[發(fā)明專利]新型太陽能燃氣噴射制冷系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610116697.4
• 申請日: 2006-09-28
• 公開（公告）號: CN101153757A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶樂仁;徐振立;谷宇海
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: F25B19/04
• 分類號: F25B19/04;F25B27/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所
• 代理人: 寧芝華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型太陽能燃氣噴射制冷系統(tǒng)，屬于空調(diào)制冷和太陽能的熱利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的制冷方式主要是電能驅(qū)動的氟利昂蒸汽壓縮式制冷。但是由于制冷劑對臭氧層的破壞和溫室效應(yīng)，以及電力缺口的影響，由熱源驅(qū)動的制冷系統(tǒng)(如吸收式制冷、噴射式制冷等)日益引起人們的關(guān)注。這些熱源驅(qū)動的制冷系統(tǒng)可以用廢熱、太陽能、燃氣作為能源，從而可以大大減少電能的消耗。但是吸收式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積比較龐大，且隨著運行時間的增加，系統(tǒng)工質(zhì)性能下降，同時吸附式制冷系統(tǒng)在白天無法制冷，只有在夜間才能制冷，因此不能滿足人們在白天高溫時段需要制冷的要求；與其相比，噴射制冷系統(tǒng)運動部件少，且系統(tǒng)可大可小，適合于各種工況，因此噴射制冷目前在世界范圍內(nèi)已引起人們高度的重視。在噴射制冷系統(tǒng)中，噴射器起到了壓縮制冷劑蒸汽的作用，它是噴射制冷系統(tǒng)的核心部件。工作流體(高壓制冷劑蒸汽)經(jīng)過縮放噴嘴加速成高速(超音速)噴射流，在吸入室產(chǎn)生低壓，引射流體進入噴射器的吸入室后，在工作流體的夾帶作用下加速，兩股流體在混合段逐漸形成單一均勻的混合流體，再經(jīng)過擴壓段減速升壓到一定背壓，進入冷凝器冷凝。由噴射器的工作原理可以看出，它不像傳統(tǒng)的壓縮制冷那樣需要電能驅(qū)動壓縮機壓縮氣體，而是靠高壓蒸汽作為動力的。在現(xiàn)有技術(shù)中一般使用單一能源作為熱源驅(qū)動加熱制冷劑，如用太陽能集熱器，在太陽輻射充足時，可節(jié)約大量能源，并達到好的制冷效果，但在太陽輻射不足時，制冷系統(tǒng)將無法工作。因此達到連續(xù)、高效率制冷是噴射制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺點，本發(fā)明提出了一種新型太陽能燃氣噴射制冷系統(tǒng)。本發(fā)明將太陽能集熱器、燃氣與噴射制冷系統(tǒng)有機結(jié)合起來，在太陽輻射滿足要求時，通過太陽能集熱器提供的熱水作熱源來加熱制冷劑；在太陽輻射不足時，又可以通過燃氣的輔助加熱來滿足發(fā)生器的要求。通過這種方式，可以只消耗極少量的電能就達到與壓縮制冷相同的制冷效果。

新型太陽能燃氣噴射制冷系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、蒸汽發(fā)生器、水泵、噴射器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、工質(zhì)泵、冷媒水管、燃氣加熱器、溫度控制器和管道，其特點是：太陽能集熱器出口經(jīng)管道依次與蒸汽發(fā)生器、水泵、太陽能集熱器進口連接，形成加熱水循環(huán)裝置；蒸汽發(fā)生器的出口經(jīng)管道與噴射器的工作蒸汽進口連接，蒸發(fā)器與冷媒水管連接，蒸發(fā)器的出口經(jīng)管道與噴射器的引射蒸汽進口連接，噴射器出口連接到冷凝器。冷凝器的出口則連接到節(jié)流閥上。節(jié)流后的工質(zhì)一路經(jīng)工質(zhì)泵的出口連接發(fā)生器，另一路經(jīng)管道連接蒸發(fā)器。

蒸汽發(fā)生器上還連接一燃氣加熱器，由連接在蒸汽發(fā)生器內(nèi)的溫度控制器控制，加熱器出口經(jīng)管道依次與蒸汽發(fā)生器、水泵、加熱器進口連接，形成另一加熱水循環(huán)裝置。

加熱水循環(huán)裝置至少為一套，多套時與蒸汽發(fā)生器的連接可以串聯(lián)也可以并聯(lián)。

本發(fā)明設(shè)計的制冷系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、經(jīng)濟實用、適應(yīng)性廣泛、制冷效果好，在太陽輻射充足時，可節(jié)約大量能源，在太陽輻射不足時，可利用燃氣加熱器補充能源，達到持續(xù)高效的制冷效果。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明加以詳細說明。

附圖是本發(fā)明新型太陽能燃氣噴射制冷系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

1.太陽能集熱器、2.蒸汽發(fā)生器、3.水泵、4.噴射器、5.蒸發(fā)器、6.冷凝器、7.節(jié)流閥、8.工質(zhì)泵、9.冷媒水管、10.燃氣加熱器、11溫度控制器、12管道，

具體實施方式

太陽能集熱器1出口與蒸汽發(fā)生器2相連，經(jīng)過換熱的熱水又經(jīng)由水泵3流回太陽能集熱器。蒸汽發(fā)生器2的制冷劑蒸汽由出口與噴射器4的工作蒸汽進口連接，蒸發(fā)器5與冷媒水管9連接，蒸發(fā)器5的出口與噴射器4的引射蒸汽進口連接，噴射器4的出口連接到冷凝器6。冷凝器6的出口則分別連接到工質(zhì)泵8和節(jié)流閥7上。工質(zhì)泵8的出口進入發(fā)生器2，節(jié)流閥7節(jié)流后的液體進入蒸發(fā)器5。此外，在發(fā)生器2中還裝有備用的燃氣熱源10，由溫度控制器11控制，以備太陽輻射不足的時候使用。

太陽能集熱器1接收太陽輻射的熱量，產(chǎn)生的熱水經(jīng)管道12流入發(fā)生器2，加熱發(fā)生器2中的制冷劑，產(chǎn)生工作蒸汽，高壓的工作蒸汽進入噴射器4，抽吸蒸發(fā)器5中的蒸汽進入噴射器4，使制冷劑蒸發(fā)，從而在蒸發(fā)器中達到制冷效果，由此產(chǎn)生的冷量通過冷媒水管9中的冷水送至房間。通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥7的開度控制節(jié)流后的壓力，可以產(chǎn)生7-20℃的冷水。噴射器4出口的中壓蒸汽進入冷凝器6，在其中冷凝為液體后分為兩路：一路經(jīng)工質(zhì)泵8送入發(fā)生器2被加熱，另一路則經(jīng)由節(jié)流閥7節(jié)流后進入蒸發(fā)器5制冷。