[发明专利]太阳能-半导体驱动的扩散吸收式混合制冷装置

说明书

本发明提供了一种太阳能‑半导体驱动的扩散吸收式混合制冷装置，属于制冷设备技术领域。该装置由扩散‑吸收式制冷系统、太阳能集热系统、半导体制冷系统相耦合构成；该装置以氨‑水工质对为制冷剂，以氢气(或氦气)为扩散剂；含有以管路相连接的发生器、精馏器、冷凝器、气体热交换器、蒸发器、储液器、吸收器、溶液热交换器、半导体制冷器、水箱、太阳能集热器。该装置根据不同的太阳光条件，决定太阳能集热器与半导体制冷器的开启或关闭，决定太阳能集热器与半导体制冷器单独或联合驱动扩散吸收式制冷系统制冷，决定扩散吸收式制冷系统单独制冷或扩散吸收式制冷系统联合半导体制冷器混合制冷。该发明装置适用于制造室外小型制冷设备。

技术领域

本发明属于制冷设备技术领域，具体涉及一种太阳能-半导体驱动的扩散吸收式混合制冷装置。

背景技术

国内外的制冷技术中，多数采用的是机械压缩式，其制冷方式消耗大量电力能源，而且使用的氟利昂及其替代制冷剂工质会对大气臭氧层造成严重的破坏。采用氨水作为扩散吸收式制冷的工质对，其特点是直接以热能为动力，便可以实现制冷循环，其系统安全，密闭性好，运转无噪音，使用寿命长。环境问题的日益突出和能源短缺状况的突显使得世界各国都投入大量人力物力进行太阳能的开发利用，于是出现了以太阳能驱动的扩散吸收式制冷系统，但是由于天气的不连续、不稳定，导致了制冷的不连续、不稳定。

在解决中、大型的太阳能吸收式制冷系统稳定工作的问题方面，一般会增加辅助热源弥补太阳能的不稳定性，相关专利如：“一种燃气辅热蓄能型太阳能吸收式制冷装置”(专利号为201210589560.6)，提供一种燃气辅热蓄能型太阳能吸收式制冷装置，解决了太阳能吸收式制冷系统无法在环境、天气变化时稳定工作的问题。但是对于小型的太阳能扩散-吸收式制冷系统，对体积要求较为严格，不宜使用燃烧化石能源进行辅热。

半导体制冷是帕尔帖效应在制冷技术方面的应用，半导体制冷结构简单，无机械运动部件，体积小，可靠性强，无噪声，无振动；半导体制冷器件热惯性非常小，制冷制热反应时间快，调节电流大小即可调控制冷制热量输出。但是半导体制冷器的冷端制冷效率一般不高，但热端制热效率较高，永远大于1，在制冷应用时，冷端的制冷量被热端能否有效散发热量所限制。在将半导体制冷和吸收式制冷相结合方面，有相关专利：“一种节能环保空调”(专利号为201020555616.2)，提供一种节能环保空调，采用吸收式制冷、半导体制冷和湿帘蒸发制冷的多重制冷技术，其半导体制冷模块包括半导体制冷片及与半导体制冷片的冷端贴合的储水仓，发生器外侧的加热源为半导体制冷片的热端，充分利用半导体制冷片产生的冷、热能量；但由于其并未使用可再生能源，使得节能效果并不十分明显，又由于其使用的是溴化锂吸收式制冷装置，其体积大，部件多，至今在一些需要体积小、结构简单、坚固耐用的特殊环境中应用的嗅化埋吸收式制冷装置尚未有突破，故在小型制冷设备方面，使用半导体制冷和溴化锂吸收式制冷结合，具体实现较为困难。

在上述背景之下提出了本项发明，使用半导体制冷器的热端和太阳能集热器联合驱动扩散吸收式制冷系统制冷，半导体制冷器的冷端和扩散吸收式制冷系统的蒸发器并联连接制冷对象，实现半导体制冷器与扩散吸收式制冷系统混合制冷。

扩散吸收式制冷系统直接以热能为动力便可以实现制冷；太阳能集热器季节适应性强，制冷冷负荷基本正相关于太阳能条件；对于半导体制冷器，如果其热端可以实现有效的散热，冷端则能更好地制冷。本项发明结合太阳能集热、扩散吸收式制冷、半导体制冷的机理和特点，形成互补，显得非常有价值。

到目前为止，市场上尚未见到太阳能-半导体驱动的扩散吸收式混合制冷的制冷设备。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种太阳能-半导体驱动的扩散吸收式混合制冷装置及该装置采用的制冷方法，由半导体制冷器的热端和太阳能集热器联合驱动扩散吸收式制冷系统制冷，实现了扩散吸收式制冷系统的蒸发器与半导体制冷器的冷端混合制冷，保证了制冷设备的稳定高效运行，达到节能环保的目的。