專利名稱：一種太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收式制冷空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種制冷空調(diào)裝置。特別是一種綜合利用太陽能和生物能作為動力能源的制冷空調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
當前，全世界面臨的主要問題之一是由于燃料的燃燒使得全球變暖。主要的能源消耗部門(包括住宅、商業(yè)和工業(yè))中，商業(yè)/住宅用電大約占全世界用電的30%?？諝庹{(diào)節(jié)及通風系統(tǒng)日益成為重要的能源消費部門，它們對居民的身體健康也有很大的影響。在熱帶國家或地區(qū)，它們?yōu)槿澜鐢?shù)以萬計的人提供了舒適，它們消耗的能量大約占建筑物總能量消耗的70%。這也導致在夏季期間出現(xiàn)用電需求高峰的增長，由于用電消耗的增加導致 CO2氣體的排放增加。由于含氯氟烴的使用使O3層破壞以及產(chǎn)生溫室效應，全球變暖，使得對環(huán)境的擔憂，采用吸收式空調(diào)系統(tǒng)是較為合適和重要的。目前，絕大部分吸收式制冷空調(diào)系統(tǒng)以煤氣或石油作為動力能源，但是，煤氣或石油燃燒也會產(chǎn)生大量的(X)2氣體，而利用太陽能來制冷是比較理想的，因為冷負荷與太陽能的可得性基本上在同一階段。從節(jié)能的角度來講，與傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)相比，太陽能制冷能節(jié)約電能大約25 - 40%。當前，基于溴化鋰-水溶液的太陽能吸收式制冷系統(tǒng)是可行的，但是， 太陽能斷斷續(xù)續(xù)，不穩(wěn)定，因此，一個備用熱源成為不可避免，使用太陽能和低品質(zhì)熱能(尤其是生物能)，能夠使CO2氣體的排放量減少。在熱帶地區(qū)，來自廢品和莊稼余渣的生物資源可以作為一個備用或主要(夜間)熱源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用太陽能作為主要動力能源，以生物能作為補充能源，采用溴化鋰-水溶液作為制冷工質(zhì)的吸收式制冷空調(diào)系統(tǒng)裝置。以達到節(jié)約電能，減少CO2氣體的排放量，避免O3層的破壞，降低溫室效應，
本發(fā)明提供了一種太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，包括太陽能熱水系統(tǒng)、生物質(zhì)燃氣鍋爐和單效吸收式制冷裝置，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括太陽能集熱器和儲罐，所述生物質(zhì)燃氣鍋爐包括燃氣鍋爐和生物質(zhì)氣化爐，所述單效吸收式制冷裝置包括發(fā)生器，溶液熱交換器，吸收器，冷凝器和蒸發(fā)器；太陽能集熱器與儲罐通過第一管線和第二管線連接，第一管線設置第一壓力泵，儲罐通過第三管線與三通閥連接，燃氣鍋爐通過第四管線與三通閥連接，燃氣鍋爐與儲罐通過第五管線連接，所述第五管線上設置截止閥門，所述三通閥門通過第六管線與發(fā)生器連接，所述第六管線上設置第二壓力泵，所述發(fā)生器通過第七管線與燃氣鍋爐連接，發(fā)生器通過第八管線與冷凝器連接，冷凝器通過第九管線與蒸發(fā)器連接，所述第九管線上設置膨脹閥，蒸發(fā)器通過第十管線與吸收器連接，吸收器通過第十一管線和第十二管線與發(fā)生器連接，所述第十一管線和第十二管線經(jīng)過溶液熱交換器，所述第十一管線上設置第三壓力泵，所述第十二管線上設置節(jié)流閥。優(yōu)選的是，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括自動控制裝置，該裝置包括溫度傳感器及控制器；該裝置根據(jù)儲罐的水溫自動控制三通閥和截止閥門的開閉以及第一壓力泵的開關；當儲罐的水溫高于80°C時，該裝置不工作，當儲罐的水溫低于或等于80°C時，該裝置的控制器發(fā)出指令，自動關閉三通閥中連接第三管線的閥門和截止閥門，并關閉第一壓力泵的開關。優(yōu)選的是，所述單效吸收式制冷裝置的制冷劑為水，吸收劑為溴化鋰。優(yōu)選的是，所述生物質(zhì)氣化爐通過燃燒生物質(zhì)燃料產(chǎn)生燃氣供給燃氣鍋爐。優(yōu)選的是，所述生物質(zhì)燃料為農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物或動物糞便。優(yōu)選的是，上述管線在使用前進行如下處理，將其置入一真空室中，使該真空室降溫至-77-93°C，并向該真空室中沖入空氣，使該空氣產(chǎn)生次聲波振動，使用60分鐘將室溫平穩(wěn)地提高到50°C，在此溫度下使管線中流過含有l(wèi)wt%以上的重金屬的蒸汽，此過程進行 80-90分鐘，然后將溫度降至室溫，將管線取出。經(jīng)過處理過的管線在裝置運轉(zhuǎn)時噪音減小百分之十五。本發(fā)明的有益效果是，該裝置是完整地以可持續(xù)能量為主的空調(diào)系統(tǒng)，利用太陽能作為主要動力能源，以生物能作為補充能源，能夠充分利用太陽能，減少用于制冷的化石燃料的使用，減少溫室氣體排放，并降低了裝置運行時的噪音。使用在農(nóng)村地區(qū)，有充足生物質(zhì)或市政的的廢物，可以全天運行，同時該系統(tǒng)沒有采用氟利昂制冷劑，避免了對地球O3 層的破壞，是一種節(jié)能環(huán)保的新型制冷空調(diào)裝置。


圖1是本發(fā)明的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收式制冷裝置的一組優(yōu)選實施例的示意圖。其中，1、太陽能集熱器，2、儲罐，3、燃氣鍋爐，4、生物質(zhì)氣化爐，5、發(fā)生器，6、溶液熱交換器，7、吸收器，8、冷凝器，9、蒸發(fā)器，10、第一管線，11、第二管線，12、第一壓力泵， 13、第三管線，14、三通閥，15、第四管線，16、第五管線，17、截止閥門，18、第六管線，19、第二壓力泵，20、第七管線，21、第八管線，22、第九管線，23、膨脹閥，24、第十管線，25、第i^一管線，26、第十二管線，27、第三壓力泵，28、節(jié)流閥。
具體實施例方式根據(jù)圖1所示，一種太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，包括太陽能熱水系統(tǒng)、生物質(zhì)燃氣鍋爐和單效吸收式制冷裝置，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括太陽能集熱器1 和儲罐2，所述生物質(zhì)燃氣鍋爐包括燃氣鍋爐3和生物質(zhì)氣化爐4，所述單效吸收式制冷裝置包括發(fā)生器5，溶液熱交換器6，吸收器7，冷凝器8和蒸發(fā)器9 ；其特征在于太陽能集熱器1與儲罐2通過第一管線10和第二管線11連接，第一管線10設置第一壓力泵12，儲罐 2通過第三管線13與三通閥14連接，燃氣鍋爐3通過第四管線15與三通閥14連接，燃氣鍋爐3與儲罐2通過第五管線16連接，所述第五管線16上設置截止閥門17，所述三通閥門通過第六管線18與發(fā)生器5連接，所述第六管線18上設置第二壓力泵19，所述發(fā)生器5 通過第七管線20與燃氣鍋爐3連接，發(fā)生器5通過第八管線21與冷凝器8連接，冷凝器8 通過第九管線22與蒸發(fā)器9連接，所述第九管線22上設置膨脹閥23，蒸發(fā)器9通過第十管線M與吸收器7連接，吸收器7通過第十一管線25和第十二管線沈與發(fā)生器5連接，所述第十一管線25和第十二管線沈經(jīng)過溶液熱交換器6，所述第十一管線25上設置第三壓力泵27，所述第十二管線沈上設置節(jié)流閥觀。所述太陽能熱水系統(tǒng)包括自動控制裝置，該裝置包括溫度傳感器及控制器；該裝置根據(jù)儲罐(2)的水溫自動控制三通閥(14)和截止閥門(17)的開閉以及第一壓力泵(12) 的開關；當儲罐(2)的水溫高于80°C時，該裝置不工作，當儲罐(2)的水溫低于或等于80°C 時，該裝置的控制器發(fā)出指令，自動關閉三通閥(14)中連接第三管線(13)的閥門和截止閥門(17)，并關閉第一壓力泵(12)的開關。所述單效吸收式制冷裝置的制冷劑為水，吸收劑為溴化鋰。生物質(zhì)氣化爐4通過燃燒生物質(zhì)燃料產(chǎn)生燃氣供給燃氣鍋爐3。所述生物質(zhì)燃料為農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、 木材廢棄物或動物糞便。當太陽能充足時(即儲罐溫度高于80°C)，利用太陽能加熱太陽能集熱器1中的水，并且通過第一壓力泵12把水經(jīng)第一管線輸送到儲罐2 ；生物質(zhì)氣化爐4通過燃燒生物質(zhì)燃料產(chǎn)生燃氣供給燃氣鍋爐3，儲罐2的熱水通過第三管線13到達三通閥14，燃氣鍋爐 3的熱水通過第四管線15到達三通閥14，熱水匯合后通過第二壓力泵19經(jīng)第六管線18進入發(fā)生器5，使制冷劑即水蒸發(fā)，吸收劑即溴化鋰通過第十二管線沈經(jīng)過溶液熱交換器6換熱后通過節(jié)流閥觀進入吸收器7，制冷節(jié)經(jīng)過第八管線21到達冷凝器8后向周圍放熱并冷凝，然后通過膨脹閥23經(jīng)第九管線22到達蒸發(fā)器9，在蒸發(fā)器9與來自被冷卻空間的水換熱后蒸發(fā)，從蒸發(fā)器9產(chǎn)生的冷凍水被輸送到被冷卻空間，被蒸發(fā)干燥的制冷劑通過第十管線M進入吸收器7，在此制冷劑被吸收劑吸收形成混合溶液；混合溶液通過第三壓力泵27經(jīng)第十一管線25在經(jīng)過溶液熱交換器6換熱后送到發(fā)生器5完成循環(huán)。發(fā)生器5需要的熱來自由太陽能集熱器1或有時由生物燃氣鍋爐3加熱的從貯藏水箱2輸送過來的熱水。從蒸發(fā)器9產(chǎn)生的冷凍水被輸送到被冷卻對象。來自燃氣鍋爐3，儲罐2的水換熱后經(jīng)過第七管路20部分返回燃氣鍋爐3后剩余水經(jīng)由第五管線16返回儲罐2，完成循環(huán)。當太陽能缺乏時(即儲罐溫度低于或等于80°C)，太陽能熱水系統(tǒng)的自動控制裝置根據(jù)該儲罐溫度發(fā)出指令，自動關閉三通閥14中連接第三管線13的閥門和截止閥門17，并關閉第一壓力泵12的開關。此時生物質(zhì)氣化爐4通過燃燒生物質(zhì)燃料產(chǎn)生燃氣供給燃氣鍋爐3，燃氣鍋爐3的熱水通過第四管線15到達三通閥14，后通過第二壓力泵19經(jīng)第六管線18進入發(fā)生器5，使制冷劑即水蒸發(fā)，吸收劑即溴化鋰通過第十二管線沈經(jīng)過溶液熱交換器6換熱后進入吸收器7，制冷節(jié)經(jīng)過第八管線21到達冷凝器8后向周圍放熱并冷凝，然后通過膨脹閥23經(jīng)第九管線22到達蒸發(fā)器9，在蒸發(fā)器9與來自被冷卻空間的水換熱后蒸發(fā)，從蒸發(fā)器9產(chǎn)生的冷凍水被輸送到被冷卻空間，被蒸發(fā)干燥的制冷劑通過第十管線M 進入吸收器7，在此制冷劑被吸收劑吸收形成混合溶液；混合溶液通過第三壓力泵27經(jīng)第十一管線25在經(jīng)過溶液熱交換器6換熱后送到發(fā)生器5完成循環(huán)。發(fā)生器5需要的熱來自由太陽能集熱器1或有時由生物燃氣鍋爐3加熱的從貯藏水箱2輸送過來的熱水。從蒸發(fā)器9產(chǎn)生的冷凍水被輸送到被冷卻對象。來自燃氣鍋爐3的水換熱后經(jīng)過第七管路20 返回燃氣鍋爐3后完成循環(huán)。采用此裝置當太陽能充足時，利用太陽能作為主要動力能源，燃氣鍋爐3作為補充鍋爐運行，當太陽能缺乏時，燃氣鍋爐3作為主要的熱源運行。從而完整地以可持續(xù)能量為主進行運轉(zhuǎn)，能夠充分利用太陽能，減少用于制冷的化石燃料的使用，減少溫室氣體排放，使用在農(nóng)村地區(qū)，有充足生物質(zhì)或市政的廢物，可以全天運行，同時該系統(tǒng)沒有采用氟利昂制冷劑，避免了對地球O3層的破壞。 需要說明的是，本發(fā)明的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置包括上述各部分的任意組合。
權(quán)利要求
1.一種太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，包括太陽能熱水系統(tǒng)、生物質(zhì)燃氣鍋爐和單效吸收式制冷裝置，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括太陽能集熱器(1)和儲罐(2)，所述生物質(zhì)燃氣鍋爐包括燃氣鍋爐(3)和生物質(zhì)氣化爐(4)，所述單效吸收式制冷裝置包括發(fā)生器(5)，溶液熱交換器(6)，吸收器(7)，冷凝器(8)和蒸發(fā)器(9);其特征在于太陽能集熱器(1)與儲罐(2)通過第一管線(10)和第二管線(11)連接，第一管線(10)設置第一壓力泵(12)，儲罐(2)通過第三管線(13)與三通閥(14)連接，燃氣鍋爐(3)通過第四管線(15) 與三通閥(14)連接，燃氣鍋爐(3)與儲罐(2)通過第五管線(16)連接，所述第五管線(16) 上設置截止閥門(17)，所述三通閥門通過第六管線(18)與發(fā)生器(5)連接，所述第六管線 (18)上設置第二壓力泵(19)，所述發(fā)生器(5)通過第七管線(20)與燃氣鍋爐(3)連接，發(fā)生器(5)通過第八管線(21)與冷凝器(8)連接，冷凝器(8)通過第九管線(22)與蒸發(fā)器(9) 連接，所述第九管線(22)上設置膨脹閥(23)，蒸發(fā)器(9)通過第十管線(24)與吸收器(7) 連接，吸收器(7)通過第十一管線(25)和第十二管線(26)與發(fā)生器(5)連接，所述第十一管線(25)和第十二管線(26)經(jīng)過溶液熱交換器(6)，所述第十一管線(25)上設置第三壓力泵(27 )，所述第十二管線(26 )上設置節(jié)流閥(28 )。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，其特征在于所述太陽能熱水系統(tǒng)包括自動控制裝置，該裝置包括溫度傳感器及控制器；該裝置根據(jù)儲罐 (2)的水溫自動控制三通閥(14)和截止閥門(17)的開閉以及第一壓力泵(12)的開關；當儲罐(2)的水溫高于80°C時，該裝置不工作，當儲罐(2)的水溫低于或等于80°C時，該裝置的控制器發(fā)出指令，自動關閉三通閥(14)中連接第三管線(13)的閥門和截止閥門(17)，并關閉第一壓力泵(12)的開關。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，其特征在于所述單效吸收式制冷裝置的制冷劑為水，吸收劑為溴化鋰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，其特征在于所述生物質(zhì)氣化爐(4 )通過燃燒生物質(zhì)燃料產(chǎn)生燃氣供給燃氣鍋爐(3 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，其特征在于所述生物質(zhì)氣化爐(4 )通過燃燒生物質(zhì)燃料產(chǎn)生燃氣供給燃氣鍋爐(3 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，其特征在于所述生物質(zhì)氣化爐(4 )通過燃燒生物質(zhì)燃料產(chǎn)生燃氣供給燃氣鍋爐(3 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，特征在于所述生物質(zhì)燃料為農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物或動物糞便。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-6中任一項所述的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，特征在于所述生物質(zhì)燃料為農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物或動物糞便。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置， 其特征在于所述管線在使用前進行如下處理，將其置入一真空室中，使該真空室降溫至-77-93°C，并向該真空室中沖入空氣，使該空氣產(chǎn)生次聲波振動，使用60分鐘將室溫平穩(wěn)地提高到50°C，在此溫度下使管線中流過含有l(wèi)wt%以上的重金屬的蒸汽，此過程進行 80-90分鐘，然后將溫度降至室溫，將管線取出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能和生物質(zhì)混合能源吸收制冷空調(diào)裝置，包括太陽能熱水系統(tǒng)、生物質(zhì)燃氣鍋爐和單效吸收式制冷裝置，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括太陽能集熱器(1)和儲罐(2)，所述生物質(zhì)燃氣鍋爐包括燃氣鍋爐(3)和生物質(zhì)氣化爐(4)，所述單效吸收式制冷裝置包括發(fā)生器(5)，溶液熱交換器(6)，吸收器(7)，冷凝器(8)和蒸發(fā)器(9)。使用該裝置減少了用于冷卻的基于能源系統(tǒng)的化石燃料燃燒的需要，減少了溫室氣體的排放；使用在農(nóng)村地區(qū)，有充足生物質(zhì)或市政的的廢物，可以全天運行，同時由于該系統(tǒng)沒有采用氟利昂制冷劑，避免了對地球O3層的破壞。
文檔編號F25B49/04GK102494431SQ201110392189
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者劉桂蘭, 梁平原 申請人:廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學院