专利名称：串联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能吸收式制冷空调，具体地说是一种串联式太阳能集热管发 生器及构成的吸收式制冷空调系统。
背景技术：
目前随着石化能源日趋紧张，环境污染不断加重，节能减排已成为世界各国之基 本国策。太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源，使用太阳能实现制冷空调运行， 是人们渴望解决的重大问题。近年来，人们在太阳能吸收式制冷空调领域进行了广泛的应用研究，提出了很多 解决方案，但总结起来采用太阳能的吸收式制冷空调系统均是通过太阳能集热器产生热 水，由热水供给吸收式制冷空调机组以实现其运行，一般太阳能集热器有聚焦式和非聚焦 式等结构形式，聚焦式可产生较高温度的热水(可至150°C )，而非聚焦式热水温度一般在 70-90°C。前者成本很高，由于太阳能集热器产生热水由储水箱储存，存在着不可避免的多 级热传导环节及水箱散热的现象，因此整个系统普遍存在太阳能利用效率低、制冷空调能 效比低、以及结构复杂、成本高等问题。
发明内容
本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种热效率高、结构简单、成本 低、运行可靠的串联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是串联式太阳能集热管发生器，包括太阳能真空集热管发生器单元和太阳能真空集 热管发生分离器单元。上述太阳能真空集热管发生器单元包括真空集热管和设置在真空集热管内的储 热组件，储热组件又包括封闭管、进液管和出液管，且进液管和出液管设置在封闭管的同一 端。上述太阳能真空集热管发生分离器单元包括真空集热管和设置在真空集热管内 的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管、进液管、出液管和排汽管，且进液管、出液管 和排汽管设置在封闭管的同一端。由上述至少一个真空集热管发生器单元的出液管和至少一个太阳能真空集热管 发生分离器单元的进液管首尾相联构成串联式太阳能集热管发生器。上述太阳能真空集热管发生器单元的进液管的出口靠近进、出液管与封闭管相结 合的一侧，而出液管的进口远离进、出液管与封闭管结合的一侧。上述太阳能真空集热管发生器单元的进液管的出口远离进、出液管与封闭管相结 合的一侧，而出液管的进口靠近进、出液管与封闭管结合的一侧。上述太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管的出口靠近进、出液管与封闭管 相结合的一侧，而出液管和排汽管的进口远离进、出液管与封闭管结合的一侧，且排汽管的
3进口比出液管的进口更远离进、出液管与封闭管结合的一侧。上述太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管的出口远离进、出液管与封闭管 相结合的一侧，而出液管和排汽管的进口靠近进、出液管与封闭管结合的一侧，且排汽管的 进口比出液管的进口更靠近进、出液管与封闭管结合的一侧。一种由上述串联式太阳能集热管发生器构成的吸收式制 冷空调系统，包括串联式 太阳能集热管发生器、汽液交换器、溶液交换器、溶液泵、吸收器、蒸发器、冷凝器和节流阀， 吸收器内的低温含水溶液通过溶液泵进入溶液交换器内并与由串联式太阳能集热管发生 器流出的高温溶液进行热交换，交换后的高温溶液温度降低进入吸收器，热交换后的低温 含水溶液温度升高后进入汽液交换器与高温水蒸汽进行热交换，交换后的低温含水溶液温 度进一步升高后进入串联式太阳能集热管发生器，交换后的高温水蒸汽温度降低进入冷凝 器，节流阀和蒸发器与吸收器相连接，以实现制冷空调系统的正常运行。本发明的串联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统与现有技术 相比，所产生的有益效果是1)将发生器置于太阳能真空集热管内，使吸收式制冷空调系统的发生器装置和太 阳能真空集热管紧密结合，集热、储热以及溶液汽液分离同时进行，有效提高了太阳能利用 的热效率，同时可以得到更高的发生温度，使系统能效比大大提高。2)不设置水箱，不存在二次换热，使系统在提高热能利用的同时，节省空间，降低 成本。3)针对不同地区的太阳能状况，可以通过增减太阳能真空集热管发生器的数量实 现其优化设计。4)太阳光越强，系统的制冷量越大，尤其适合在高纬度地区的制冷空调使用。
附图1为本发明第一个实施例的太阳能真空集热管发生器单元结构示意图；附图2为本发明第一个实施例的太阳能真空集热管发生分离器单元结构示意图；附图3为本发明第一个实施例的串联式太阳能集热管发生器结构示意图。附图4为本发明第二个实施例的太阳能真空集热管发生器单元结构示意图；附图5为本发明第二个实施例的太阳能真空集热管发生分离器单元结构示意图；附图6为本发明第二个实施例的串联式太阳能集热管发生器结构示意图；附图7为本发明第三个实施例的太阳能真空集热管发生器单元结构示意图；附图8为本发明第三个实施例的太阳能真空集热管发生分离器单元结构示意图；附图9为本发明第三个实施例的串联式太阳能集热管发生器结构示意图；附图10为本发明的吸收式制冷空调系统的结构示意图。图中，I、太阳能真空集热管发生器单元，II、太阳能真空集热管发生分离器单元， 1、真空集热管，2、封闭管，3、进液管，4、出液管，5、真空集热管，6、封闭管，7、进液管，8、出液 管，9、排汽管，10、串联式太阳能集热管发生器，11、汽液交换器，12、溶液交换器，13、溶液 泵，14、吸收器，15、蒸发器，16、冷凝器，17、节流阀。具体实施例方式下面结合附图1-10对本发明的串联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷 空调系统作以下详细地说明。实施例1 本发明的一种串联式太阳能集热管发生器，其结构包括太阳能真空集热管发生器 单元I和太阳能真空集热管发生分离器单元II。如附图1所示，太阳能真空集热管发生器单元I包括真空集热管1和设置在真空 集热管1内的储热组件，储热组件又包括封闭管2、进液管3和出液管4，且进液管3和出液 管4设置在封闭管2的同一端；进液管3的出口靠近进、出液管与封闭管2相结合的一侧， 而出液管4的进口远离进、出液管与封闭管2结合的一侧。如附图2所示，太阳能真空集热管发生分离器单元II包括真空集热管5和设置在 真空集热管5内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管6、进液管7、出液管8和排汽 管9，且进液管7、出液管8和排汽管9设置在封闭管6的同一端；进液管7的出口靠近进、出 液管与封闭管6相结合的一侧，而出液管8和排汽管9的进口远离进、出液管与封闭管6结 合的一侧，且排汽管9的进口比出液管8的进口更远离进、出液管与封闭管6结合的一侧。如附图3所示，由上述至少一个真空集热管发生器单元I的出液管4和至少一个太 阳能真空集热管发生分离器单元II的进液管7首尾相联构成串联式太阳能集热管发生器10。该串联式太阳能集热管发生器10在安装时，其进液管7、出液管8和排汽管9与封 闭管6相结合的一端比其相对的另一端靠近地面。实施例2 本发明的串联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统，其结构包括 太阳能真空集热管发生器单元I和太阳能真空集热管发生分离器单元II。如附图4所示，太阳能真空集热管发生器单元I包括真空集热管1和设置在真空 集热管1内的储热组件，储热组件又包括封闭管2、进液管3和出液管4，且进液管3和出液 管4设置在封闭管2的同一端；进液管3的出口远离进、出液管与封闭管2相结合的一侧， 而出液管4的进口靠近进、出液管与封闭管2结合的一侧。如附图5所示，太阳能真空集热管发生分离器单元II包括真空集热管5和设置在 真空集热管5内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管6、进液管7、出液管8和排汽 管9，且进液管7、出液管8和排汽管9设置在封闭管6的同一端；进液管7的出口远离进、出 液管与封闭管6相结合的一侧，而出液管8和排汽管9的进口靠近进、出液管与封闭管6结 合的一侧，且排汽管9的进口比出液管8的进口更靠近进、出液管与封闭管6结合的一侧。如附图6所示，由上述至少一个真空集热管发生器单元I的出液管4和至少一个 太阳能真空集热管发生分离器单元II的进液管7首尾相联构成串联式太阳能集热管发生 器10。该串联式太阳能集热管发生器10在安装时，其进液管7、出液管8和排汽管9与封 闭管6相结合的一端比其相对的另一端远离地面。实施例3 本发明的串联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统，其结构包括 太阳能真空集热管发生器单元I和太阳能真空集热管发生分离器单元II。
如附图7所示，太阳能真空集热管发生器单元I包括真空集热管1和设置在真空 集热管1内的储热组件，储热组件又包括封闭管2、进液管3和出液管4，且进液管3和出液 管4设置在封闭管2的同一端；进液管3的出口远离进、出液管与封闭管2相结合的一侧， 而出液管4的进口靠近进、出液管与封闭管2结合的一侧。
如附图8所示，太阳能真空集热管发生分离器单元II包括真空集热管5和设置在 真空集热管5内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管6、进液管7、出液管8和排汽 管9，且进液管7、出液管8和排汽管9设置在封闭管6的同一端；进液管7的出口远离进、出 液管与封闭管6相结合的一侧，而出液管8和排汽管9的进口靠近进、出液管与封闭管6结 合的一侧，且排汽管9的进口比出液管8的进口更靠近进、出液管与封闭管6结合的一侧。如附图9所示，由上述至少一个真空集热管发生器单元I的出液管4和至少一个 太阳能真空集热管发生分离器单元II的进液管7首尾相联构成串联式太阳能集热管发生 器10。该串联式太阳能集热管发生器10水平安装，太阳能真空集热管发生器单元I的 进液管3比出液管4的位置低，太阳能真空集热管发生分离器单元II的进液管7、出液管8 和排汽管9依次呈下、中、上位置排列。如附图10所示，一种由串联式太阳能集热管发生器构成的吸收式制冷空调系统， 包括串联式太阳能集热管发生器10、汽液交换器11、溶液交换器12、溶液泵13、吸收器14、 蒸发器15、冷凝器16和节流阀17，吸收器14内的低温含水溶液通过溶液泵13进入溶液交 换器12内并与由串联式太阳能集热管发生器10流出的高温溶液进行热交换，交换后的高 温溶液温度降低进入吸收器14，热交换后的低温含水溶液温度升高后进入汽液交换器11 与高温水蒸汽进行热交换，交换后的低温含水溶液温度进一步升高后进入串联式太阳能集 热管发生器10，交换后的高温水蒸汽温度降低进入冷凝器16，节流阀17和蒸发器15与吸 收器14相连接，以实现制冷空调系统的正常运行。本发明的串联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统其加工制作 简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求
一种串联式太阳能集热管发生器，包括太阳能真空集热管发生器单元(Ⅰ)和太阳能真空集热管发生分离器单元(Ⅱ)，其特征在于太阳能真空集热管发生器单元(Ⅰ)包括真空集热管(1)和设置在真空集热管(1)内的储热组件，储热组件又包括封闭管(2)、进液管(3)和出液管(4)，且进液管(3)和出液管(4)设置在封闭管(2)的同一端；太阳能真空集热管发生分离器单元(Ⅱ)包括真空集热管(5)和设置在真空集热管(5)内的储热分离组件，储热分离组件又包括封闭管(6)、进液管(7)、出液管(8)和排汽管(9)，且进液管(7)、出液管(8)和排汽管(9)设置在封闭管(6)的同一端；由上述至少一个真空集热管发生器单元(Ⅰ)的出液管(4)和至少一个太阳能真空集热管发生分离器单元(Ⅱ)的进液管(7)首尾相联构成串联式太阳能集热管发生器(10)。
2.根据权利要求1所述的串联式太阳能集热管发生器，其特征在于太阳能真空集热 管发生器单元(I )的进液管(3)的出口靠近进、出液管与封闭管(2)相结合的一侧，而出 液管⑷的进口远离进、出液管与封闭管⑵结合的一侧。
3.根据权利要求1所述的串联式太阳能集热管发生器，其特征在于太阳能真空集热 管发生器单元(I )的进液管(3)的出口远离进、出液管与封闭管(2)相结合的一侧，而出 液管⑷的进口靠近进、出液管与封闭管⑵结合的一侧。
4.根据权利要求1所述的串联式太阳能集热管发生器，其特征在于太阳能真空集热 管发生分离器单元(II )的进液管(7)的出口靠近进、出液管与封闭管(6)相结合的一侧， 而出液管(8)和排汽管(9)的进口远离进、出液管与封闭管(6)结合的一侧，且排汽管(9) 的进口比出液管(8)的进口更远离进、出液管与封闭管(6)结合的一侧。
5.根据权利要求1所述的串联式太阳能集热管发生器，其特征在于太阳能真空集热 管发生分离器单元(II )的进液管(7)的出口远离进、出液管与封闭管(6)相结合的一侧， 而出液管(8)和排汽管(9)的进口靠近进、出液管与封闭管(6)结合的一侧，且排汽管(9) 的进口比出液管(8)的进口更靠近进、出液管与封闭管(6)结合的一侧。
6.一种如权利要求1所述的串联式太阳能集热管发生器构成的吸收式制冷空调系统， 其特征在于，包括串联式太阳能集热管发生器(10)、汽液交换器(11)、溶液交换器(12)、溶 液泵(13)、吸收器(14)、蒸发器(15)、冷凝器(16)和节流阀(17)，吸收器(14)内的低温含 水溶液通过溶液泵(13)进入溶液交换器(12)内并与由串联式太阳能集热管发生器(10) 流出的高温溶液进行热交换，交换后的高温溶液温度降低进入吸收器(14)，热交换后的低 温含水溶液温度升高后进入汽液交换器(11)与高温水蒸汽进行热交换，交换后的低温含 水溶液温度进一步升高后进入串联式太阳能集热管发生器(10)，交换后的高温水蒸汽温度 降低进入冷凝器(16)，节流阀(17)和蒸发器(15)与吸收器(14)相连接。
全文摘要
本发明提供一种串联式太阳能集热管发生器及构成的吸收式制冷空调系统，其结构包括太阳能真空集热管发生器单元和太阳能真空集热管发生分离器单元，由上述至少一个真空集热管发生器单元的出液管和至少一个太阳能真空集热管发生分离器单元的进液管首尾相联构成串联式太阳能集热管发生器。串联式太阳能集热管发生器与汽液交换器、溶液交换器、溶液泵、吸收器、蒸发器、冷凝器和节流阀连接构成吸收式制冷空调系统。本发明的串联式太阳能集热管发生器不设置水箱，不存在二次换热，使系统在提高热能利用的同时，节省空间，降低成本。吸收式制冷空调系统的发生器装置和太阳能真空集热管紧密结合，集热、储热以及溶液汽液分离同时进行，有效提高了太阳能利用的热效率，同时可以得到更高的发生温度，使系统能效比大大提高。
文档编号F25B15/00GK101886858SQ201010221608
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月8日 优先权日2010年7月8日
发明者张端桥, 祁军 申请人:张端桥;祁军