利用太阳能热的溴化锂水吸收式制冷装置.pdf

本发明涉及一种利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置。由太阳能加热装置（1）、溶液换热器（2）、湿帘风机（3）、溶液循环泵（4）、吸收器（5）、蒸发器（6）、补水装置（7）、冷剂水循环泵（8）、输冷终端（9）连接组成。低浓度溶液经溶液循环泵驱动，经溶液热交换器升温到达太阳能加热装置，低浓度溶液继续升温，蒸发出水分，直至浓度对应的气液状态与空气中的水蒸汽含量相平衡，变为高浓度溶液，经溶液换热器降温，经湿帘风机冷却后，回到吸收器，并在吸收器中吸收来自蒸发器中的水蒸汽，变为低浓度溶液，完成溶液循环。冷剂水蒸发水分降温后输出冷量，回到蒸发器，完成冷剂水循环。本发明具有节能、环保、成本低、实用性强等特点。

权利要求书
1.  一种利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，包括太阳能加热装置（1）、溶液换热器（2）、湿帘风机（3）、溶液循环泵（4）、吸收器（5）、蒸发器（6）、补水装置（7）、冷剂水循环泵（8）、输冷终端（9），其特征在于：所述太阳能加热装置（1）的溶液出口与溶液换热器（2）的热溶液进口端连接，溶液换热器（2）的热溶液出口端与吸收器（5）的溶液进口端连接，吸收器（5）的溶液出口端与溶液循环泵（4）的进口端连接，溶液循环泵（4）的出口端经三通后，一端与湿帘风机（3）的溶液进口端连接，经湿帘风机（3）的出口端与吸收器（5）的冷溶液进口端连接；溶液循环泵（4）的出口端经三通后，另一端与溶液换热器（2）的冷溶液进口端连接，溶液换热器（2）的冷溶液出口端与太阳能加热板（1）的溶液进口端连接，构成溴化锂-水溶液的循环回路；补水装置（7）的出口端与蒸发器（6）的补水进口端连接，蒸发器（6）的冷剂水出口端与冷剂水循环泵（8）的冷剂水进口端相连接，冷剂水循环泵（8）的出口端与输冷终端（9）的冷剂水进口端连接，输冷终端（9）的冷剂水出口端与蒸发器（6）的冷剂水循环进口端连接，构成冷剂水的循环回路。

2.  根据权利要求1所属的太阳能热制冷装置，其特征在于：所述太阳能加热装置（1）由溶液储存容器（10）、太阳能吸热板（11）、挡雨板（12）组成；太阳能吸热板（11）置于溶液储存容器（10）中，挡雨板（12）平行置于溶液储存容器（10）之上，与溶液储存容器（10）相距1～2cm，为非密封结构。

3.  根据权利要求1或2所述的利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，所述溶液储存容器（10）为没有封顶的开口式容器，并在周边设有保温层。

4.  根据权利要求1或2所述的利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，其特征在于：所述挡雨板（12）为透明装置。

5.  根据权利要求1所述的利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，其特征在于：所述吸收器（5）、蒸发器（6）为一体化结构，内部均设有布液器、填料，布液器设于填料上面，将溶液均匀布于填料上。

6.  根据权利要求1所述的利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，其特征在于：所述补水装置（7）为一非密封容器。

7.  根据权利要求1所述的利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，其特征在于：所述太阳能加热装置（1）与所述吸收器（5）之间设有溶液换热器（2），为套管式结构。

说明书利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置

技术领域
本发明涉及太阳能与吸收式制冷技术领域，特别是一种利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置。

背景技术
太阳能热溴化锂-水吸收式制冷是一种以太阳能热为驱动热源的制冷方式，以水为制冷剂，以溴化锂-水溶液为吸收剂，制取0℃以上冷水的吸收式制冷装置。它的显著特点是利用太阳能热为驱动热源，大量节约用电或其他高品位热源，无振动，噪声小，无嗅、无毒，符合环保要求，是当前空调技术领域研究的热点。
然而，由于制冷系数低，体积大，材料成本昂贵等原因，到目前为止，这种技术经济上可行性还不高，在使用场合上受到了很大的限制，尤其是在家用、小型空调方面更是没有进展。
现有的太阳能空调，包括：太阳能真空集热管簇、发生器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器、引射器、吸收器、溶液泵和冷剂泵组成，采用真空集热管簇来收集太阳能加热水，用热水来驱动吸收式制冷机。从吸收器流出的稀溶液，经溶液泵升压流经溶液热交换器进入发生器，在发生器中被太阳能产生的热水加热，产生水蒸汽，浓缩成浓溶液，然后经溶液热交换器回到吸收器，吸收来自蒸发器的水蒸汽变回稀溶液，完成溶液回路；在发生器中产生的水蒸汽，流入冷凝器凝结成冷剂水，后进入蒸发器中蒸发，产生制冷效果，蒸发的水蒸汽进入吸收器被溶液吸收，完成冷剂水回路。
上述制冷装置成本高、维修量大、结构复杂、实用性较差，原因是：
（1）该制冷装置为密闭性强的真空制冷装置，为压力容器，金属消耗量大，气密性要求高，维修量大。
（2）太阳能真空集热管簇为单独一个系统，结构复杂，材料消耗多，成本高。
（3）为能使溴化锂-水吸收式制冷机组中的溶液蒸汽达到冷凝压力，要求热源水温高，对太阳能集热管簇要求高，结构也复杂，最终增加了成本。

发明内容
本发明是为了克服现有技术的不足，提供一种利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，利用太阳能热与空气的温差、利用溴化锂水溶液浓度与空气中水蒸汽湿度相平衡特性来吸收和解吸的节能环保、成本低、实用性强的吸收式制冷装置。
本发明为了解决上述技术问题而提出的技术解决方案是这样的：
一种利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，包括太阳能加热装置、溶液换热器、湿帘风机、溶液循环泵、吸收器、蒸发器、补水装置、冷剂水循环泵、输冷终端，其特征在于：所述太阳能加热装置的溶液出口与溶液换热器的热溶液进口端连接，溶液换热器的热溶液出口端与吸收器的溶液进口端连接，吸收器的溶液出口端与溶液循环泵的进口端连接，溶液循环泵的出口端经三通后，一端与湿帘风机的溶液进口端连接，经湿帘风机的出口端与吸收器的冷溶液进口端连接；溶液循环泵的出口端经三通后，另一端与溶液换热器的冷溶液进口端连接，溶液换热器的冷溶液出口端与太阳能加热板的溶液进口端连接，构成溴化锂-水溶液的循环回路；补水装置的出口端与蒸发器的补水进口端连接，蒸发器的冷剂水出口端与冷剂水循环泵的冷剂水进口端相连接，冷剂水循环泵的出口端与输冷终端的冷剂水进口端连接，输冷终端的冷剂水出口端与蒸发器的冷剂水循环进口端连接，构成冷剂水的循环回路。
所述太阳能加热装置由溶液储存容器、太阳能吸热板、挡雨板组成；太阳能吸热板置于溶液储存容器中，挡雨板平行置于溶液储存容器之上，与溶液储存容器相距1～2cm，为非密封结构。
所述溶液储存容器为没有封顶的开口式容器，并在周边设有保温层。
所述挡雨板为透明装置。
所述吸收器、蒸发器为一体化结构。
所述补水装置为一非密封容器，内部均设有布液器、填料，布液器设于填料上面，将溶液均匀布于填料上。
所述太阳能加热装置与所述吸收器之间设有溶液换热器，为套管式结构。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
结构简单；从上述技术方案可以看出，太阳能加热装置由溶液储存容器10、太阳能吸热板、挡雨板组成，改变了以往太阳能真空集热管对结构、工艺的要求，结构简单，整个制冷装置中没有冷凝器，也压缩了结构。
成本低；从上述技术方案可以看出，本系统在三个方面降低了成本：（1）太阳能集热板采用平面吸热板结构，无需特殊加工，无需真空管；（2）常压装置，非压力容器，可用聚丙烯等材料加工，不需要大量金属；（3）无需冷凝器，减少了零部件。
实用性强；本制冷系统利用太阳能与空气的温差以及溶液与空气的状态平衡，不需要高温，不需要真空，结构简单，制作相对容易，维修量小且方便，易于推广应用，成本低，性价比高，实用性好。
本发明可广泛应用于太阳能资源丰富的国家和地区。

附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1. 太阳能加热装置，2. 溶液换热器，3. 湿帘风机，4. 溶液循环泵，5. 吸收器，6. 蒸发器，7. 补水装置，8. 冷剂水循环泵，9. 输冷终端，10. 溶液储存容器， 11. 太阳能吸热板，12. 挡雨板。

具体实施方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。
一种利用太阳能热的溴化锂-水吸收式制冷装置，如图1，其工作流程如下：在吸收器5中的低浓度溶液，经溶液循环泵4驱动，吸收溶液换热器2中的热量后，到太阳能加热装置1，在太阳能加热装置1中，低浓度溶液升温，蒸发出大量水分，直至浓度对应的气液状态与空气中的水蒸汽含量相平衡，变为高浓度溶液，高浓度溶液经溶液换热器2降温后，回到吸收器5，并在吸收器5中吸收来自蒸发器6中的水蒸汽，变为低浓度溶液，完成溶液循环。蒸发器6中的冷剂水蒸发水分降温后，在终端输出冷量，回到蒸发器6，完成冷剂水循环。
太阳能加热装置1由溶液储存容器10、太阳能吸热板11、挡雨板12组成，太阳能吸热板11吸收太阳能热，加热溶液储存容器10中的溴化锂-水溶液，蒸发出水蒸汽，使高温下的溶液浓度与常温空气湿度达到平衡，完成了吸收式制冷系统中的发生过程；挡雨板12起到挡雨、挡赃物等作用，平行置于溶液储存容器10之上，与溶液储存容器10相距1～2cm，既能起到挡雨等作用，又便于通风。
加热器3采用套管式结构，可在内管的换热面上加工三维翅片，提高换热效率；来自太阳能加热装置1的高温溴化锂-水溶液与来自吸收器5的低温溴化锂-水溶液进行换热，提高系统制冷效率。
吸收器5与蒸发器6为一体化结构，内部均设有布液器、填料，布液器设于填料上面，将溶液均匀布于填料上，增加了吸收和蒸发面积。在吸收器5和蒸发器6中，空气起到扩散的作用，水蒸汽分压很小，为了达到气液平衡状态，冷剂水中的水分不断蒸发，降低自身温度，从而达到制冷效果。