[发明专利]一种以太阳能真空玻璃管集热器热水为能源的制冷空调机

说明书

技术领域

本发明涉及一种以太阳能真空玻璃管集热器热水为能源的制冷空调机。

背景技术

太阳能是广泛存在于温带、亚热带和热带地区的廉价能源与绿色能源。而空调设备已成为厂矿、机关、学校和家庭所必备的普及设备。空调机在社会上用量巨大，所耗电能巨大，成为各国家、各地区电网的主要负荷之一。太阳能空调的研制与开发对节约用电、减排与环保均具有重大意义。在已研制的各种太阳能空调机中，吸附制冷与吸收制冷空调机普遍使用超过100℃的热油、热水或蒸汽作为热源，这就对现有的太阳能集热器提出了更高的要求，因而难以实施。而社会上已经普遍使用的技术成熟的真空玻璃管型太阳能集热器，其热水温度通常在65～85℃之间，夏季最高温度也只能达到90℃左右。使用这种已经普及的技术成熟的真空玻璃管型太阳能集热器的热水作为吸附制冷或吸收制冷空调机的驱动能源是现实可行的。其中，吸附制冷空调机由于热效率比较低以及解吸温度比较高等因素，远不如吸收制冷空调机。

发明内容

本发明为了克服现有吸附制冷与吸收制冷空调机普遍使用超过100℃的热油、热水或蒸汽作为热源，而提供一种以太阳能真空玻璃管集热器热水为能源的制冷空调机，利用硫氰酸钠-氨溶液与氨形成的工质对在吸收制冷时的特性，以硫氰酸钠-氨溶液两级交汇循环进行吸收制冷，能够使用65～85℃的热水进行空调制冷。因为硫氰酸钠-氨溶液的两级循环吸收制冷所使用的热源温度可以大幅地降低，正好适合利用65～85℃的热水作为吸收制冷的热源。除此之外，其它各种制冷方式难以利用65～85℃的热水作为吸收制冷的热源。

一种以太阳能真空玻璃管集热器热水为能源的吸收制冷空调机，其制冷剂为氨，其吸收剂为含氨浓度0.50～0.60的硫氰酸钠-氨溶液，吸收制冷空调机包括太阳能真空玻璃管集热器、热水储罐、高压发生器，低压发生器、高压吸收器、低压吸收器、氨冷凝器、储液罐、节流阀、蒸发器、二台溶液热交换器、二台气液分离器、热水泵1台、冷水泵1台、若干台溶液泵，太阳能真空玻璃管集热器通过连通管道与热水储罐相连，高压发生器的氨出口端经一气液分离器与冷凝器的氨入口端相连，该气液分离器的液体输出端经一溶的液体输出端经一溶液热交换器与另一溶液热交换器的液体输入端相连，冷凝器的氨出口端与储液罐相连，储液罐的氨出口端经节流阀与蒸发器的氨入口端相连，蒸发器的氨出口端与低压吸收器的氨入口端相连，低压吸收器的溶液输出端经另一溶液热交换器分别与低压发生器、高压吸收器的溶液输入端相连，低压发生器的氨出口端经另一气液分离器与高压吸收器的氨入口端相连，该气液分离器的液体输出端经另一溶液热交换器与低压吸收器4液体输入端相连，高压吸收器溶液输出端经一溶液热交换器与高压发生器液体输入端相连，热水泵将热水储罐的热水泵出为高压发生器、低压发生器提供热水，冷水泵为氨冷凝器、高压吸收器、低压吸收器提供冷却水，溶液泵为溶液循环提供动力。

硫氰酸钠-氨溶液两级交汇循环吸收制冷的氨蒸发温度为t₀＝5-12℃吸收制冷热效率cop≥0.4

发生器为管壳式结构或板式换热器结构，要求发生器中的传热效率较高，发生器中溶液与热水之间的温差Δt₁≤10℃。

溶液两级循环所利用的热水温差Δt₂≥15℃。

热能吸收制冷系统的制冷工质对为硫氰酸钠-氨溶液与氨，其吸收剂为硫氰酸钠-氨溶液，制冷剂为氨。在高压发生器中，溶液受热释放氨气，在高压吸收器中，冷却的溶液吸收来自低压发生器的氨气；在低压发生器中，溶液受热释放氨气，在低压吸收器内，冷却的溶液吸收来自蒸发器的氨气，从而实现溶液的两级循环。两级循环中，高压发生器输出的稀释溶液与低压吸收器输出的较高含氨溶液在A点交汇，形成混合溶液，经过溶液热交换器9以后，到达B点进行分流，分别流向高压吸收器与低压发生器，从而充分地利用了溶液自身的热量，并改变了高压吸收器与低压发生器中溶液的含氨量，有利于高压吸收器的吸收与低压发生器的气体发生。

溶液在溶液泵的驱动下进行两级交汇循环。其中高压发生器产生的氨气经冷凝、储液、节流、蒸发实现制冷，蒸发产生的氨气进入低压吸收器被吸收。

高压吸收器与低压吸收器均为填料型吸收器，顶部装有喷淋器。高压吸收器吸收来自低压发生器的氨气，形成含氨浓度更高的溶液，该溶液加入第二级溶液循环，低压吸收器吸收来自蒸发器的氨气，形成中等浓度的含氨溶液。