阅读说明：本技术 吸附式风能制冷机 (Adsorption type wind energy refrigerator ) 是由 李启飞 于 2019-04-04 设计创作，主要内容包括：吸附式风能制冷机利用风能直接或间接加热其吸附发生器,其实质上是将风热器(极大负荷不可调风热器和极大负荷可调风热器)和吸附式制冷循环组合应用而形成的一种吸附式致冷装置,吸附式风能制冷机热力循环中的驱动热源采用风热器直接加热制冷循环中的吸附发生器或由风热器加热制成的热媒来加热制冷循环中的吸附发生器(间接加热)。风能直接加热是将风热器和制冷循环中的吸附发生器制成一体,风能间接加热是将热交换器和制冷循环中的吸附发生器制成一体。吸附式风能制冷机包含以下关键部分：风热器、吸附发生器、冷凝器、蒸发器。(The adsorption type wind energy refrigerator directly or indirectly heats an adsorption generator by using wind energy, which is an adsorption type refrigerating device formed by combining and applying a wind heater (a maximum load non-adjustable wind heater and a maximum load adjustable wind heater) and an adsorption type refrigerating cycle. The direct heating by wind energy is to integrate the wind heater and the adsorption generator in the refrigeration cycle, and the indirect heating by wind energy is to integrate the heat exchanger and the adsorption generator in the refrigeration cycle. The adsorption type wind energy refrigerator comprises the following key parts: a wind heater, an adsorption generator, a condenser and an evaporator.)

吸附式风能制冷机

技术领域

风能制冷、风能空调、制冷、新能源、清洁能源、风能、可再生能源、节能减排。

背景技术

建筑能耗是造成城市热岛效应的原因之一，夏季空调制冷是建筑能耗的一大部分，此外，工业制冷也需耗费大量能源，如何高效利用可再生能源，减少环境污染，解决能源危机？

现有技术中，吸附式制冷装置利用工业过程中的低品位热能、太阳能等加热其吸附发生器，并相应形成相应结构类型的吸附式制冷装置，由于制冷循环周期太长、制冷量相对较小和循环热效率比较低等问题，其在市场上缺乏竞争力。

本人先前曾提出了几种风热器(极大负荷不可调和极大负荷可调)的发明申请，专利申请号为201710033385.5(垂直轴风热器，极大负荷不可调)、201710033382.1(水平轴风热器，极大负荷不可调)、201710033401.0(垂直轴极大负荷可调风热器)、201710033381.7(水平轴极大负荷可调风热器)等，可供参阅。

发明内容

本发明提出了一种新的吸附式制冷装置——吸附式风能制冷机，其利用风能直接或间接加热其吸附发生器。吸附式风能制冷机实质上是将风热器(极大负荷不可调风热器和极大负荷可调风热器)和吸附式制冷循环组合应用而形成的一种吸附式制冷装置，吸附式风能制冷机热力循环中的驱动热源采用风热器直接加热制冷循环中的吸附发生器或由风热器加热制成的热媒来加热制冷循环中的吸附发生器(间接加热)。风能直接加热是将风热器和制冷循环中的吸附发生器制成一体，风能间接加热是将热交换器和制冷循环中的吸附发生器制成一体。

由于风速变化范围很大，为了使吸附式风能制冷机发挥最大作用，最好采用风能直接加热和风能间接加热混合的加热模式，在风力充足时，进行热储能，在风力过弱或无风时，利用储存的高温热媒来作为制冷循环中的驱动热源，从而达到储能调峰连续制冷的目的。

吸附式风能制冷机使用的风热器最好采用极大负荷可调风热器，这样便于采用闭环自动控制调节热负荷，极大负荷不可调风热器的动力传动变速系统采用增速器由于速比固定无法适应风速的变化，采用变速箱虽然能适应风速变化，但对热负荷调节贡献不大，不能明显有效调节热负荷。

附图说明

图1所示为间歇式吸附式制冷装置的一种基本原理图，图中的阀门和储液器不是必要部件，热力循环如下：1)在吸附发生器中置入工质，然后关闭阀门，加热吸附发生器使工质升温升压，2)打开阀门，工质不断解吸离开吸附发生器经冷凝器冷却后进入到蒸发器，与此同时，持续加热吸附发生器，3)关闭阀门，停止加热吸附发生器，使吸附发生器冷却降温降压，4)打开阀门，蒸发器中的工质又被吸附到吸附发生器中，实现蒸发制冷。

图2所示为连续式吸附式制冷装置的一种基本原理图，热力循环如下：1)在吸附发生器A中置入工质，并关闭所有阀门，加热吸附发生器A使工质升温升压；2)打开阀1，工质不断解吸离开吸附发生器A经冷凝器冷却后进入到蒸发器，与此同时，持续加热吸附发生器A；3)关闭阀1，停止加热吸附发生器A，使吸附发生器A冷却降温降压，同时打开阀2，蒸发器中的工质被吸附到吸附发生器B中，实现蒸发制冷；4)关闭所有阀门，加热吸附发生器B使工质升温升压；5)打开阀2，工质不断解吸离开吸附发生器B经冷凝器冷却后进入到蒸发器，与此同时，持续加热吸附发生器B；6)关闭阀2，停止加热吸附发生器B，使吸附发生器B冷却降温降压，同时打开阀1，蒸发器中的工质又被吸附到吸附发生器A中，实现蒸发制冷。如此，吸附式制冷循环周而复始。图中使用了两个吸附发生器，也可使用多个吸附发生器，按一定顺序进行吸附解吸，使整个吸附式制冷循环连续制冷。

图3所示为连续式吸附式制冷装置的又一种基本原理图，图3与图2的区别是采用热媒通过热交换器和吸附发生器进行交换以提供驱动热源。此种热力循环可以采用风驱磁致热储能调峰形式产生驱动热源加热吸附发生器。

图4所示为连续式吸附式制冷装置的又一种基本原理图，图4与图2的区别是加装了回热循环，利用高温吸附发生器冷却时放出的热量加热另一个吸附发生器，通过对两位三通电磁阀25控制工质流向，可以将此回热循环改为吸附发生器的快速冷却循环。如吸附发生器A回热加热吸附发生器B时，工质由泵驱动经阀21、热交换器、阀25、热交换器、阀24到冷凝器，此时，阀22、23关闭。吸附发生器A快速冷却时，工质由泵驱动经阀21、热交换器、阀25到冷凝器，此时，阀22、23、24关闭。

图5所示为连续式吸附式制冷装置的又一种基本原理图，图5与图4的区别是采用热媒通过热交换器和吸附发生器进行交换以提供驱动热源。此种热力循环可以采用风驱磁致热储能调峰形式产生驱动热源加热吸附发生器。

图6、图7所示为连续式吸附式制冷装置的又一种基本原理图，图7与图6的区别是加装了节流阀，图6、图7所示连续式吸附式制冷装置的热力循环和图2所示类似，图6、图7所示连续式吸附式制冷装置的吸附发生器即可直接加热又可间接加热。

图8所示为吸附式风能制冷机采用风驱磁致热储能调峰形式产生驱动热源加热吸附发生器的一种原理示意图，风力足够时利用风热器直接加热吸附发生器，风力不足时利用高温储能罐中储存的高温热媒通过热交换器和吸附发生器进行热交换。加热器中的磁力耦合制热系统用于加热低温储热介质，高温储能罐和低温储能罐中的磁力耦合制热系统用于保温。图8是利用一台风力机通过功率分流驱动多个磁力耦合制热系统，实际应用时可灵活设计，可以同时使用多台风热器分别加热。

各种吸附式风能制冷机的组成可根据具体使用需求灵活设计，吸附式制冷循环、风力驱动系统、磁力耦合制热系统的类型和高温储能罐、低温储能罐的保温方式等可灵活选用组合为一个制冷系统。

具体实施方式

吸附式风能制冷机实质上是将风热器(极大负荷不可调风热器和极大负荷可调风热器)和吸附式制冷循环组合应用而形成的一种吸附式制冷装置，具体应用时，应根据具体制冷量的大小，选择合适的吸附式制冷循环和风热器，然后将各种零部件进行集成设计。吸附式风能制冷机所包含的各组成零部件，现代工业制造技术均可加工制造，相关标配组件可由专业厂家配套。

吸附式风能制冷机作为一种新型制冷机，其成品要想成功应用，必须具备以下条件：(1)实验测试标定——建立测试台架，以完成相应部件的实际测试，确保安全可靠。(2)控制——设计合理的闭环控制程序，以便可以自动控制。3)保温——制冷系统中的容器要做好保温措施。