Гелиохолодильная установка Советский патент 1981 года по МПК F24J3/02 

- Изобретение относится к использо ванию солнечной энергии и может быт применено при создании холодильнико предназначенных для эксплуатации Б районах, снабжение которых другими видами энергии, помимо солнечной, затруднено или невозможно. Известна гелиохолодильная установка, содержащая теплоизолированну камеру с установленным в ней приемником излучения в виде заполненной сорбентом емкости с расположенными в ней сборниками хладагента, выполненными в виде перфорированных труб, соединенных с воздушным конденсатором, подключенным к ресиверу который через испаритель хладагента связац с холодильной камерой 1, Однако использование в данном гелиохолодильникё камеры типа горячий ящик , обладающего большой принимающейПоверхностью, приводит к существенным тепловым потерям и снижению коэффициента использования солнечной энергии ri общего КПД гелиохолодильной установки. Недоста ком является также то, что при плот ности потока солнечного излучения меньше 600 Вт/к не достигается необходимая для испарения хладагент температура и, тем самым, уменьшается диапазон использования гелиохолодильной установки. Цель изобретения - увеличение КПД и холодопроизводительности. Цель достигается тем, что установка дополнительно содержит концентраторы с фотопреобразователями в их фокальных плоскостях, теплораспределительную пластину, электроаккумулятор и холодильный электроагрегат с дополнительным испарителем хладагента, причем фотопреобразователи установлены на теплораспределительной пластине и электрически соединены с электроаккумулятором, последний подключен к холодильному электронагреву, его испаритель хладагента установлен в холодильной камере, а перфорированные трубы выполнены из теплопроводного материала и закреплены на теплораспределительной пластине. Концентраторы могут быть выполнены в виде фоконов или фоклинов. На чертеже показана схема гелиохолодильной установки. Установка содержит теплоизолированную камеру 1 с установленным в ней приемником излучения в виде запояиенной сорбентом емкости 2 с расположенными в ней сборниками хлад-. агента, выполненными в виде перфорированных труб 3, .соединенных с воздушным конденсатором 4, подключенным к ресиверу 5, который через испаритель 6 хладагента связан с холодильной камерой 7. Установка дополнительно содержит концентраторы 8 с фотопреобразователями 9 в их фокальных плоскостях, теплораспределительную пластину 10, электроаккумулятор 11 и холодильный электроагрегат 12 с дополнительным испарителем 13 хладагента, причем фотопреобразователи 9 установлены на теплораспределительной пластине 10 и электрически соединены с электроаккумулятором 11, последний подключен к холодильному электроагрегату 12. Испаритель 13 хладагента установлен в холодильной камере 7, а перфорированные трубы 3 выполнены из теплопроводного материала и закреплены на теплораспределительной пластине 10. Концентраторы 8 выполнены в виде фоконов. Перфорированные трубы 3 соединены с воздушным конденсатором посредством коллектора 1 Ресивер 5 служит резервуаром для хладагента - жидкого аммиака. Нижняя часть иcпapитeJtя 6 расположена в емкости 15, заполненной водой. Вырабатываемая фотопреобразователям 9 электроэнергия передается по токосъемным проводам 16 и накапливается в электроаккумуляторе 11, к которому подключена система 17 ориентации концентраторов. Для уменьшения тепловых потерь концентраторы (фоконы) вакуумируются или заполняются 1шертным газом. Для улучшения оптических характеристик концентраторов их поверхность покрывается селективным покрытием.

Гелиохолодильная установка работает следующим образом.

В период инсоляции солнечное излучение концентрируется с помощью концентраторов 8 на поверхности фотопреобразователей 9, Выработанная при этом электроэнергия запасается в электроаккумуляторе 11. Тепло с фотопреобразователей передается через теплораспределительную пластину 10 и перфорированные трубы 3 сорбенту. При достижении рабочей . температуры из сорбента выпариваетс хладагент, который через перфорированные трубы поступает в коллектор 14. При этом в камере 1.повышается давление. Хладагент сжижается в воз душном конденсаторе 4 и стекает в ресивер 5. В ночные часы камера 1 остывает и давление в ней понижается. Жидкий хладагент, отбирая тепло у воды, находящейся в емкости 15, испаряется в испарителе 6, вновь поступает к сорбенту и сорбируется

на нем. При этом вода замораживается и служит дл-я охлаждения холодильной камеры 7 в последующий период вплоть до повторного цикла охлаждения воды. Запасенная в электроаккумуляторе 11 электроэнергия расходуется для питания системы 17 ориентации, позволяющей осуществлять слежение установки за солнцем и, тем самым, полнее использовать поступающую солнечную радиацию. При длительном отсутствии солнечного излучения запасенная электроэнергия используется для питания холодильного электр.оагрегата 12, испаритель. 1.3 которого расположен в общей холодильной камере 7. Таким образом обеспечивается непрерывное охлаждение холодильной камеры 7 и соблюдается полная автономия гелиохолодильной установ- , ки от других источников энергии.

0 Концентрация солнечного излучения ,с помощью фоконов приводит к уменьшению тепловых потерь и повышению КПД установки. Кроме того, концентрация излучения позволяет

5 получить необходиг.«ле рабочие температуры при плотности потока солнечного излучения 300 Вт/м,

Это позволяет увеличить продолжительность периода эксплуатации Q гелиохолодильной установки в течение года и тем самым уменьшить срок ее окупаемости.

Формула изобретения

1. Гелиохолодильная установка, содержащая теплоизолированную камеру с установленным в ней приемНИКОМ излучения в виде заполненной

сорбентом емкости с расположенными в ней сборниками хладагента, выполненными в виде перфорированных труб, соединенных с воздушным конденсатором, подключенным к ресиверу,

который через испаритель хладагента связан с холодильной камерой, о тличающаяся тем, что, с целью увеличения КПД и холодопроиз водительности, установка дополнительно содержит концентраторы с фотопреобразователями в их фокальных плоскостях, теплораспределительную пластину, электроаккумулятор и холодильный электроагрегат

с дополнительным испарителем хладагента, причем фотопреобразователи установлены на теплораспределительной пластине и электрически соединены с электроаккумулятором, последний подключен к холодильному элёктроагрегату, его испаритель хладагента установлен в холодильной камере, а перфорированные трубы выполнены из теплопроводного материала и закреплены на теплораспределительной пластине.

2. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что KOHueHfpaTOpbi выполнены в виде фоконов или фоклинов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шадиев О. Исследование солнечного бытового адсорбционного холодильника .-Автореферат диссертации. Ашхабад, Институт химии ЛН ТССР, 1974.