[实用新型]一种热管集热型太阳能冰箱热水器一体机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用太阳能进行制冷与供热的太阳能冰箱热水器一体机，属于节能技术领域。

背景技术

电冰箱的普及，为改善人们的生活水平发挥了巨大作用。但传统的压缩式制冷装置，不仅消耗高品位的电能，而且对环境带来一定的危害。在能源危机和环境污染的双重压力下，人们在研究无氟替代制冷剂的同时，开始积极寻求新的制冷方式。固体吸附式制冷装置由于构造较简单，维护方便，可由热能驱动，且环境友好，引起了人们的广泛关注。另一方面，由于太阳能在时间和地域上的分布与制冷用能在时间和地域上的分布规律高度匹配，因此太阳能固体吸附式制冷技术具有广阔的市场前景。

目前已报道的太阳能吸附式制冷装置，均从吸附器的表面对吸附工质对加热或冷却。由于太阳辐射的低密度性及吸附剂的低导热性(目前已报道的吸附剂其导热系数均低于0.35W/m.K)，不仅系统最高解吸温度不高，而且在加热阶段吸附器内存在很大的温度剃度(可高达20℃)，同时夜间散热性能较差。所有这些，极大地限制了太阳能吸附式制冷系统的制冷系数及年利用率(一年中可利用的天数)的提高，至今尚无商业化的样机研制成功。此外，在正午过后不久(约1-2小时)，由于太阳辐射的减弱，吸附器温度开始下降，制冷剂解吸停止。此后的太阳辐射及吸附器的显热、制冷剂的吸附热均没有加以利用，造成了集热器所收集热量的极大浪费。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种热管集热型太阳能冰箱热水器一体机，可强化吸附器的传热性能，高效利用太阳辐射能及回收吸附器的显热、吸附工质对(吸附剂-吸附质)的吸附热，实现食物冷藏与提供生活热水的双重功能。

实现本实用新型目的采取的技术方案如下：本装置由热管集热器、吸附器集热板、换热流体管、吸附器、水阀、热水箱、真空阀、冷凝器、蒸发器、冰箱壳体、制冷剂管道及支架构成。吸附器中设置换热流体管，换热流体管的上端连接热水箱，换热流体管的下端连接热管集热器；吸附器的下部通过制冷剂管道与冷凝器及蒸发器相连，蒸发器置于冰箱壳体内。吸附器的下部通过制冷剂管道依次与真空阀、冷凝器及蒸发器相连，蒸发器置于冰箱壳体内。吸附器的集热板上涂有太阳光谱选择性吸收涂层，吸附器集热板上面覆盖着透明玻璃盖板，热管集热器的下方设置有太阳辐射反射板。

本实用新型的制冷与供热复合热力循环方式为：循环从早上开始，此时关闭水阀，真空阀开启。热管集热器和吸附器集热板分别从吸附器的外表面和内部加热吸附工质对。随着时间的增加，吸附工质对的温度不断升高，制冷剂不断解吸出来。解吸出来的气态制冷剂经冷凝器冷凝后在重力作用下进入蒸发器。正午过后不久，当吸附工质对的温度由于太阳辐射减弱而开始下降时，关闭真空阀，打开水阀，让热水箱中初始温度较低的水通过吸附器中的换热流体管冷却吸附工质对，以回收吸附器的显热及吸附工质对的和吸附热。此后热管集热器及吸附器集热板所收集的太阳辐射能、吸附器的显热和吸附工质对吸附热，经自然对流回收以热水的形式贮存于热水箱中。傍晚，当太阳辐射消失时，打开真空阀。随着吸附工质对温度的降低，吸附器中的吸附剂重新吸附蒸发器中的液态制冷剂从而产生蒸发制冷，该过程一直持续到第二天早上。蒸发制冷产生的冷量以冰的形式贮存于冰箱内，供冷藏食物之用。

在本实用新型的技术方案中，吸附器内设置有换热流体管。加热解吸阶段通过热管集热器、吸附器集热板可同时从吸附器的外表面及内部加热吸附工质对，增加吸附器内的太阳能热流密度，强化吸附器的传热；在冷却吸附阶段，打开水阀，将热水箱中初始温度较低的水引入换热流体管，可同时从吸附器的外表面及内部冷却吸附工质对。通过吸附器内的换热流体管，将该吸附器与太阳热水系统巧妙结合，构建成太阳能冰箱热水器一体机。

本实用新型目的有益效果是：可有效实现太阳能的梯级利用，并提高系统的年利用率，实现食物冷藏与提供生活热水的双重功能，具有很强的实用性，可广泛适用于太阳能资源较丰富地区家庭使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的热管集热型吸附器结构示意图。

图1中各标号依次表示：热管集热器1、吸附器集热板2、换热流体管3、吸附工质对4、水阀5、热水箱6、真空阀7、冷凝器8、蒸发器9、冰箱壳体10、制冷剂管道11、支架12、吸附器13。

图2中各标号依次表示：热管集热器1、吸附器集热板2、换热流体管3、吸附工质对4、玻璃盖板14、太阳能光谱选择性吸收涂层15、吸附器金属壳体16、太阳辐射反射板17、制冷剂通道接头18、保温材料19。

具体实施方式