专利名称：民用太阳能制冷空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳能为动力的无泵自循环溴化锂吸收式制冷空调装置。
太阳能的开发利用举世注目，研究甚多，但在制冷应用方面发展最为缓慢，当人们最需要冷量时正好是太阳能最丰富的时候，供需一致性。太阳能制冷前景乐观，
图1是美国科罗拉多(colorado)大学太阳能实验室选用无泵溴化锂制冷机的太阳能空调装置的流程圈，(1)平板式太阳能集热器提供约80～100℃热水进入(2)贮热箱，由此热水来推动(4)无泵溴化锂制冷机，(5)冷却循环冷却冰的冷却塔；(3)辅助能源加热锅炉；(6)冷暖量供给，现有技术中平板集热器只能供80～100℃热水来推动无泵溴化锂制冷机，此低温热能型冷机浓度低，放气范围小，此类冷机传热效率低，传热面积加大，冷却水温及耗量多等问题，热水温度越高太阳能集热器的造价越大，冷却水循环的冷却塔还是要泵及风机的，能量转换次数多总效率就低，装置费用高，未能小型化到适合我国国情的民用化程度，难于推广应用。
本实用新型的目的就是为克服现有技术的缺点，满足人们在炎夏时对空调迫切要求，创造出价廉，能量转换次数最少，便于一般居民采用的以太阳能为动力的制冷空调装置，把太阳能集热器与制冷机的发生器结合成一体的无泵溴化锂制冷空调装置。
溴化锂制冷机冷却水量大，不用冷却水而用气冷凝其效率低下，气温高时甚至不会运转，现有技术中用冷却塔来冷却冷却水，既需动力泵、风机，又需安置空间，本实用新型的目的在于既要用冷却水以保证制冷效率又要取消冷却塔及占地空间等缺憾达到冷却水自循环自冷却的不占或少占空间的冷却系统。
本实用新型的目的还在于既能在夏日取得冷量又能在冬天取得热量，使制冷机转变成热泵运转，得到的空调热量高于太阳能集热器得到的热量，並设置适合本装置的相变贮热器使装置制冷反应速度快，运转状态比较恒定。
本实用新型的装置流程如图2所示，(1)是太阳能集热器，是一排制冷机发生器的热虹吸提升管，加简易聚焦装置，受太阳能加热达60～70℃吸收液便沸腾汽化，边汽化带走热量提升溶液边浓缩溶液，提升到(2)汽液分离，热浓溶液下流与稀溶液在(3)热交换器使稀溶液升温，已降低了温度的浓溶液穿过(4)相变贮热器把余热贮存，进一步降低了温度的浓溶液经(5)四通阀进入三套管式冷热分离器的(见本人另一专利申请号90226434·6)中套管外壁布膜流下形成吸收液膜面。从(2)汽液分离器出来的冷剂蒸汽先穿过贮热箱(4)冷凝回收部份凝结热再进入三套管式冷热分离器的内套管内被管外侧的冷却水冷凝，冷却水带走凝结热，气态冷剂冷凝成液态，液态冷剂下流由系统压差经四通阀(5)压入三套管式冷热分离器的外层套管内壁布膜借重力沿管壁边蒸发边下移，外套管外壁得冷量直接由风机送入空调房，蒸发面与吸收面两相对面，冷剂蒸汽分子迁移距离最短，受不可凝气体的影响最小，阻力最低制冷速度快。浓溶液边下移边吸收冷剂蒸气形成稀溶液在冷热分离器的最下端与少量未蒸发完的(一般是恰好蒸发完)剩余液态冷剂在底部自然混合后流过贮热器予升温再经(3)热交换器升温后流入发生器式太阳能集热器，周而复始完成制冷循环。
冷却水从(8)输入管上升，穿过三套管式冷热分离器的内管与中套管之间的通道，取出中套管外侧吸收面放出的吸收热和内管内壁冷剂蒸气冷凝成液态放出凝结热后上升到(6)水箱，从水箱的另一回流口下流经气冷管，若需用热水可从阀(7)接出。若不需热水则关小阀(1)使流出的水润湿管状冷却器(12)的外侧，管外的水蒸发吸热来冷却管内流过的冷却水，冷却的温度可降至环境气温的湿球温度(与冷却塔相比约相同)，已降温的冷却水由高压补给水(8)通过喷射抽液器(9)送入冷却水管道，而是完成冷却水的自冷却自循环过程，象通用的冷却塔需补给水一样，也需自来水补充蒸发之损失，但无需风机、泵以及安置冷却塔的空间位置，调节阀(7)流出量使恰好够蒸发冷却管内冷却水，不过量而流失，这样补充水的量也是不大的，(10)是凉台栏，(11)是空调房的外墙。
本实用新型的特征在于太阳能集热器与溴化锂制冷机发生器的热虹吸管一体化，形成百叶囱式太阳能集热器，空调装置流程图2中的(1)百叶囱式太阳能集热器的正视图列于图3，图3中(1)是稀吸收液的进口。(2)太阳能集热管也是制冷机发生器的热虹吸管，(3)太阳能聚光的抛物面，其横断面如A－A所示，(4)汽液分离器，(5)稀吸收液出口，接至冷热分离器的吸收液面布膜，(6)是经太阳能加热分离出的冷剂蒸汽出口，接至冷凝器使蒸汽液化成液态冷剂，图3只是组合成一排的也就是一级太阳能加热的热虹吸发生器，可也组合成二排三、四排结合成太阳能加热的二级三，四级热虹吸提升的发生器。从一级提升到二级，二级提升到三级等等，以保证制冷机所需的位差使吸收液能无泵驱动自循环。图3中一支热虹吸管和太阳能集热器的横断面A－A图中，(1)是太阳能集热管也是制冷机的热虹吸提升管，(2)是抛物状反射聚焦面，其焦点在两热虹吸管的交界处，(3)是玻璃管，(4)辅聚光反射面，玻璃管内空间抽真空，(5)是辅助反射面，(6)是透光优的聚脂薄膜以保证内反射面的清洁度，(7)是轻质泡沫塑料体，因为从热交换器来的稀溶液50～60℃，一经太阳能加热升温到约70℃就沸腾汽化，边加热边汽化边浓缩，汽化时就带走了太阳能所给予的热，集热管的下段总处于不高的温度，上段可高些，聚焦式集热管的辐射面积又小其自辐射热损失小集热的效率高，对天空的散射的捕集较好，百叶囱式又可采光不失住房凉台种花晒衣等功能。装置于囱外也不失采光，又有凉棚之功效，或固定于外墙壁面既是外墙的装饰又可减少夏日对外墙加热，避免增加室内的冷负荷。尽管它并没处于捕集太阳能的最佳方位。但总效益并不低。
本实用新型的特征还在于设置了一般技术中通用的四通阀后，冬天只要切换四通阀就可使三套式冷热分离器的外套管内侧转为吸收液膜的下移面，管的外侧可得到空调供暖用的热风，同时四通阀使中套管外侧转变成冷剂布膜的蒸发面，冷剂蒸发从内管与中套管之间流过的冷却水中取热量，包含有冷剂蒸汽的凝结热和冷却水从环境得到的热量，制冷机转为热泵式运转，关闭阀(7)后外蒸发式冷却管内冷却水的功能消失，转变成捕集太阳能的附加集热片，太阳能加热管内的冷却水。供冷、暖转换初期供冷时的吸收液面转变成冷剂蒸发液面有一短暂的冷剂自清洗残余溴化锂的过程。
本实用新型的特点还在于无需任何机械动力泵的冷却水自循环冷却系统，自喷液成管外蒸发吸热来冷却管内流动的冷却水，由补充供水的喷射抽液器来保证自循环的流量足絇快。
本实用新型的特点还在于相变贮热箱体积小，贮热容量大，保温要求低。采用相变热容大，熔融温度在45～50℃的如脲－NH4NO3，或乙酰胺－硬脂酸－石腊，或Na2S2O3·5H2O俗称海波。价廉来源广的为好。如通常技术中加成核剂少量。贮热容量大。利于冷机稳定在正常状态运转，部份地抵消太阳能量起伏波动大的不良影响。
本实用新型的优点是结构简单，能源转换次数少，无机械动力，造价低，既适于有屋面的房屋又适于无屋面的高层楼房，既可夏季取得冷量又可在冬天转换成热泵运转提供大于太阳能提供的取暖用热量，夏日自蒸发冷却冷却水的冷却片冬天变成捕集太阳能的附加集热片。又可提供大量生活用热水，功能多，切换简易，适于城乡居民的空调热水装置，节能效果显著无毒、无公害、无噪音，社会效益经济效果极好。
权利要求1.一种以太阳能为动力的无泵自循环溴化锂制冷空调装置，其特征是由至少有一组捕集太阳能的发生器，一组三套管式冷热分离器，一套冷却水自循环系统，一套相变贮热器及热交换器等组合而成空调装置。
2.按权利要求1所说的太阳能空调装置，其特征在于捕集太阳能的发生器是由无泵溴化锂制冷的发生器之热虹吸管及聚光反射面保温材料等组成的太阳能集热系统。
3.按权利要求1所说的太阳能空调装置，其特征在于三套管式冷热分离器，分离出空调所需的冷或热量，四通阀切换可变制冷机运转成热泵运转方式。
4.按权利要求1所说的太阳能空调装置，其特征在于，管内冷却水由自喷至管外的水蒸发来冷却的冷却片装置，由补充供水喷射抽液器摧动循环，停止自喷液则转变成捕集太阳能的附加集热片。
5.按权利要求1所说的太阳能空调装置，其特征在于采用贮能密度大的相变贮热箱稳定制冷系统运转状态参数。
专利摘要一种以太阳能为动力的无泵自循环溴化锂吸收式制冷空调装置，有捕集太阳能的又是制冷机发生器的管式聚光集热器，冷却水自循环自冷却的系统，相变贮热箱等组成，结构简单适用于有或无屋面高层楼房，夏成制冷机运转取得冷量，冬切换成热泵运转取得热量，自冷却片转变成捕集太阳能的附加集热片，既可得到空调冷，热量又可得到生活用热水，功能多，切换简易，节能效果显著，无毒、无害、无噪音、无机械动力，适于城乡居民的空调热水器，社会效益经济效益显著。
文档编号F25B15/00GK2130251SQ92201229
公开日1993年4月21日 申请日期1992年1月17日 优先权日1992年1月17日
发明者谢昱, 黄昆华 申请人:谢昱, 黄昆华