其技術(shù)問題采用了如下的技術(shù)方案1、采用塔式蒸發(fā)-吸收技術(shù)，提高制冷系統(tǒng)蒸發(fā)-吸收效率。本實用新型的蒸發(fā)-吸收過程是在蒸發(fā)-吸收塔中進行的。蒸發(fā)-吸收塔是圓柱狀的筒體，塔體分為上下兩部分。上半部分是吸收室，吸收室里裝有吸收填料。下半部分是蒸發(fā)室，底部有導冷劑盤管。塔腰部內(nèi)側(cè)有一環(huán)繞塔壁的環(huán)形承液槽，用來承接待生劑，環(huán)形槽中間是氣體上行通道。氣體通道的正上方有一半球面形隔離帽。在一定負壓下，蒸發(fā)劑在導冷劑盤管上汽化，汽體經(jīng)環(huán)形槽中間的氣體通道上升到吸收室，在填料表面被吸收劑吸收。吸收劑從填料表面流下，由隔離帽導入承液槽。承液槽中的吸收劑因吸收了蒸發(fā)劑，溫度升高，失去吸收能力，成為待生劑。一部分待生劑送到塔外的冷卻器冷卻散熱后再在回流到塔內(nèi)，以保證吸收劑發(fā)生吸收作用所需的低溫，還有一部分待生劑送到再生裝置再生。使用填料塔吸收的優(yōu)點是填料表面積大，蒸發(fā)劑和吸收劑充分接觸，吸收效率高，裝置結(jié)構(gòu)簡單，不用泵回流。
2、采用聯(lián)合集熱分餾再生技術(shù)，提高再生系統(tǒng)效率。本實用新型待生劑的再生過程是在聯(lián)合集熱再生器中進行的。聯(lián)合集熱再生器是將集熱、分餾、冷凝、熱交換集于一體再生裝置，它由蛇形真空管、真空管底管、回流管、導汽管、貯液室、精餾器、熱交換器等幾部分組成。蛇形真空管是太陽能真空集熱管多次回折形成的，也以可由一組水平放置的太陽能真空集熱管首尾相接串聯(lián)而成。真空管內(nèi)管有許多小凹陷，以增加液體的保留時間。蛇形真空管既有太陽能集熱功能，也有分餾功能?；亓鞴芊稚匣亓鞴?、下回流管，上回流管是精餾器與蛇形真空管連接的通道，下回流管可將真空管底管中尚未再生完全的待生劑送回蛇形真空管。貯液室暫時貯存再生出的吸收劑，并通過液位控制待生液流入蛇形真空管的流量。精餾器通過導汽管與蛇形真空管上端口相連，負責蒸發(fā)劑進一步分餾和冷凝。下熱交換器是待生液和吸收劑熱交換的場所，負責回收吸收劑中的熱量。采用聯(lián)合集熱分餾再生工藝的優(yōu)點是1)將太陽能集熱功能和分餾功能集合于蛇形真空管上，提高了太陽能集熱效果，提高了傳質(zhì)傳熱效率；2)將換熱器與蛇形真空管集合在一起，減少熱量輸送損失，減少空間占用；3)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定性高。
3、采用了制冷劑罐分裝儲能技術(shù)，實現(xiàn)太陽能空調(diào)持續(xù)制冷。本實用新型儲存能量是以儲存制冷劑的方式實現(xiàn)的。本實用新型設(shè)有三個儲罐，分別用來儲存蒸發(fā)劑、吸收劑、待生劑。當陽光充足時，系統(tǒng)自動將待生劑送入再生系統(tǒng)，蒸發(fā)劑和吸收劑分離，并把它們送入相應(yīng)的儲罐中。當陽光不足或晚間，系統(tǒng)又會自動從蒸發(fā)劑儲罐和吸收劑儲罐抽出蒸發(fā)劑和吸收劑，維持系統(tǒng)工作。本實用新型的儲罐還起到緩沖罐的作用，有利于自控系統(tǒng)的平穩(wěn)控制。
本實用新型有益效果是，能提高制冷劑的蒸發(fā)、吸收、再生效率，提高太陽能的吸收、傳遞效率并儲存太陽能；裝置結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，設(shè)備造價低廉；能耗更低，更加環(huán)保。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是蒸發(fā)-吸收塔結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2聯(lián)合集熱再生器結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3制冷工作原理圖。
具體實施方式
在
圖1中，蒸發(fā)劑從蒸發(fā)劑進口管(6)經(jīng)蒸發(fā)劑噴淋器(15)入蒸發(fā)室(16)，噴淋在底部導冷劑盤管(17)上，吸收導冷劑中的熱量后迅速汽化，氣體經(jīng)通道(4)向上運動，經(jīng)分配器(12)到達吸收室(3)。吸收劑自吸收劑進口管(1)經(jīng)吸收劑噴淋器(9)入吸收室(3)，經(jīng)分配器(10)分配后向下運動，均勻附著在填料(2)上。上升的蒸發(fā)劑蒸汽與下流的吸收劑液體在填料(2)上充分接觸，發(fā)生吸收作用。吸收劑吸收蒸發(fā)劑后成為待生劑，滴落到隔離帽(13)上，最后流到承液槽(14)。待生劑從待生劑出口管(5)抽出，一部分經(jīng)冷卻后經(jīng)待生液回流管(11)回流到塔內(nèi)，一部分送去聯(lián)合集熱再生器再生。導冷劑由導冷劑進口管(7)進入蒸發(fā)室，被蒸發(fā)劑冷凍，再由導冷劑出口管(8)流出，把冷量輸出。
在圖2中，待生劑經(jīng)待生劑入口管(1)入精餾器(5)，與氣態(tài)的蒸發(fā)劑換熱，溫度上升，再入熱交換器(8)，與吸收劑換熱，溫度繼續(xù)升高，再經(jīng)控制閥(13)送入蛇形真空管(11)上端口，滴注入蛇形真空管(11)內(nèi)，沿蛇形真空管(11)底壁緩慢流動，逐層受熱，溫度逐漸生高，其中的輕組分逐步汽化。汽化組分沿蛇形真空管沿頂壁向上運動，與液態(tài)組分反復(fù)傳熱傳質(zhì)，輕組分與吸收劑逐漸分離。輕組分蒸汽由蛇形真空管(11)上端口流出，經(jīng)導汽管(10)入精餾器(5)，經(jīng)換熱、冷凝，進一步分餾成蒸發(fā)劑和待生劑。蒸發(fā)劑由蒸發(fā)劑出口管(4)流出，待生劑經(jīng)上回流管(6)回流到蛇形真空管(11)。待生劑受熱輕組分蒸發(fā)后形成吸收劑，經(jīng)單向閥(12)流至真空管底管(15)，再經(jīng)貯液室(14)入熱交換器(8)，與待生劑換熱后由吸收劑出口管(9)流出。分離不完全的吸收劑在真空管底管(15)受熱后經(jīng)下回流管(7)回流到蛇形真空管(11)。冷卻水由冷卻水入口管(2)流入，冷卻水出口管(3)流出。
在圖3中，蒸發(fā)劑從蒸發(fā)劑罐(8)出發(fā)，經(jīng)過閥(7)進入蒸發(fā)-吸收塔(11)，在汽化室汽化，將導冷劑管(17)中的熱量帶走。吸收劑從吸收劑罐(2)出發(fā)，經(jīng)過閥(1)進入蒸發(fā)-吸收塔(11)，在吸收室吸收蒸發(fā)劑蒸汽后成為待生劑，被泵(6)抽出，一部分待生劑經(jīng)冷卻器(14)冷卻后，經(jīng)過閥(12)回流到蒸發(fā)-吸收塔(11)，一部分待生液送入聯(lián)合集熱再生器再生的精餾器(15)、聯(lián)合集熱再生器的換熱器(21)換熱后送蛇形真空管(16)再生，最后在聯(lián)合集熱再生器中，待生劑被分餾成蒸發(fā)劑和吸收劑，蒸發(fā)劑經(jīng)冷卻器(20)冷卻后送回蒸發(fā)劑罐(8)，吸收劑流經(jīng)換熱器(19)與生活用水換熱，回收余熱，再入冷卻器(13)冷卻后送回吸收劑罐(2)。換熱器(19)產(chǎn)生的生活用水可用作淋浴水。冷卻水管(10)向系統(tǒng)提供冷卻水，熱水管(18)向外提供生活熱水。
當陽光不足時，聯(lián)合集熱再生器再生量減少，聯(lián)合集熱再生器貯液室液位升高，聯(lián)合集熱再生器控制閥減少待生劑進入聯(lián)合集熱再生器，一部分待生劑經(jīng)閥(9)、泵(6)、閥(3)送中待生劑罐(4)儲存，為了維持系統(tǒng)正常工作，需消耗貯存在蒸發(fā)劑罐(8)中的蒸發(fā)劑和吸收劑罐(2)中的吸收劑。當陽光充足時，聯(lián)合集熱再生器中的控制閥會將更多的待生劑送入集合集熱再生器中再生，同時將分餾出的蒸發(fā)劑和吸收劑分別送至蒸發(fā)劑罐(8)和吸收劑罐(2)中儲存。
權(quán)利要求1.一種利用太陽能為動力，采用液-液吸收式制冷方式，利用太陽能集熱器產(chǎn)生熱量使制冷劑再生的太陽能空調(diào)，其特征是采用蒸發(fā)-吸收塔發(fā)生制冷，采用聯(lián)合集熱再生器實現(xiàn)制冷劑再生，采用儲罐儲存能量，此蒸發(fā)-吸收塔是圓柱狀填料塔，塔體分為上下兩部分，上半部分是吸收室，下半部分是蒸發(fā)室，蒸發(fā)室底部有導冷劑盤管，塔腰部內(nèi)側(cè)有一環(huán)繞塔壁的環(huán)形承液槽，環(huán)形槽中間是氣體上行通道，氣體通道的正上方有一半球面形隔離帽，此聯(lián)合集熱再生器由蛇形真空管、真空管底管、回流管、導汽管、貯液室、精餾器、熱交換器等幾部分組成，蛇形真空管上端口通過導汽管與精餾器的腰管相連，蛇形真空管下端口依次與真空管底管、貯液室、熱交換器串接，精餾器的底管通過回流管與蛇形真空管中部開口相連，蒸發(fā)-吸收塔承液槽待生劑出口管通過并聯(lián)的泵、待生劑儲罐，與聯(lián)合集熱再生器的待生劑入口管相連，集熱再生器的熱交換器吸收劑出口管依次與冷卻器、吸收劑儲罐、蒸發(fā)-吸收塔頂?shù)奈談┤肟诠芟噙B，聯(lián)合集熱再生器的蒸發(fā)劑出口管依次與冷卻器、蒸發(fā)劑儲罐、蒸發(fā)-吸收塔底的蒸發(fā)劑入口管相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式吸收聯(lián)合集熱再生式太陽能空調(diào)，其特征還在于蒸發(fā)-吸收塔上半部分的吸收室里裝有吸收填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式吸收聯(lián)合集熱再生式太陽能空調(diào)，其特征還在于聯(lián)合集熱再生器的蛇形真空管是由一組兩端開口、雙層管壁的太陽能真空集熱管首尾相接串聯(lián)，S型水平放置而成，真空管內(nèi)管設(shè)有許多小凹陷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式吸收聯(lián)合集熱再生式太陽能空調(diào)，其特征還在于本實用新型設(shè)有三個儲罐，分別用來儲存蒸發(fā)劑、吸收劑、待生劑，以實現(xiàn)儲罐太陽能的目的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式吸收聯(lián)合集熱再生式太陽能空調(diào)，其特征還在于本實用新型中的吸收劑冷卻器和蒸發(fā)劑冷卻器同時也是個熱水發(fā)生裝置，回收的熱量可用作淋浴熱水。
專利摘要一種塔式吸收聯(lián)合集熱再生式太陽能空調(diào)。它由蒸發(fā)－吸收塔(2)、聯(lián)合集熱再生器(5)、換熱器(4)、冷卻器(3)、儲罐(1)五部分組成。制冷劑在蒸發(fā)－吸收塔內(nèi)發(fā)生蒸發(fā)－吸收作用，產(chǎn)生制冷效果，在聯(lián)合集熱再生器里發(fā)生分餾作用，實現(xiàn)制冷劑再生。該裝置采用塔式蒸發(fā)－吸收、聯(lián)合集熱分餾再生、制冷劑罐分裝儲能等技術(shù)。該裝置傳熱傳質(zhì)效率高，吸收－再生效率高，太陽能儲存－釋放效率高，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉。利用太陽能來制冷、取暖、提供生活熱水。
文檔編號F25B15/00GK2932219SQ20062000878
公開日2007年8月8日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者吳碩瓊 申請人:吳碩瓊