专利名称：一种翅片管式太阳能吸附式制冷系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种翅片管式太阳能吸附式制冰系统，属于太阳能热利用领域。
背景技术：
能源问题是人类发展面临的一个重大问题。随着全球气候变暖和人们生活水平的提高，对舒适性的空调制冷的需求量不断增加，这必将给电力供应带来严峻的考验。而太阳能制冷技术可以有效的缓解夏季用电高峰时期用电负荷，符合能源与环境协调发展的原则。太阳能制冷技术可分为主动式制冷和被动式制冷两个方面，国际上对太阳能制冷技术的研究都集中主动式太阳能制冷方面。主动式太阳能制冷技术又可分为以下几种太阳能发电-电制冷系统，太阳能蒸汽压缩制冷系统，太阳能吸收式制冷，太阳能吸附式制冷，太阳能蒸汽喷射式制冷，太阳能蒸发冷却技术及太阳能干燥冷却技术。目前，太阳能吸附式制冷技术还不太成熟，主要体现在吸附剂自身的导热性能较低，单位质量吸附剂的制冷量较小，系统的COP比较低。从20实世纪70年代开始，我国才开始进行太阳能制冷技术的研究，先后研制成功了多种形式的太阳能制冷装置，主要有氨水吸收式制冷系统、溴化锂吸收式制冷系统、氯化钙-氨吸附式制冷机，活性炭-甲醇吸附式制冷机等。目前间歇式吸附式制冷系统每平米集热面积每天的制冷量在5-10kg之间，COP—般都低于0. 18，效率较低，存在很大的改善潜力。在提高吸附式制冷机的制冷效率方面，国内外的研究方向主要集中在改善吸附床的传热传质性能、提高系统对太阳能的集热效率、降低吸附床的自身显热、两床或多床的吸附式连续制冷系统以及降低成本这几方面。其中，最关键的就是对吸附床的优化，国内外学者也提出了很多新型的吸附床结构如A. Boubakri等人提出的带冷凝翅片的平板式太阳能吸附式制冷机；刘震炎提出de —种冷管型太阳能吸附式制冷系统；Leiti等人提出的采用透明蜂窝材料作为面盖的铜管吸附式制冷系统；许煜雄、王如竹等提出的真空管吸附式制冷系统等等。
发明内容本发明旨在提出一种改善吸附床的传热传质性能、提高系统的真空性能、提高太阳能集热效率并且降低成本、延长使用寿命的采用活性炭-甲醇作为工质的太阳能吸附式制冷技术。参考之前国内外活性炭-甲醇吸附式制冷技术的研究成果和设计经验，从改善吸附床的传热性能、改善吸附床的传质性能、提高吸附床的真空抗压能力及降低成本等几方面综合考虑，提出了一种全新的太阳能吸附式制冷系统。此新型翅片管式太阳能吸附式制冷系统的组成吸附床、压力表、阀门、冷凝器、蒸发器、制冰槽等，将吸附床、冷凝器、蒸发器连接起来，采用带翅片的内外管一体化同心圆管结构来装活性炭。整个吸附管内外管通过一体式拉制而成，通过翅片连为一体化结构。在吸附管内设置了传质通道。[0007]此新型翅片管式太阳能吸附式制冷系统的工作原理太阳光入射到吸附管表面的选择性吸收涂层上，加热吸附管表面，温度上升，再通过翅片及管壁本身加热管内的活性炭；温度上升，使活性炭中吸附的甲醇脱附出来，经过冷凝器，降温冷凝成液体，最后储存于蒸发器；当吸附管内温度降低，活性炭对甲醇的吸附作用加强，使蒸发器内的液体甲醇汽化，同时吸收大量的热，实现制冷的目的。本发明与现有太阳能吸附式制冷技术相比，具有如下优点1、增大了吸附床的传热面积，不但提高对太阳光的吸收效率，也提高了吸附床自身传热性能。2、在吸附管中心设置了传质通道，大大改善了吸附床内的传质效率。3、由于吸附管采用管状结构，提高了吸附床的真空抗压性能。
图1-一一种翅片管式太阳能吸附式制冷系统结构。图2——种翅片管式吸附管结构(截面图)。
具体实施方式
本发明系统中使用的钢化玻璃、压力表、真空阀门、冷凝翅片、法兰装置、连接管道等均为市售产品。如图1、图2中所示，1-翅片管式吸附管，2-玻璃盖板，3-吸附床箱体，4-真空压力表，5-真空阀门，6-冷凝翅片管，7-冷凝水箱，8-换水龙头，9-制冰槽，10-蒸发器，11-吸附管外管，12-活性炭，13-翅片，14-传质通道。另外还有一些必要的管道和连接装置。实施步骤如下( 1)按要求制作连接管道和零部件。(2 )核心部件翅片管式吸附管，根据计算结果绘制图纸，铸模，最后依模具注入液态合金铝拉制成型。(3)在吸附管内管断口处覆盖细纱网，防止活性炭漏下。(4)吸附管下端盖由合金铝锭加工而成，并采用电弧焊密封焊接于吸附管两管下端。(5)装填椰壳活性炭于吸附管内，压实。(6)焊接吸附管上端盖。(7)将多根吸附管上端通道焊接于一根铝合金管上，构成一个传质通路。(8)制作冷凝器及冷凝水箱。(9)制作蒸发器及制冰槽。(10)依次对吸附床、冷凝器、蒸发器检漏，直到没有泄漏为止。(11)将吸附床、冷凝器、蒸发器连接起来。(12)将系统持续抽真空，并加热吸附床活化活性炭，直到吸附床内没有杂质。(13)装入甲醇，关闭阀门。(14)加热/冷却吸附床，实现制冷。在整个系统的制作实施过程中尤其要注意考虑系统的密封性和长期使用性能。另外，在保证结构强度的同时，应尽量减小系统自身的显热。
权利要求1.一种翅片管式太阳能吸附式制冷系统，其特征是，包括吸附床、压力表、阀门、冷凝器、蒸发器、制冰槽，将吸附床、冷凝器、蒸发器连接起来，采用带翅片的内外管一体化同心圆管结构来装活性炭。
2.如权利要求1所述的一种翅片管式太阳能吸附式制冷系统，其特征是整个吸附管内外管通过一体式拉制而成，通过翅片连为一体化结构。
3.如权利要求1所述的一种翅片管式太阳能吸附式制冷系统，其特征是在吸附管内设置了传质通道。
专利摘要本实用新型涉及一种翅片管式太阳能吸附式制冷系统，属于太阳能利用领域。本实用新型的翅片管式太阳能吸附式制冷系统由翅片管式吸附管、吸附床箱体、钢化玻璃盖板、连接管道、冷凝翅管、冷凝水箱、蒸发器、制冰槽、真空阀门、真空压力表等组成，将吸附床、冷凝器、蒸发器连接起来，采用带翅片的内外管一体化同心圆管结构来装活性炭。本实用新型具有太阳能利用效率高、装置真空抗压性好、吸附床内传热传质效率高等优点，是太阳能吸附式制冷领域中一种较为先进实用的技术。本实用新型为太阳能吸附式制冷领域带来了全新的观念，旨在提高太阳能吸附式制冷技术的制冷效率和经济性，对太阳能吸附式制冷的发展将起到巨大的推进作用。
文档编号F25B27/00GK202209810SQ20112020375
公开日2012年5月2日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者季旭, 李明, 王六玲, 范介清, 魏生贤, 龙星 申请人:云南师范大学