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1、(10)申请公布号 CN 103808066 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103808066 A (21)申请号 201210443231.0 (22)申请日 2012.11.08 F25B 29/00(2006.01) F25B 27/00(2006.01) (71)申请人 云南师范大学 地址 650092 云南省昆明市五华区一二一大 街 298 号 (72)发明人 李明 罗斌 季旭 范介清 王六玲 李玉恒 (54) 发明名称 一种基于太阳能槽式聚光的吸附式冷热联产 系统 (57) 摘要 本发明通过以下技术方案完成 ： 一种基于太 阳能槽式聚光的吸附式冷热联产系统， 。
2、包括太阳 能槽式聚光集热系统、 贮热系统及翅片管式连续 吸附制冷系统， 其特征是采用太阳能槽式聚光系 统收集太阳能， 采用贮热油箱储存热量， 采用连续 式吸附制冷机实现冷热联供 ； 由太阳能槽式聚光 镜、 腔体接收器和连接管道构成的集热系统， 以导 热油为传热介质， 通过油泵传输到贮热油箱， 各部 件通过循环管道连接 ； 由贮热油箱、 水泵、 循环管 道构成的换热加热系统， 通过水泵将热水送入连 续式吸附制冷机 ； 连续式吸附制冷机的两个翅片 管吸附床交替受热 / 降温， 解吸 / 吸附制冷剂， 并 通过冷凝器冷凝， 最终储存于蒸发器中， 然后另一 床由于降温而吸附蒸发器内的制冷剂， 实现制冷。
3、 ； 而经过吸附床吸热后的热水对外输出， 最终实现 冷热联供。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103808066 A CN 103808066 A 1/1 页 2 1. 一种基于太阳能槽式聚光的吸附式冷热联产系统， 包括太阳能槽式聚光集热系统、 贮热系统及翅片管式连续吸附制冷系统， 其特征是采用太阳能槽式聚光系统收集太阳能， 采用贮热油箱储存热量， 采用连续式吸附制冷机实现冷热联供 ； 由太阳能槽式聚光镜、 腔体 接收器和连接管。
4、道构成的集热系统， 以导热油为传热介质， 通过油泵传输到贮热油箱， 各部 件通过循环管道连接 ； 由贮热油箱、 水泵、 循环管道构成的换热加热系统， 通过水泵将热水 送入连续式吸附制冷机 ； 连续式吸附制冷机的两个吸附床交替受热/降温， 解吸/吸附制冷 剂， 并通过冷凝器冷凝， 最终储存于蒸发器中， 然后另一床由于降温而吸附蒸发器内的制冷 剂， 实现制冷 ； 而经过吸附床吸热后的热水对外输出， 最终实现冷热联供。 2. 根据权利要求 1 所述的一种基于太阳能槽式聚光的吸附式冷热联产系统， 其特征是 应用基于黑腔原理的腔体式接收器收集太阳能。 3. 根据权利要求 1 所述的一种基于太阳能槽式聚光。
5、的吸附式冷热联产系统， 其特征是 贮热油箱内部设置了蛇形换热器， 通过水泵将设定温度的热水交替送入制冷机内的两个吸 附床。 4. 根据权利要求 1 所述的一种基于太阳能槽式聚光的吸附式冷热联产系统， 其特征是 吸附式制冷机由两个高效传热传质的翅片管式吸附床组成， 并共用冷凝器和蒸发器， 通过 两个吸附床的交替加热解吸 / 降温吸附来实现制冷。 5. 根据权利要求 1 所述的一种基于太阳能槽式聚光的吸附式冷热联产系统， 其特征是 翅片管式吸附床采用多管翅片管作为吸附床， 翅片管内填充活性炭 - 甲醇工质对。 权 利 要 求 书 CN 103808066 A 2 1/3 页 3 一种基于太阳能槽式。
6、聚光的吸附式冷热联产系统 技术领域 0001 本发明涉及一种太阳能热利用系统， 特别涉及一种基于太阳能槽式聚光冷热联产 吸附式制冷系统， 属于太阳能利用技术领域。 背景技术 0002 吸附式制冷在原理和技术上都已经趋于成熟， 但是在应用太阳能作为能源供应的 时候， 多数都采用直接吸附床与集热器作为一体的技术， 这就不可避免只能实现间歇制冷。 对于采用平板集热器收集太阳能， 再通过热水加热吸附床的系统， 由于集热器在 80以上 时的集热效率不高， 造成整个系统的制冷性能较低。对于采用真空管集热器收集太阳能的 再用于驱动吸附式制冷的系统， 国内外学者对此做了大量的研究和试验， 结果都不太理想， 主。
7、要原因还是集热器收集的热水温度不够高， 一般都低于 100， 导致吸附式制冷效率不 高。 0003 太阳能槽式聚光系统可以对太阳光进行有效聚光， 并通过高效的聚光吸收集热器 接收太阳辐射， 根据聚光比的不同， 最终可以稳定获得 90 -500的中高温工质。目前， 槽 式聚光系统已经在美国、 西班牙等发达国家投入工业应用， 具有良好的性价比和系统稳定 性。 0004 一般来说， 普通的间歇式吸附制冷机制冷效率约 0.4， 连续式吸附制冷机制冷效率 可以大于 1.2。连续式吸附制冷机可以实现连续制冷， 相比间歇式吸附制冷技术， 更有实用 前景和技术优势投入市场应用。 0005 综合以上分析， 采用。
8、一种能稳定获得 100以上的太阳能槽式聚光集热器， 配合连 续式吸附制冷机， 将会获得较高的系统制冷效率和稳定的系统制冷性能。基于太阳能槽式 聚光冷热联产吸附式制冷系统， 在实现高效率制冷和稳定连续运行的同时， 还对外输出一 定温度的热水， 对于太阳能吸附式制冷产品的商业化具有重要意义。 0006 发明内容 本发明目的在于克服现有的太阳能吸附式制冷系统的不足， 提供一种基于太阳能槽式 聚光的吸附式冷热联产系统， 利用槽式聚光系统收集热量， 驱动吸附式制冷机， 在实现制冷 的过程中对外输出热水。本发明保证了常规天气下系统制冷性能的高效和稳定， 克服了太 阳能制冷技术的间歇式制冷的现象， 同时还能。
9、对外输出热水， 做到了能量的梯级利用， 提高 了整个系统的运行效率。 0007 本发明通过以下技术方案完成 ： 一种基于太阳能槽式聚光的吸附式冷热联产系 统， 包括太阳能槽式聚光集热系统、 贮热系统及翅片管式连续吸附制冷系统， 其特征是采用 太阳能槽式聚光系统收集太阳能， 采用贮热油箱储存热量， 采用连续式吸附制冷机实现冷 热联供 ； 由太阳能槽式聚光镜、 腔体接收器和连接管道构成的集热系统， 以导热油为传热介 质， 通过油泵传输到贮热油箱， 各部件通过循环管道连接 ； 由贮热油箱、 水泵、 循环管道构成 的换热加热系统， 通过水泵将热水送入连续式吸附制冷机 ； 连续式吸附制冷机的两个翅片 管。
10、吸附床交替受热/降温， 解吸/吸附制冷剂， 并通过冷凝器冷凝， 最终储存于蒸发器中， 然 说 明 书 CN 103808066 A 3 2/3 页 4 后另一床由于降温而吸附蒸发器内的制冷剂， 实现制冷 ； 而经过吸附床吸热后的热水对外 输出， 最终实现冷热联供。 0008 上述的太阳能槽式聚光系统由高精度槽式聚光镜面、 腔体式太阳能聚光接收器、 油泵和连接管道构成。通过槽式聚光镜面将太阳光汇聚到基于黑腔原理的腔体式接收器 上， 加热导热油， 并通过油泵储存于贮热油箱内。 0009 上述的换热加热系统， 由贮热油箱、 水泵、 循环管道构成。贮热油箱内部设置了蛇 形换热器， 通过水泵将设定温度的。
11、热水交替送入制冷机内的两个吸附床。 0010 上述的连续式吸附制冷机由两个高效传热传质的翅片管式吸附床组成， 并共用冷 凝器和蒸发器， 通过两个吸附床的交替加热解吸 / 降温吸附来实现制冷。 0011 上述的翅片管式吸附床采用多管翅片管作为吸附床， 翅片管内填充活性炭 - 甲醇 工质对。 0012 本发明与现有技术相比， 具有如下优点 ： 1、 采用槽式聚光系统收集太阳能， 能够获得要求温度的热能供应 ； 2、 一体拉制的铝合金腔体式吸收集热器， 与常用的真空管集热器相比， 具有制作工艺 简单， 初始投资低的优点 ； 3、 以贮热油箱为热能储备， 配以连续式吸附制冷机有利于实现吸附式制冷系统稳。
12、定运 行 ； 4、 高效传热传质的一体拉制的铝合金吸附管， 其管式结构更容易抗压和密封。 0013 附图说明 ： 图 1 为本发明的总体连接结构示意图 ； 图 2 为本发明的吸附式制冷机工作原理图 ； 图 3 为本发明的翅片管吸附式制冷机内部结构图 ； 图 4 为本发明的吸附管截面图。 0014 具体实施方式 ： 系统主要组成部件如下 ： 本太阳能槽式聚光冷热联产吸附式制冷系统由槽式聚光镜面 1、 槽式腔体接收器 2、 贮 热油箱 3、 吸附式制冷机 5 和水泵 4、 油泵 6 组成， 各系统子部件通过管道相连接， 见图 1。其 中吸附式制冷机由翅片管式吸附床7、 真空阀门8、 真空阀门9、 。
13、真空阀门10、 真空阀门11、 真 空阀门12、 翅片管式吸附床13、 冷凝器14、 蒸发器15组成， 整个吸附式制冷机通过连接管道 相连， 如图 2。翅片管式吸附床 7 和 13 的内部结构件图 3， 主要有连接口 16、 连接口 17、 汇 流导管 18、 吸附管 19、 热 / 冷水进口 20、 热 / 冷水出口 21 构成。图 4 为吸附管截面图， 主要 构成有吸附管壁 22、 活性炭 23、 翅片 24 和传质通道 25 组成。 0015 系统的连接运行过程如下 ： 首先安装槽式聚光镜面 1 及腔体接收器 2， 通过管道依次连接到贮热油箱 3 及油泵 6， 最终返回腔体接收器， 构成。
14、太阳能槽式聚光集热贮热系统。 其次， 贮热油箱内设有蛇形管换 热器， 依靠水泵 4 将热量从贮热油箱提取出来， 通过热水进口 20 注入吸附式制冷机 5 内的 翅片管式吸附床7或者翅片管式吸附床13， 吸附床吸收热量后的热水通过热水进口21向外 输出， 构成连续式吸附制冷的加热系统。吸附式制冷机 5 通过吸收水的热量解吸制冷剂蒸 汽， 制冷剂蒸汽在冷凝器内冷凝， 最终贮存在蒸发器内， 此时另一床吸附床对液体制冷剂开 说 明 书 CN 103808066 A 4 3/3 页 5 始吸附， 实现蒸发制冷构成吸附制冷系统 ； 最终实现冷热联供。 0016 连续式吸附制冷运行过程如下 ： 制冷系统通过。
15、两个吸附床交替加热 / 冷却， 并共用冷凝器和蒸发器来实现连续式制 冷。具体过程 ： 通过贮热器换热得来的热水先注入翅片管式吸附床 7， 同时翅片管式吸附床 13 通入冷却水。此时阀门 8、 阀门 10 打开， 阀门 9、 阀门 11、 阀门 12 关闭， 翅片管式吸附床 7 由于吸收热量而解吸出吸附质蒸汽， 当蒸汽压力升至冷凝压力时， 打开阀门 10， 制冷剂蒸 汽被冷凝器 14 冷凝并贮存于蒸发器 15 内， 而翅片管式吸附床 7 继续被加热。与此同时， 翅 片管式吸附床 13 由于冷却降温， 吸附床内压力降低到蒸发压力时， 打开阀门 12， 翅片管式 吸附床 13 开始吸附蒸发器 15 。
16、内的液体制冷剂， 实现蒸发制冷。在翅片管式吸附床 7 完全 解吸和翅片管式吸附床 13 完全吸附后， 上述过程逆转， 从而完成循环。 0017 实施例 ： 根据附图和上述结构制作成的太阳能槽式聚光吸附式冷热联产系统。采 用10m2槽式聚光集热器对太阳聚光， 聚光镜面的几何聚光比为20， 采用上述长度为5m的腔 体集热器收集太阳能， 加热导热油， 由此构成的太阳能槽式聚光系统的集热效率约 50%， 导 热油温度为 120。通过导热油将热量储存于贮热油箱内， 再通过蛇形管换热器换热， 用水 泵将热水注入上连续式吸附制冷机， 此过程的中由于换热损失和管路损失， 获得的热水温 度约 110。注入的热水。
17、交替加热连续式吸附制冷机的两个吸附床， 解吸制冷剂并冷凝液 化， 储存于蒸发器内， 此后另一吸附床对制冷剂吸附， 实现蒸发制冷 ； 而经过吸附床吸热后 的热水对外输出， 温度约80。 上述连续式吸附制冷机的吸附床由两组各9根吸附管组成， 每个吸附床内填充 18kg 活性炭。在采用回热回质循环技术后， 该连续式吸附制冷机的制冷 效率约 1.2。以全天太阳辐射 20MJ/m2， 在本发明的系统稳定运行条件下， 每天可实现制冷 量50MJ， 同时对外输出80的热水280L， 系统太阳能制冷效率约25%， 系统太阳能热效率约 32%， 系统总效率将达到 57%。 说 明 书 CN 103808066 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103808066 A 6 2/2 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103808066 A 7 。