專利名稱：蓄能型太陽能噴射制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用太陽能進行供冷的蓄能型太陽能噴射制冷裝置，適用 于空調(diào)制冷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著能源危機的加劇，太陽能的利用日益受到人們的重視。在太陽能利用 技術(shù)中，太陽能噴射制冷系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單，運動部件少，成本低等優(yōu)點受到 大家的青睞，在空調(diào)制冷領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)太陽能噴射制冷系統(tǒng)的運 行效果主要受兩個因素制約 一是太陽能輻射強度的變化狀況，另一個因素是 用戶端空調(diào)制冷負荷的變化特性。兩者的逐時變化并不完全吻合，傳統(tǒng)的噴射 制冷系統(tǒng)難以實現(xiàn)兩者的供需平衡，g卩當太陽輻射非常充足時，只要噴射制 冷系統(tǒng)所提供的冷量大于空調(diào)用戶所需的負荷，必然造成太陽能利用率偏低； 另外，當夜晚或太陽輻射不足時，太陽能噴射制冷系統(tǒng)提供的冷量又存在不能 滿足空調(diào)負荷需要的問題。因此，考慮兩者間的差異，發(fā)明一種蓄能型太陽能 噴射制冷裝置，可以有效調(diào)節(jié)太陽能輻射與空調(diào)負荷間的差異，實現(xiàn)太陽能的 "移峰填谷"——將太陽輻射量大時的多余部分轉(zhuǎn)移至太陽輻射量不能滿足空
調(diào)負荷要求時使用，實現(xiàn)高效合理的供冷目的，從而提高太陽能的利用率，對 于節(jié)約能源，緩解由傳統(tǒng)電壓縮制冷系統(tǒng)引起的用電高峰壓力，提高光熱利用 效率，有著重要的社會和經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種通過增設(shè)蓄冷箱，解決常規(guī)太陽能噴射制冷系統(tǒng)所難以實現(xiàn)的制冷量與空調(diào)負荷間的供需平 衡問題的蓄能型太陽能噴射制冷裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是包括太陽能集熱器、通過管路與太陽能集熱 器串聯(lián)成循環(huán)回路的水泵和發(fā)生器、與發(fā)生器進行熱交換的由噴射器、冷凝器、 制冷劑泵通過管道串聯(lián)成的制冷劑循環(huán)回路、通過節(jié)流閥、蒸發(fā)器和管道又與 噴射器、冷凝器組成的制冷劑循環(huán)制冷回路、通過管道、空調(diào)水泵與蒸發(fā)器組 成的空調(diào)循環(huán)制冷回路，其特征在于在由管道、空調(diào)水泵與蒸發(fā)器組成的空 調(diào)循環(huán)制冷回路中，依次在冷水回路管道上設(shè)置有三通閥F6、閥門F,和在冷水 供水管道上設(shè)置有閥門F2、三通閥F4，在三通閥Fe和三通閥F4之間接通的管道上設(shè)置有蓄冷箱，在閥門F2和三通閥F4之間的管道上通過管道和閥門F3與蓄冷 箱相接通，在蓄冷箱與三通閥F4之間接通的管道上還設(shè)置有閥門F5。蓄冷箱內(nèi)部存在自然的溫度分層，上面溫度高，下面溫度低，中間存在斜 溫層，其結(jié)構(gòu)形式為具有上述溫度分層的圓柱形或長方體形的箱體，其內(nèi)部蓄 冷材料為水或其他具有蓄冷功能的相變材料。所述的閥門是手動或自動控制。上述系統(tǒng)由太陽能集熱器、水泵、發(fā)生器、噴射器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、冷 凝器、制冷劑泵、空調(diào)水泵、蓄冷箱、管路系統(tǒng)以及空調(diào)末端組成。在太陽能 噴射制冷水系統(tǒng)中增設(shè)蓄冷箱，可以儲存制冷系統(tǒng)所制取的多余的冷量，并能 夠在制冷系統(tǒng)供冷不足時把儲存的冷量釋放出來。本發(fā)明具有如下積極效果1、空調(diào)冷、熱水雙供系統(tǒng)。在提供空調(diào)冷凍水的同時提供溫度在40—90 'C之間的熱水，熱水溫度跨度大，即可以滿足生活熱水供應(yīng)，也可以滿足生產(chǎn) 工藝供熱和小型區(qū)域供熱。系統(tǒng)還可以單獨提供低溫冷凍水，可適用于輻射供冷、風機盤管等空調(diào)系統(tǒng)；
2、 低溫送風系統(tǒng)，目前，低溫送風系統(tǒng)具有初投資省、運行費用低、室內(nèi) 空氣品質(zhì)好，節(jié)能效益顯著等特點，與蓄冷技術(shù)相結(jié)合的低溫送風系統(tǒng)已成為 國內(nèi)外空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展方向，噴射制冷系統(tǒng)中蓄冷系統(tǒng)的設(shè)置可以保證低溫送風 系統(tǒng)穩(wěn)定連續(xù)的工作。
3、 蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，太陽能噴射制冷系統(tǒng)增設(shè)蓄冷箱后，可以實現(xiàn)在夏季白 天制冷、蓄冷，晚上供冷運行。
蓄能型噴射制冷裝置可以提高噴射系統(tǒng)的使用率，太陽能利用率可以提高 30%以上，噴射系統(tǒng)的供冷量可以提高20%以上；另外，該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)太陽 能的"移峰填谷"，提高太陽能利用率，緩解空調(diào)用電造成的電網(wǎng)壓力，具有顯 著的社會效益和經(jīng)濟效益。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
l-太陽能集熱器2-水泵3-發(fā)生器4-噴射器5-冷凝器6-制冷劑泵 7-節(jié)流閥8-蒸發(fā)器9-空調(diào)水泵10-蓄冷箱(F" F2， F3， F4， F5， F6)-閥門， 其中粗實線表示制冷劑管路，其余主要是水系統(tǒng)管道。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括太陽能集熱器1、通過管路與太陽能集熱器1串聯(lián) 成循環(huán)回路的水泵2和發(fā)生器3、與發(fā)生器3進行熱交換的由噴射器4、冷凝器 5、制冷劑泵6通過管道串聯(lián)成的制冷劑循環(huán)回路、通過節(jié)流閥7、蒸發(fā)器8和 管道又與噴射器4、冷凝器5組成的制冷劑循環(huán)制冷回路、通過管道、空調(diào)水泵 9與蒸發(fā)器8組成的空調(diào)循環(huán)制冷回路，其特征在于在由管道、空調(diào)水泵9與蒸發(fā)器8組成的空調(diào)循環(huán)制冷回路中，依次在冷水回路管道上設(shè)置有三通閥F6、 閥門F!和在冷水供水管道上設(shè)置有閥門F2、三通閥Fo在三通閥F6和三通閥F4 之間接通的管道上設(shè)置有蓄冷箱10，在閥門F2和三通閥F4之間的管道上又通過 管道和閥門F3與蓄冷箱10相接通，在蓄冷箱10與三通閥F,之間接通的管道上 還設(shè)置有閥門F5。蓄冷箱IO內(nèi)部存在自然的溫度分層，上面溫度高，下面溫度低，中間存在 斜溫層，其結(jié)構(gòu)形式為具有上述溫度分層的圓柱形或長方體形的箱體，其內(nèi)部 蓄冷材料為水或其他具有蓄冷功能的相變材料。所述的閥門F「F6是手動或自動 控制。系統(tǒng)制冷劑流程為在制冷劑泵6的驅(qū)動下，制冷劑依次流經(jīng)發(fā)生器3、噴 射器4和冷凝器5，從冷凝器5出來的制冷劑分為兩路， 一路經(jīng)制冷劑泵返回發(fā) 生器3吸熱變成高溫高壓的制冷劑蒸汽，另一路經(jīng)節(jié)流閥7、蒸發(fā)器8，被來自 發(fā)生器3的高溫高壓制冷劑引射至噴射器4，完成制冷過程。夏季，通過閥門的切換和啟閉，控制水系統(tǒng)的流程，使制冷裝置可以單獨 進行制冷、蓄冷、釋冷等過程；還可以同時進行制冷、蓄冷過程和制冷、釋冷 過程。白天，當太陽輻射充足時，噴射系統(tǒng)直接為用戶供冷；當太陽輻射富裕 時，通過蓄冷箱將多余冷量蓄存；晚上或太陽輻射不足時釋冷過程啟動。水系統(tǒng)的流程可以分為以下幾種1、 制冷過程進行時的水流程為空調(diào)回水經(jīng)閥門F" F「流入蒸發(fā)器8進行 冷卻，然后經(jīng)閥門F2、 F4,由空調(diào)水泵9將空調(diào)水重新送入空調(diào)系統(tǒng)，完成對空 調(diào)系統(tǒng)的供冷。該過程進行時，閥門F^ F2、 F4、 Fe開啟，閥門F3、 Fs關(guān)閉。2、 蓄冷過程進行時的水流程為從蒸發(fā)器8出來的低溫水在水泵9的作用下經(jīng)過閥門F2、 F4、 Fs進入蓄冷箱10,蓄冷箱上層的溫度相對較高的水經(jīng)閥門 F,、 F6流入蒸發(fā)器8，完成一個蓄冷過程。此過程進行時，閥門F^ F2、 F4、 F5、 Fs開啟，閥門F3關(guān)閉。
3、 釋冷過程的水流程為空調(diào)供水經(jīng)蓄冷箱IO，在空調(diào)水泵9的作用下， 流經(jīng)F3， F4, F6送至空調(diào)用戶放冷，然后，空調(diào)回水流入蓄冷箱IO。該過程進行 時，閥門R、 F4、 Fe開啟，閥門Fi、 F2、 Fs關(guān)閉。
4、 制冷、蓄冷同時進行時的水流程為空調(diào)回水經(jīng)閥門F。 Fe流入蒸發(fā)器 8進行冷卻，在空調(diào)水泵9的作用下流經(jīng)閥門F2后，冷凍水分為兩路， 一路經(jīng)閥 門F4 、 Fs后進入蓄冷箱，另一路又重新送入空調(diào)系統(tǒng)，完成對空調(diào)系統(tǒng)的供冷。 來自空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)回水和來自蓄冷箱的冷水在閥門Fe處匯合，經(jīng)閥門F,流入 蒸發(fā)器8中，同時完成制冷、蓄冷過程。此過程進行時，閥門F:、 F2、 F4、 F5、 Fe開啟，閥門F3關(guān)閉。其中三通閥F4與F6的開度決定蓄存冷量的多少。
5、 制冷、釋冷過程同時進行的水流程為從蒸發(fā)器出來的低溫冷凍水流經(jīng) 閥門F2與來自蓄冷箱的低溫蓄存冷凍水匯合，在空調(diào)水泵9的作用下，經(jīng)閥門 F4后，被送入空調(diào)用戶，供冷后，返回閥門F6后又分為兩路， 一路進入蒸發(fā)器， 進行制冷，另一路流入蓄冷箱。此過程進行時，閥門R、 F2、 F3、 F4、 Fe開啟， 闊門Fs關(guān)閉。
該蓄冷型噴射制冷裝置還可以提供熱水供應(yīng)，可通過調(diào)節(jié)水量，水流速等 控制水溫。
權(quán)利要求
1、一種蓄能型太陽能噴射制冷裝置，包括太陽能集熱器(1)、通過管路與太陽能集熱器(1)串聯(lián)成循環(huán)回路的水泵(2)和發(fā)生器(3)、與發(fā)生器(3)進行熱交換的由噴射器(4)、冷凝器(5)、制冷劑泵(6)通過管道串聯(lián)成的制冷劑循環(huán)回路、通過節(jié)流閥(7)、蒸發(fā)器(8)和管道又與噴射器(4)、冷凝器(5)組成的制冷劑循環(huán)制冷回路、通過管道、空調(diào)水泵(9)與蒸發(fā)器(8)組成的空調(diào)循環(huán)制冷回路，其特征在于在由管道、空調(diào)水泵(9)與蒸發(fā)器(8)組成的空調(diào)循環(huán)制冷回路中，依次在冷水回路管道上設(shè)置有三通閥(F6)、閥門(F1)和在冷水供水管道上設(shè)置有閥門(F2)、三通閥(F4)，在三通閥(F6)和三通閥(F4)之間接通的管道上設(shè)置有蓄冷箱(10)，在閥門(F2)和三通閥(F4)之間的管道上又通過管道和閥門(F3)與蓄冷箱(10)相接通，在蓄冷箱(10)與三通閥(F4)之間接通的管道上還設(shè)置有閥門(F5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄能型太陽能噴射制冷裝置，其特征在于蓄冷 箱(10)內(nèi)部存在自然的溫度分層，上面溫度高，下面溫度低，中間存在斜溫 層，其結(jié)構(gòu)形式為具有上述溫度分層的圓柱形或長方體形的箱體，其內(nèi)部蓄冷 材料為水或其他具有蓄冷功能的相變材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄能型太陽能噴射制冷裝置，其特征在于所述 的閥門(R-FJ是手動或自動控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用太陽能供冷的蓄能型太陽能噴射制冷裝置，包括太陽能集熱器、與太陽能集熱器串成循環(huán)回路的水泵和發(fā)生器、與發(fā)生器熱交換的由噴射器、冷凝器、制冷劑泵串成的制冷劑循環(huán)回路、通過節(jié)流閥、蒸發(fā)器與噴射器、冷凝器組成的制冷劑循環(huán)制冷回路、通過空調(diào)水泵與蒸發(fā)器組成的空調(diào)循環(huán)制冷回路，在空調(diào)循環(huán)制冷回路中，在冷水回路上設(shè)有三通閥F₆、閥門F₁和在冷水供水管道上設(shè)有閥門F₂、三通閥F₄，在三通閥F₆和三通閥F₄間管道上設(shè)有蓄冷箱，在閥門F₂和三通閥F₄間的管道上通過閥門F₃與蓄冷箱相接通，在蓄冷箱與三通閥F₄之間的管道上還設(shè)有閥門F₅，太陽能利用率提高30％以上，供冷量可提高20％以上，實現(xiàn)太陽能的“移峰填谷”，緩解電網(wǎng)壓力。
文檔編號F24J2/00GK101251314SQ20081004949
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者王鳳坤, 范曉偉, 鄭慧凡 申請人:中原工學院