专利名称：一种太阳能和生物质混合能源吸收式制冷空调装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷空调装置。特别是一种综合利用太阳能和生物能作为动力能源的制冷空调装置。
背景技术：
当前，全世界面临的主要问题之一是由于燃料的燃烧使得全球变暖。主要的能源消耗部门(包括住宅、商业和工业)中，商业/住宅用电大约占全世界用电的30%。空气调节及通风系统日益成为重要的能源消费部门，它们对居民的身体健康也有很大的影响。在热带国家或地区，它们为全世界数以万计的人提供了舒适，它们消耗的能量大约占建筑物总能量消耗的70%。这也导致在夏季期间出现用电需求高峰的增长，由于用电消耗的增加导致 CO2气体的排放增加。由于含氯氟烃的使用使O3层破坏以及产生温室效应，全球变暖，使得对环境的担忧，采用吸收式空调系统是较为合适和重要的。目前，绝大部分吸收式制冷空调系统以煤气或石油作为动力能源，但是，煤气或石油燃烧也会产生大量的(X)2气体，而利用太阳能来制冷是比较理想的，因为冷负荷与太阳能的可得性基本上在同一阶段。从节能的角度来讲，与传统的制冷系统相比，太阳能制冷能节约电能大约25 - 40%。当前，基于溴化锂-水溶液的太阳能吸收式制冷系统是可行的，但是， 太阳能断断续续，不稳定，因此，一个备用热源成为不可避免，使用太阳能和低品质热能(尤其是生物能)，能够使CO2气体的排放量减少。在热带地区，来自废品和庄稼余渣的生物资源可以作为一个备用或主要(夜间)热源。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用太阳能作为主要动力能源，以生物能作为补充能源，采用溴化锂-水溶液作为制冷工质的吸收式制冷空调系统装置。以达到节约电能，减少CO2气体的排放量，避免O3层的破坏，降低温室效应，
本发明提供了一种太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，包括太阳能热水系统、生物质燃气锅炉和单效吸收式制冷装置，所述太阳能热水系统包括太阳能集热器和储罐，所述生物质燃气锅炉包括燃气锅炉和生物质气化炉，所述单效吸收式制冷装置包括发生器，溶液热交换器，吸收器，冷凝器和蒸发器；太阳能集热器与储罐通过第一管线和第二管线连接，第一管线设置第一压力泵，储罐通过第三管线与三通阀连接，燃气锅炉通过第四管线与三通阀连接，燃气锅炉与储罐通过第五管线连接，所述第五管线上设置截止阀门，所述三通阀门通过第六管线与发生器连接，所述第六管线上设置第二压力泵，所述发生器通过第七管线与燃气锅炉连接，发生器通过第八管线与冷凝器连接，冷凝器通过第九管线与蒸发器连接，所述第九管线上设置膨胀阀，蒸发器通过第十管线与吸收器连接，吸收器通过第十一管线和第十二管线与发生器连接，所述第十一管线和第十二管线经过溶液热交换器，所述第十一管线上设置第三压力泵，所述第十二管线上设置节流阀。优选的是，所述太阳能热水系统包括自动控制装置，该装置包括温度传感器及控制器；该装置根据储罐的水温自动控制三通阀和截止阀门的开闭以及第一压力泵的开关；当储罐的水温高于80°C时，该装置不工作，当储罐的水温低于或等于80°C时，该装置的控制器发出指令，自动关闭三通阀中连接第三管线的阀门和截止阀门，并关闭第一压力泵的开关。优选的是，所述单效吸收式制冷装置的制冷剂为水，吸收剂为溴化锂。优选的是，所述生物质气化炉通过燃烧生物质燃料产生燃气供给燃气锅炉。优选的是，所述生物质燃料为农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物或动物粪便。优选的是，上述管线在使用前进行如下处理，将其置入一真空室中，使该真空室降温至-77-93°C，并向该真空室中冲入空气，使该空气产生次声波振动，使用60分钟将室温平稳地提高到50°C，在此温度下使管线中流过含有lwt%以上的重金属的蒸汽，此过程进行 80-90分钟，然后将温度降至室温，将管线取出。经过处理过的管线在装置运转时噪音减小百分之十五。本发明的有益效果是，该装置是完整地以可持续能量为主的空调系统，利用太阳能作为主要动力能源，以生物能作为补充能源，能够充分利用太阳能，减少用于制冷的化石燃料的使用，减少温室气体排放，并降低了装置运行时的噪音。使用在农村地区，有充足生物质或市政的的废物，可以全天运行，同时该系统没有采用氟利昂制冷剂，避免了对地球O3 层的破坏，是一种节能环保的新型制冷空调装置。
图1是本发明的太阳能和生物质混合能源吸收式制冷装置的一组优选实施例的示意图。其中，1、太阳能集热器，2、储罐，3、燃气锅炉，4、生物质气化炉，5、发生器，6、溶液热交换器，7、吸收器，8、冷凝器，9、蒸发器，10、第一管线，11、第二管线，12、第一压力泵， 13、第三管线，14、三通阀，15、第四管线，16、第五管线，17、截止阀门，18、第六管线，19、第二压力泵，20、第七管线，21、第八管线，22、第九管线，23、膨胀阀，24、第十管线，25、第i^一管线，26、第十二管线，27、第三压力泵，28、节流阀。
具体实施例方式根据图1所示，一种太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，包括太阳能热水系统、生物质燃气锅炉和单效吸收式制冷装置，所述太阳能热水系统包括太阳能集热器1 和储罐2，所述生物质燃气锅炉包括燃气锅炉3和生物质气化炉4，所述单效吸收式制冷装置包括发生器5，溶液热交换器6，吸收器7，冷凝器8和蒸发器9 ；其特征在于太阳能集热器1与储罐2通过第一管线10和第二管线11连接，第一管线10设置第一压力泵12，储罐 2通过第三管线13与三通阀14连接，燃气锅炉3通过第四管线15与三通阀14连接，燃气锅炉3与储罐2通过第五管线16连接，所述第五管线16上设置截止阀门17，所述三通阀门通过第六管线18与发生器5连接，所述第六管线18上设置第二压力泵19，所述发生器5 通过第七管线20与燃气锅炉3连接，发生器5通过第八管线21与冷凝器8连接，冷凝器8 通过第九管线22与蒸发器9连接，所述第九管线22上设置膨胀阀23，蒸发器9通过第十管线M与吸收器7连接，吸收器7通过第十一管线25和第十二管线沈与发生器5连接，所述第十一管线25和第十二管线沈经过溶液热交换器6，所述第十一管线25上设置第三压力泵27，所述第十二管线沈上设置节流阀观。所述太阳能热水系统包括自动控制装置，该装置包括温度传感器及控制器；该装置根据储罐(2)的水温自动控制三通阀(14)和截止阀门(17)的开闭以及第一压力泵(12) 的开关；当储罐(2)的水温高于80°C时，该装置不工作，当储罐(2)的水温低于或等于80°C 时，该装置的控制器发出指令，自动关闭三通阀(14)中连接第三管线(13)的阀门和截止阀门(17)，并关闭第一压力泵(12)的开关。所述单效吸收式制冷装置的制冷剂为水，吸收剂为溴化锂。生物质气化炉4通过燃烧生物质燃料产生燃气供给燃气锅炉3。所述生物质燃料为农作物、农作物废弃物、木材、 木材废弃物或动物粪便。当太阳能充足时(即储罐温度高于80°C)，利用太阳能加热太阳能集热器1中的水，并且通过第一压力泵12把水经第一管线输送到储罐2 ；生物质气化炉4通过燃烧生物质燃料产生燃气供给燃气锅炉3，储罐2的热水通过第三管线13到达三通阀14，燃气锅炉 3的热水通过第四管线15到达三通阀14，热水汇合后通过第二压力泵19经第六管线18进入发生器5，使制冷剂即水蒸发，吸收剂即溴化锂通过第十二管线沈经过溶液热交换器6换热后通过节流阀观进入吸收器7，制冷节经过第八管线21到达冷凝器8后向周围放热并冷凝，然后通过膨胀阀23经第九管线22到达蒸发器9，在蒸发器9与来自被冷却空间的水换热后蒸发，从蒸发器9产生的冷冻水被输送到被冷却空间，被蒸发干燥的制冷剂通过第十管线M进入吸收器7，在此制冷剂被吸收剂吸收形成混合溶液；混合溶液通过第三压力泵27经第十一管线25在经过溶液热交换器6换热后送到发生器5完成循环。发生器5需要的热来自由太阳能集热器1或有时由生物燃气锅炉3加热的从贮藏水箱2输送过来的热水。从蒸发器9产生的冷冻水被输送到被冷却对象。来自燃气锅炉3，储罐2的水换热后经过第七管路20部分返回燃气锅炉3后剩余水经由第五管线16返回储罐2，完成循环。当太阳能缺乏时(即储罐温度低于或等于80°C)，太阳能热水系统的自动控制装置根据该储罐温度发出指令，自动关闭三通阀14中连接第三管线13的阀门和截止阀门17，并关闭第一压力泵12的开关。此时生物质气化炉4通过燃烧生物质燃料产生燃气供给燃气锅炉3，燃气锅炉3的热水通过第四管线15到达三通阀14，后通过第二压力泵19经第六管线18进入发生器5，使制冷剂即水蒸发，吸收剂即溴化锂通过第十二管线沈经过溶液热交换器6换热后进入吸收器7，制冷节经过第八管线21到达冷凝器8后向周围放热并冷凝，然后通过膨胀阀23经第九管线22到达蒸发器9，在蒸发器9与来自被冷却空间的水换热后蒸发，从蒸发器9产生的冷冻水被输送到被冷却空间，被蒸发干燥的制冷剂通过第十管线M 进入吸收器7，在此制冷剂被吸收剂吸收形成混合溶液；混合溶液通过第三压力泵27经第十一管线25在经过溶液热交换器6换热后送到发生器5完成循环。发生器5需要的热来自由太阳能集热器1或有时由生物燃气锅炉3加热的从贮藏水箱2输送过来的热水。从蒸发器9产生的冷冻水被输送到被冷却对象。来自燃气锅炉3的水换热后经过第七管路20 返回燃气锅炉3后完成循环。采用此装置当太阳能充足时，利用太阳能作为主要动力能源，燃气锅炉3作为补充锅炉运行，当太阳能缺乏时，燃气锅炉3作为主要的热源运行。从而完整地以可持续能量为主进行运转，能够充分利用太阳能，减少用于制冷的化石燃料的使用，减少温室气体排放，使用在农村地区，有充足生物质或市政的废物，可以全天运行，同时该系统没有采用氟利昂制冷剂，避免了对地球O3层的破坏。 需要说明的是，本发明的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置包括上述各部分的任意组合。
权利要求
1.一种太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，包括太阳能热水系统、生物质燃气锅炉和单效吸收式制冷装置，所述太阳能热水系统包括太阳能集热器(1)和储罐(2)，所述生物质燃气锅炉包括燃气锅炉(3)和生物质气化炉(4)，所述单效吸收式制冷装置包括发生器(5)，溶液热交换器(6)，吸收器(7)，冷凝器(8)和蒸发器(9);其特征在于太阳能集热器(1)与储罐(2)通过第一管线(10)和第二管线(11)连接，第一管线(10)设置第一压力泵(12)，储罐(2)通过第三管线(13)与三通阀(14)连接，燃气锅炉(3)通过第四管线(15) 与三通阀(14)连接，燃气锅炉(3)与储罐(2)通过第五管线(16)连接，所述第五管线(16) 上设置截止阀门(17)，所述三通阀门通过第六管线(18)与发生器(5)连接，所述第六管线 (18)上设置第二压力泵(19)，所述发生器(5)通过第七管线(20)与燃气锅炉(3)连接，发生器(5)通过第八管线(21)与冷凝器(8)连接，冷凝器(8)通过第九管线(22)与蒸发器(9) 连接，所述第九管线(22)上设置膨胀阀(23)，蒸发器(9)通过第十管线(24)与吸收器(7) 连接，吸收器(7)通过第十一管线(25)和第十二管线(26)与发生器(5)连接，所述第十一管线(25)和第十二管线(26)经过溶液热交换器(6)，所述第十一管线(25)上设置第三压力泵(27 )，所述第十二管线(26 )上设置节流阀(28 )。
2.如权利要求1所述的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，其特征在于所述太阳能热水系统包括自动控制装置，该装置包括温度传感器及控制器；该装置根据储罐 (2)的水温自动控制三通阀(14)和截止阀门(17)的开闭以及第一压力泵(12)的开关；当储罐(2)的水温高于80°C时，该装置不工作，当储罐(2)的水温低于或等于80°C时，该装置的控制器发出指令，自动关闭三通阀(14)中连接第三管线(13)的阀门和截止阀门(17)，并关闭第一压力泵(12)的开关。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，其特征在于所述单效吸收式制冷装置的制冷剂为水，吸收剂为溴化锂。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，其特征在于所述生物质气化炉(4 )通过燃烧生物质燃料产生燃气供给燃气锅炉(3 )。
5.根据权利要求3所述的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，其特征在于所述生物质气化炉(4 )通过燃烧生物质燃料产生燃气供给燃气锅炉(3 )。
6.根据权利要求4所述的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，其特征在于所述生物质气化炉(4 )通过燃烧生物质燃料产生燃气供给燃气锅炉(3 )。
7.根据权利要求4所述的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，特征在于所述生物质燃料为农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物或动物粪便。
8.根据权利要求5-6中任一项所述的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，特征在于所述生物质燃料为农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物或动物粪便。
9.根据权利要求1-2中任一项所述的太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置， 其特征在于所述管线在使用前进行如下处理，将其置入一真空室中，使该真空室降温至-77-93°C，并向该真空室中冲入空气，使该空气产生次声波振动，使用60分钟将室温平稳地提高到50°C，在此温度下使管线中流过含有lwt%以上的重金属的蒸汽，此过程进行 80-90分钟，然后将温度降至室温，将管线取出。
全文摘要
本发明提供了一种太阳能和生物质混合能源吸收制冷空调装置，包括太阳能热水系统、生物质燃气锅炉和单效吸收式制冷装置，所述太阳能热水系统包括太阳能集热器(1)和储罐(2)，所述生物质燃气锅炉包括燃气锅炉(3)和生物质气化炉(4)，所述单效吸收式制冷装置包括发生器(5)，溶液热交换器(6)，吸收器(7)，冷凝器(8)和蒸发器(9)。使用该装置减少了用于冷却的基于能源系统的化石燃料燃烧的需要，减少了温室气体的排放；使用在农村地区，有充足生物质或市政的的废物，可以全天运行，同时由于该系统没有采用氟利昂制冷剂，避免了对地球O3层的破坏。
文档编号F25B49/04GK102494431SQ201110392189
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者刘桂兰, 梁平原 申请人:广州铁路职业技术学院