[发明专利]太阳能冰箱

说明书

技术领域

本发明涉及涉及一种太阳能冰箱，特别是涉及一种基于太阳能光热的可以实现加热解析与冷却吸附过程控制的冰箱，属于光热制冷领域。

背景技术

太阳能是利用最广泛的清洁可再生能源，太阳能制冷技术具有良好的季节匹配性，即夏季太阳辐射较强，相应的制冷需求也大，而冬季太阳能辐射相对较弱，此时制冷需求也较小，基于这一点，太阳能制冷技术得到了越来越多的重视和研究。

随着全球经济的发展以及人们生活质量水平的不断提高，节约能源和保护环境已经普遍成为人们所共同关注的问题。太阳能光热冰箱即利用了太阳能这种无污染、清洁的可再生能源，又利用了制冷剂，不仅可以保护环境还可以节约能源。与目前节能环保的要求相符合。

普通冰箱的制冷系统都包括有通过制冷剂管道循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。目前生产出来的太阳能光热冰箱，大都使用基本型的太阳能光热制冷系统，即一天只进行一次循环过程，白天太阳照射时进行加热脱附过程，晚上无阳光照射时进行吸附制冷过程。这种太阳能光热冰箱具有以下缺点：1.无法对循环过程进行控制； 2.在阳光充足时无法将多余的太阳能加以利用，从而造成多余能量的浪费；3. 在阳光不充足时无法满足制冷要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能冰箱，能够对循环过程进行控制，同时在太阳光不足时仍然能够保证制冷需要。

为实现上述目的，本发明的太阳能冰箱包括光热制冷系统，光热制冷系统包括：一太阳能集热器，用于将太阳能转化为热能； 一蓄热器，用于接受并蓄积所述太阳能集热器产生的热能； 一内盛制冷剂的吸附床，用于对制冷剂进行吸附、脱附过程；一高温热管装置，用于将蓄热器所蓄热能传递给所述吸附床，使吸附床进行制冷剂脱附；一低温热管装置，用于将吸附床内的热能散发至环境中，使吸附床进行制冷剂吸附；一制冷单元，用于利用吸附床内脱附出来的制冷剂进行制冷。

本发明的太阳能冰箱采用热管装置对吸附床进行加热与冷却，不但传热效率高，而且实现了加热与冷却过程的控制；由于采用了蓄热装置，在太阳光充足时可以将太阳能以热能的形式储蓄在蓄势装置内（实验表明太阳能集热器可将蓄热装置内的蓄热介质加热到130度以上），当太阳能不足时仍可以利用所蓄热能进行吸附床的加热解析，从而避免现有采用吸附床的冰箱在太阳能不足时无法满足冰箱制冷需求的现象。由于采用了低温热管装置，因此脱附过程完成后可以利用低温热管装置迅速降低吸附床内的温度，从而加快制冷循环的过程。

该太能阳冰箱还包括辅助制冷系统，所述辅助制冷系统包括通过制冷剂管道循环连通的压缩机、辅助冷凝器、辅助节流装置和辅助蒸发器。

由于本发明采用光热制冷与传统压缩机制冷系统（即辅助制冷系统）并联运行的方式，因此在长时间太阳光不足并导致蓄热装置所蓄热能也不足以满足制冷需要时，可以启动辅助制冷系统满足冰箱制冷的需要。总之，本发明的太阳能冰箱既能够最大限度地利用太阳能，又能够在各种天气条件下最大限度地保证冰箱制冷的需要。

所述太阳能集热器包括通过集热器管道相连的吸热端管束和加热端管束；所述高温热管装置包括通过高温管道相连的高温蒸发端管束和高温冷凝端管束，所述高温管道上设有高温热管控制阀门；所述低温热管装置包括通过低温管道相连的低温蒸发端管束和低温冷凝端管束，所述低温管道上设有低温热管控制阀门；所述高温蒸发端管束和所述加热端管束交错排列且皆设在所述蓄热器内；所述吸附床内设有制冷剂通道；所述吸附床设有同时用于制冷剂流进和流出的进出口； 所述制冷剂通道、所述高温冷凝端管束和所述低温蒸发端管束交错排列且皆设在所述吸附床内，所述低温冷凝端管束设于环境中；所述制冷单元包括吸附冷凝器、储液器、吸附节流装置和吸附蒸发器；所述吸附冷凝器的进口通过设有制冷控制阀门的制冷剂管道与所述吸附床进出口相连通，所述吸附冷凝器的出口通过制冷剂管道与所述储液器进口相连通，所述储液器的出口通过设有所述吸附节流装置的制冷剂管道与所述吸附蒸发器相连通，所述吸附蒸发器通过设有回流控制阀门的制冷剂管道与所述吸附床进出口相连通。

通过控制高温热管控制阀门、低温热管控制阀门、制冷控制阀门和回流控制阀门，可以对高温热管装置、低温热管装置的循环过程以及制冷循环过程进行控制。吸附床的制冷剂进口和出口为同一个，简化了结构，节省了成本。

所述吸附蒸发器与所述辅助蒸发器交替排列，因此吸附蒸发器与辅助蒸发器之中的任何一个（组）蒸发器都能够单独有效地向冰箱内部传递冷量。

所述吸附节流装置为毛细管或节流阀，结构简单，易于制造，成本较低。

附图说明