[实用新型]太阳能吸附式制冰器

说明书

本实用新型涉及一种太阳能制冷设备，特别是一种新型的太阳能吸附式制冰器。

太阳能吸附式制冰器是以太阳辐射能为能源，采用活性炭－甲醇为工质对，通过吸附、解吸循环来进行制冷的，它主要由太阳能集热器，解吸、吸附器，冷凝器和蒸发器等组成。其工作过程是：在白天，吸满甲醇蒸汽的活性炭受到太阳能辐射能的加热，甲醇便从活性炭中解吸出来，使系统中的甲醇蒸汽压力升高，直至甲醇蒸汽在冷凝器中发生凝结，凝结液流到蒸发器中贮存；在晚上，活性炭由于温度降低而发生吸附作用，系统中的甲醇蒸汽压力将会降低，从而引起蒸发器中的甲醇液体蒸发，使蒸发器产生冷量，从而达到制冰的目的，由此实现以昼夜为循环周期的制冰过程。这种采用活性炭－甲醇为工质对的太阳能吸附式制冰方法，在法国已首先实现，但所用的平板型太阳能集热器需用特殊的选择性涂层及较复杂的焊接结构，国外也有采用管式太阳能集热器的，同样要求特殊的选择性涂层，因此，这类太阳能吸附式制冰器的结构较复杂或庞大，且成本昂贵。

本实用新型的目的就是提供一种结构紧凑，成本低廉，且性能优异的新型的太阳能吸附式制冰器。

本实用新型采用专门筛选和处理过的活性炭作为吸附剂，甲醇（CH₃OH）作为致冷剂，设计出由太阳能集热器－解吸、吸附器和相匹配的冷凝器、蒸发器、保温箱及支架组成的太阳能制冰装置。在白天，太阳能中温集热器－解吸、吸附器收集太阳辐射能，产生温升至所需温度，使内装之已吸附甲醇的活性炭吸附剂解吸，甲醇蒸汽在空冷冷凝器中冷凝后收集在蒸发器中贮存；夜间，集热器通过辐射及对流作用降温，吸附剂重新进行吸附，致冷剂在蒸发器中蒸发，吸取盛冰盒中所盛水的热量而使水凝固成冰，次目早晨便可取出冰供使用。

本实用新型的关键部件为太阳能中温集热器－解吸、吸附器。解吸、吸附器为方形金属盒状结构，外涂太阳能光谱选择性吸收涂层，内装经专门筛选及处理过的固体吸附剂，并配有通过弹性接触，加强吸附剂导热性能的金属肋片及利于吸附、解吸过程的通道，该解吸、吸附器置于热盒型壳体内，壳体上方为可透过太阳辐射能的盖板，并装设有几何尺寸经过优化的、能有效抑制封闭空间内有自然对流的薄膜型V形槽透光隔热结构，以便最大限度接受太阳辐射能，减少对流及辐射热损失。壳体下部设有V形膜隔热结构，并可作为相应的对流通道，供必要时加强吸附过程的排热之用，壳体两端还具有对流窗口。集热器通过冷剂进出接管与相匹配的冷凝器及蒸发器相连而形成一套封闭的吸附式制冷系统。

本实用新型采用了结构设计新颖的太阳能中温集热器－解吸、吸附器，集热温度高，可以高达100℃，以保证解吸所需最佳温度，升温、降温速度快，制冷性能好，而且与国外其他结构如黑铬涂层、管状集热器等相比，不需昂贵的涂层及繁杂的焊接工作，完全可采用国产材料，加工方便，成本低廉，同时整套装置结构紧凑，适于推广应用。

本实用新型既可采用活性炭为吸附剂，甲醇为致冷剂，也可适用于其他固体吸附制冷工质对。

附图1为太阳能吸附式制冰器结构示意图。

（1）太阳能中温集热器－解吸、吸附器；（2）空冷冷凝器；（3）蒸发器；（4）保温箱；（5）盛水盒。

附图2为太阳能中温集热器－解吸、吸附器结构示意图。

（6）解吸、吸附器；（7）热箱型外壳；（8）V形槽透光隔热结构；（9）对流窗口；（10）隔热层；（11）冷剂进出管；（12）吸附剂；（13）隔热通道；（14）玻璃盖板；（15）金属肋片。

实施例

一台太阳能吸附式制冰器，采用活性炭－甲醇为工质时，其采光面积为0.94m²的太阳能中温集热器－吸附、解吸器，配以空冷凝器及蒸发器。该制冰器在广州地区11－12月份晴天，太阳辐射日总量为16000－19000KJ／m²下，日平均气温在18℃左右时，一天可产冰约4kg（根据天气情况而异），cop＝0.10－0.12。