[发明专利]直接式太阳能空调复合系统

说明书

技术领域

本发明属于空调制冷技术领域，尤其是涉及到一种利用太阳能能量的空调制冷与制热技术。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求也越来越高，空调器已经是一种普及电器，但是常规的电压缩式制冷空调，消耗了大量电力资源，导致在夏季不得不拉闸限电，影响了整个国民的生活水平。而目前中国所利用的大部份电能都是火力发电，这就更进一步地消耗大量煤炭，从而产生更多的二氧化碳，导致了环境的进一步恶化；这就迫切需要开发一些节能环保的空调制冷技术，而这个技术首选的就是太阳能空调技术；因为太阳能空调技术是符合人类可持发展的一项技术，所以成为世界研究的热点。

目前，就太阳能制冷技术最接近实用主要是两种制冷方式，吸收式制冷与吸附式制冷；就吸附式制冷而言，目前还没能找到适合太阳能制冷方面的吸附工质对以及高效优化的吸附床技术；因而还处在理论研究阶段，有关吸附式制冷的专利技术产品目前还不具备实用化、市场化条件；而有关吸收式制冷的产品早达到实用化阶段，但驱动的能源还是常规能源，如煤炭、燃气、燃油等；对太阳能热驱动吸收式制冷还局限于大型的空调制冷场合，还没有小型化产品。

对如当前太阳能吸收式制冷空调还未能走向实用、市场化，其总体原因可以归结如下：

太阳能集热器与常规的吸收式制冷机进行功能组合，造成了太阳能空调系统造价高昂，不适合市场推广与利用；且热效率不高，100℃左右的热源时，单效制冷机器的效率在0.6左右，提高吸收式制冷机的效率是降低成本的关键环节。

其次，是太阳能的不稳定性，因为受气候的影响，不能保证太阳能制冷的连续性、稳定性；这样，不得不增加辅助能源，这样，就增加了太阳能系统的复杂性，同时，也是造价高昂的一个因素。

查阅当前有关太阳能空调制冷的技术专利，总是存在多方面未能解决的技术问题，这些问题基本上是制约太阳能制冷技术实用化、市场化的主导因素。

如专利200620022789.1“新型太阳能空调装置”其技术路线是将采集到的太能转换为热水，然后再由热水驱动吸收制冷机器，这样，经历了一个热水媒介的转换环节，由此导致的太阳能光热利用的转换环节过多，将有限的太阳能能量一部分损失在了没有做功的热水转换环节，这也是导致太阳能光热利用效率不高的一个原因，从而使得太阳能吸收式制冷机的效率不高。

又如，专利号为200520140241.2“家用分体式太阳能冷暖空调器”介绍的是一种直接加热制冷介质的太阳能辅助制冷方式，在储能箱中采用储能介质换热，增加了换热热阻，不利于太阳能热量的传输，其次，这种结构布置方式不利于太阳能利用与建筑一体化集成，妨碍建筑美观。

针对目前有关太阳能制冷技术热转换效率不高、能量交换次数比较多，设备复杂且造价高昂的缺陷，本设计方案提出了相应的解决办法。

1、使用全玻璃管真空管技术、平板集热技术将太阳集热装置与吸收制冷的发生器装置集成一体化，这样提高了太阳能热能转换效率，同时降低了系统设备的成本。

2、采用一体化压缩机辅助能源系统，为了克服太阳能制冷的不稳定性，采用了吸收式制冷与压缩式制冷高度集成一体化，进一步提高了能源转换效率，同时降低了系统设备的成本。

3、采用了风冷绝热吸收器技术，克服了吸收式制冷的吸收器体积过大、成本过高、控制不稳定的缺点；同时克服了缺水地区的适应性。

4、采用新型制冷工质对，易于与常规电压缩式制冷各种设备集成，降低了太阳能空调的制造成本及技术难度。

发明内容

本实发明的目的是为了克服现有太阳能空调技术不能实用化、经济化、市场化的缺陷。

本发明设计了太阳能直接发生器，并以压缩机做为辅助动力系统，保证了在太阳能不足时或完全没有时制冷的稳定性与连续性。本发明可以分为几种模式运行：(1)、吸收式制冷运行模式及储冷运行模式；(2)电压缩式制冷运行模式；(3)、吸收-压缩复合运行模式；(4)、直膨式热水器运行模式。

(1)、吸收式制冷运行模式，当太阳能充足时，制冷工质对溶液在太阳能直接发生器1中受热蒸发，产生的制冷剂蒸汽进入气液分离器2，经冷凝器4冷却后，变为液态制冷剂，液态制冷剂在蒸发器7中蒸发制冷，产生制冷效果；然后被吸收器9中的稀溶液吸收，溶液转换为待生液，待生液在溶液泵10的加压作用下，经溶液热交换器11换热后再次被充入太阳能直接发生器1内重新受热蒸发，产生制冷剂蒸汽；此时完成一个制冷循环。