[发明专利]一种高效利用太阳能的低温制冷蓄冷系统

说明书

本发明涉及一种高效利用太阳能的低温制冷蓄冷系统，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、储液罐(3)、中冷器(4)、蒸发器(5)、冷却器(6)、第一吸附床(101)、第二吸附床(102)、蓄冷吸附床(11)；白天制冷/蓄冷模式利用太阳能使第一吸附床和第二吸附床交替工作实现制冷，同时蓄冷吸附床在压缩机抽吸调节作用下，进行解吸反应，逐步完成蓄冷，夜晚释冷模式中，由蓄冷吸附床不断吸附制冷剂，实现连续制冷。与现有技术相比，本发明引入压缩机调节吸附床解吸压力，降低解吸温度，使系统主动适应波动的太阳能热水温度，实现较低温度解吸吸热；同时在吸附床解吸反应辅助下，提升压缩机吸气压力，降低压缩机的压比，减小压缩机功耗，显著提高制冷能效。

技术领域

本发明涉及制冷、蓄冷技术领域，尤其是涉及一种高效利用太阳能的低温制冷蓄冷系统。

背景技术

果蔬是生活中必不可少的食物，但是一般都很难长期贮藏，可以通过产地低温贮藏及时带走果蔬田地热，降低呼吸热，延长储存期，减少果蔬腐败变质损失，同时，农村田间因为分布较广无法实现供电所的集中管理，且电源点少，电压质量不稳定，供电能力弱及输送线路长导致大量电力损失等问题，很难满足农产品及时冷藏的供电需求。

低温冷库作为产地低温储藏必不可少的部分，主要用作对食品、果蔬、药品等恒温恒湿贮藏，要求的制冷温度为0℃到-30℃，目前蒸气压缩制冷系统因其结构简单、初始成本低等被广泛用于为低温冷库提供制冷量，然而低蒸发温度会导致高耗电量和低制冷能效，造成贮藏成本显著增加。

田间具有丰富的太阳能，太阳能作为一种清洁可再生能源，如果可以高效回收利用太阳能制取低温冷量，满足冷库需求，可显著降低贮藏成本；但太阳能所具有的间歇性、不稳定性等特征，如普通真空管太阳能集热器出水温度随太阳辐射强度在55℃-95℃区间内不断地波动，极大限制太阳能回收利用。

经查阅文献发现，赵有信等人公开号为CN209181364U的太阳能冰蓄冷冷库，其原理是利用将太阳能直接转化为电能，驱动传统蒸气压缩制冷装置运行，蒸气压缩装置中的蒸发盘管至于水箱内，蒸发盘管蒸发吸热，水相变为冰储存冷量，在夜晚缺乏太阳能时，进行释冷，保证冷库的冷量需求。该发明专利采用传统蒸气压缩制冷装置制冷，依然面临低蒸发温度导致高耗电量和低制冷能效的问题，太阳能光电转换效率较低，因此需要的太阳能电池板面积很大，太阳能电池板价格昂贵，系统初始成本较高。另外采用冰蓄冷装置，其特点是释冷温度恒定，不能够灵活调整冷库所需制冷温度。

众所周知，太阳能光热转换效率远高于光电转换效率，太阳能集热器成本远低于太阳能电池板成本，但目前热驱动的吸附制冷装置低温制冷时驱动热源温度高于100℃，普通太阳能集热器难以获得如此高温的热水。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效利用太阳能的低温制冷蓄冷系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高效利用太阳能的低温制冷蓄冷系统，其特征在于，包括压缩机、冷凝器、储液罐、中冷器、蒸发器、冷却器、第一吸附床、第二吸附床、蓄冷吸附床；所述的压缩机依次连接冷凝器、储液罐、中冷器；所述的中冷器设有多个进出口，分别连接压缩机、蒸发器和冷却器；

所述的蒸发器和冷却器分别连接第一吸附床、第二吸附床、蓄冷吸附床，并在连接管道上设有多个四通阀、三通阀；切换四通阀、三通阀，实现切换第一吸附床、第二吸附、蓄冷吸附床进行吸附和解吸，实现系统白天制冷/蓄冷、晚上释冷，在第一吸附床、第二吸附床、蓄冷吸附床和冷凝器内设有用于冷却水和热水流通的换热管，换热管的进出水管连接蓄水池，蓄水池连接太阳能集热器。

所述的系统还设有第一四通阀，其第一个接口为冷却水进口，第二个接口为热水进口，第三个接口连接第一吸附床内部换热管的入口端，第四个接口连接第二吸附床内部换热管的进口端。