專利名稱：一種太陽能農(nóng)產(chǎn)品冷藏與干燥復(fù)合能量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用太陽能進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品冷藏與干燥的復(fù)合能量系統(tǒng)，屬于 能源類制冷與供熱技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的中小型商業(yè)冷庫初投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，并且對操作人員技術(shù)水平 要求較高。此外，由于土地、氣候資源多樣，農(nóng)戶生產(chǎn)規(guī)模大小不一，傳統(tǒng)中 小型商業(yè)冷庫難以滿足不同類型農(nóng)戶的要求。另一方面，釆用常規(guī)能源進(jìn)行農(nóng) 產(chǎn)品干燥能耗較高。所有這些在一定程度上限制了傳統(tǒng)的冷藏保鮮和干燥設(shè)備 在農(nóng)村的推廣與普及。釆用太陽能進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品冷藏與干燥，既可節(jié)約常規(guī)能源., 減少設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用，而且不污染環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的減損增值，在廣大農(nóng) 村可望具有廣闊的應(yīng)用前景。
實(shí)現(xiàn)太陽能制冷有兩條途徑(1)進(jìn)行太陽能光電轉(zhuǎn)化，以電能制冷。(2) 進(jìn)行太陽能光熱轉(zhuǎn)換，以熱能制冷。前一種方法成本高，并且效率也相對較低。 太陽能熱驅(qū)動制冷主要包括太陽能吸收式制冷及太陽能吸附式制冷兩種手段。 目前已報導(dǎo)的間歇制冷太陽能吸附式制冷裝置大多采用平板或金屬管作為集熱 部件，系統(tǒng)的太陽能集熱效率較低。并且，釆用基本吸附制冷循環(huán)的太陽能吸 附式制冷裝置不能有效利用下午階段吸附器溫度下降以后的太陽輻射能、吸附 顯熱及吸附劑的吸附熱。
此外，在太陽能農(nóng)產(chǎn)品干燥系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)干燥，通常配備輔助熱源 或太陽能蓄熱裝置。如能通過采用高效的太陽能制冷與供熱聯(lián)合熱力循環(huán)方式 回收太陽能制冷系統(tǒng)中吸附器的顯熱、吸附劑的吸附熱及一天中解吸結(jié)東后系 統(tǒng)所收集的太陽輻射能，用于夜間向太陽能干燥系統(tǒng)提供熱量，可有效減少干 燥系統(tǒng)的集熱面積，降低系統(tǒng)總成本、提高系統(tǒng)太陽能的總利用率，并實(shí)現(xiàn)農(nóng) 產(chǎn)品冷藏與干燥的雙重功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種太陽能制冷與供熱的復(fù)合能量裝置，高效利用太陽 能進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品冷藏與干燥。該裝置可有效節(jié)約常規(guī)能源，減少農(nóng)產(chǎn)品冷藏與干 燥的費(fèi)用，而且不污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明主要由熱管集熱型太陽能
吸附式制冷子系統(tǒng)i、溫室型太陽能干燥子系統(tǒng)n、循環(huán)水泵、送風(fēng)風(fēng)機(jī)及空氣
-水換熱器構(gòu)成。熱管集熱型太陽能吸附式制冷子系統(tǒng)I的吸附器中設(shè)置換熱流 體管，換熱流體管的上端通過水閥連接蓄熱水箱，換熱流體管的下端連接熱管集熱器；吸附器的下部通過制冷劑管道依次與真空閥、冷凝器及蒸發(fā)器相連；
蒸發(fā)器置于微型農(nóng)產(chǎn)品冷庫的蓄冰槽里面。蓄熱水箱與循環(huán)水泵、空氣-水換熱 器通過保溫循環(huán)水管連接成熱水循環(huán)通路，溫室型太陽能干燥子系統(tǒng)II的進(jìn)風(fēng) 口通過送風(fēng)風(fēng)機(jī)連接空氣-水換熱器。 蓄熱水箱至換熱流體管的管路上接有水閥，吸附器至冷凝器的制冷劑管道上
接有真空閥；溫室型太陽能干燥子系統(tǒng)n的頂部鋪設(shè)有透明玻璃蓋板，圍墻的 上部設(shè)有排風(fēng)口。吸附器的內(nèi)部填充吸附工質(zhì)對(吸附劑-吸附質(zhì))，吸附工質(zhì) 對釆用活性炭-甲醇或氯化鈣-氨。
在本發(fā)明的復(fù)合能量裝置中，太陽能吸附式制冷子系統(tǒng)i產(chǎn)生的冷量以冰的 形式儲存于蓄冰槽中，用于向微型農(nóng)產(chǎn)品冷庫提供冷源。吸附器的顯熱、吸附 劑的吸附熱及下午階段解吸結(jié)東后系統(tǒng)所收集的太陽輻射能，以熱水的形式儲 存于蓄熱水箱中，用于夜間向溫室型太陽能干燥子系統(tǒng)n供熱。溫室型太陽能 干燥子系統(tǒng)ii白天直接利用太陽輻射能進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品干燥。
本發(fā)明的熱力循環(huán)過程為循環(huán)從早上開始，此時關(guān)閉水閥，真空閥開啟。 熱管集熱器和吸附器集熱板所收集的熱量分別從吸附器的外表面和內(nèi)部加熱吸 附工質(zhì)對。隨著時間的增加，吸附工質(zhì)對的溫度不斷升高，吸附質(zhì)(即制冷劑) 不斷解吸出來。解吸出來的制冷劑經(jīng)冷凝器冷凝后在重力作用下進(jìn)入蒸發(fā)器。 正午過后不久，當(dāng)吸附工質(zhì)對溫度由于太陽輻射減弱而開始下降時，關(guān)閉真空 閥，打開水閥，讓蓄熱水箱中的初始溫度較低的水通過吸附器中的換熱流體管 來冷卻吸附工質(zhì)對。此后熱管集熱器及吸附器集熱板所收集的太陽輻射、吸附 工質(zhì)對的顯熱和吸附熱，經(jīng)自然對流回收以熱水的形式貯存于蓄熱水箱中。傍 晚，當(dāng)太陽輻射消失時，打開真空閥。隨著吸,附工質(zhì)對溫度的降低，吸附劑重 新吸附蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑從而產(chǎn)生蒸發(fā)制冷，對蓄冰槽中的水進(jìn)行冷卻使 之結(jié)冰。制取的冰貯存于蓄冰槽內(nèi)，向微型農(nóng)產(chǎn)品冷庫供冷。白天，太陽輻射 透過干燥子系統(tǒng)n的玻璃蓋板加熱待干燥的農(nóng)產(chǎn)品；既可借助進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口 進(jìn)行自然通風(fēng)，也可開啟送風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)強(qiáng)化干燥效果。夜間，開啟送 風(fēng)風(fēng)機(jī)，待干燥的農(nóng)產(chǎn)品被空氣-水換熱器加熱后的空氣進(jìn)行熱風(fēng)干燥。
本發(fā)明的有益效果是釆用太陽能吸附式制冷裝置與太陽能干燥裝置合理的 組合，并回收吸附工質(zhì)對的吸附熱及吸附器的顯熱，用于對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行冷藏與 干燥，既節(jié)約常規(guī)能源，并有效減少了干燥子系統(tǒng)的集熱面積及系統(tǒng)的總成本， 提高了系統(tǒng)太陽能的總利用率，而且不污染環(huán)境，適用于太陽能資源較豐富地 區(qū)的農(nóng)戶使用。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖l中，I為太陽能吸附式制冷子系統(tǒng)，由部件i ii構(gòu)成，n為溫室型太 陽能干燥子系統(tǒng)，由部件17-21構(gòu)成；其中1-熱管集熱器，2-吸附器集熱板， 3-換熱流體管，4-吸附器，5-水閥，6-蓄熱水箱，7-制冷劑管道，8-真空閩，9-冷凝器，10-蒸發(fā)器，ll-蓄冰槽，12-保溫循環(huán)水管，13-微型農(nóng)產(chǎn)品冷庫，14-循環(huán)水泵，15-送風(fēng)風(fēng)機(jī)，16-空氣-水換熱器，17-進(jìn)風(fēng)口， 18-干燥物料支架， 19-圍墻,20-透明玻璃蓋板，21-排風(fēng)口。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。本發(fā)明由熱管集熱型太陽能吸附式制 冷子系統(tǒng)I、溫室型太陽能干燥子系統(tǒng)II、保溫循環(huán)水管12、循環(huán)水泵14、送 風(fēng)風(fēng)機(jī)15及空氣-水換熱器16構(gòu)成。熱管集熱型太陽能吸附式制冷子系統(tǒng)I產(chǎn) 生的冷量儲存于蓄冰槽11中用于向微型農(nóng)產(chǎn)品冷庫13供冷，回收的熱量儲存 于蓄熱水箱6中。夜間，該部分熱量通過循環(huán)水泵14、送風(fēng)風(fēng)機(jī)15及空氣-水 換熱器16用于向溫室型干燥子系統(tǒng)II供熱。
熱管集熱型太陽能吸附式制冷子系統(tǒng)I由熱管集熱器1、吸附器集熱板2、 吸附器內(nèi)置換熱流體管3、吸附器4、水閥5、蓄熱水箱6、制冷劑管道7、真空 閥8、冷凝器9、蒸發(fā)器IO、蓄冰槽ll構(gòu)成。吸附器4的內(nèi)部填充吸附工質(zhì)對， 吸附工質(zhì)對可采用活性炭-甲醇或氯化鈣-氨等。
溫室型干燥子系統(tǒng)II由進(jìn)風(fēng)口 17、干燥物料支架18、圍墻19、透明玻璃 蓋板20及排風(fēng)口 21構(gòu)成。白天，溫室型干燥子系統(tǒng)II直接利用太陽輻射能干 燥物料。夜間，儲存于蓄熱水箱中6中的熱量(熱管集熱型太陽能吸附式制冷 子系統(tǒng)I所回收的熱量)通過循環(huán)水泵14、送風(fēng)風(fēng)機(jī)15及空氣-水換熱器16用 于向溫室型干燥子系統(tǒng)II供熱，對干燥物料進(jìn)行熱風(fēng)干燥。
權(quán)利要求
1、一種太陽能農(nóng)產(chǎn)品冷藏與干燥復(fù)合能量裝置，其特征是太陽能吸附式制冷子系統(tǒng)I的吸附器(4)中設(shè)置換熱流體管(3)，換熱流體管(3)的上端連接蓄熱水箱(6)，換熱流體管(3)的下端連接熱管集熱器(1)；吸附器(4)的下部通過制冷劑管道(7)相連至冷凝器(9)及蒸發(fā)器(10)，蒸發(fā)器(10)置于微型農(nóng)產(chǎn)品冷庫(13)的蓄冰槽(11)內(nèi)；蓄熱水箱(6)與循環(huán)水泵(14)、空氣-水換熱器(16)通過保溫循環(huán)水管(12)連接成熱水循環(huán)通路；溫室型太陽能干燥子系統(tǒng)II的進(jìn)風(fēng)口(17)通過送風(fēng)風(fēng)機(jī)(15)連接空氣-水換熱器(16)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能農(nóng)產(chǎn)品冷藏與干燥復(fù)合能量裝置，其特征 是蓄熱水箱(6)至換熱流體管(3)的管路上接有水閥(5)，吸附器(4)至 冷凝器(9的制冷劑管道(7)上接有真空閩(8);溫室型太陽能干燥子系統(tǒng)II 的頂部鋪設(shè)有透明玻璃蓋板(20),圍墻(19)的上部設(shè)有排風(fēng)口 (21)。
全文摘要
一種太陽能農(nóng)產(chǎn)品冷藏與干燥復(fù)合能量裝置，屬于能源類制冷與供熱技術(shù)領(lǐng)域。太陽能吸附式制冷子系統(tǒng)I的吸附器(4)中設(shè)置換熱流體管(3)，換熱流體管(3)的上端連接蓄熱水箱(6)，換熱流體管(3)的下端連接熱管集熱器(1)；吸附器(4)的下部通過制冷劑管道(7)相連至冷凝器(9)及蒸發(fā)器(10)，蒸發(fā)器(10)置于微型農(nóng)產(chǎn)品冷庫(13)的蓄冰槽(11)內(nèi)；蓄熱水箱(6)與循環(huán)水泵(14)、空氣-水換熱器(16)通過保溫循環(huán)水管(12)連接成熱水循環(huán)通路；溫室型太陽能干燥子系統(tǒng)II的進(jìn)風(fēng)口(17)通過送風(fēng)風(fēng)機(jī)(15)連接空氣-水換熱器(16)。裝置具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B02B1/00GK101297661SQ200810058498
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者羅會龍 申請人:昆明理工大學(xué)