专利名称：一种太阳能农产品冷藏与干燥复合能量装置的制作方法
技术领域：
本发明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，釆用常规能源进行农 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。釆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，釆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 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東后系 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
本发明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。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明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n、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n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 对釆用活性炭-甲醇或氯化钙-氨。
在本发明的复合能量装置中，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東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n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。
本发明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n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。
本发明的有益效果是釆用太阳能吸附式制冷装置与太阳能干燥装置合理的 组合，并回收吸附工质对的吸附热及吸附器的显热，用于对农产品进行冷藏与 干燥，既节约常规能源，并有效减少了干燥子系统的集热面积及系统的总成本， 提高了系统太阳能的总利用率，而且不污染环境，适用于太阳能资源较丰富地 区的农户使用。
图l是本发明的结构示意图。图l中，I为太阳能吸附式制冷子系统，由部件i ii构成，n为温室型太 阳能干燥子系统，由部件17-21构成；其中1-热管集热器，2-吸附器集热板， 3-换热流体管，4-吸附器，5-水阀，6-蓄热水箱，7-制冷剂管道，8-真空闽，9-冷凝器，10-蒸发器，ll-蓄冰槽，12-保温循环水管，13-微型农产品冷库，14-循环水泵，15-送风风机，16-空气-水换热器，17-进风口， 18-干燥物料支架， 19-围墙,20-透明玻璃盖板，21-排风口。
具体实施例方式
结合附图和实施例进一步说明本发明。本发明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、保温循环水管12、循环水泵14、送 风风机15及空气-水换热器16构成。热管集热型太阳能吸附式制冷子系统I产 生的冷量储存于蓄冰槽11中用于向微型农产品冷库13供冷，回收的热量储存 于蓄热水箱6中。夜间，该部分热量通过循环水泵14、送风风机15及空气-水 换热器16用于向温室型干燥子系统II供热。
热管集热型太阳能吸附式制冷子系统I由热管集热器1、吸附器集热板2、 吸附器内置换热流体管3、吸附器4、水阀5、蓄热水箱6、制冷剂管道7、真空 阀8、冷凝器9、蒸发器IO、蓄冰槽ll构成。吸附器4的内部填充吸附工质对， 吸附工质对可采用活性炭-甲醇或氯化钙-氨等。
温室型干燥子系统II由进风口 17、干燥物料支架18、围墙19、透明玻璃 盖板20及排风口 21构成。白天，温室型干燥子系统II直接利用太阳辐射能干 燥物料。夜间，储存于蓄热水箱中6中的热量(热管集热型太阳能吸附式制冷 子系统I所回收的热量)通过循环水泵14、送风风机15及空气-水换热器16用 于向温室型干燥子系统II供热，对干燥物料进行热风干燥。
权利要求
1、一种太阳能农产品冷藏与干燥复合能量装置，其特征是太阳能吸附式制冷子系统I的吸附器(4)中设置换热流体管(3)，换热流体管(3)的上端连接蓄热水箱(6)，换热流体管(3)的下端连接热管集热器(1)；吸附器(4)的下部通过制冷剂管道(7)相连至冷凝器(9)及蒸发器(10)，蒸发器(10)置于微型农产品冷库(13)的蓄冰槽(11)内；蓄热水箱(6)与循环水泵(14)、空气-水换热器(16)通过保温循环水管(12)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(17)通过送风风机(15)连接空气-水换热器(16)。
2、 根据权利要求l所述的太阳能农产品冷藏与干燥复合能量装置，其特征 是蓄热水箱(6)至换热流体管(3)的管路上接有水阀(5)，吸附器(4)至 冷凝器(9的制冷剂管道(7)上接有真空闽(8);温室型太阳能干燥子系统II 的顶部铺设有透明玻璃盖板(20),围墙(19)的上部设有排风口 (21)。
全文摘要
一种太阳能农产品冷藏与干燥复合能量装置，属于能源类制冷与供热技术领域。太阳能吸附式制冷子系统I的吸附器(4)中设置换热流体管(3)，换热流体管(3)的上端连接蓄热水箱(6)，换热流体管(3)的下端连接热管集热器(1)；吸附器(4)的下部通过制冷剂管道(7)相连至冷凝器(9)及蒸发器(10)，蒸发器(10)置于微型农产品冷库(13)的蓄冰槽(11)内；蓄热水箱(6)与循环水泵(14)、空气-水换热器(16)通过保温循环水管(12)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(17)通过送风风机(15)连接空气-水换热器(16)。装置具有节能、环保等优点。
文档编号B02B1/00GK101297661SQ200810058498
公开日2008年11月5日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者罗会龙 申请人:昆明理工大学