[实用新型]一种耦合热化学吸附蓄冷的蒸气压缩制冷系统

说明书

本实用新型涉及一种耦合热化学吸附蓄冷的蒸气压缩制冷系统，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、储液罐(3)、中冷器(4)、蒸发器(5)、冷却器(6)、蓄冷吸附床(7)；所述的蒸发器(5)分别连接压缩机(1)和蓄冷吸附床(7)，并且在连接管道上设有多个二通阀，在蓄冷吸附床(7)和冷凝器(2)内设有用于冷却水和热水流通的换热管，换热管的进出水管连接着蓄水池(10)，蓄水池(10)连接太阳能集热器(11)。与现有技术相比，本实用新型系统初始成本低，且结构简单、体积小的特点使其能够适用于移动型太阳能冷库，实现不同果蔬产地的转移，最大程度的发挥系统能效。

技术领域

本实用新型涉及耦合热化学吸附蓄冷的蒸气压缩制冷系统，特别涉及一种无铅蓄电池的耦合热化学吸附蓄冷的蒸气压缩制冷系统，属于太阳能制冷领域。

背景技术

我国冷链物流发展起步比较晚，冷链流通率无法和发达国家相比，美国的果蔬产品冷链流通率在97％以上，而国内的果蔬冷链流通率则为35％，导致我国果蔬损耗十分严重，发达国家果蔬损耗率不到5％，而我国果蔬损耗率高达15％，每年经济损失高达上千亿元。2021年12月国务院印发的《“十四五”冷链物流发展规划》明确指出加强果蔬产地绿色化预冷装备技术研发，以便及时降低果蔬温度，降低呼吸速率，延长储存期，减少果蔬腐败和变质损失，从而提高农民经济收入。另外果蔬产地分布较广，且偏远地区的供电系统不完善。因此迫切需要开发一套不依赖电网运行的低能耗、高效率的低温制冷系统来实现果蔬产地低温贮藏助力乡村振兴。

太阳能作为一种清洁可再生能源，研发以太阳能为驱动能源的果蔬冷库系统可显著达到绿色节能的效果。但是由于太阳能具有间歇性，不稳定性等特征，传统太阳能光伏制冷系统在夜间普遍使用铅蓄电池为其供电，来保证夜间的供冷需求。

铅蓄电池有如下弊端：一方面铅蓄电池成本高，市面上太阳能光伏制冷系统主要采用胶体铅蓄电池，其蓄电成本高达900元/kWh，铅蓄电池企业不断全线提价，且铅蓄电池寿命较短，经常替换铅蓄电池会使整个运行周期的系统成本大幅度上升；另一方面铅蓄电池所含的硫酸以及重金属会对环境造成严重的破坏。我国每年废铅蓄电池产生量近500万吨，其中60％以上的废铅蓄电池被非法拆解和冶炼，对周边土壤和水源造成了不可修复的铅污染。

果蔬采摘的季节性会导致如下弊端：首先传统土建型冷库房因不能转移，只能对同一区域果蔬实施冷藏，导致一年当中的工作期过短，闲置期过长，冷库所能带来的经济效益受到限制；其次会加剧铅蓄电池的损坏，造成系统运行周期成本变高，造成投资回报期过长。而移动型太阳能冷库的投入成本低、回报周期短，能摆脱气候、地域条件带来的影响，因此需要开发一套适用于移动型太阳能冷库的制冷蓄冷系统。

中国专利CN201910082332.1公开了一种冷库库体蓄冷的分布式光伏冷库系统，其原理是在白天阳光充足的情况下，将太阳光能转化成电能驱动系统运行，从而产生低温低压的制冷剂，低温制冷剂将冷量同时传递给冷库以及相变蓄冷材料，相变蓄冷材料吸收冷量，由液态变为固态，将冷量储存于其中，夜间时释放其中冷量传递给冷库内，实现连续供冷。该发明专利采用相变蓄冷装置，其特点是释冷温度恒定，不能够灵活调整冷库所需制冷度，冷量的多次传递也会增加蓄冷释冷过程中冷量的损失；并且蓄冷采用传统的蒸气压缩系统，面临蒸发温度低导致低制冷能效的问题，太阳能利用率低，导致需要很大的太阳能电池板面积，而太阳能电池板价格昂贵，系统初始成本很高。

中国专利申请CN 113137780 A公开了一种高效利用太阳能的低温制冷蓄冷系统，其原理是白天制冷/蓄冷模式利用太阳能使第一吸附床和第二吸附床交替工作实现制冷，同时蓄冷吸附床在压缩机抽吸调节作用下，进行解吸反应，逐步完成蓄冷，夜晚释冷模式中，由蓄冷吸附床不断吸附制冷剂，实现连续制冷。尽管该系统可以显著提高制冷能效，但是该系统采用双吸附床的制冷模式使系统结构过于复杂，大量的吸附床及真空太阳能集热器面积使系统体积过大，不适用于移动型太阳能冷库，无法实现不同果蔬采摘地的转移，并且显著增加了系统投资成本，导致投资回报期过长。

实用新型内容