專利名稱：基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用太陽能沸石集熱制冷的裝置，具體涉及一種基于溫差發(fā)電的 太陽能沸石循環(huán)制冷裝置。
背景技術(shù)：
隨著低碳理念的深入，人們研制出了一種太陽能制冷器(參見公告號為 CN2105648U的中國實用新型專利申請說明書)，該制冷器主要由太陽能集熱器、冷凝器、水 箱和沸石箱構(gòu)成。沸石箱內(nèi)部放有沸石，并置于太陽能集熱器中，蒸發(fā)器內(nèi)配有制冷劑，沸 石箱與太陽能集熱器連通連接，太陽能集熱器吸收的太陽能的熱量，傳遞至沸石箱，沸石 箱、冷凝器和蒸發(fā)器通過管路連成一體。晚上低溫時，沸石大量的吸收水蒸氣，同時發(fā)出吸 附熱，使冰箱制冷；白天太陽能產(chǎn)生的高溫，沸石大量地脫附水分，經(jīng)冷凝器散熱后回流于 蒸發(fā)器中。這種單純利用沸石吸附放熱、脫附吸熱的物理效應(yīng)所建立的循環(huán)制冷系統(tǒng)，由于 缺乏外部有源設(shè)備(如冷凝器內(nèi)的冷卻風(fēng)扇、或管路上的三通電磁閥等)的輔助，使得系統(tǒng) 的能量轉(zhuǎn)換難以控制，其熱轉(zhuǎn)換效率也不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝 置，該裝置同時利用太陽能來進(jìn)行溫差發(fā)電和制冷，不僅有效提高了太陽能的利用率、節(jié)約 了能源；同時也大大提高了系統(tǒng)的熱轉(zhuǎn)換效率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置， 包括內(nèi)裝有沸石分子篩的沸石箱、室外冷凝器、室內(nèi)冷凝器和蓄水箱；室外冷凝器和室內(nèi) 冷凝器均由彎管和彎管外包裹的翅片所構(gòu)成；蓄水箱內(nèi)盛有純凈水；沸石箱與太陽相對， 沸石箱、室外冷凝器、室內(nèi)冷凝器及蓄水箱之間存在高度差，且所處水平高度逐漸降低；沸 石箱內(nèi)腔、室外冷凝器彎管、室內(nèi)冷凝器彎管、及蓄水箱內(nèi)腔通過連通管道密封連接成一 體；所述太陽能沸石循環(huán)制冷裝置還包括蓄電池、太陽能電池板、多塊溫差發(fā)電組件、室外 風(fēng)扇、室內(nèi)風(fēng)扇、室外三通電磁閥、室內(nèi)三通電磁閥和控制器；室外風(fēng)扇和室內(nèi)風(fēng)扇則分別 與室外冷凝器和室內(nèi)冷凝器的翅片相對；室外三通電磁閥的入水口與沸石箱的內(nèi)腔相通、 室外三通電磁閥的選通口與室外冷凝器的尾端相通、室外三通電磁閥的出水口與室外冷凝 器的頭端相通；室內(nèi)三通電磁閥的入水口與沸石箱的內(nèi)腔相通、室內(nèi)三通電磁閥的選通口 與室內(nèi)冷凝器的尾端相通、室內(nèi)三通電磁閥的出水口與室內(nèi)冷凝器的頭端相通；每塊溫差 發(fā)電組件的冷面均覆貼于沸石箱的表面上，上述所有溫差發(fā)電組件的電引出端之間相互串 聯(lián)，且串聯(lián)后的輸出端經(jīng)過一個隔離二極管電連接在蓄電池的兩端上；太陽能電池板經(jīng)過 另一個隔離二極管電連接在蓄電池的兩端上；上述室外風(fēng)扇和室外三通電磁閥相并聯(lián)后經(jīng) 控制器與蓄電池電連接，室內(nèi)風(fēng)扇和室內(nèi)三通電磁閥并聯(lián)后同樣經(jīng)控制器與蓄電池相連。為了讓半導(dǎo)體溫差發(fā)熱片的兩端產(chǎn)生更大的溫差，以獲得更好的發(fā)電功率，上述 方案所述溫差發(fā)電組件的冷面最好覆貼在沸石箱的背陽面。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫差發(fā)電組件的熱面最好還覆貼有散熱片。為了能夠更好的利用沸石脫附所散發(fā)的熱量，所述沸石箱和室外冷凝器之間還串 接有一制熱彎管，所述制熱彎管內(nèi)嵌在一個蓄有水的熱水箱內(nèi)，熱水箱與冷水入水管和熱 水出水管相通；其中制熱彎管的頭端與一制熱三通電磁閥的出水口相通、制熱彎管的尾端 與該制熱三通電磁閥的選通口相通、該制熱三通電磁閥的入水口則與沸石箱的內(nèi)腔相通； 上述制熱三通電磁閥同樣經(jīng)過控制器電連接在蓄電池上。為了進(jìn)一步加強(qiáng)熱水箱的制熱效果，以防止熱量的損失，所述熱水箱的外部最好
還包裹有保溫層。為了實現(xiàn)本發(fā)明的全自動控制，所述控制器主要由電壓閾值電路、第一繼電器、第 二繼電器、以及1個三刀雙擲的狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)所組成；其中狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)包括第一公共端、 與第一公共端相對應(yīng)的第一冬觸點(diǎn)和第一夏觸點(diǎn)，第二公共端、與第二公共端對應(yīng)的第二 冬觸點(diǎn)和第二夏觸點(diǎn)，第三公共端、與第三公共端對應(yīng)的第三冬觸點(diǎn)和第三夏觸點(diǎn)；上述3 個公共端中的第一公共端經(jīng)制熱三通電磁閥三通電磁閥連接在蓄電池的負(fù)極上、第二公共 端經(jīng)并聯(lián)后的室外風(fēng)扇和室外三通電磁閥與蓄電池的負(fù)極相連、第三公共端經(jīng)并聯(lián)后的室 內(nèi)風(fēng)扇和室內(nèi)三通電磁閥連接至蓄電池的負(fù)極；第一繼電器的線圈兩端經(jīng)過電壓閾值電路 連接在太陽能電池板的兩端，第一繼電器常開觸點(diǎn)的一端與蓄電池的正極相連，另一端則 經(jīng)過第二繼電器的線圈連接至蓄電池的負(fù)極；第二繼電器的常開觸點(diǎn)的公共端以及常閉觸 點(diǎn)的公共端均連接在蓄電池的正極上，其中第二繼電器的常開觸點(diǎn)的另一端同時與狀態(tài)轉(zhuǎn) 換開關(guān)的第一夏觸點(diǎn)、第二夏觸點(diǎn)和第三冬觸點(diǎn)相連；第二繼電器的常閉觸點(diǎn)的另一端連 接在第三夏觸點(diǎn)上。所述第一繼電器的工作電壓應(yīng)當(dāng)小于第二繼電器的工作電壓，這樣才能確保控制 器的正常工作，而為了讓控制器的工作更加靈敏，所述第二繼電器的工作電壓等于蓄電池 的額定電壓；第一繼電器的工作電壓最好為第二繼電器的工作電壓的0. 25 0. 5倍。上述方案中，所述電壓閾值電路為三端穩(wěn)壓器。本發(fā)明還在蓄水箱和室內(nèi)冷凝器之間設(shè)有一個密閉且中空的制冷箱，該制冷箱與 蓄水箱表面相貼，待制冷的食物可置于該制冷箱內(nèi)。為了將蓄水箱中的冷氣更好地散發(fā)到室內(nèi)，蓄水箱的下方還設(shè)有一個強(qiáng)冷鼓風(fēng) 機(jī)，該強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)置于蓄水箱的下方設(shè)有的空腔內(nèi)，強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口與蓄水箱相對，強(qiáng) 冷鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)管道繞過蓄水箱和制冷箱與室內(nèi)冷凝器和制冷箱之間的排風(fēng)口相通；上述 強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)的電源端經(jīng)過一控制開關(guān)與蓄電池的兩端相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在將沸石箱作為熱泵進(jìn)行循環(huán)制冷的基礎(chǔ)上，利用沸石 箱里面的沸石吸附放熱、脫附吸熱過程中所產(chǎn)生的表面高溫，讓覆貼在沸石箱表面的溫差 發(fā)電組件的冷面和熱面之間產(chǎn)生懸殊的溫度差來進(jìn)行發(fā)電；通過溫差發(fā)電組件及太陽能電 池板的相互配合后供給蓄電池，來完成整個系統(tǒng)的自行供電；其次，本發(fā)明還利用太陽能光 伏電池輸出一個與當(dāng)時太陽照度成正比的工作電壓，并通過該工作電壓控制繼電器的吸合 來調(diào)控所有三通電磁閥和風(fēng)扇的啟閉，從而讓整個系統(tǒng)工作在一個自動工作模式下；再者， 本發(fā)明可在夏天的晚間送出冷風(fēng)，而在冬季的白天送出熱風(fēng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對周圍環(huán)境溫 度的調(diào)節(jié)。


圖1為本發(fā)明一種優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種優(yōu)選實施例的電路原理示意圖。圖中標(biāo)號為1、沸石箱；2、熱水箱；21、制熱三通電磁閥；22、入水管；23、出水管； 3、室外冷凝器；31、室外三通電磁閥；32、室外風(fēng)扇；4、室內(nèi)冷凝器；41、室內(nèi)三通電磁閥； 42、室內(nèi)風(fēng)扇；5、蓄水箱；6、強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)；61、送風(fēng)管道；62、排風(fēng)口 ；7、溫差發(fā)電組件；8、散 熱片；9、制冷箱；Kl或K2、檢修開關(guān)；K3、控制開關(guān)；①、入水口 ；②、出水口 ；③、選通口。
具體實施例方式本發(fā)明一種基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置如圖1所示，其主要由沸石 箱1、室外冷凝器3、室內(nèi)冷凝器4、蓄水箱5、蓄電池、太陽能電池板、多塊溫差發(fā)電組件7、 室外風(fēng)扇32、室內(nèi)風(fēng)扇42、室外三通電磁閥31、室內(nèi)三通電磁閥41和控制器構(gòu)成。在結(jié)構(gòu) 組成上，室外冷凝器3和室內(nèi)冷凝器4均由彎管和彎管外包裹的翅片所構(gòu)成。蓄水箱5內(nèi) 盛有純凈水。沸石箱1內(nèi)裝有沸石分子篩、并與太陽相對。上述沸石箱1其內(nèi)填充的沸石 分子篩可以選擇A型、X型、菱形、八面沸石型、沸石活性炭硅膠等等。沸石箱1、室外冷凝器 3、室內(nèi)冷凝器4及蓄水箱5之間存在高度差，且所處水平高度逐漸降低。沸石箱1內(nèi)腔、室 外冷凝器3彎管、室內(nèi)冷凝器4彎管、及蓄水箱5內(nèi)腔通過連通管道密封連接成一體。室外 風(fēng)扇32和室內(nèi)風(fēng)扇42則分別與室外冷凝器3和室內(nèi)冷凝器4的翅片相對。室外三通電磁 閥31的入水口①與沸石箱1的內(nèi)腔相通、室外三通電磁閥31的選通口③與室外冷凝器3 的尾端相通、室外三通電磁閥31的出水口②與室外冷凝器3的頭端相通。室內(nèi)三通電磁閥 41的入水口①與沸石箱1的內(nèi)腔相通、室內(nèi)三通電磁閥41的選通口③與室內(nèi)冷凝器4的尾 端相通、室內(nèi)三通電磁閥41的出水口②與室內(nèi)冷凝器4的頭端相通。每塊溫差發(fā)電組件7 的冷面均覆貼于沸石箱1的表面上，上述所有溫差發(fā)電組件7的電引出端之間相互串聯(lián)，且 串聯(lián)后的輸出端經(jīng)過一個隔離二極管電連接在蓄電池的兩端上；太陽能電池板經(jīng)過另一個 隔離二極管電連接在蓄電池的兩端上；上述室外風(fēng)扇32和室外三通電磁閥31相并聯(lián)后經(jīng) 控制器與蓄電池電連接，室內(nèi)風(fēng)扇42和室內(nèi)三通電磁閥41并聯(lián)后同樣經(jīng)控制器與蓄電池 相連。本發(fā)明所述溫差發(fā)電組件7通過燒結(jié)技術(shù)將陶瓷制成的溫差發(fā)電組件7連同散熱 片8 —起燒焊在沸石箱1的表面，并利用沸石箱1表面的高溫沸石箱1在吸附過程中表面 溫度為60V 70°C，脫附過程中的溫度為37. 8°C 120°C來造成溫差發(fā)電組件7冷熱兩面 懸殊的溫度差，從而使得溫差發(fā)電組件7能夠輸出與溫差發(fā)電組件7冷熱兩面的溫差形成 正比的輸出電流。為了讓溫差發(fā)電組件7的冷面和熱面之間產(chǎn)生溫度差來進(jìn)行發(fā)電，所述 溫差發(fā)電組件7的冷面可以覆貼在沸石箱1的向陽面、背陽面、甚至是側(cè)面上，而對于溫差 發(fā)電組件7的熱面而言，可以直接與外界空氣相接觸，也可以在其熱面表面覆貼上散熱片 8。為了能夠獲得更為懸殊的溫度差，在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，溫差發(fā)電組件7的冷面可以 覆貼在沸石箱1背陽面上，溫差發(fā)電組件7的熱面則覆貼有散熱片8。所有的溫差發(fā)電組件 7形成陣列排列在沸石箱1的表面，因此溫差一致，發(fā)電電流也大致相同。根據(jù)蓄電池的額 定充電電壓，我們可以將所有溫差發(fā)電組件7全部串聯(lián)在一塊，也可以分組進(jìn)行串聯(lián)。如16 個溫差發(fā)電組件7進(jìn)行排列，分成兩組，每組電壓為8X3. 5V = 28V，電流80 200A。然后以28V的電壓向24V的蓄電池進(jìn)行充電，使得整個系統(tǒng)的熱轉(zhuǎn)換效率提高至60%。這樣既 儲備了電能，使得用逆變器為家電供電成為可能；同時也提高了太陽能沸石箱1的熱效率， 進(jìn)而拓寬了沸石箱1制冷的應(yīng)用范圍。為了更好了利用沸石在脫附過程中所產(chǎn)生的熱量，本發(fā)明所述沸石箱1和室外冷 凝器3之間還串接有一制熱彎管，所述制熱彎管內(nèi)嵌在一個蓄有水的熱水箱2內(nèi)，熱水箱2 與冷水入水管22和熱水出水管23相通；其中制熱彎管的頭端與一制熱三通電磁閥21的出 水口②相通、制熱彎管的尾端與該制熱三通電磁閥21的選通口③相通、該制熱三通電磁閥 21的入水口①則與沸石箱1的內(nèi)腔相通；上述制熱三通電磁閥21同樣經(jīng)過控制器電連接 在蓄電池上。為了加強(qiáng)熱水箱2的保溫，所述熱水箱2的外部還包裹有保溫層。為了確保制熱三通電磁閥21、室外三通電磁閥31和室內(nèi)三通電磁閥41還可以采 用更為保險的方式，即制熱三通電磁閥21、室外三通電磁閥31和室內(nèi)三通電磁閥41可以包 括1個入水口①、1個常開口和1個常閉口。此時，制熱三通電磁閥21的入水口①則與沸 石箱1的內(nèi)腔相通、制熱三通電磁閥21的常閉口與制熱彎管的尾端相通、制熱三通電磁閥 21的常開口與制熱彎管的頭端相通。室外三通電磁閥31的入水口①與沸石箱1的內(nèi)腔相 通、室外三通電磁閥31的常閉口與室外冷凝器3的尾端相通、室外三通電磁閥31的常開口 與室外冷凝器3的頭端相通。室內(nèi)三通電磁閥41的入水口①與沸石箱1的內(nèi)腔相通、室內(nèi) 三通電磁閥41的常閉口與室內(nèi)冷凝器4的尾端相通、室內(nèi)三通電磁閥41的常開口與室內(nèi) 冷凝器4的頭端相通。上述各三通電磁閥在未工作時，常開口開啟、常閉口關(guān)閉，即入水口 ①與常開口連通、入水口①與常閉口斷開；而在三通電磁閥得電后，常開口關(guān)閉、常閉口開 啟，即入水口①與常閉口連通、入水口①與常開口斷開。上述結(jié)構(gòu)的三通電磁閥雖然具有很 好的導(dǎo)通和閉合性能，但是成本相對較高，因此為了能夠降低生產(chǎn)成本，同時讓三通電磁閥 在使用過程中更加省電，本發(fā)明的制熱三通電磁閥21、室外三通電磁閥31和室內(nèi)三通電磁 閥41所選用的三通電磁閥可以包括1個入水口①、1個出水口②和1個選通口③；其中入 水口①與出水口②始終相通，而入水口①與選通口③之間則是在三通電磁閥得電后才會閉 合。上述所有三通電磁閥在得電后，入水口①中的工質(zhì)僅能流通至入水口①，而不能流通至 選通口③；而在失電后，入水口①中的工質(zhì)既能流通至入水口①，又能流通至選通口③。由 于三通電磁閥入水口①與選通口③之間是垂直連通的，而入水口①和出水口②之間是彎曲 連通的，因此入水口①和選通口③的導(dǎo)通時，相當(dāng)于將入水口①和出水口②的導(dǎo)通進(jìn)行了 短路，此時從入水口①流入的工質(zhì)會直接流至選通口③，而僅有小部分工質(zhì)甚至沒有工質(zhì) 從出水口②流經(jīng)。在蓄水箱5和室內(nèi)冷凝器4之間設(shè)有一個密閉且中空的制冷箱，該制冷相與蓄水 箱5表面相貼，用于存放待制冷的食物。此外，蓄水箱5的下方還設(shè)有一個強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)6，該 強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)6置于蓄水箱5的下方設(shè)有的空腔內(nèi)，強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)6的入風(fēng)口與蓄水箱5相對， 強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)6的送風(fēng)管道61繞過蓄水箱5和制冷箱與室內(nèi)冷凝器4和制冷箱之間的排風(fēng) 口 62相通。上述強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)6的電源端經(jīng)過一控制開關(guān)K3與蓄電池的兩端相連。當(dāng)本發(fā) 明需要對室內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制冷送氣時，可以開啟上述控制開關(guān)K3，使強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)6工作。本發(fā)明所述控制器可以選用MUC主控制單元、PLC可編程邏輯控制器或繼電器來 實現(xiàn)，而在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述控制器主要由電壓閾值電路、第一繼電器、第二繼電 器、以及1個三刀雙擲的狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)所組成；其中狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)包括第一公共端、與第一公共端相對應(yīng)的第一冬觸點(diǎn)和第一夏觸點(diǎn)，第二公共端、與第二公共端對應(yīng)的第二冬觸點(diǎn) 和第二夏觸點(diǎn)，第三公共端、與第三公共端對應(yīng)的第三冬觸點(diǎn)和第三夏觸點(diǎn)；上述3個公共 端中的第一公共端經(jīng)制熱三通電磁閥21三通電磁閥連接在蓄電池的負(fù)極上、第二公共端 經(jīng)并聯(lián)后的室外風(fēng)扇32和室外三通電磁閥31與蓄電池的負(fù)極相連、第三公共端經(jīng)并聯(lián)后 的室內(nèi)風(fēng)扇42和室內(nèi)三通電磁閥41連接至蓄電池的負(fù)極；第一繼電器的線圈兩端經(jīng)電 壓閾值電路連接在太陽能電池板的兩端上，第一繼電器常開觸點(diǎn)的一端與蓄電池的正極相 連，另一端則經(jīng)過第二繼電器的線圈連接至蓄電池的負(fù)極；第二繼電器的常開觸點(diǎn)的公共 端以及常閉觸點(diǎn)的公共端均連接在蓄電池的正極上，其中第二繼電器的常開觸點(diǎn)的另一端 同時與狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的第一夏觸點(diǎn)、第二夏觸點(diǎn)和第三冬觸點(diǎn)相連；第二繼電器的常閉觸 點(diǎn)的另一端連接在第三夏觸點(diǎn)上。為了提高可靠性和降低成本，本發(fā)明所述電壓閾值電路 為三端穩(wěn)壓器，在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述三端穩(wěn)壓器為7806型號的7806三端穩(wěn)壓器， 其輸出電壓為6V。另外，本發(fā)明還設(shè)有檢修開關(guān)Kl和K2，當(dāng)檢修開關(guān)Kl斷開時，檢修溫差 發(fā)電組件7和太陽能電池板；而檢修開關(guān)K2斷開時，檢修制熱三通電磁閥21、室外三通電 磁閥31、室內(nèi)三通電磁閥41、室外風(fēng)扇32、室內(nèi)風(fēng)扇42和控制器。參見圖2。上述各個電器元件的工作電壓相互匹配，其中溫差發(fā)電組件7和太陽能電池板的 工作電壓大于蓄電池的工作電壓；蓄電池的工作電壓等于第二繼電器的工作電壓，第二繼 電器的工作電壓大于第一繼電器的工作電壓，第一繼電器的工作電壓等于三端穩(wěn)壓器的工 作電壓。為了讓整個控制器工作在更為靈敏的控制狀態(tài)下，所述第一繼電器的工作電壓為 第二繼電器的工作電壓的0. 25 0. 5倍。在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述蓄電池的工作電壓 為24V，第一繼電器的工作電壓為6V，第二繼電器的工作電壓為24V。本發(fā)明的工作過程具體如下本發(fā)明在夏天使用時，將狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到“夏天制冷狀態(tài)下”。早上，太陽能電池 板在太陽的照射下輸出電壓逐漸增大，當(dāng)輸出電壓超過三端穩(wěn)壓器的輸出電壓時，第一繼 電器得電，其常開觸點(diǎn)閉合后供電給第二繼電器工作，第二繼電器工作得電后常閉觸點(diǎn)斷 開、而常開觸點(diǎn)則導(dǎo)通。此時制熱三通電磁閥21三通電磁閥、室外風(fēng)扇32和室外三通電磁 閥31得電工作，室內(nèi)風(fēng)扇42和室內(nèi)三通電磁閥41失電斷開。與此同時，沸石箱1在太陽 能的照射下溫度逐漸升高，當(dāng)沸石箱1的溫度達(dá)到38°C時開始脫附出沸石分子篩里面的吸 附水，直至120°C時脫附完畢。高溫脫附水流經(jīng)由制熱彎管流至室外冷凝器3的彎管，熱水 在熱水箱2內(nèi)通過熱傳導(dǎo)，將熱量傳遞至熱水箱2中的水中供用戶使用。之后，脫附水在室 外冷凝器3彎管內(nèi)經(jīng)由翅片散熱及室外風(fēng)扇32的冷卻后，以室溫直通室內(nèi)三通電磁閥41 后直接流入蓄水箱5中。晚上，太陽能電池板的電壓逐漸減小，當(dāng)輸出電壓低于三端穩(wěn)壓 器的輸出電壓時，第一繼電器失電，第二繼電器也隨之失電，此時第二繼電器的常開觸點(diǎn)斷 開、常閉觸點(diǎn)吸合。此時制熱三通電磁閥21三通電磁閥、室外風(fēng)扇32和室外三通電磁閥31 失電斷開，室內(nèi)風(fēng)扇42和室內(nèi)三通電磁閥41得電工作。沸石箱1在沒有太陽的情況下，沸 石箱1內(nèi)的沸石大量吸附水分，向周圍放出吸附熱，蓄水箱5中的水蒸氣分子流經(jīng)室內(nèi)冷凝 器4的彎管后，直通室內(nèi)三通電磁閥41和室外三通電磁閥31后流至沸石箱1中。由于沸 石箱1不斷吸收水蒸氣，放出吸附熱，其熵值被轉(zhuǎn)換為蓄水箱5的制冷量，使得蓄水箱5的 溫度不斷降低，連同制冷箱一起，直至下降至_2°C _3°C。整個系統(tǒng)在負(fù)壓下運(yùn)行，吸附過 程中不斷的由室內(nèi)冷凝器4將零度左右的水蒸氣具有的低溫“冷氣”吹向室內(nèi)降溫。吸附熱散發(fā)出到空間的負(fù)熵完全由室內(nèi)降溫的熵值來補(bǔ)償。本發(fā)明在冬天使用時，將狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到“冬天制熱狀態(tài)下”。白天在太陽能照 射下，輸出電壓逐漸增大，當(dāng)輸出電壓超過三端穩(wěn)壓器的輸出電壓時，第一繼電器得電，其 常開觸點(diǎn)閉合后供電給第二繼電器工作，第二繼電器工作得電后常閉觸點(diǎn)斷開、而常開觸 點(diǎn)則導(dǎo)通。此時制熱三通電磁閥21三通電磁閥、室外風(fēng)扇32和室外三通電磁閥31失電斷 開，室內(nèi)風(fēng)扇42和室內(nèi)三通電磁閥41得電工作。與此同時，沸石箱1在太陽照射下脫附出 高溫水，該脫附水直通制冷三通電磁閥和室外三通電磁閥31后，流至室內(nèi)冷凝器4的彎管 內(nèi)。在這個過程中，室內(nèi)冷凝器4將高溫水中的“高溫”吹至室內(nèi)升溫。晚上，太陽能電池 板的電壓逐漸減小，當(dāng)輸出電壓低于三端穩(wěn)壓器的輸出電壓時，第一繼電器失電，第二繼電 器也隨之失電，此時第二繼電器的常開觸點(diǎn)吸合、常閉觸點(diǎn)斷開。此時制熱三通電磁閥21、 室外三通電磁閥31、室外風(fēng)扇32、室內(nèi)三通電磁閥41和室內(nèi)風(fēng)扇42均失電斷開。蓄水箱5 中的水直通室內(nèi)三通電磁閥41、室外三通電磁閥31和制熱三通電磁閥21后流至沸石箱1 中，沸石箱1吸附大量水蒸氣的過程中向大氣放出吸附熱，并使得蓄水箱5制冷結(jié)冰至-3°C 左右。由于此時室內(nèi)冷凝器4并未開啟，室外風(fēng)扇32和室內(nèi)風(fēng)扇42并未開啟，因而對于室 內(nèi)溫度影響不大。本發(fā)明不僅限于上述實施例，在溫差發(fā)電組件7和太陽能電池板所產(chǎn)生的電量大 于循環(huán)制冷系統(tǒng)所需的電量時，蓄電池儲存的電量可供作為電源使用，此時可在蓄電池的 兩端接上一個逆變器，讓蓄電池能夠為室內(nèi)照明或其他外部設(shè)備所使用。
權(quán)利要求
基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，包括內(nèi)裝有沸石分子篩的沸石箱(1)、室外冷凝器(3)、室內(nèi)冷凝器(4)和蓄水箱(5)；室外冷凝器(3)和室內(nèi)冷凝器(4)均由彎管和彎管外包裹的翅片所構(gòu)成；蓄水箱(5)內(nèi)盛有純凈水；沸石箱(1)與太陽相對，沸石箱(1)、室外冷凝器(3)、室內(nèi)冷凝器(4)及蓄水箱(5)之間存在高度差，且所處水平高度逐漸降低；沸石箱(1)內(nèi)腔、室外冷凝器(3)彎管、室內(nèi)冷凝器(4)彎管、及蓄水箱(5)內(nèi)腔通過連通管道密封連接成一體；其特征在于所述太陽能沸石循環(huán)制冷裝置還包括蓄電池、太陽能電池板、多塊溫差發(fā)電組件(7)、室外風(fēng)扇(32)、室內(nèi)風(fēng)扇(42)、室外三通電磁閥(31)、室內(nèi)三通電磁閥(41)和控制器；室外風(fēng)扇(32)和室內(nèi)風(fēng)扇(42)則分別與室外冷凝器(3)和室內(nèi)冷凝器(4)的翅片相對；室外三通電磁閥(31)的入水口(①)與沸石箱(1)的內(nèi)腔相通、室外三通電磁閥(31)的選通口(③)與室外冷凝器(3)的尾端相通、室外三通電磁閥(31)的出水口(②)與室外冷凝器(3)的頭端相通；室內(nèi)三通電磁閥(41)的入水口(①)與沸石箱(1)的內(nèi)腔相通、室內(nèi)三通電磁閥(41)的選通口(③)與室內(nèi)冷凝器(4)的尾端相通、室內(nèi)三通電磁閥(41)的出水口(②)與室內(nèi)冷凝器(4)的頭端相通；每塊溫差發(fā)電組件(7)的冷面均覆貼于沸石箱(1)的表面上，上述所有溫差發(fā)電組件(7)的電引出端之間相互串聯(lián)，且串聯(lián)后的輸出端經(jīng)過一個隔離二極管電連接在蓄電池的兩端上；太陽能電池板經(jīng)過另一個隔離二極管電連接在蓄電池的兩端上；上述室外風(fēng)扇(32)和室外三通電磁閥(31)相并聯(lián)后經(jīng)控制器與蓄電池電連接，室內(nèi)風(fēng)扇(42)和室內(nèi)三通電磁閥(41)并聯(lián)后同樣經(jīng)控制器與蓄電池相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于溫 差發(fā)電組件(7)的冷面覆貼在沸石箱(1)的背陽面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于 所述溫差發(fā)電組件(7)的熱面覆貼有散熱片(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于所 述沸石箱(1)和室外冷凝器(3)之間還串接有一制熱彎管，所述制熱彎管內(nèi)嵌在一個蓄有 水的熱水箱⑵內(nèi)，熱水箱⑵與冷水入水管(22)和熱水出水管(23)相通；其中制熱彎管 的頭端與一制熱三通電磁閥(21)的出水口(②)相通、制熱彎管的尾端與該制熱三通電磁 閥(21)的選通口(③)相通、該制熱三通電磁閥(21)的入水口(①)則與沸石箱(1)的 內(nèi)腔相通；上述制熱三通電磁閥(21)同樣經(jīng)過控制器電連接在蓄電池上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于所 述熱水箱(2)的外部還包裹有保溫層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于 所述控制器主要由電壓閾值電路、第一繼電器、第二繼電器、以及1個三刀雙擲的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 開關(guān)所組成；其中狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)包括第一公共端、與第一公共端相對應(yīng)的第一冬觸點(diǎn)和第 一夏觸點(diǎn)，第二公共端、與第二公共端對應(yīng)的第二冬觸點(diǎn)和第二夏觸點(diǎn)，第三公共端、與第 三公共端對應(yīng)的第三冬觸點(diǎn)和第三夏觸點(diǎn)；上述3個公共端中的第一公共端經(jīng)制熱三通電 磁閥(21)三通電磁閥連接在蓄電池的負(fù)極上、第二公共端經(jīng)并聯(lián)后的室外風(fēng)扇(32)和室 外三通電磁閥(31)與蓄電池的負(fù)極相連、第三公共端經(jīng)并聯(lián)后的室內(nèi)風(fēng)扇(42)和室內(nèi)三 通電磁閥(41)連接至蓄電池的負(fù)極；第一繼電器的線圈兩端經(jīng)過電壓閾值電路連接在太 陽能電池板的兩端，第一繼電器常開觸點(diǎn)的一端與蓄電池的正極相連，另一端則經(jīng)過第二繼電器的線圈連接至蓄電池的負(fù)極；第二繼電器的常開觸點(diǎn)的公共端以及常閉觸點(diǎn)的公共 端均連接在蓄電池的正極上，其中第二繼電器的常開觸點(diǎn)的另一端同時與狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的 第一夏觸點(diǎn)、第二夏觸點(diǎn)和第三冬觸點(diǎn)相連；第二繼電器的常閉觸點(diǎn)的另一端連接在第三 夏觸點(diǎn)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于所 述第二繼電器的工作電壓等于蓄電池的額定電壓，第一繼電器的工作電壓為第二繼電器的 工作電壓的0. 25 0. 5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于所 述電壓閾值電路為三端穩(wěn)壓器。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于在 蓄水箱(5)和室內(nèi)冷凝器(4)之間設(shè)有一個密閉且中空的制冷箱，該制冷相與蓄水箱(5) 表面相貼。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其特征在于蓄 水箱(5)的下方還設(shè)有一個強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)(6)，該強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)(6)置于蓄水箱(5)的下方設(shè)有 的空腔內(nèi)，強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)(6)的入風(fēng)口與蓄水箱(5)相對，強(qiáng)冷鼓風(fēng)機(jī)(6)的送風(fēng)管道(61) 繞過蓄水箱(5)和制冷箱與室內(nèi)冷凝器(4)和制冷箱之間的排風(fēng)口(62)相通；上述強(qiáng)冷鼓 風(fēng)機(jī)(6)的電源端經(jīng)過一控制開關(guān)(K3)與蓄電池的兩端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于溫差發(fā)電的太陽能沸石循環(huán)制冷裝置，其主要由沸石箱、室外冷凝器、室內(nèi)冷凝器、蓄水箱、蓄電池、太陽能電池板、多塊溫差發(fā)電組件、室外風(fēng)扇、室內(nèi)風(fēng)扇、室外三通電磁閥、室內(nèi)三通電磁閥和控制器構(gòu)成。本發(fā)明在沸石箱作為熱泵進(jìn)行循環(huán)制冷的基礎(chǔ)上，利用溫度差來進(jìn)行發(fā)電；利用太陽照度和輸出電壓成正比的某點(diǎn)設(shè)置一個電壓閾值電路來調(diào)控所有三通電磁閥和風(fēng)扇的啟閉，從而讓整個系統(tǒng)工作在一個自動工作模式下；最終使本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對周圍環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)。
文檔編號F25B49/04GK101982715SQ20101051729
公開日2011年3月2日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者劉小兵, 張宇 申請人:劉小兵;張宇