一种斯特林制冷系统的制作方法

本实用新型涉及能源利用领域，具体涉及一种斯特林制冷系统。

背景技术：

太阳能作为一种清洁环保、储量无穷的自然能源，其在人类所利用的能源种类中所占比例变得越来越大，碟式、塔式、槽式等形式的太阳能热发电技术也越来越成熟，因此，很多科研人员开展了太阳能光热制冷的相关研究。

斯特林制冷机是利用膨胀气缸内气体周期性膨胀和压缩来制取冷量的一种气体机械制冷机，其理论制冷效率为卡诺效率。19世纪60年代A.Kirk利用逆向斯特林循环进行制冷获得成功以来，斯特林制冷技术发展已有一百多年历史。一直以来，由于技术成本和生产成本较高的原因，斯特林制冷机主要用于航天领域及红外探测器件的冷却，制冷温度大都低于100K，制冷量较小，在几毫瓦到几瓦范围内。

目前的斯特林制冷机技术成本和制冷成本较高，如果能够结合廉价的太阳能资源，就可以实现可再生能源制冷的稳定运行。

技术实现要素：

针对现有技术中的斯特林制冷机难以大型化，技术和制冷成本过高的问题，，本实用新型提供了一种斯特林制冷系统。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种斯特林制冷系统，包括斯特林机组和热源，所述斯特林机组的热端和冷端分别设置有热端吸热模块和冷端供冷模块，所述热端吸热模块接受所述热源的热量，所述冷端供冷模块对外供冷，所述热源包括太阳能光热集热器和燃气燃烧器中的至少一种。

进一步的，所述斯特林机组包括斯特林原动机和斯特林从动机。

进一步的，所述热端设置于靠近所述斯特林原动机的一端，所述斯特林原动机包括活塞传动系统和热交换器。

进一步的，所述冷端设置于靠近所述斯特林从动机的一端，所述斯特林从动机包括压缩活塞和热交换器。

进一步的，所述压缩活塞由所述斯特林原动机驱动进行压缩制冷，或由电动机构驱动进行压缩制冷。

进一步的，所述斯特林机组的工作气体工质为氢气、氦气、氩气、氮气或空气中的任意一种。

进一步的，所述太阳能光热集热器为碟式聚光集热器、塔式聚光集热器、槽式聚光集热器或菲涅尔式聚光集热器中的任意一种。

进一步的，所述冷端供冷模块用于制冰、冷库制冷、建筑空调制冷或区域制冷管网供冷。

进一步的，所述斯特林机组从动机还与电网和/或发电机中的任意一种进行电力连接，所述斯特林机组从动机通过电网供电和/或发动机供电进行驱动。

本实用新型能够利用太阳能和/或燃气两种能源进行斯特林制冷，避免了现有斯特林制冷技术的技术难度大和制冷成本高的问题，并实现了电驱动制冷作为当太阳能或燃气不足时的补充能源制冷，实现了多种效果的能源在斯特林机制冷系统中的应用。

本实用新型不但使整个斯特林制冷系统效率更高，制冷输出更加稳定，而且实现了多种能源的互补利用。将燃气能源和太阳能进行结合和互补，使得整个制冷系统更加灵活、高效和稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对本实用新型的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本实用新型实施例1的斯特林制冷系统的第一示意图。

图2：本实用新型实施例1的斯特林制冷系统的第二示意图。

图3：本实用新型实施例2的斯特林制冷系统的示意图。

图4：本实用新型实施例3的斯特林制冷系统的示意图。

图5：本实用新型实施例4的斯特林制冷系统的示意图。

图6：本实用新型实施例6的斯特林制冷系统的第一示意图。

图7：本实用新型实施例6的斯特林制冷系统的第二示意图。

为进一步清楚地说明本实用新型的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明：

1-斯特林机组，11-斯特林原动机，12-斯特林从动机，13-热端，14-冷端，2-太阳能光热集热器，3-燃气燃烧器，41-第一耗冷设施，42-第二耗冷设施，制冰设施41a，冷库制冷设施41b，建筑空调制冷设施42a，区域制冷管网42b，5-发电机，6-电网。

通过上述附图标记说明，结合本实用新型的实施例，可以更加清楚的理解和说明本实用新型的技术方案。

具体实施方式

为了更进一步了解本实用新型的发明内容，下面将结合具体实施例对本实用新型作更为详细的描述。

需要说明，本实用新型中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“横向”、“纵向”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本实用新型，而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本实用新型实施例提供了一种斯特林制冷系统，包括斯特林机组1和热源，所述斯特林机组1的热端13和冷端14分别设置有热端吸热模块和冷端供冷模块，所述热端吸热模块接受所述热源的热量，所述冷端供冷模块对外供冷，所述热源包括太阳能光热集热器2和燃气燃烧器3中的至少一种。其中，所述斯特林机组1包括斯特林原动机11和斯特林从动机12。所述热端13设置于靠近所述斯特林原动机11的一端，所述斯特林原动机11包括活塞传动系统和热交换器。所述冷端14设置于靠近所述斯特林从动机12的一端，所述斯特林从动机12包括压缩活塞和热交换器。所述压缩活塞由所述斯特林原动机11驱动进行压缩制冷，或由电动机构驱动进行压缩制冷。

在本实用新型的部分实施方式中，所述斯特林机组的工作气体工质为氢气、氦气、氩气、氮气或空气中的任意一种。所述太阳能光热集热器为碟式聚光集热器、塔式聚光集热器、槽式聚光集热器或菲涅尔式聚光集热器中的任意一种。

在本实用新型的部分实施方式中，所述冷端供冷模块输出的冷量能够输送至第一耗冷设施41，也可以输送至第二耗冷设施42。其中，所述第一耗冷设施41可以包括制冰设施41a和冷库制冷设施41b中的至少一种，所述第二耗冷设施42可以包括建筑空调制冷设施42a和区域制冷管网42b中的至少一种。所述第一耗冷设施41能够进行制冰或冷库制冷，所述第二耗冷设施42能够进行建筑空调制冷或区域制冷管网供冷。

在本实用新型的部分实施方式中，所述斯特林机组从动机12还与电网6进行电力连接，所述斯特林机组从动机12通过电网6供电进行驱动。

实施例1

如图1-2所示，在实施例1的斯特林制冷系统中，所述斯特林机组1包括斯特林原动机11和斯特林从动机12，所述热端13设置于靠近所述斯特林原动机11的一端，所述冷端14设置于靠近所述斯特林从动机12的一端。所述热端13的热端吸热模块接受所述太阳能光热集热器2和燃气燃烧器3的热量，所述冷端14的冷端供冷模块向第一耗冷设施41和第二耗冷设施42进行供冷，从而进行制冰和冷库制冷以及建筑空调制冷或区域制冷管网供冷。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述斯特林机组1的从动机12与电网6进行电力连接，所述斯特林机组1的从动机12通过电网6供电进行驱动，从而实现所述冷端14的冷端供冷模块向第一耗冷设施41和第二耗冷设施42进行供冷。

实施例3

如图4所示，在实施例3的斯特林制冷系统中，所述斯特林机组1包括斯特林原动机11和斯特林从动机12，所述热端13的热端吸热模块接受所述太阳能光热集热器2和燃气燃烧器3的热量，所述斯特林从动机12直接与电网6进行电力连接。因此，当太阳能或燃气不足时，电网6提供的电力能够作为补充能源进行制冷，提高了系统的灵活性和稳定性。

实施例4

如图5所示，在实施例4的斯特林制冷系统中，所述斯特林机组1包括斯特林原动机11和斯特林从动机12，所述热端13的热端吸热模块接受所述太阳能光热集热器2和燃气燃烧器3的热量，所述斯特林从动机12直接与发电机5进行电力连接。因此，当太阳能或燃气不足时，发电机5提供的电力能够作为补充能源进行制冷，同样提高了系统的灵活性和稳定性。

实施例5

本实施例与实施例1的不同之处在于，在本实施例中，所述热端13的热端吸热模块仅用于在白天接收所述太阳能光热集热器2的热量，来进行制冷，在夜晚或傍晚等其他时间，或由于阴雨等原因造成光照不足的时段中，本实施例的斯特林制冷系统采用电网6或发电机5的电力进行补充，保证所述斯特林制冷系统的制冷效果。通过本实施例，可使得所述斯特林制冷系统在制冷中的能量来源更加灵活，当日照不足，通过电网6或发电机5的电力补充，同样能够满足制冷要求。

实施例6

如图6和7所示，在实施例6的斯特林制冷系统中，所述斯特林机组1包括斯特林原动机11和斯特林从动机12，所述热端13设置于靠近所述斯特林原动机11的一端，所述冷端14设置于靠近所述斯特林从动机12的一端。所述热端13的热端吸热模块接受所述燃气燃烧器3的热量，所述冷端14的冷端供冷模块向第一耗冷设施41和第二耗冷设施42进行供冷，从而进行制冰和冷库制冷以及建筑空调制冷或区域制冷管网供冷。所述斯特林从动机12直接与电网6进行电力连接，或者所述斯特林从动机12直接与发电机5进行电力连接。因此，当燃气不足时，电网6或发电机5提供的电力能够作为补充能源进行制冷，提高了系统的灵活性和稳定性。显然，上述实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下对这些实施例进行的各种变化、修改、替换和改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。