[实用新型]一种太阳能农产品冷藏与干燥复合能量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用太阳能进行农产品冷藏与干燥的复合能量系统，属于能源类制冷与供热技术领域。

背景技术

传统的中小型商业冷库初投资大，运行费用高，并且对操作人员技术水平要求较高。此外，由于土地、气候资源多样，农户生产规模大小不一，传统中小型商业冷库难以满足不同类型农户的要求。另一方面，采用常规能源进行农产品干燥能耗较高。所有这些在一定程度上限制了传统的冷藏保鲜和干燥设备在农村的推广与普及。采用太阳能进行农产品冷藏与干燥，既可节约常规能源，减少设备的运行费用，而且不污染环境，可实现农产品的减损增值，在广大农村可望具有广阔的应用前景。

实现太阳能制冷有两条途径：(1)进行太阳能光电转化，以电能制冷。(2)进行太阳能光热转换，以热能制冷。前一种方法成本高，并且效率也相对较低。太阳能热驱动制冷主要包括太阳能吸收式制冷及太阳能吸附式制冷两种手段。目前已报导的间歇制冷太阳能吸附式制冷装置大多采用平板或金属管作为集热部件，系统的太阳能集热效率较低。并且，采用基本吸附制冷循环的太阳能吸附式制冷装置不能有效利用下午阶段吸附器温度下降以后的太阳辐射能、吸附器的显热及吸附剂的吸附热。

此外，在太阳能农产品干燥系统中，为实现连续干燥，通常配备辅助热源或太阳能蓄热装置。如能通过采用高效的太阳能制冷与供热联合热力循环方式回收太阳能制冷系统中吸附器的显热、吸附剂的吸附热及一天中解吸结束后系统所收集的太阳辐射能，用于夜间向太阳能干燥系统提供热量，可有效减少干燥系统的集热面积，降低系统总成本、提高系统太阳能的总利用率，并实现农产品冷藏与干燥的双重功能。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能制冷与供热的复合能量装置，高效利用太阳能进行农产品冷藏与干燥。该装置可有效节约常规能源，减少农产品冷藏与干燥的费用，而且不污染环境。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：本实用新型主要由热管集热型太阳能吸附式制冷子系统I、温室型太阳能干燥子系统II、循环水泵、送风风机及空气-水换热器构成。热管集热型太阳能吸附式制冷子系统I的吸附器中设置换热流体管，换热流体管的上端通过水阀连接蓄热水箱，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依次与真空阀、冷凝器及蒸发器相连；蒸发器置于微型农产品冷库的蓄冰槽里面。蓄热水箱与循环水泵、空气-水换热器通过保温循环水管连接成热水循环通路，温室型太阳能干燥子系统II的进风口通过送风风机连接空气-水换热器。

蓄热水箱至换热流体管的管路上接有水阀，吸附器至冷凝器的制冷剂管道上接有真空阀；温室型太阳能干燥子系统II的顶部铺设有透明玻璃盖板，围墙的上部设有排风口。吸附器的内部填充吸附工质对(吸附剂-吸附质)，吸附工质对采用活性炭-甲醇或氯化钙-氨。

在本实用新型的复合能量装置中，太阳能吸附式制冷子系统I产生的冷量以冰的形式储存于蓄冰槽中，用于向微型农产品冷库提供冷源。吸附器的显热、吸附剂的吸附热及下午阶段解吸结束后系统所收集的太阳辐射能，以热水的形式储存于蓄热水箱中，用于夜间向温室型太阳能干燥子系统II供热。温室型太阳能干燥子系统II白天直接利用太阳辐射能进行农产品干燥。

本实用新型的热力循环过程为：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所收集的热量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，吸附质(即制冷剂)不断解吸出来。解吸出来的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，让蓄热水箱中的初始温度较低的水通过吸附器中的换热流体管来冷却吸附工质对。此后热管集热器及吸附器集热板所收集的太阳辐射、吸附工质对的显热和吸附热，经自然对流回收以热水的形式贮存于蓄热水箱中。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，吸附剂重新吸附蒸发器中的液态制冷剂从而产生蒸发制冷，对蓄冰槽中的水进行冷却使之结冰。制取的冰贮存于蓄冰槽内，向微型农产品冷库供冷。白天，太阳辐射透过干燥子系统II的玻璃盖板加热待干燥的农产品；既可借助进风口、排风口进行自然通风，也可开启送风风机进行机械通风强化干燥效果。夜间，开启送风风机，待干燥的农产品被空气-水换热器加热后的空气进行热风干燥。