连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制取冰浆装置领域，更具体的说。是涉及一种连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统。
【背景技术】
[0002]动态冰浆溶液是一种固液两相溶液，与固态冰相比，它具有热物性好、传热系数高、可流动、能量密度大等优良特点，因此目前的冰蓄冷领域内对冰浆的研究已成为主要趋势。
[0003]目前常见的制取冰浆装置主要由传统蒸汽压缩式制冷装置提供冷量，完全依赖于电能，制冷空调用电能耗占总能耗比例越来越大，亟需新型环保能源出现。太阳能是一种已得到较广泛应用的可再生能源，除了受天气状况影响较大外，受其他因素比如地域、季节等的影响较小，在炎热的夏季更是十分充足，较易收集。将太阳能吸附制冷方式与直接接触制冰浆方式结合起来，既可以利用太阳能可再生资源，又能利用冰浆进行蓄冷。
[0004]由于太阳能仅在白天可用，单吸附床的太阳能吸附制冷方式只能白天脱附，晚上吸附，因此白天只能利用前一天夜晚制取的冰浆，限制了利用的时效性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统，以有效地利用太阳能即时、连续的制冰浆，应用于食品冷藏、长途运输等领域。
[0006]为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:
[0007]—种连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统，包括太阳能双床吸附制冷循环和接触式制冰浆循环两部分，所述太阳能双床吸附制冷循环包括太阳能集热板、脱附用吸附床、吸附用吸附床、冷凝器、节流阀和蒸发器，太阳能集热板连接脱附用吸附床;脱附用吸附床通过第一电磁阀和第二电磁阀分别连接蒸发器制冷剂出口支路和支路冷凝器制冷剂进口 ；吸附用吸附床通过第三电磁阀和第四电磁阀分别连接蒸发器制冷剂出口支路和支路冷凝器制冷剂进口 ；
[0008]所述接触式制冰浆循环包括低温载冷剂通道、喷头、进水口、冰浆发生器和蓄冰箱;低温载冷剂通道位于蒸发器内，低温载冷剂通道出口通过喷嘴进入连接冰浆发生器，冰浆发生器连接蓄冰箱，冰浆发生器顶部设置进水口。
[0009]所述太阳能集热板与脱附用吸附床与水平方向倾角在30°-60°之间，以保证最大程度吸收太阳能。
[0010]所述蒸发器为接触式制冰浆循环提供冷源。
[0011]所述太阳能吸附制冷循环为连续式吸附方式，即由两套太阳能集热器-吸附床完成吸附制冷过程，利用阀门开闭调节进行吸附或脱附。
[0012]在喷头和吸附用吸附床之间安装防冰积装置。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0014]1、本实用新型的制取冰浆装置中的太阳能吸附制冷循环为制取冰浆提供冷量，夏季太阳能十分充足，太阳照射方向与地面夹角较大，集热效率大，吸附式制冷效率较高。且太阳能为可再生资源，可在夏季用电高峰期减少制冷耗能占总电能的比例，节能环保。
[0015]2、由于白天集热器吸收太阳能热量，吸附床升温持续脱附，夜晚吸附床降温持续吸附，因此白天无法利用太阳能直接进行制冰，且此种间歇半天的吸附制冷方式要求装置比较大型，以蓄积更多的太阳能来制取更多的冰浆，成本较高。本实用新型双吸附床制冷方式有效解决了这个问题，白天太阳能可用时，两套吸附床分别作脱附-吸附用，利用阀门调节其开闭状态，从而可持续进行制冰浆过程，现制现用。
[0016]3、喷头处流过低温载冷剂，极易生成冰层堵塞出口，防冰积装置通过利用水循环将吸附床吸附时产生的热量送至喷头处，不仅可以吸收吸附时产生的热量，降低吸附温度，而且可以避免喷头由于低温产生冰层堆积，影响喷头正常使用。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统的结构示意图。
[0018]图中:1、太阳能集热板2、7、吸附床3-6、阀8、水循环9、冷凝器制冷剂进口10、冷却水进口 11、冷却水出口 12、冷凝器制冷剂出口 13、节流阀14、热水循环阀15、热水循环栗16、蒸发器制冷剂出口 17、低温载冷剂通道18、蒸发器制冷剂进口 19、低温载冷剂层20、蓄冰箱21、冰浆发生器22、进水口 23、喷头24、防冰积装置。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0020]本实用新型连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统的结构示意图如图1所示，包括太阳能双床吸附制冷循环、接触式制冰浆循环两部分，所述太阳能双床吸附制冷循环包括太阳能集热板1、脱附用吸附床2、吸附用吸附床7、壳管冷凝器、节流阀13和蒸发器，所述接触式制冰浆循环包括低温载冷剂通道17、喷头23、进水口 22、冰浆发生器22和蓄冰箱20等。
[0021]所述太阳能双床吸附制冷循环包括太阳能集热板1、脱附用吸附床2、吸附用吸附床7、冷凝器(内设包括冷却水进口 10、冷却水出口 11的水路)、节流阀13和蒸发器，太阳能集热板连接脱附用吸附床2;脱附用吸附床2通过第一电磁阀3和第二电磁阀4分别连接蒸发器制冷剂出口 16支路和支路冷凝器制冷剂进口 9;吸附用吸附床7通过第三电磁阀5和第四电磁阀6分别连接蒸发器制冷剂出口 16支路和支路冷凝器制冷剂进口 9;水循环8包括热水循环阀14、热水循环栗15，其作用是将吸附床2在吸附时产生的大量吸附热通过水循环送至喷头防冰积装置中，不仅能降低吸附温度，加快吸附速率，而且能够防止喷头处低温液体结冰造成堵塞，内部热量循环利用，经济节约。
[0022]太阳能集热板1吸收太阳能，使吸附床2升温，此时阀门开闭状态为第一电磁阀3和第二电磁阀4开，第三电磁阀5和第四电磁阀6关闭，脱附用吸附床2接入制冷循环，高温高压气体经冷凝器制冷剂进口 9流入冷凝器中冷却为高温高压的液体，依次通过冷凝器制冷剂出口 12、节流阀13和蒸发器制冷剂进口 18并滞留在蒸发器中。脱附过程完成后，关闭第一电磁阀3和第二电磁阀4，开启第三电磁阀5和第四电磁阀6，将吸附用吸附床7接入制冷系统中，吸附用吸附床7温度较低压力较小，蒸发器中由于存留的制冷剂较多压力较大，开始进行吸附制冷过程，套管中的载冷剂被冷却成为低温载冷剂，为接触式制冰浆循环提供冷量。
[0023]由于白天集热器吸收太阳能热量，吸附床升温持续脱附，夜晚吸附床降温持续吸附，因此白天无法利用太阳能直接进行制冰，且此种间歇半天的吸附制冷方式要求装置比较大型，以蓄积更多的太阳能来制取更多的冰浆，成本较高。双吸附床制冷方式有效解决了这个问题，白天太阳能可用时，两套吸附床分别作脱附-吸附用，利用阀门调节其开闭状态，从而可持续进行制冰浆过程，现制现用。
[0024]所述接触式制冰浆循环包括低温载冷剂通道17、喷头23、进水口22、冰浆发生器22和蓄冰箱20;低温载冷剂通道17位于蒸发器内，低温载冷剂通道17出口通过喷嘴进入连接冰浆发生器21，冰浆发生器21连接蓄冰箱20。冰浆发生器22顶部设置进水口 22，冰浆发生器22内底部为低温载冷剂层19。
[0025]所述蒸发器为接触式制冰浆循环提供冷源，由于制冷剂可溶于水，不能直接与水接触制取冰楽，因此通过制冷剂冷却不溶水的载冷剂，再将被冷却的低温载冷剂直接喷入冰浆发生器与水接触，使水降温至冰点形成冰浆;冰浆输送至蓄冰箱，不溶水的载冷剂在底部与水分离，重新输送至蒸发器套管中被冷却。如此反复，冰浆蓄冷技术可缓解用电高峰电力不足局面。
[0026]所述低温载冷剂在水栗作用下被输送至接触制冰浆装置中，方式为通过喷嘴喷入冰浆发生室，低温载冷剂与水直接接触，水被冷却至冰点形成冰浆，冰浆与低温载冷剂由于不可相溶而分层，冰浆流入蓄冰箱，低温载冷剂重新被栗送回蒸发器中再次循环。
[0027]所述防冰积装置安装在喷头和吸附用吸附床之间，喷头处流过低温载冷剂，极易生成冰层堵塞出口，利用水循环8将吸附床吸附时产生的热量送至喷头处，不仅可以吸收吸附时产生的热量，降低吸附温度，而且可以避免喷头由于低温产生冰层堆积，影响喷头正常使用。
[0028]本实用新型将太阳能吸附制冷循环与接触式制冰浆结合起来，有效利用了夏季充足的太阳能制冰，太阳能是可再生资源，节能环保。由于冰浆还是一种可流动的新型蓄冷材料，直接接触法制取的冰浆可能混有制冷剂、空气等微量杂质，此发生系统制取的冰浆可用于食品冷藏、长途运输等领域，具有十分广阔的应用前景。
【主权项】
1.一种连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统，其特征在于，包括太阳能双床吸附制冷循环和接触式制冰浆循环两部分， 所述太阳能双床吸附制冷循环包括太阳能集热板、脱附用吸附床、吸附用吸附床、冷凝器、节流阀和蒸发器，太阳能集热板连接脱附用吸附床;脱附用吸附床通过第一电磁阀和第二电磁阀分别连接蒸发器制冷剂出口支路和支路冷凝器制冷剂进口 ；吸附用吸附床通过第三电磁阀和第四电磁阀分别连接蒸发器制冷剂出口支路和支路冷凝器制冷剂进口 ； 所述接触式制冰浆循环包括低温载冷剂通道、喷头、进水口、冰浆发生器和蓄冰箱;低温载冷剂通道位于蒸发器内，低温载冷剂通道出口通过喷嘴进入连接冰浆发生器，冰浆发生器连接蓄冰箱，冰浆发生器顶部设置进水口。2.根据权利要求1所述的连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统，其特征在于，所述太阳能集热板与脱附用吸附床与水平方向倾角在30°-60°之间。3.根据权利要求1所述的连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统，其特征在于，在喷头和吸附用吸附床之间安装防冰积装置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种连续式太阳能驱动接触式冰浆发生系统。本实用新型包括太阳能双床吸附制冷循环、接触式制冰浆循环两部分，所述太阳能双床吸附制冷循环包括太阳能集热板、两套吸附床、壳管冷凝器、节流阀和蒸发器，所述接触式制冰浆循环包括蒸发器、低温载冷剂通道、喷头、进水口、防冰积装置和蓄冰箱等。太阳能吸附制冷循环为连续式吸附方式，即由两套太阳能集热器-吸附床完成吸附制冷过程，利用阀门开闭调节进行吸附或脱附。冰浆是一种可流动的新型蓄冷材料，直接接触法制取的冰浆可能混有制冷剂、空气等微量杂质，此发生系统制取的冰浆可用于食品冷藏、长途运输等领域，具有十分广阔的应用前景。
【IPC分类】F25C1/00, F25B27/00, F25B17/00
【公开号】CN205138019
【申请号】CN201520892555
【发明人】刘圣春, 郝玲, 李奥, 卢君
【申请人】天津商业大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月10日