利用太阳能的热水器和冰箱复合设备及转换方法与流程

文档序号:12108869阅读:266来源:国知局

本发明涉及太阳能利用领域,尤其涉及一种利用太阳能的热水器和冰箱复合设备及转换方法。



背景技术:

传统的热水器和冰箱的使用都需要电能的支持,利用电能对冷水进行升温,利用电能对冰箱内的食物进行冷藏,在冷藏的过程中利用电能排出冰箱内食物所散发出的热量,并使冰箱内保持一个相对低温的环境,而热水器又需要热量进行加热,如何将二者有机的融合在一起,以充分利用能源就成为需要研究的课题,而太阳能又是已知的、分布广泛的、使用清洁的可再生能源,有望在未来社会能源结构中发挥更加重要的作用;利用太阳能实现供热与制冷的有机结合,主要包括太阳能转换为热能,利用热能供热制冷,以及将太阳能转换为电能,利用电能驱动相关设备供热制冷两大类型。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种利用太阳能的热水器和冰箱复合设备及转换方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现:

一种利用太阳能的热水器和冰箱复合设备,其组成包括:热水器,所述的热水器内安装有吸附发生器,所述的吸附发生器通过制冷剂管路连接吸附式制冷回路,在所述的制冷剂管路上安装有真空阀门,所述的制冷回路连接有冷凝器,所述的冷凝器连接蒸发器,所述的蒸发器安装在储液器内,所述的储液器安装在冰箱上,所述的热水器的前端通过循环水管路连接集热器,所述的集热器上具有活性炭涂层。

所述的利用太阳能的热水器和冰箱复合设备,所述的制冷剂的工质采用活性炭——甲醇,所述的冰箱的制冷为水冷循环式,其方式为当蒸发器在储液器内进行蒸发时储液器内的水温度降低,低温的水参与水冷循环。

所述的利用太阳能的热水器和冰箱复合设备,所述的集热器为中温直通式真空管太阳能集热器,其集热器空晒温度可达300~350℃,正常工作温度100~180℃,集热效率保持在50%以上。

所述的利用太阳能的热水器和冰箱复合设备的转换方法,所述的热水器中具有吸附发生器,所述的吸附发生器通过制冷剂管路连接吸附式制冷回路,并将吸附床置于热水器的热水中,白天,集热器将收集到的太阳辐射能通过循环水管路贮存于热水器中,使水温及吸附发生器的温度升高,当达到解吸温度时打开真空阀门,让制冷剂解吸出来,并通过冷凝器冷凝后进入蒸发器中;傍晚,太阳辐射消失,将热水器中热水注入另一附加水箱中,并通过系统的循环水路将冷水注入热水箱内冷却吸附,吸附发生器冷却到蒸发压力后打开真空阀门,吸附发生器吸附蒸发器内的制冷剂,便开始产生蒸发制冷效果,由于吸附发生器在吸附过程中直接受冷水冷却,故这种方式下的吸附制冷效果特别好。

本发明的有益效果:

1.本发明的热水器和冰箱复合设备,即太阳能制冷系统主要受两方面因素的影响:一个是制冷机的效率(COP),另一个是太阳能集热器的效率,制冷机的COP随着驱动温度和蒸发温度的上升而上升,太阳能集热器的效率随着太阳辐射强度的上升而增大,随着介质温度的上升而减小,将太阳能换热器效率与制冷机的COP值相乘就可以得到太阳能复合系统的总效率,为了获得最高的系统总效率,必须合理地选择太阳能集热器和制冷机,在太阳能辐射强度不同的地区,采用不同的集热器与太阳能制冷机搭配,不仅可以提高太阳能制冷系统的效率,而且可以降低太阳能制冷系统的造价。

本发明的热水器和冰箱复合设备,根据太阳能具有的间断性和不稳定性的特点,为系统增加了一套辅助热源。

本发明的热水器和冰箱复合设备,合理地对吸附床进行结构设计及有效利用吸附床的显热及吸附热对改进系统性能非常重要,主要采用太阳能冷热联供的联合循环方式中的水浴式。

附图说明:

附图1是本发明的结构示意图。

图中:1 —集热器;2 —循环水管路;3 —吸附发生器;4 —真空阀门;5 —冷凝器;6 —蒸发器;7 —冰箱;8 —储液器;9 —热水器;10 —制冷剂管路;11 —活性炭涂层。

具体实施方式:

实施例1:

一种利用太阳能的热水器和冰箱复合设备,其组成包括:热水器,所述的热水器9内安装有吸附发生器3,所述的吸附发生器通过制冷剂管路10连接吸附式制冷回路,在所述的制冷剂管路上安装有真空阀门4,所述的制冷回路连接有冷凝器5,所述的冷凝器连接蒸发器6,所述的蒸发器安装在储液器8内,所述的储液器安装在冰箱7上,所述的热水器的前端通过循环水管路2连接集热器1,所述的集热器上具有活性炭涂层11。

实施例2:

根据实施例1所述的利用太阳能的热水器和冰箱复合设备,所述的制冷剂的工质采用活性炭——甲醇,所述的冰箱的制冷为水冷循环式,其方式为当蒸发器在储液器内进行蒸发时储液器内的水温度降低,低温的水参与水冷循环。

实施例3:

根据实施例2所述的利用太阳能的热水器和冰箱复合设备,所述的集热器为中温直通式真空管太阳能集热器,其集热器空晒温度可达300~350℃,正常工作温度100~180℃,集热效率保持在50%以上。

实施例4:

一种利用实施例1至3所述的利用太阳能的热水器和冰箱复合设备的转换方法,所述的热水器中具有吸附发生器,所述的吸附发生器通过制冷剂管路连接吸附式制冷回路,并将吸附床置于热水器的热水中,白天,集热器将收集到的太阳辐射能通过循环水管路贮存于热水器中,使水温及吸附发生器的温度升高,当达到解吸温度时打开真空阀门,让制冷剂解吸出来,并通过冷凝器冷凝后进入蒸发器中;傍晚,太阳辐射消失,将热水器中热水注入另一附加水箱中,并通过系统的循环水路将冷水注入热水箱内冷却吸附,吸附发生器冷却到蒸发压力后打开真空阀门,吸附发生器吸附蒸发器内的制冷剂,便开始产生蒸发制冷效果,由于吸附发生器在吸附过程中直接受冷水冷却,故这种方式下的吸附制冷效果特别好。

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